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ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS DE USINAGEM SOBRE A RUGOSIDADE NO TORNEAMENTO CILÍNDRICO EXTERNO EM CORTE A SECO E COM ABUNDÂNCIA DE FLUIDO DE CORTE Geraldo Alves Colaco (UFPB ) [email protected] Ithyara Dheylle Machado de Medeiros (UFPB ) [email protected] A condição superficial de uma peça usinada, qualidade da peça, é resultado de um conjunto de fatores tais como deformações plásticas, vibração, geração de calor, material da ferramenta utilizada, parâmetros de corte, entre outros. Todos esses fatores devem ser analisados de forma que proporcionem a obtenção da qualidade superficial desejada. O presente trabalho analisa os níveis de rugosidade de superfícies usinadas no torneamento cilíndrico externo do aço ABNT 1020 verificando os efeitos dos principais parâmetros de usinagem: avanço (f), velocidade de corte (Vc) e raio de ponta (r) em condições de corte a seco e com abundância de fluido de corte, nos parâmetros de rugosidade Ra e Ry, fazendo uma comparação entre o quê foi medido pelo rugosímetro com o quê pôde ser calculado pela fórmula disponível na literatura. Foi feita uma análise objetivando descobrir qual dos parâmetros tinha maior influência nos níveis XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10 Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.

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ANÁLISE DA INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS

DE USINAGEM SOBRE A RUGOSIDADE NO

TORNEAMENTO CILÍNDRICO EXTERNO EM

CORTE A SECO E COM ABUNDÂNCIA DE

FLUIDO DE CORTE

Geraldo Alves Colaco (UFPB )

[email protected]

Ithyara Dheylle Machado de Medeiros (UFPB )

[email protected]

A condição superficial de uma peça usinada, qualidade da peça, é resultado

de um conjunto de fatores tais como deformações plásticas, vibração,

geração de calor, material da ferramenta utilizada, parâmetros de corte,

entre outros. Todos esses fatores devem ser analisados de forma que

proporcionem a obtenção da qualidade superficial desejada. O presente

trabalho analisa os níveis de rugosidade de superfícies usinadas no

torneamento cilíndrico externo do aço ABNT 1020 verificando os efeitos dos

principais parâmetros de usinagem: avanço (f), velocidade de corte (Vc) e

raio de ponta (r) em condições de corte a seco e com abundância

de fluido de corte, nos parâmetros de rugosidade Ra e Ry, fazendo uma

comparação entre o quê foi medido pelo rugosímetro com o quê pôde ser

calculado pela fórmula disponível na literatura. Foi feita uma análise

objetivando descobrir qual dos parâmetros tinha maior influência nos níveis

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de rugosidade, visando regular os parâmetros para obter melhor qualidade

superficial na peça, e através disso pôde-se perceber que o aumento de

velocidade é o que gera maior efeito sobre estes níveis.

Palavras-chaves: torneamento, rugosidade, qualidade

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1. Introdução

Usinagem é o processo no qual uma ferramenta remove material da superfície de um

corpo menos resistente, através do movimento relativo e aplicação de força. O material

removido, denominado cavaco, desliza sobre a superfície da ferramenta, conhecida como

superfície de saída da ferramenta, submetendo-o a elevadas tensões normais e de corte e, por

outro lado, um elevado coeficiente de atrito durante a formação do cavaco. A maior parte da

energia mecânica utilizada para formar o cavaco transforma-se em calor, o que gera elevadas

temperaturas na região de corte, ocasionando não só a redução da vida útil da ferramenta, mas

também prejudicando a qualidade do produto.

Pelo exposto, o uso de fluidos de corte em operações de usinagem se faz necessário,

pois altera o desempenho das operações por meio da lubrificação, arrefecimento e funções de

lavagem do cavaco, mas por outro lado, torna-se um problema quando se leva em

consideração os custos envolvidos, à saúde do operador e a poluição ambiental. A

minimização do seu uso também proporciona benefícios econômicos por meio da redução em

custos com lubrificantes, com peça de trabalho, ferramenta e tempo de ciclo de limpeza da

máquina. (DHAR, KAMRUZZAMAN, AHMED, 2005).

Para as empresas, os custos relacionados com fluidos de corte representam uma grande

quantidade do total dos custos de usinagem. Dhar, Kamruzzaman e Ahmen (2005) afirmam

que os custos relacionados com os fluidos de corte são frequentemente mais elevados do que

os relacionados com ferramentas de corte. Por conseguinte, a eliminação do uso de fluidos de

corte, se possível, podem ser um significativo incentivo econômico. Considerando o alto custo

associado com o uso de fluidos de corte e os custos crescentes projetados quando as leis

ambientais mais rigorosas são aplicadas. Devido a isso, algumas alternativas têm sido

procuradas para minimizar ou mesmo evitar o uso de fluidos de corte em operações de

usinagem.

Inovações tecnológicas têm proporcionado o desenvolvimento de melhorias nas

propriedades do material da ferramenta e até mesmo o surgimento de novos materiais de

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ferramentas a fim de evitar ou minimizar o uso de fluidos de corte. Portanto, as propriedades

tais como a resistência à abrasão e difusão, dureza a quente e ductilidade foram melhoradas

com os novos materiais para ferramentas.

O revestimento da ferramenta fornece dureza elevada, baixo coeficiente de atrito e

estabilidade química e térmica para a ferramenta. Geometrias de ferramentas foram

melhoradas para melhor quebrar cavacos e também para a produção de valores de rugosidade

superficial inferiores na peça. Novos conceitos de projetos das máquinas ferramentas

permitiram rápidas velocidades de corte e aumento da rigidez permitindo que as operações de

corte mais severas fossem usadas.

Devido a essas inovações tecnológicas, a usinagem sem fluido de corte, ou seja, corte

a seco, já é possível, em algumas situações. No entanto, é importante remover os fluidos de

corte do processo, sem prejudicar a produtividade, a vida da ferramenta e da peça de trabalho.

(DINIZ, OLIVEIRA, 2004).

Usinagem a seco é agora de grande interesse e, na verdade, ela se encontra com o

sucesso no campo da produção ecológica. Na realidade, contudo, ela é, algumas vezes, menos

eficaz, quando requer uma usinagem de maior eficiência, uma melhor qualidade de

acabamento da superfície e condições severas de corte são necessárias (DHAR,

KAMRUZZAMAN, AHMED, 2005). Nas operações de corte a seco, o atrito e aderência

entre cavaco e ferramenta tende a ser maior, o que provoca temperaturas mais elevadas,

maiores taxas de desgaste e, consequentemente, vida da ferramenta mais curta. (DINIZ,

OLIVEIRA, 2004).

A qualidade de uma peça quanto à rugosidade superficial e a precisão dimensional é

uma importante variável do desempenho da usinagem. Alguns autores afirmam que o uso de

lubrificantes permite uma redução significativa da rugosidade superficial da peça torneada,

seja ele no estado líquido ou sólido, mas apenas o fato da utilização ou não do fluido de corte

não é um fator determinante sobre os índices de rugosidade superficial, pois ela também é

influenciada pelas condições de corte, material e geometria das ferramentas, formação de

cavaco e vibração. (BONANDI, 2012).

2. Objetivo

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O presente trabalho tem por objetivo principal estudar o efeito sobre a rugosidade

superficial do aço ABNT 1020, em condições de usinagem a seco e com abundância de fluido

de corte, das variáveis de usinagem: avanço, raio de ponta da ferramenta e velocidade de

corte; no processo de torneamento cilíndrico externo.

3. Fundamentação teórica

3.1. Rugosidade Superficial

A rugosidade é definida como um erro micro geométrico presente na superfície da

peça, pois não é verificável por meio de instrumentos convencionais de medição. Trata-se de

um aglomerado de irregularidades, ou seja, pequenas saliências e reentrâncias. Pode ser

detectada através de equipamentos eletrônicos, como o rugosímetro.

A rugosidade influencia no comportamento de peças mecânicas em fatores tais como

capacidade de deslizamento, resistência à fadiga, ao desgaste, à corrosão, escoamento de

fluidos e superfícies de medição (blocos-padrão, micrômetros, paquímetros).

São vários os motivos que podem gerar uma pior rugosidade superficial em uma peça.

De acordo com Rosa (2007) “a grandeza, a orientação e o grau de irregularidade podem

indicar suas causas, que entre outras são: imperfeições nos mecanismos das máquinas

ferramenta, vibrações no sistema peça-ferramenta e desgaste das ferramentas.”.

3.2. Sistemas de Medição de Rugosidade

Há dois tipos de sistemas utilizados para medir a rugosidade, são eles:

O sistema da linha média M – é o mais usado, no Brasil está regulamentado pela

norma ABNT NBR 6405-1985;

Sistema da envolvente E.

O aparelho utilizado para medir a rugosidade é denominado rugosímetro, consiste em um

equipamento que por meio do uso de filtros, permite a passagem de sinais de baixa

frequência, por este motivo os filtros são denominados de filtro passa-alta. Um valor pré-

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estabelecido para frequência, denominado “cut-off”, é determinado, assim só valores

superiores a esta frequência é que serão analisados. (TOLERÂNCIAS..., 2011).

3.3. Sistemas de Medição da Rugosidade Superficial pelo Método da Linha Média M

Nesse sistema, tem-se a denominada linha média, que é uma linha de referência, uma

vez que todas as grandezas são definidas com base nela.

Está disposta de forma paralela à direção geral do perfil, dentro do percurso de

medição, de forma que somando todas as áreas acima dela o resultado vai ser igual à soma de

todas as áreas abaixo dela.

Ao se realizar a medida da rugosidade, o rugosímetro apalpa a superfície que está

sendo medida, assim vários percursos e/ou comprimentos podem ser determinados durante o

processo de medição, um deles é o comprimento de amostragem (le) o qual tem que ser o

bastante para analisar a rugosidade, este valor representa um quinto da extensão do trecho útil

do perfil de rugosidade, ou seja, do percurso de medição (lm). (TOLERÂNCIAS..., 2011).

3.4. Parâmetros de Avaliação da Rugosidade

3.5. Rugosidade média (Ra)

É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas dos afastamentos dos pontos

do perfil de rugosidade, tomando como base à linha média, dentro do percurso de medição

(lm), conforme pode ser observado na Figura 1.

Figura 1 – Rugosidade média (Ra)

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Fonte: Tolerâncias... (2011)

3.6. Rugosidade média (Rz)

É a média aritmética dos 5 valores da rugosidade parcial Zi,. A rugosidade parcial Zi

é a soma dos valores absolutos das ordenadas dos pontos de maiores afastamentos (superior e

inferior à linha média) pertencentes ao comprimento de amostragem (le) como mostrado na

Figura 2.

3.7. Rugosidade máxima (Rmáx)

É o maior valor das rugosidades parciais Zi, que se apresenta no percurso de medição

(lm), conforme exposto na Figura 2.

Figura 2 – Rugosidades médias Rz e Zi e rugosidade máxima Rmax

Fonte: Tolerâncias... (2011)

Sendo: Lv – percurso inicial, não é utilizado na avaliação da rugosidade;

Le – comprimento de amostragem;

Lm – é a extensão do trecho útil do perfil de rugosidade;

Lt – é o percurso total apalpado pelo sistema de medição;

Ln – última parte do trecho apalpado, não é utilizada na avaliação.

3.8. Parâmetro de rugosidade Ry

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É a máxima distância pico-vale, dentro do percurso de medição, conforme pode ser

visto na Figura 3.

3.9. Parâmetro de rugosidade Rp

É a máxima distância de pico em relação à linha média, dentro do percurso de medição,

o quê pode ser visualizado na Figura 3.

Figura 3 – Rugosidades Ry e Rp

Fonte: Tolerâncias... (2011)

3.10. Influência dos parâmetros de usinagem na rugosidade

Dentre os parâmetros de usinagem a relação entre o avanço e o raio de ponta tem uma

contribuição geométrica à rugosidade superficial da peça, uma vez que a rugosidade teórica

máxima (Rmáxteor) é calculada pela relação entre o quadrado do avanço sobre oito vezes o raio

de ponto da ferramenta.

Assim, a Rmáxteórica difere da Rmáx medida pelo rugosímetro em função de alguns

parâmetros de corte:

Avanço: pela relação que define a Rmáxteor a medida que o avanço diminui também

ocorre a redução dos níveis de rugosidade superficial, mas existe um ponto em que a

diminuição do avanço irá fazer com que a tensão média na superfície de saída da

ferramenta aumente substancialmente, isto causa um maior fluxo lateral de cavaco

ampliando a diferença existente entre a rugosidade teórica e a medida. Desta forma, a

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redução do avanço é boa até certo ponto quando se leva em relação à rugosidade real.

(DINIZ, MARCONDES, COPPINI, 2001; DINIZ, 1989);

Raio de ponta: pela relação que define a Rmáxteor a medida que ocorre o aumento do

raio de ponta irá consequentemente gerar a redução da rugosidade, mas um grande

raio de ponta a medida que reduz a rugosidade pela diminuição da contribuição

geométrica, ao mesmo tempo gera um aumento da vibração da ferramenta, pois o

atrito proveniente da maior área de contato entre ferramenta e peça também vai

aumentar, mas o aumento da vibração não é proporcional a diminuição da rugosidade,

dessa forma o resultado é a redução da rugosidade, mas não como esperado. (DINIZ,

MARCONDES, COPPINI, 2001; DINIZ, 1989);

Velocidade de corte – embora este parâmetro não esteja presente no cálculo da

rugosidade teórica, fórmula da Rmáxteor, o acabamento melhora substancialmente

com o aumento da velocidade de corte até que ocorre a estabilização dessa melhora.

Esta velocidade de estabilização dos níveis de rugosidade aumenta de valor quando o

avanço utilizado diminui, após atingir a velocidade em que níveis de rugosidade são os

melhores, ao continuar com o aumento da velocidade de corte a rugosidade irá oscilar

entre valores altos e baixos em função da resposta que o sistema máquina-peça-

ferramenta-dispositivo terá em função da vibração, é notável que a melhora do

acabamento superficial, com o aumento da velocidade, se dá em baixas velocidades de

corte devido principalmente a perda da ocorrência da aresta postiça de corte (APC).

(DINIZ, MARCONDES, COPPINI, 2001; DINIZ, 1989).

Além das modificações nos parâmetros de corte, também há um elemento que ao ser

usado diminui os níveis de rugosidade superficial da peça, consiste no uso do fluido de corte

que além de agir diretamente combatendo os danos térmicos à estrutura superficial da peça

também minimiza o desgaste da ferramenta que é outro causador do aumento da rugosidade

superficial.

4. Materiais e métodos

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4.1. Corpo de Prova

Para o torneamento cilíndrico foi usado uma barra de seção circular de diâmetro inicial

de 1” e comprimento de 120 mm de aço ABNT 1020. A Figura 4 apresenta o corpo de prova

já preparado para o ensaio.

Figura 4 – Corpo de prova e paquímetro digital utilizado para a medição

Fonte: Elaboração própria (2014)

A Figura 4 mostra que cada corpo de prova foi preparado com 4 (quatro) seções com

20 mm de comprimento e 24 mm de diâmetro, separadas por canais com 5 mm de

comprimento e 20 mm de diâmetro. Cada uma das seções serviu para o ensaio em uma

condição de usinagem.

4.2. Máquina Ferramenta

A máquina ferramenta usada foi um torno CNC LOGIC 195 VS série GOLD.

4.3. Ferramentas de corte

Foram usados insertos de metal duro classe P.

4.4. Fluido de Corte

Foram realizados ensaios a seco e com aplicação de fluido de corte.

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Quando os ensaios foram realizados com fluido de corte em abundância, o fluido

utilizado foi um fluido 100% sintético (BD-OIL 30). O sistema de aplicação do fluido de

corte usou uma bomba centrífuga com capacidade de 4000 l/h atuando em uma pressão de 1,2

bar, acionado por um motor de 0,33 cv.

4.5. Condições de Usinagem

Para os ensaios foram definidas como variáveis de entrada: o raio de ponta da

ferramenta, a velocidade de corte, o avanço e a aplicação de fluido. Estas variáveis foram

utilizadas em 16 condições de corte conforme mostrado na Tabela 1.

Para todos os ensaios, a profundida de corte (ap) foi mantida constante em 0,5mm. Os

ensaios seguiram um planejamento fatorial 2K, onde K representa o número de variáveis

definidas, K = 4. Assim, foram utilizados quatro corpos de prova e em cada um deles foram

feitos quatro ensaios em condições diferentes, cada ensaio ao longo de 20 mm de

comprimento de corte.

Tabela 1 – Condições de corte em cada corpo de prova

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Fonte: Elaboração própria (2014)

4.6. Medição da Rugosidade

Para cada condição de corte foi medido o perfil de rugosidade da superfície usinada

fazendo uso de um rugosímetro. Os parâmetros de rugosidade obtidos a partir desse

equipamento foram: Ra e Ry

A rugosidade foi medida na posição transversal, ou seja, paralela à direção de avanço,

para um comprimento de amostragem de 0,8mm.

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5. Resultados e discussões

5.1. Resultados das Medidas de Rugosidade Máxima Teórica (Rmaxteór)

Lembrando que a Rmaxteor é o resultado da relação entre o quadrado do avanço sobre

oito vezes o raio de ponta da ferramenta. A Tabela 2 mostra os valores da Rmaxteór calculada

em função dos valores de avanço e do raio de ponta.

Tabela 2 – Rugosidade máxima teórica calculada

Fonte: Elaboração própria (2014)

Os dados da Tabela 2 mostram que a combinação do maior avanço com o menor raio

de ponta, resulta no maior valor da Rmaxteor.

5.2. Comparação entre a Rugosidade Máxima Medida pelo Rugosímetro e a Rugosidade

Máxima Teórica Calculada

Embora o rugosímetro utilizado não tenha permitido a leitura das medições da Rmax foi

usado o valor de Ry em substituição ao Rmax, para fazer a comparação com a Rmaxteor

calculada. Segundo a norma DIN 4762 (de 1984), Ry é um parâmetro semelhante ao Rmax,

uma vez que o Ry é a máxima distância pico-vale dentro do percurso de medição, ver figura

3, e Rmax é o máximo valor das rugosidades parciais que se apresenta no percurso de medição,

ver figura 2 (TOLERÂNCIAS...,2011). A Tabela 3 apresenta os valores de Ry medidos pelo

rugosímetro.

Em relação à rugosidade medida pelo rugosímetro observa-se na Tabela 3 que os

valores de máxima rugosidade também foram obtidos com a combinação maior avanço e

menor raio de ponta, isto só não aconteceu no ensaio em que se utilizou baixa velocidade

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associada ao uso de fluido de corte, o que pode ser explicado pelo fato de que, provavelmente,

nessas condições, o aumento do atrito e da vibração proveniente do aumento do raio de ponta,

associado ao maior avanço, gerou uma piora nos níveis de rugosidade.

Tabela 3 – Ry medidas em várias condições de corte

Fonte: Elaboração própria (2014)

Ainda da análise da Tabela 3, pode ser verificado que o Ry é maior que o Rmaxteor. Esse

comportamento deve-se a fatores como vibração, deformação do cavaco, fluxo lateral do

cavaco, entre outros.

5.3. Análise das variáveis de influência sobre Ra

A escolha de um ou outro parâmetro para caracterizar a rugosidade de uma peça deve

ser adaptada à sua função. A escolha do Ra como parâmetro de rugosidade analisada no

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presente trabalho foi devido este ser o mais utilizado pelas indústrias, além de ser o

recomendado como parâmetro para avaliação de rugosidade pela ABNT. A Tabela 4

apresenta os resultados do parâmetro Ra.

Tabela 4 – Resultados de Ra para todas as condições de ensaios

Fonte: Elaboração própria (2014)

5.4. Influência do fluido de corte sobre o parâmetro Ra

Pela análise da Tabela 4 percebe-se que o ensaio 4 para o corpo de prova 1 apresentou

o pior nível de rugosidade superficial. Esse comportamento está de acordo com a literatura

(FERRARESI, 2003). Nesse ensaio se tem as condições; maior avanço (0,1mm), menor raio

de ponta (0,4 mm) e corte a seco; que mais contribuem para a obtenção de altas rugosidade.

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O avanço possui uma grande contribuição geométrica, já que este favorece o aumento

da distância entre picos, no perfil de rugosidade, aumentando o valor da amplitude desta. O

raio de ponta também possui uma forte contribuição geométrica para os perfis de rugosidade,

maiores raios de ponta favorecem os menores perfis de rugosidade, desde que não aumentem

as vibrações do sistema. A aplicação do fluido de corte tendeu a diminuiu o valor de Ra, esse

comportamento é esperado, pois ao utilizar fluido de corte houve lubrificação, refrigeração e,

consequentemente, uma diminuição dos níveis de rugosidade em função do fluido ter

diminuído o calor que vai pra peça, que resultou numa menor dilatação da peça e os danos

térmicos do processo.

5.5. Análise da Influência da Velocidade de Corte sobre Ra

Ao analisar a Tabela 4 observa-se que nos ensaios em que há a associação avanço e

raio de ponta baixos ao se aumentar a velocidade de corte ocorre a diminuição, embora pouca

(em velocidades de corte mais elevadas o acabamento superficial torna-se insensível às

variações da velocidade de corte) dos níveis de rugosidade, independentemente do uso ou não

de fluido de corte. Esse comportamento resulta do raio de ponta utilizado, um avanço pequeno

faz com que a relação f

r se torne ideal para obtenção de boa rugosidade superficial, ou seja,

esteja entre 5 < f

r < 10. (FERRARESI, 2003).

Assim, ao se utilizar um avanço relativamente baixo a rugosidade se torna baixa,

devido à contribuição geométrica do avanço, que é pequena e também devido o aumento da

velocidade de corte que torna os valores de Ks menores em função da diminuição da

deformação, da dureza do cavaco e dos coeficientes de atrito.

Já, ao se observar os ensaios da Tabela 4 em que se utilizam um maior avanço

percebem-se elevações no nível da rugosidade, uma vez que a relação f

r nesses ensaios é

inferior a 5 (cinco) o quê origina uma aparência de rosca na superfície da peça, função da

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aproximação do valor do avanço com o valor do raio de ponta, associado a vibração

proveniente do aumento da velocidade, gera uma piora no acabamento superficial.

Ainda da análise da Tabela 4, nota-se que nos ensaios em que foi utilizado o raio de

ponta maior (r = 0,8 mm), a combinação que gerou diminuição da rugosidade ao se aumentar

a velocidade foi aquela em que foi usado o maior valor de avanço (f = 0,1 mm), isso pode ser

explicado pelo fato da relação f

rser maior que 10 para um valor f=0,075mm o quê originou

maior atrito prejudicando o acabamento superficial.

5.6. Análise da Influência do Avanço sobre Ra

Pela análise da relação da Rmáxteor percebe-se que ao se aumentar o avanço mantendo

constante os demais parâmetros de corte a rugosidade superficial aumenta, isso pode ser visto

na Tabela 4, sendo que na comparação do ensaio 3 (três) com o 4 (quatro) tanto no corpo de

prova 3 (três) como no 4 (quatro) isso não é evidenciado.

Isso provavelmente se deu, pois o aumento do avanço nessa situação tornou a relação

r/f menor que 10 (dez) relação esta que era maior do que 10 (dez) quando utilizado um

avanço igual a 0,075mm, dessa forma ocorreu o favorecimento do acabamento superficial.

(ALVES, 2013).

5.7. Análise da Influência do Raio de Ponta sobre Ra

Ao analisar a Tabela 4, observa-se que o aumento do raio de ponta resultou numa

oscilação da rugosidade. Ela aumentou para valores de f = 0,075 mm e diminuiu para valores

de f = 0,1 mm, no corte a seco.

Quando se analisa os ensaios com fluido de corte em abundância, percebe-se um

comportamento ainda mais oscilatório da rugosidade, principalmente em velocidades de corte

de 200 m/min. Ora a rugosidade diminui com o aumento de raio de ponta, ora ela aumenta

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Corpo

de

prova

Ensaio

Velocidade

de corte

(m/min)

Avanço

(mm/volta)

Raio de

ponta

(mm)

Condiçõe

s de corteRa (μm)

CP1 4 200 0,1 0,4 A seco 1,633

CP2 4 200 0,1 0,4 Com fluido 1,530

CP3 3 200 0,075 0,8 A seco 1,320

CP4 3 200 0,075 0,8 Com fluido 1,391

com o aumento do mesmo. Um fenômeno que pode explicar esse comportamento é a resposta

que o sistema máquina-peça-ferramenta-dispositivo de fixação dá, em termos de vibração, ao

aumento conjunto do raio de ponta, do avanço e da velocidade de corte.

5.8. Análise do Parâmetro de Maior Influência sobre os Níveis de Rugosidade

Superficial

A Tabela 5 apresenta as 4 (quatro) condições de usinagem que resultaram nos piores

valores de rugosidade (Ra).

Tabela 5 - Condições de usinagem e mais altos valores de Ra

Fonte: Elaboração própria (2014)

A condição que resultou no menor valor de rugosidade Ra = 0,913 m foi observada

para a menor velocidade de corte (Vc = 175 m/min), o maior raio de ponta (r = 0,8 mm), o

menor avanço (f = 0,075 mm/volta) e realizado com abundância de fluido de corte; conforme

pode ser observado na Tabela 4. Esse comportamento é esperado, quando se analisa a

influência dos parâmetros de usinagem sobre a rugosidade da peça de forma isolada.

Quando se analisa a Tabela 5, observa-se que a pior condição de rugosidade foi

observada para o corpo de prova 1(um) e ensaio 4 (quatro), que são condições inversas as que

apresentaram a menor rugosidade.

Ainda da Tabela 5, pode ser verificado que todas as quatro condições que

apresentaram pior rugosidade nos ensaios foram obtidas para o maior valor de velocidade de

corte; enquanto o avanço, o raio de ponta e a condição de corte, oscilaram na contribuição aos

piores níveis de rugosidade. Assim, a velocidade de corte e, consequentemente, sua influência

sobre o comportamento do sistema máquina-peça-ferramenta-dispositivo, foi que mais

contribuíram para piorar os níveis de rugosidade do material ensaiado.

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Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10

Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.

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6. Conclusões

Em função dos resultados obtidos para os ensaios de rugosidade, conclui-se que:

A velocidade de corte foi o parâmetro que apresentou a maior influência sob os níveis

de rugosidade do material ensaiado;

A rugosidade não dependeu da mudança de um único parâmetro e sim de uma

combinação de parâmetros ideais para aquela situação, que depende também do

material da peça, do material da ferramenta e da máquina ferramenta;

A fórmula que determina a rugosidade máxima teórica se mostrou eficaz, uma vez que

o avanço e o raio de ponta foram os parâmetros determinantes para os níveis de

rugosidade;

Os valores da rugosidade máxima teórica são bem menores do que os valores medidos

para o parâmetro Ry, corroborando com a literatura.

Para obtenção de uma boa qualidade superficial é necessário uma combinação de

parâmetros ideais (e não a modificação de um só parâmetro) que dependem do nível

de rugosidade desejada, que consequentemente está relacionado com a função que a

peça vai desempenhar.

REFERÊNCIAS

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de ponta da ferramenta. Trabalho Didático, Disciplina Tecnologia Mecânica, Universidade de Passo Fundo,

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