aplicação doe no processo de torneamento

5/28/2018 Aplica o Doe no processo de torneamento

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SUMRIO

LISTA DE ILUSTRAES............................................................................................................... 10

LISTA DE TABELAS........................................................................................................................ 11

1. INTRODUO...................................................................................................................... 12

1.1 DEFINIO DO PROBLEMA E HIPTESES .................................................................... 13

1.2 JUSTIFICATIVA......................................................................................................................... 14

1.3 OBJETIVO GERAL................................................................................................................... 15

1.4 OBJETIVOS ESPECFICOS...................................................................................................... 16

2. FUNDAMENTAO TERICA................................................................................................... 16

2.1 O AO.......................................................................................................................................... 16

2.1.1 Definies e breve histrico................................................................................................ 16

2.1.2 O ao na indstria moderna................................................................................................. 17

2.1.3 Diagrama Fe-C........................................................................................................................ 19

2.1.4 Classificao dos Aos........................................................................................................ 21

2.1.5 Ao 4340.................................................................................................................................. 23

2.1.6 Tmpera e Revenimento do Ao......................................................................................... 24

2.1.7 Rugosidade Superficial......................................................................................................... 26

2.2 TORNEAMENTO........................................................................................................................ 28

2.2.1 Definio e um breve histrico............................................................................................ 28

2.2.2 Grandezas de Corte............................................................................................................... 31

2.2.3 Torneamento de Aos de elevada dureza......................................................................... 33

2.2.4 Torneamento Duro Versus Retificao Cilndrica............................................................ 34

2.3 Ferramentas de Corte............................................................................................................... 37

2.3.1 Definies................................................................................................................................ 37

2.3.2 Materiais para Ferramentas de Corte................................................................................. 39


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2.3.2 Principais Avarias e Desgastes da Ferramenta de Corte............................................... 45

2.4 PROJETOS DE EXPERIMENTOS (DOE)................................................................................ 48

2.4.1 DOE e seis sigma................................................................................................................... 48

2.4.2 Definio de DOE................................................................................................................... 49

2.4.3 Passos necessrios para se fazer um projeto DOE........................................................ 51

2.4.3.1 Definio do Projeto........................................................................................................... 52

2.4.3.2 Seleo da varivel de resposta (sada)........................................................................ 52

2.4.3.3 Escolha dos fatores, nveis e faixas de variao......................................................... 52

2.4.3.4 Seleo de um projeto experimental............................................................................... 53

2.4.3.5 Execuo do experimento................................................................................................. 54

2.4.3.6 Anlise dos dados do DOE............................................................................................... 54

2.4.3.7 Concluses e recomendaes........................................................................................ 55

2.4.4 Projeto experimental fatorial............................................................................................. 55

2.4.4.1 Projetos Fatoriais Completos de Dois Nveis ................................................................ 56

3. METODOLOGIA........................................................................................................................... 59

3.1 TIPOS DE MTODOS, TCNICAS E PROCEDIMENTOS TERICOS................................ 60

3.1.1 Tipo de Mtodo....................................................................................................................... 60

3.1.2 Tipo de Tcnica...................................................................................................................... 60

3.1.3 Tipos de Procedimentos....................................................................................................... 61

3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL....................................................................................... 61

4. ANLISE E INTERPRETAO DOS RESULTADOS............................................................. 68

4.1 RESULTADOS DO TESTE DE RUGOSIDADE...................................................................... 68

4.2 APLICAO E ANLISE PELO USO DA TABELA ANOVA............................................... 69

4.3 APLICAO E ANLISE DOS GRFICOS DE EFEITOS INDIVIDUAIS........................... 71

4.4 APLICAO E ANLISE DOS GRFICOS DE INTERAO............................................. 73

5 CONCLUSO................................................................................................................................ 74

6. REFERNCIAS............................................................................................................................. 75


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LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 - Minrio de Ferro..................................................................................................... 17

Figura 2 - Fundio do Ferro.................................................................................................. 18Figura 3 - Diagrama de fases ferro-carbeto de ferro.......................................................... 19

Figura 4 - Microestruturas do Ferro, esquerda: ferrita e direita: austenita............... 20

Figura 5Microconstituinte Perlita....................................................................................... 21Figura 6Microconstituinte Martensita................................................................................ 25

Figura 7Microconstituinte Martensita Revenida.............................................................. 25Figura 8- Perfil de Rugosidade............................................................................................... 27Figura 9 - Principais operaes realizadas no torno........................................................... 29Figura 10 - Torno CNC Galaxy 30 ................................................................................................. 30

Figura 11 - Principais Grandezas de Corte .................................................................................. 32

Figura 12 - Torneamento do Ao 4340........................................................................................ 34

Figura 13 - Comparao entre processos de retificao e torneamento........................ 37

Figura 14 - Partes Construtivas de uma Ferramenta .................................................................. 38

Figura 15 - Cunha de Corte da Ferramenta ................................................................................. 39

Figura 16 - Evoluo das Ferramentas de Corte ......................................................................... 41

Figura 17 - Diviso de materiais cermicos para ferramenta ..................................................... 43

Figura 18 - Trinca de Origem mecnica ....................................................................................... 46

Figura 19 - Principais desgastes de uma ferramenta .................................................................. 47

Figura 20 - Modelo de um processo ............................................................................................ 49

Figura 21 - Exemplo de Matriz de Experimentos ........................................................................ 56

Figura 22 - Exemplo de ANOVA obtido atravs do MINITAB........................................... 58

Figura 23 - Exemplo de Grfico de Interao Individual.................................................... 59

Figura 24Corpo de prova fixado na castanha................................................................. 65Figura 25 - Broca furando face externa do corpo de prova............................................... 66Figura 26 - Contra Ponta apoixando a extremidade da pea ............................................ 66

Figura 27 - Material sendo usinado conforme parmetros especificados....................... 67Figura 28- Tabela ANOVA para rugosidade aritmtica...................................................... 70Figura 29 - Tabela ANOVA corrigida para rugosidade aritmtica.................................... 70

Figura 30 - Diagrama de Pareto dos Efeitos Padronizados.............................................. 71Figura 31 - Grfico individual dos fatores sobre a rugosidade aritmtica....................... 72Figura 32 - Grfico do efeito da interao de dois fatores sobre a rugosidade aritmtica..................................................................................................................................................... 73


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Classificao dos Aos SAE/AISI........................................................................ 22Tabela 2 - Composio Qumica do Ao ABNT 4340........................................................ 23Tabela 3 - Relao entre fatores, nveis e notao para projeto de dois nveis ............ 63Tabela 4- Combinao de fatores e nveis utilizando a notao para projeto de doisnveis.......................................................................................................................................... 64Tabela 5 - Combinao de fatores e nveis utilizando o valor de cada nvel conforme

sua grandeza............................................................................................................................. 64Tabela 6 - Valores obtidos no teste de rugosidade de cada amostra .............................. 68

Tabela 7 - Valor da Rugosidade Aritmtica de cada amostra ........................................... 69


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1. INTRODUO

O torneamento de materiais endurecidos vem sendo cada vez mais

utilizado ao longo dos tempos, devido ao crescente aumento da demanda de

produo e a necessidade de reduo dos custos de fabricao, oriundos da

exigncia cada vez maior das novas tecnologias empregadas nos processos

industriais.

At a dcada de 70, o torneamento de aos de elevada dureza era

impossvel devido tanto baixa resistncia da ferramenta de corte quanto

falta de preciso e rigidez das mquinas-ferramenta. Com isto, no se

conseguia tornear peas em aos endurecidos, ou mesmo quando se

conseguia no se obtinha a tolerncia desejada. Assim, sempre era necessria

uma operao final de retificao aps a usinagem de desbaste e o tratamento

trmico de tmpera seguido de revenimento.

A retificao conhecida como um dos principais processos utilizados

no acabamento final de peas, pois capaz de garantir tolerncias

dimensionais apertadas e baixa rugosidade superficial. Entretanto, a retificao

apresenta problemas caractersticos que dificultam seu avano de forma mais

acentuada, dentre eles: baixa taxa de remoo, necessidade de

monitoramento, custo elevado e mo de obra especializada.

A indstria de ferramentas de usinagem tem concentrado esforos em

desenvolver novas ferramentas, substratos e revestimentos cada vez mais

adequados s exigncias do mercado, visto o grande nmero de peas obtidas

por este processo. Com o desenvolvimento desses novos materiais para

ferramentas de corte, o processo de torneamento de aos endurecidos tem

estado cada vez mais em evidncia, a ponto de, em alguns casos, substituir o

processo de retificao. Esta mudana traz significativas redues em custos

de ferramental, tempo de set-up e usinagem.


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Paralelo aos acontecimentos na rea da usinagem de materiais, uma

nova metodologia surgiu no mercado mundial na busca pela reduo de

problemas e melhores indicadores de desempenho. Esta metodologia foi

idealizada pelo diretor executivo da empresa Motorola, Bob Galvin em 1987, e

foi chamada Programa de Qualidade Seis Sigmas que tinha como principal

objetivo, diminuir a insatisfao dos clientes com seus produtos e servios.

Juntamente com a disseminao da metodologia Seis Sigmas,

popularizou-se o uso de uma ferramenta que foi criada na dcada de 1920 por

Sir Ronald Fisher e que tem o objetivo de analisar e otimizar processos, o

Design of Experiments (DOE) que em portugus chamado de Delineamento

de Experimentos ou ainda, Projeto de Experimentos. A prova disso est na

afirmao de BONANNI (2005) que diz: O Projeto de Experimentos teve sua

aplicao aumentada nestes ltimos 15 anos, tanto nas indstrias de

manufatura quanto nas de servios [...]. Assim sendo, o DOE e o Seis Sigma

tem andado lado a lado nos ltimos anos, na busca por reduo de falhas.

1.1 DEFINIO DO PROBLEMA E HIPTESES

Como problema a ser estudado definimos a aplicao do DOE como

ferramenta para melhoria contnua na parametrizao do torneamento de aos

de dureza elevada, mais especificamente o ao 4340 temperado.

Como hipteses para este problema, temos que:

H0: O DOE apontar uma combinao de parmetros, que dentro dastolerncias especificadas pelo catlogo de fabricantes de ferramentas de corte,

sero capazes de fornecer um melhor acabamento superficial com diferenas

de desempenho relevantes entre as amostras.

H1: O DOE apontar uma combinao de parmetros, que dentro das

tolerncias especificadas pelo catlogo de fabricantes de ferramentas de corte

sero capazes de fornecer um melhor acabamento superficial com diferenas

de desempenho irrelevantes entre as amostras.


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H2: O DOE no fornecer dados suficientes para que se possa apontar

qual a melhor combinao de parmetros para que se obtenha um melhor

acabamento superficial.

1.2 JUSTIFICATIVA

A pesquisa aqui apresentada ter como finalidade aplicar a ferramenta

de anlise, DOE (Design of Experiments), que est presente na metodologia

Seis Sigma, no processo de torneamento de aos de elevada dureza, a fim de

contribuir para melhoria contnua na parametrizao deste processo.

Nos ltimos anos o processo de torneamento tem sido alvo de estudos

mais aprofundados, especialmente no que diz respeito usinagem de materiais

endurecidos, entende-se como usinagem de materiais endurecidos a usinagem

de materiais temperados com dureza acima de 45 HRc. O presente estudo

utilizar o DOE para realizao de experimentos em busca de uma combinao

de parmetros que podero nos oferecer um melhor acabamento superficial

para o corpo de prova.

O DOE de acordo com Puertas (2003), uma poderosa ferramenta de

anlise, que utilizada para modelar e avaliar a influncia das variveis de um

processo em alguma resposta especfica que possui uma funo desconhecida

neste processo, ou seja, o DOE consiste em fazer experimentos, utilizando

diferentes parmetros das variveis que influenciam na sada do processo, na

busca pelo controle ou eliminao de fator que impede que este processo

chegue ao resultado esperado.

Atravs dessa ferramenta, possvel mensurar as variveis importantes

do processo de torneamento, como por exemplo: velocidades de corte (Vc),

avano (Fn) e profundidade de corte (Ap). E verificar estatisticamente, atravs

de uma combinao fatorial desses parmetros, o quanto cada um desses

parmetros so importantes para esse processo, sempre buscando a melhoria

deste processo do ramo da metal mecnica que ainda carece de estudos.


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Na anlise convencional da influncia destes fatores num processo de

usinagem, geralmente estudada a influncia de cada um deles isoladamente,

o que demanda um grande nmero de ensaios, elevado consumo de material

de usinagem e ferramentas, alm da necessidade de utilizao de muitas horas

mquina, o que em geral, torna os custos com a experimentao muito

elevados.

neste contexto que surge a metodologia de Projetos de Experimentos

(DOE), a qual nos permite estabelecer um relacionamento funcional adequado

entre vida de ferramenta, rugosidade mdia da superfcie usinada e parmetros

de corte, levando-se em considerao a variao dos fatores para construir

modelos de previso para as respostas de interesse.

Segundo Marconces (2001), Com o passar dos anos, a importncia do

processo de torneamento em usinagem evoluiu constantemente, e hoje se

exige cada vez mais, mtodos que otimizam seus processos, visando melhorar

tanto o seu desempenho quanto a qualidade, reduo de custos e o fator

tempo.

Com o intuito de tornar o conhecimento dos efeitos do processo de

torneamentos duros mais explcitos, tanto para empresas quanto para o mundo

acadmico, o presente trabalho apresentar tanto resultados e discusses

relativas ao acabamento superficial da pea, bem como ao desgaste da

ferramenta de corte.

1.3 OBJETIVO GERAL

Estudar a aplicao do DOE no processo de torneamento que utiliza

como matria-prima o ao 4340 no estado endurecido


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1.4 OBJETIVOS ESPECFICOS

a) Avaliar as influencias das variaes dos parmetros de usinagem, como

velocidade de corte, avano de corte e profundidade de corte no

acabamento supercial da pea.

b) Utilizar a tabela ANOVA (Analysis of Variance) para definir os

parmetros e interaes mais importantes

c) Avaliar o desempenho da operao de torneamento, no tocante

rugosidade da superfcie usinada.

2. FUNDAMENTAO TERICA

2.1 O AO

2.1.1 Definies e breve histrico

O ao, que pode ser considerado a mais verstil e a mais importante das

ligas metlicas, tem um histrico muito antigo. A histria nos mostra que o seu

uso datado de milnios antes de Cristo, quando, de modo acidental

provavelmente, conseguiu-se extrair o ferro de seu minrio, e a partir dessemetal, o ao.

Segundo Chiaverini (1990), o ao uma liga ferro- carbono que contem

geralmente entre 0,008% at aproximadamente 2,11% de carbono, o autor

ainda lembra que podem existir alguns elementos residuais, resultantes dos

processos de fabricao. Por sua vez, o ferro fundido, que tambm uma liga

de ferro e carbono, possui teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. A principal

diferena entre ambos que o ao, pela suaductilidade, facilmente
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ductibilidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ductibilidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ductibilidade


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deformvel porforja,laminao eextruso, enquanto que uma pea em ferro

fundido muito frgil.

O minrio de ferro encontrado na natureza na forma de rochas,

misturado a outros elementos. Na antiguidade o uso do ferro promoveu

grandes mudanas na sociedade. A agricultura se desenvolveu com rapidez

por causa dos novos utenslios fabricados. A confeco de armas mais

modernas viabilizou a expanso territorial de diversos povos, o que mudou a

face da Europa e de parte do mundo.

Figura 1 - Minrio de Ferro

FONTE: FERRO ALLOY.Disponvel em:

No final do sculo XVIII, a Revoluo Industrial iniciada na Inglaterra,

tornaria a produo de ferro ainda mais importante para a humanidade. Nesse

perodo, as comunidades agrria e rural comeavam a perder fora para as

sociedades urbanas e mecanizadas. Porm, a grande mudana s ocorreu em

1856, quando se descobriu como produzir ao. Isso porque o ao mais

resistente que o ferro fundido e pode ser produzido em grandes quantidades,

servindo de matria-prima para muitas indstrias.

2.1.2 O ao na indstria moderna

No atual estgio de desenvolvimento da sociedade, impossvel

imaginar o mundo sem o uso do ao. A produo de ao um forte indicador
http://pt.wikipedia.org/wiki/Forjahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lamina%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Extrus%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Extrus%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Lamina%C3%A7%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Forja


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do estgio de desenvolvimento econmico de um pas. Seu consumo cresce

proporcionalmente construo de edifcios, execuo de obras pblicas,

instalao de meios de comunicao e produo de mquinas para a indstria.

O Brasil tem hoje o maior parque industrial de ao da Amrica do Sul;

o maior produtor da Amrica Latina e ocupa o quinto lugar como exportador

lquido de ao e nono como produtor de ao no mundo. O parque siderrgico

brasileiro constitudo de 29 usinas, administradas por onze grupos

empresariais. So eles: Aperam, ArcelorMittal Brasil, CSN, Gerdau,

SINOBRAS, Thyssenkrupp CSA, Usiminas, VSB Tubos, V&M do Brasil, Villares

Metals e Votorantim.

Figura 2 - Fundio do Ferro

FONTE: SINOBRAS (2005)

Segundo o Instituto Ao Brasil (IAB), o ao hoje o produto mais

reciclvel e mais reciclado do mundo. Carros, geladeiras, foges, latas, barras

e arames tornam-se sucatas, que alimentam os fornos das usinas, produzindonovamente ao com a mesma qualidade. Esse um dos fatores que torna o

ao um material atrativo, as propriedades de um ao variam de acordo com sua

composio qumica. Como principais propriedades podemos citar:

Maleabilidade

Durabilidade

Elevada elasticidade (cerca de 3 vezes maior que a do alumnio)

Alta condutividade trmica Resistncia Mecnica


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2.1.3 Diagrama Fe-C

Segundo Chiaverini (1990), o estudo do seu diagrama de equilbrio

imprescindvel para o perfeito conhecimento dos aos. A figura 03 mostra odiagrama da liga binaria Fe-C para teores de carbono at 6,7%. Esse diagrama

geralmente representado at 6,7% de carbono, porque nessa concentrao

se forma o composto intermedirio de carbeto de ferro, ou cementita (FeC). O

autor ainda ressalta que pouco conhecido aps esse teor de carbono, e que

acima de 4% a 4,5% de carbono, essas ligas apresentam pequena ou

nenhuma importncia para a indstria.

Figura 3 - Diagrama de fases ferro-carbeto de ferro

FONTE: CALLISTER (2002)

Neste diagrama podemos ver duas fases, a fase oferro puro (Fe) e a

fase a cementita (Fe3C), ento medida que aumentamos o teor de carbono

no diagrama teremos um aumento no teor de cementita e por uma regra de trs

simples possvel saber o teor de cada uma das fases na microestrutura dos

componentes. Como cada uma das fases tem comportamentos diferentes

quando submetidos a elevadas temperaturas e propriedades mecnicas

diferentes possvel saber quais as propriedades iniciais do material que sersubmetido a um acrscimo de temperatura.


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Primeiramente, devemos entender a alotropia do ferro, isto , a

capacidade do ferro mudar sua estrutura cristalina com a variao de

temperatura. Quando aquecido, o ferro puro apresenta duas mudanas de

estrutura cristalina antes de fundir. temperatura ambiente, a forma estvel,

chamada de ferrita, ou ferro , apresenta uma estrutura cristalina CCC, cubico

centrado. A 912 C, a ferrita se transforma em austenita, tambm chamada de

ferro gama, e apresenta uma estrutura cristalina CFC. A austenita persiste at

1394 C , quando se reverte novamente para uma fase CCC , conhecida como

ferrita , e por fim se funde a 1538 C. Todas essas transformaes podem ser

observadas ao longo do eixo vertical esquerda na Figura 04 .

Figura 4 - Microestruturas do Ferro, esquerda: ferrita e direita:austenita

FONTE : CALLISTER (2002)

Um segundo ponto a se destacar, so as reaes bifsicas presentes

nesse diagrama, as reaes eutticas e eutetides. A reao euttica consiste

na solidificao do liquido para formar duas fases solidas, a austenita e a

cementita, como podemos observar ela ocorre a 1147 C r com 4,3 % de

carbono. J na reao eutetide, a fase slida gama se transforma em ferro

alfa e cementita, e ocorre a uma temperatura de 727 C com teor de carbono

de 0,76 %.

A reao eutetide , segundo Callister (2002), muito importante para otratamento trmicos dos aos. Os aos podem ser classificados conforme essa


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reao como hipoeutetides quando possuem teor de carbono inferior a 0,76%,

eutetides quando possuem esse mesmo teor, e hipereutetides quando

superaram essa quantidade de carbono. A equao est representada a

seguir:

(0,76%pC) (0,022% p C) + Fe3C(6,7% p C) (Eq.1)

Essa reao gera um importante constituinte chamado perlita.

Segundo CHIAVANERI (2002), a perlita uma mistura mecnica de 88,5% de

ferrita e 11,5% de cementita, possui forma laminar de espessura fina, dispostas

alternadamente. As propriedades mecnicas da perlita so intermediarias entre

as da ferrita e da cementita, dependendo porem, do tamanho das partculas de

cementita (CHIAVANERI,2002). Sua resistncia a trao , em media, 740

MPa.

Figura 5 Microconstituinte Perlita

FONTE:CALLISTER(2002)

Partindo da anlise desse diagrama possvel se ter uma ideia geral da

composio dos aos, seus principais constituintes, a fim de prever mudanas

microestruturais realizadas em tratamentos trmicos e atravs disso atingir as

propriedades mecnicas desejadas. Geralmente, o que se busca o aumento

da resistncia mecnica sem prejudicar as demais propriedades.

2.1.4 Classificao dos Aos


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A Sociedade de Engenheiros Automotivos (SAESociety of Automotive

Engineers), o Instituto Americano do Ferro e do Ao) ( AISI American Iron

and Steel Institute) e a Sociedade Americana para Ensaios e Materiais ( ASTM

American Society for Testing and Materials) so responsveis pela

classificao e pela especificao dos aos, e tambm de outras ligas. A

especificao da AISI/SAE para esses aos consiste em um numero com

quatro dgitos, onde os dois primeiros indicam o tipo da liga e os dois ltimos

do a concentrao de carbono.

Tabela 1- Classificao dos Aos SAE/AISI



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Como j citado anteriormente o teor de carbono tem grande influncia

nas propriedades mecnicas, logo outra forma de classificar os aos podem ser

de acordo com a concentrao de carbono, como: aos de baixo teor de

carbono, aos de meio teor de carbono e aos de alto teor de carbono. Vale

ressaltar que as ligas ferro-carbono podem conter concentraes apreciveis

de outros elementos de liga, adicionados intencionalmente em concentraes

especificas a fim de melhorar as propriedades mecnicas.

2.1.5 Ao 4340

O material utilizado neste trabalho foi o ao 4340, como visto na tabela

2, ligado aos elementos: cromo, nquel e molibdnio, e possui uma

concentrao de carbono de 0,40%. O ao ABNT/AISI 4340 tratado

termicamente exibe uma boa combinao de maleabilidade e resistncia.

So utilizados para componentes mecnicos em geral sob a ao de

tenses dinmicas. Utilizado para a fabricao de peas na indstria

automotiva e na indstria petrolfera e construo naval, esse ao tambm

frequentemente utilizado para fabricar o trem de pouso dos avies, peas de

transmisso de automveis e partes de armas, ou seja, peas que devem lidar

com altas presses e tenso repetitiva. Suas principais aplicaes so: eixos,

engrenagens ,engrenagens planetrias, colunas mangas e cilindros.

Tabela 2 - Composio Qumica do Ao ABNT 4340

FONTE: VILLARES METALS (2003)


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2.1.6 Tmpera e Revenimento do Ao

Muitas vezes, o ao no apresenta as propriedades necessrias para

sua devida aplicao. Quando isso acontece o ao necessita passar por um

tratamento trmico. Segundo BUDYNAS (2011), o tratamento trmico do ao

refere-se a processos controlados por tempo e temperatura que modificam as

propriedades dos materiais como dureza (resistncia mecnica), ductilidade e

tenacidade, podendo ser usado tambm para aliviar tenses residuaiscausadas pelo resfriamento irregular de determinada pea. As operaes mais

comuns de tratamento trmico so: recozimento, tmpera, revenido e

normalizao.

O tratamento trmico que ser utilizado nessa pesquisa a tmpera

seguida de revenimento, esse processo aumenta a dureza do ao. Segundo

CHIAVANERI (1990), a tmpera consiste no resfriamento rpido do ao de

uma temperatura critica em um meio como leo, gua, salmoura ou mesmo ar.

O objetivo da tmpera o aumento do limite de resistncia a trao do ao e

tambm da sua dureza, porem, o aumento da dureza deve-se verificar somente

at uma determinada profundidade.( CHIAVERINI,1990).

O resfriamento brusco que caracteriza a tmpera gera um

microconstituinte chamado martensita. Segundo Callister (2002), a martensita

se forma quando a taxa de resfriamento brusco suficientemente rpida paraprevenir a difuso do carbono, logo os tomos de carbono permanecem como

impurezas intersticiais da martensita, e formam uma soluo slida

supersaturada muito resistente.

Chiaverini (1990) ressalta que a martensita o constituinte mais duro e

frgil dos aos. Como podemos observar na Figura 6, os gros de martensita

assumem a aparncia de agulhas negras, a fase branca na micrografia a

austenita que no se transformou durante o resfriamento rpido.


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Figura 6 Microconstituinte Martensita

FONTE: CALLISTER(2002)

O ao temperado, alm de ser duro to frgil que no pode ser

empregado na maioria das aplicaes, possui ductilidade e tenacidade muito

baixas. Logo o ao deve passar por outro tratamento trmico, o revenimento.

Segundo Callister (2002), o revenimento o aquecimento de um aomartenstico at uma temperatura abaixo da temperatura eutetide por um

perodo de tempo especfico. Este tratamento permite, atravs de processos de

difuso, a formao da martensita revenida.

Figura 7 Microconstituinte Martensita Revenida



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A microestrutura da martensita revenida, como podemos observar na

Figura 7, consiste em partculas de cementitas extremamente pequenas e

regularmente dispersas em uma matriz continua de ferrita. O revenimento

elimina ou atenua os inconvenientes da tempera, corrige as excessivas dureza

e fragilidade do material, combinando propriedades mecnicas como dureza,

ductilidade e tenacidade, a fim de se obter um material prprio pra determinado

uso.

2.1.7 Rugosidade Superficial

Quando escolhemos utilizar um material para um projeto, escolhemos

com base nas suas caractersticas, afim de que todas as especificaes do

projeto sejam cumpridas. Uma dessas caractersticas o acabamento

superficial.

A exigncia de acabamento de um determinado componente deve estar

prevista em seu projeto, por exemplo: a superfcie de um calibrador deve ser

bem lisa, j a superfcie de um disco de freio deve ser bastante rugosa.

Machado (2000) detalha os seguintes fatores a serem considerados na

determinao do acabamento superficial da pea:

Grau de acoplamento entre componentes, como selos de

mancais, elementos de vedao e moldes para injeo.

Coeficiente de atrito, desgaste e lubrificao.

Resistncia fadiga e corroso . Resistncia eltrica e trmica de contato.

Processamento posterior, como pintura.

Aparncia .

Custo.

O acabamento de uma superfcie usinada a combinao de vriosfatores que podem ser divididos em rugosidade, ondulaes e falhas.


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(Machado,2000).Normalmente, ondulaes e falhas devem ser evitadas na

fabricao de uma superfcie, pois representam erros de fabricao. Enquanto

a rugosidade um parmetro especificado de acordo com a aplicao da

superfcie usinada, ou seja, a rugosidade considerada uma varivel

determinante do acabamento superficial da pea.

Vale ressaltar que a rugosidade um parmetro especificado de acordo

com a aplicao da superfcie usinada. Uma baixa rugosidade essencial em

superfcies de mancais, superfcies que requerem pintura, superfcies que

serviro de escoamento de fluidos e gases, e at de superfcies cujo visual

exige brilho.

A rugosidade de uma superfcie composta de irregularidades finas ou

erros microgeomtricos resultantes dos processos de fabricao. Essas

irregularidades podem ser avaliadas com aparelhos eletrnicos, como o

rugosmetro. Existem vrios parmetros pela qual a rugosidade pode ser

medida, porm para este projeto me limitarei ao Ra, que segundo Machado

(2000) amplamente utilizado para controle de processo na indstria. Segue a

definio abaixo:

Desvio mdio aritmtico (Ra)

a mdia aritmtica dos valores absolutos das ordenadas do perfil

efetivo (medido) em relao linha mdia em um comprimento de

amostragem. A Norma brasileira adota Ra como mtodo de medio.

Figura 8- Perfil de Rugosidade

FONTE: MACHADO

Como todo processo, a rugosidade de uma superfcie depende de vriosparmetros, como mquina-ferramenta, geometria e material da ferramenta, e


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28

os parmetros de usinagem da pea. Segundo Whitehouse (1997), mtodos

estatsticos aplicados ao resultado da medio da rugosidade de uma

superfcie podem identificar as contribuies relativas de cada um desses

parmetros.

Diniz ainda ressalta que o acabamento da superfcie depende muito da

variao da relao entre o avano e o raio da ponta da ferramenta, essa

relao mostrada atravs da formula:

Ra=

(Eq. 2)

2.2 TORNEAMENTO

2.2.1 Definio e um breve histrico

Quando pensamos em usinagem de materiais logo pensamos em

torneamento, que de acordo com TRENT (2000), a operao de usinagem

mais comumente empregada em trabalhos de corte de material na indstria

moderna. Como operaes de usinagem entendemos aquelas que conferem

forma, dimenses, ou acabamento, ou qualquer combinao dos trs, atravs

da retirada da poro do material irregular, o cavaco (FERRARESI, 1977).

Segundo Ferraresi (1977), a definio de torneamento seria [...]

processo mecnico de usinagem destinado a obteno de superfcies de

revoluo com auxlio de uma ou mais ferramentas monocortantes. Ou seja, a

pea gira em torno de um eixo principal de rotao da mquina e a ferramenta,

destinada a remoo do cavaco por uma nica superfcie de sada,se desloca

simultaneamente numa trajetria coplanar ao eixo.


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29

Conforme nos lembra Machado (2000), importante ressaltar que toda

operao de usinagem pode ser subdividida em desbaste e acabamento. No

desbaste, a preocupao garantir a elevada taxa de remoo de material, e

j no acabamento, a qualidade da pea prioridade, o sobremetal deixado pela

operao de desbaste removido dando o desejado aspecto final da pea.

Atualmente existem vrios tipos de operaes que podem ser realizadas

no torno, conforme a necessidade do fabricante. A Figura 9 mostra as

principais operaes realizadas no torno, essas operao so:

Torneamento cilndrico externo

Torneamento cilndrico interno Torneamento cnico externo

Torneamento cnico interno

Faceamento

Perfilamento

Sangramento

Recartilhamento

Figura 9 - Principais operaes realizadas no torno


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30

FONTE: FERRARESI (1977)

Esse processo amplamente usado na indstria atualmente surgiu mais

cedo do que se imagina. Antigas civilizaes, a exemplo dos egpcios, assriose romanos, j utilizavam antigos tornos como um meio fcil de fazer objetos

com formas redondas.

Os Tornos de Vara foram muito utilizados durante a idade mdia e

continuaram a ser utilizados at o sculo 19 por alguns arteses. Nesse

sistema de torno a pea a ser trabalhada era amarrada com uma corda presa

numa vara sobre a cabea do arteso e sua outra extremidade era amarrada a

um pedal. O pedal quando pressionado puxava a corda fazendo a pea girar, a

vara por sua vez fazia o retorno. Por ser fcil de montar esse tipo de torno

permitia que os arteses se deslocassem facilmente para lugares onde

houvesse a matria prima necessria para eles trabalharem.

No final dos anos 70, surgiu o torno CNC (comandos numricos

computadorizados) mquina na qual o processo de usinagem feita com uma

unidade de comando, um computador, interpretando uma linguagem especifica

e usinando a pea conforme as coordenadas inseridas. O uso de um painel

permite que vrios movimentos sejam programados e armazenados permitindo

a rpida troca de programa.

Figura 10 - Torno CNC Galaxy 30


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31

FONTE: ROMI (2001)

2.2.2 Grandezas de Corte

Levando em considerao a afirmao de Machado (2000) de que as

condies ideais de corte permitem a produo de peas dentro das

especificaes de forma, dimenses e acabamento ao menor custo possvel,

podemos notar que o estudo dos parmetros de corte imprescindvel paraobtermos a superfcie desejada atravs de um movimento relativo apropriado

entre a pea e a ferramenta, escolhida adequadamente.

As grandezas de corte no processo de torneamento so os movimentos

relativos entre a pea e a aresta cortante da ferramenta. Segundo Ferraresi

(1977), podemos encontrar dois tipos de movimentos: os que causam

diretamente a sada do cavaco e aqueles que apesar de serem fundamentais

no tem efeito direto na remoo do cavaco.Entre os movimentos que causam diretamente a sada do cavaco,

tambm chamados de movimentos ativos, Ferraresi (1977) destaca os

principais, citados a seguir:

Movimento de corte: o movimento entre a pea e a ferramenta, o qual

sem movimento de avano origina remoo de cavaco por somente uma

volta;

Movimento de avano: o movimento que juntamente com o movimentode corte, origina a remoo continua de cavaco;

Movimento efetivo de corte: a resultante dos movimentos de corte e de

avano, realizados ao mesmo tempo;

Movimento de profundidade: o movimento entre a pea e a ferramenta

que determina a espessura da camada de material a ser retirada.


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Figura 11 - Principais Grandezas de CorteFONTE: FERRARESI (1977)

Vale citar tambm os movimentos passivos, isto , que no tem

participao direta na remoo do cavaco, mas como nos lembra Diniz (2001),

so de extrema importncia pois tanto os movimentos ativos como passivos

esto associados com o tempo que, somados, resultam no tempo real de

fabricao da pea desejada.

Movimento de ajuste: o movimento de correo entre a pea e a

ferramenta, no qual o desgaste da ferramenta compensado

Movimento de aproximao: o movimento entre a ferramenta e a pea,

no qual a ferramenta aproximada antes do incio da usinagem

Movimento de recuo: o movimento o qual a ferramenta afastadaaps o termino da usinagem

Segundo DINIZ (2001), a velocidade de corte o resultado do

deslocamento da ferramenta diante da pea em funo do tempo, ou seja, a

resultante da rotao da ferramenta em torno da pea. Para processos com


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33

movimentos de rotao a velocidade de corte calculada atravs da equao

3, representada a seguir:

( Eq. 3 )

Analisando as possibilidades fornecidas pelos autores podemos afirmar

que vrios so os fatores que influenciam no resultado obtido aps a usinagem,

o que torna difcil estudar a influencia de cada um separadamente, pois

demanda um grande nmero de ensaios e elevado consumo de material.

Porm, com a utilizao da ferramenta DOE, buscaremos um relacionamento

funcional entre esses fatores.

2.2.3 Torneamento de Aos de elevada dureza

O torneamento de materiais de alta dureza vem sendo cada vez mais

utilizado ao longo dos tempos, devido ao crescente aumento da demanda de

produo e necessidade de reduo dos custos da fabricao, oriundos da

exigncia cada vez maior das novas tecnologias empregadas nos processos

industriais.

Segundo Machado (2000) convencionou-se chamar de torneamento dealta dureza, a usinagem de materiais temperados com dureza superior a 45

HRc. H poucos anos, materiais que necessitavam ser usinados em sua forma

endurecida, o eram apenas pelo processo de retificao.


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34

Figura 12 - Torneamento do Ao 4340

FONTE: SANDVIK COROMANT(2001)

No passado, peas de ao que recebiam tratamento trmico para

endurecimento necessitavam ter um sobremetal para serem acabadas pelo

processo de retificao, pois o tratamento trmico de endurecimento dificultava

a usinabilidade, comprometendo a qualidade do acabamento superficial, a

preciso dimensional e a forma.

Hoje, devido ao desenvolvimento de materiais para ferramentas de

elevada dureza e resistncia ao desgaste em altas temperaturas, aliados ao

surgimento de mquinas de maiores rigidez e preciso dimensional em altas

rotaes, possvel a usinagem destes materiais pelo processo de

torneamento. No presente trabalho, dentre os diferentes tipos de ferramentas

existentes que possibilitam o torneamento duro, optou-se pelas pastilhas

cermicas, devido sua elevada dureza a quente e resistncia ao desgaste e

o seu baixo custo quando comparadas com as pastilhas de CBN (cbico de

boro cristalino) ou PCBN(nitreto cbico de boro policristalino).

2.2.4 Torneamento Duro Versus Retificao Cilndrica

Em muitos trabalhos sobre usinagem de materiais endurecidos,

observada uma preocupao crescente da utilizao deste processo em

substituio ao processo de retificao. Muitas so as razes de ser desta


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preocupao, como podemos compreender ao analisarmos as vantagens

citadas a seguir.

Possibilidade de eliminar etapas de fabricao;

Maior produtividade;

Mquina-ferramenta mais simples e de menor custo;

Possibilidade de operaes mltiplas em uma s fixao da pea;

Flexibilizao do processo;

Menor custo das ferramentas de corte;

Superfcies da pea menos afetadas pelo calor.

Para este tipo de torneamento, geralmente so utilizados tornos de alta

rigidez e grande potncia. Na indstria, o torneamento de material endurecido

tem substitudo a retificao, especialmente na produo seriada de peas de

transmisso. A superior flexibilidade do torneamento somente passou a ser

aproveitada, com a utilizao de materiais de corte adequados, como por

exemplo, as cermicas mistas e os nitretos cbicos de boro, juntamente com

mquinas-ferramenta rgidas, e respectivos dispositivos de fixao. Para otorneamento de material endurecido sem corte interrompido, as cermicas

mistas representam uma alternativa econmica para os materiais de corte de

CBN.

Como exemplo disto, podemos citar o torneamento a seco de um pinho de

engrenagem, confeccionado em material 20MnCr5 com dureza na faixa de 60 a

62 HRC, com pastilhas de cermica mista e posteriormente com pastilhas de

CBN. Os custos por aresta das ferramentas cermicas totalizaram apenas 12%

dos custos por gume de corte das ferramentas de CBN. A usinagem pode ser

realizada a seco ou com fluido refrigerante, sem prejudicar a produtividade;

Santos Jr. et al (2001).

Em comparao com a retificao, no torneamento de material endurecido os

custos por pea podem ser reduzidos em mais de 60%. O investimento menor

exigido para um torno, o tempo de usinagem mais curto e a maior flexibilidade

favorecem o torneamento de material endurecido; Kress (2001).


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Segundo Donnangelo et al (2001), pode-se comparar a operao de

retificao e de torneamento de materiais endurecidos, tanto nos quesitos

tcnicos quanto no cenrio de manufatura atual. Em ambos, notamos que os

ganhos do torneamento so significativos. Um exemplo disso foi analisado para

a usinagem de engrenagens de furo liso em material endurecido, no trabalho

acima citado, de autoria de Donnangelo, Giorgetti e Santos (2000).

No aspecto tcnico, quando substitumos as operaes de retificao

pelo torneamento, h um ganho significativo de qualidade, devido ao fato de

realizarem-se todas as operaes sob uma mesma fixao. Todas as

dimenses e os desvios de forma e de posio foram tomados em relao ao

dimetro primitivo da engrenagem e consequentemente, a nveis menores do

que os verificados nas operaes de retificao. Uma vez que todas as

operaes estavam agrupadas em uma mesma mquina, pde-se ter um maior

controle estatstico sobre as variaes de processo introduzidas nas

engrenagens, decorrentes das variaes de mquina.

J no cenrio da manufatura atual existe a necessidade de reaes mais

rpidas s alteraes de produto no mercado e s constantes exigncias de se

possuir processos de usinagem cada vez mais flexveis e que no agridam o

meio ambiente. Podemos verificar na Figura 12, uma comparao entre os

processos de retificao convencional e torneamento de engrenagens de baixo

carbono cementadas a uma dureza de 58 a 62 HRC, no tocante ao tempo de

set-up de mquina, tempo de usinagem e custo do ferramental de fixao para

a usinagem, sendo que em todos os tpicos analisados, observa-se uma

enorme vantagem para o processo de torneamento em relao retificao.

Analisando ambos aspectos, pde-se eliminar uma srie de

inconvenientes decorrentes das operaes de retificao e introduzir novos

projetos na fbrica em um menor tempo e a um custo significativamente menor.


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Figura 13 - Comparao entre processos de retificao e torneamentoadaptado Donnangelo (2001)

2.3 Ferramentas de Corte

2.3.1 Definies

O processo de usinagem baseia-se na remoo de cavaco, utilizando

como ferramenta um material mais duro e mecanicamente resistente que a

pea a ser usinada, chamada de ferramenta de corte.

Segundo Diniz (2001), que se baseou pela terminologia adotada pela

ABNT, as ferramentas de usinagem apresentam as seguintes partesconstrutivas:

Parte de corte: a parte ativa da ferramenta constituda pelas suas

cunhas de corte, fixa sobre um suporte ou cabo de ferramenta.

Cunha de corte: a cunha da ferramenta, formada pela interseco das

superfcies de sada e de folga, mostrada na figura 13;

Superfcie de sada: a superfcie da cunha de corte sobre a qual o

cavaco formado e sobre a qual o cavaco escoa durante a usinagem.


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Superfcie principal de folga: a superfcie da cunha de corte que

contem sua aresta de corte principal de corte e que defronta com a

superfcie em sua usinagem principal;

Superfcie secundaria de folga: a superfcie da cunha de corte que

contem sua aresta de corte secundria e que defronta com a superfcie

em sua usinagem secundria ;

Aresta principal de corte: a aresta da cunha de corte formada pela

interseco das superfcies de sada e de folga principal ;

Aresta secundaria de corte: a aresta da cunha de corte formada pela

interseco das superfcies de sada e de folga secundria;

Ponta de corte: a parte da cunha de corte onde se encontram as

arestas principal e secundria de corte. A ponta de corte pode ser

interseco das arestas, ou a concordncia das duas arestas atravs de

um arredondamento, ou o encontro das duas arestas atravs de um

arredondamento ou chanfro.

Figura 14 - Partes Construtivas de uma Ferramenta

FONTE: DINIZ(2001)


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Figura 15 - Cunha de Corte da Ferramenta

FONTE: DINIZ(2001)

2.3.2 Materiais para Ferramentas de Corte

Os processos de usinagem convencional em geral baseiam-se no corte

de uma pea utilizando-se uma ferramenta de corte. Este corte s possvel

porque a ferramenta possui uma dureza mais elevada do que a pea, ou seja,uma dureza relativa (equao 3 ) positiva e maior que a unidade. Dessa forma,

o constante surgimento de novas ligas, com propriedades mecnicas e durezas

cada vez maiores, cria uma demanda contnua por novos materiais de

ferramenta, com propriedades altura dessas ligas.

(Eq. 3)

A ferramenta de corte necessita ser de um material que possua

algumas propriedades imprescindveis para uma boa usinagem da pea,

Machado (2000) lista algumas delas:

Alta dureza

Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura

Alta resistncia ao desgaste abrasivo


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Alta resistncia a compresso

Alta resistncia ao cisalhamento

Boas Propriedades mecnicas e trmicas em temperaturas elevadas

Alta resistncia ao choque trmico Alta resistncia ao impacto

Ser inerte quimicamente

Analisando as propriedades listadas pelo autor, podemos perceber que

essas propriedades no se renem facilmente em um s material, e a escolha

delas depende da aplicao do processo de usinagem. Desde o principio da

usinagem, surgiram vrios materiais aplicados a ferramentas de corte, eles

podem ser agrupados de seguinte maneira:

Aos rpidos

Aos rpidos com cobertura

Metal duro

Metal duro com cobertura

Material cermico

Nitreto brico cubico Diamante

A Figura 14 mostra os materiais para ferramentas existentes atualmente

no mercado. Como se observa, estes materiais esto em ordem crescente de

dureza, e decrescente de tenacidade. Esta ordem tambm representa o avano

tecnolgico dos materiais, de acordo com a cronologia, com algumas

excees.


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Figura 16 - Evoluo das Ferramentas de Corte

FONTE: MACHADO E SILVA (2001)

No contexto histrico, duas categorias de materiais se sobressaem, e

podem ser considerados os mais importantes para usinagem, ainda que no os

mais eficientes ou tecnologicamente desenvolvidos. Estes materiais so os

aos rpidos e os metais duros.

A importncia dos aos rpidos e dos metais duros se deve ao fato de,

na poca de seu desenvolvimento, terem permitido os maiores saltostecnolgicos da histria dos processos de usinagem, tendo ocorrido na ocasio

do desenvolvimento de cada um desses materiais um aumento nas

velocidades de corte de uma ordem de grandeza, comparado com os materiais

de corte ento existentes. Segundo Machado e Silva (1999), o

desenvolvimento dos aos rpidos propiciou aumento das velocidades de corte

de aproximadamente 3m/min para at 35m/min, e o metal duro permitiu que

estas velocidades de corte chegassem na faixa de 300m/min.


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Segundo Diniz (2001), o ao rpido uma ferramenta de alta liga de

tungstnio, molibdnio, cromo, vandio, cobalto e nibio. um material tenaz,

de elevada resistncia ao desgaste e elevada dureza a quente, se comparado

aos aos carbono. Com esse novo material, as velocidades de corte puderam

ser aumentadas em cerca de 10 vezes a velocidade da ferramenta de ao

carbono. Hoje comparados com os materiais das ferramentas atuais, esses

valores so relativamente baixos.

O metal duro fabricado atravs da metalurgia do p, feito de partculas

duras finamente divididas de carbonetos de tungstnio, normalmente em

combinao com outros carbonetos, como carbonetos de titnio, tntalo e

nibio, essas partculas so sintetizadas com um ou mais metais do grupo do

ferro, formando um corpo de alta dureza e resistncia a compresso. A

utilizao do metal duro feita, na maioria das vezes, na forma de pastilhas

soldadas ou fixadas mecanicamente sobre um porta-ferramentas de ao.

A norma ISO 513/1975 classifica os metais duros em 3 grupos,

designados pelas letras P, M e K, tambm designados por um cdigo de cores

(em ordem, azul, amarelo e vermelho). A classificao dentro de um grupo ou

outro feita de acordo com a aplicao do metal duro, uma vez que a

variedade de composies qumicas e processos de fabricao torna difcil a

padronizao baseada em outras caractersticas.

Apesar de ser citado como ferramenta de usinagem desde a dcada de

50, s nos anos 80 comearam a crescer no mercado, depois de

desenvolvimentos no campo das propriedades da cermica. Segundo Diniz

(2001), o material cermico possui algumas propriedades interessantes para

uma ferramenta de usinagem, tais como: dureza a quente e a frio, resistncia

ao desgaste e excelente estabilidade qumica. Porm, este material tambm

possui propriedades que dificultam sua utilizao, que so: baixa condutividade

trmica, que dificulta a transferncia de calor e faz com que a regio de contato

atinja altas temperaturas, e principalmente, baixa tenacidade, que facilita o

trincamento e a quebra da ferramenta. A baixa tenacidade foi a principal razo

que fez com que esse material no fizesse parte do mercado h mais tempo.

O grupo de ferramentas composto por insertos confeccionados base

de materiais cermicos formado por vrias classes de insertos, os quaisesto divididos em dois grandes grupos em funo do material empregado


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como matrizxido de alumnio ou alumina (Al2O3) ou nitreto de silcio (Si3N4),

conforme Figura 15.

Figura 17 - Diviso de materiais cermicos para ferramenta

FONTE: SANDVIK COROMANT (2002)

As cermicas puras so ferramentas constitudas basicamente de finos

gros de Al2O3 com adio de MgO obtidos pela metalurgia do p. Outros

constituintes, como oxido de cromo, titnio e nquel, s vezes, so adicionados

para aumentar a resistncia mecnica(MACHADO,2000). Essas ferramentas

possuem um alto grau de dureza, resistncia ao desgaste e excelente

estabilidade qumica, embora baixa tenacidade.

Na dcada de 80, surgiu mais uma inovao no mercado de

ferramentas, a ferramenta cermica base de Al2O3 reforada com SiC,

denominada whiskers. Esses carbonetos so adicionados em at 20% na

alumina, na forma de cilindros de 0,5 m a 5m de dimetro, e de 10 m a 80

m de comprimento (KOMANDURI, 1989). A finalidade destes cilindros

monocristalinos de carboneto de silcio, dispersos na matriz de alumina,

aumentar a tenacidade fratura e a resistncia ao choque trmico. Segundo

PEREIRA (2006), estas ferramentas possuem cor verde e so indicadas para a


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usinagem a altas velocidades (500m/min), de superligas base de nquel e

cobalto, ferro fundido endurecido e aos temperados.

A cermica mista tambm faz parte do grupo de ferramentas cermicas

base de alumina, segundo Pereira (2006) contm 25 a 40% de carboneto de

titnio (TiC) em volume, com uma segunda fase dispersa na matriz de alumina

(Al2O3+ TiC), conhecida tambm como cermica preta. A adio de TiC

aumenta consideravelmente a dureza e resistncia ao desgaste da ferramenta,

alm de melhorar ligeiramente a tenacidade e condutividade trmica

(MACHADO, 2000).

A presena de TiC e TiN na matriz de alumina, permite que estas

ferramentas sejam empregadas com velocidades de corte mais elevadas e

menor risco de fratura sbita. Alm disso, a cermica mista apresenta uma

dureza a quente superior de outras ferramentas base de alumina, podendo

ser utilizada na usinagem de aos temperados e ferros fundidos de elevada

dureza. So as mais indicadas pelos fabricantes de ferramentas para o

torneamento de aos endurecidos.

Os insertos base de Si3N4 tambm surgiram nos anos 80, so

compostos de cristais de Si3N4, com uma fase Inter granular de SiO2 (cristais

de vidro) e so sintetizados na presena de Al2O3,Y2O3,MgO e outros,

MACHADO (2000). Esse grupo de materiais tem consigo excelentes resultados

na usinagem de ligas de nquel e ferros fundidos. Todavia, devido grande

interao qumica com o ferro a elevadas temperaturas, esse grupo no tem

tido sucesso na usinagem de aos.

O sialon um inserto cermico base de nitreto de silcio

(Si3N4),segundo Pereira (2006) possui excelentes propriedades em termos de

dureza a quente e resistncia ao choque trmico, porm pssimo com

relao estabilidade qumica. Devido a essa caracterstica, principalmente

utilizado na usinagem do ferro fundido em desbaste, onde a dureza a quente, a

resistncia ao choque trmico e a tenacidade so fundamentais e tambm,

onde o cavaco curto no tende a causar difuso na superfcie de sada da

ferramenta.

A tabela 3, nos mostra algumas propriedades relativas dos diversos tipos

de materiais cermicos comparados com o metal duro. Pode-se notar na tabelaque a cermica mista possui uma melhor relao entre dureza a quente e


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estabilidade qumica que a cermica pura, porm a tenacidade desse material

pssima. Segundo Machado (2000), ferramentas de cermica mista so a

primeira recomendao se tratando de acabamento de aos endurecidos,

devido a necessidade tanto de dureza a quente, quanto estabilidade qumica, e

como este tipo de operao de acabamento fino, a tenacidade no to

importante.

Tabela 3 Propriedades relativas dos materiais cermicos

comparados com o metal duro

FONTE: DINIZ (2001)

2.3.2 Principais Avarias e Desgastes da Ferramenta de Corte

O constante atrito e altas temperaturas fazem com que ao decorrer do

tempo as ferramentas de corte se desgastem, e at sofram avarias. Por maior

que seja a dureza e a resistncia ao desgaste da ferramenta de corte, mais

cedo ou mais tarde ela dever ser substituda. Estudar e entender esse

processo pelo qual as ferramentas se desgastam muito importante para nos

possibilitar uma otimizao nos parmetros da usinagem, a fim de prolongar a

vida da aresta de corte.

Conforme nos mostra Machado (2000) podem-se distinguir trs

fenmenos pelos quais uma ferramenta de corte perde a eficcia no processode usinagem: avaria, desgaste e deformao plstica. J Trent (2000) e Wright


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(2000) consideram a plstica apenas um mecanismo de desgaste. Os

fenmenos citados pelos autores causam a mudana da geometria da aresta

de corte, sendo que os dois primeiros, na maioria das vezes, promovem perda

de material, enquanto o ultimo promove o seu deslocamento, sem gerar

perdas.

Segundo Machado (2000), avaria o fenmeno que ocorre de maneira

inesperada e repentina, causado pela quebra, lascamento ou trinca da aresta

de corte. O autor ainda ressalta que a quebra e o lascamento levam a

destruio total ou perda de quantidade considervel de material de forma

repentina e imprevisvel. A quebra mais comum em ferramentas de cermica,

que so objeto de estudo desse trabalho, devido a baixa tenacidade do

material. J o lascamento depende tambm da tenacidade da ferramenta, mas

segundo Santos (2004), podem ocorrer ate mesmo em ferramentas de ao

rpido.

A trinca promove a abertura de uma fenda no corpo da ferramenta de

corte. Diniz (2001) ressalta que as trincas tm duas causas principais: a

variao de temperatura e (ou) variao de esforos mecnicos. Quando as

trincas tem origem trmica, variao de temperatura, elas ocorrem

perpendicularmente aresta de corte, e quando tem origem mecnica, devido

aos esforos, so paralelos aresta, conforme mostra a figura. As principais

causas so geradas geralmente em operaes de corte interrompido, ou por

falta de uso de fluido de corte. Machado (2000) ressalta que devido

fragilidade das cermicas a propagao da trinca imediata, praticamente sem

deformao, logo uma trinca em uma ferramenta cermica pode ser fatal,

promovendo instantaneamente seu lascamento ou quebra.

Figura 18 - Trinca de Origem mecnica

FONTE: SANDVIK COROMANT (2004)


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O desgaste da ferramenta de corte pode ser definido segundo a Norma

ISSO 3685 (1993) como sendo a mudana de sua forma original durante o

corte devido perda gradual de material. No desgaste, diferente da avaria, aperda de material ocorre de maneira continua e progressiva, e em propores

pequenas, s vezes at mesmo em nvel atmico. Esse fenmeno pode

ocasionar alteraes geomtricas na pea e mudana geometria da ferramenta

de corte devido perda de massa. A partir da figura 17, Machado (2000)

podemos identificar as principais formas de desgaste, citadas a seguir:

Desgaste de cratera (rea A) Desgaste de flanco (rea B)

Desgaste de entalhe (reas C e D)

Figura 19 - Principais desgastes de uma ferramenta

FONTE: MACHADO(2000)


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2.4 PROJETOS DE EXPERIMENTOS (DOE)

2.4.1 DOE e seis sigma

A busca pela qualidade, atualmente, se tornou um ponto de muita

reflexo para os que estudam este assunto, pois, no basta desenvolver

produtos que apenas atendam os requisitos tcnicos do cliente, h ainda de se

levar em considerao que os clientes tambm querem um produto com a

garantia de durabilidade. Alm disso, cada produto que apresenta umproblema representa um custo e uma insatisfao por parte do cliente que

pode ser passada a outros possveis compradores e assim criar uma

propaganda negativa da marca relacionada.

Sobre o futuro da qualidade, a AMERICAN SOCIETY FOR QUALITY

(2000) ressalta que a busca da qualidade deve mudar, tornando-se mais

inovadora, flexvel e rpida na implementao das solues eficazes, que

conduzam a resultados nos negcios e reflitam os desejos do consumidor.Considerando a data dessa publicao, podemos dizer que este tempo j

chegou e a prova disso a popularizao de ferramentas e metodologias que

buscam por processos e produtos cada vez mais robustos.

A principal metodologia que representa este novo pensamento o Seis

Sigma que basicamente consiste na reduo das variveis que influenciam o

processo produtivo para consequentemente, diminuir os defeitos e tem se

mostrado a mais poderosa ferramenta na busca por reduo de falhas.

Segundo Camps (2002) o Seis Sigmas representa: [...] uma medida de

desempenho e meta para operao de processos, com uma taxa de 3,4 falhas

por milho de atividades ou oportunidades. Ainda segundo Campos (2002)

as falhas devem ser encaradas como oportunidades de melhoria da satisfao

do cliente, e a partir desta afirmao, podemos ver um dos pilares da

metodologia, o enfoque no aumento da satisfao do cliente.

Esta metodologia no trouxe, exatamente, novidades para o mundo do

empreendedorismo e da qualidade. As ferramentas usadas nesta metodologia


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j eram conhecidas antes da sua existncia, porm, com ela foram reunidas e

aplicadas em etapas visando o fato de ter que produzir com o enfoque na

satisfao do cliente. Destas ferramentas, a mais popular, talvez seja o DOE.

2.4.2 Definio de DOE.

Para entendermos como funciona o DOE, primeiramente temos que

entender como funciona um processo. A Figura 12 ilustra muito bem o conceito

de processo que uma srie de atividades que pega uma entrada, adiciona

um valor a esta e produz uma sada para um cliente YANG (2008, apud

ANJARD, 1999). Na adio de valores para produo da sada de um processo

sempre teremos variveis que sero controlveis e variveis que sero no

controlveis e, em qualquer um dos dois tipos pode haver diferenas do ideal

que produzam uma sada tambm fora do ideal.

Figura 20 - Modelo de um processo

FONTE: MONTGOMERY (1991)

Para o melhor entendimento, tomemos uma ligao telefnica comoexemplo. Neste caso e por uma viso simplificada, a entrada seria os nmeros


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digitados pelo usurio no aparelho telefnico, o processo seria tudo o que

envolve desde a sada do sinal do telefone at a chegada do sinal no telefone

da pessoa contatada e a sada seria a mensagem que se quer passar a pessoa

contatada. E como explicado anteriormente, existem vrias neste processo que

so controlveis, tal como o tipo e a qualidade do aparelho telefnico utilizado

na ligao que pode interferir na qualidade com que a mensagem passada

pelo usurio do telefone, mas tambm existem variveis que so

incontrolveis, como a quantidade de raios que caem prximo as redes de

telefonia e que pode fazer com que o servio torne-se inutilizvel por

determinado tempo.

De fato, quanto mais variveis tiver um determinado processo, mais

difcil ser control-lo. E ter controle sobre um processo significa ter um

processo robusto capaz de responder as falhas de forma rpida e eficaz, sendo

que este conceito no se aplica apenas a processos, pois as variveis fora de

controle podem se originar na prpria concepo do produto, ou seja, no

projeto. Ento, necessrio o uso de tcnicas que ajudem a detectar erros

antes que os produtos sejam lanados ou ento que os processos sejam

testados de forma a obter um mximo rendimento, detectando erros de nos

ajustes das variveis controlveis importantes e evitando que variveis no

controlveis interfiram no resultado final do produto. Uma dessas tcnicas o

DOE que pode ser aplicado tanto na fase de projeto quando no processo

produtivo.

O DOE de acordo com PUERTAS (2003), uma poderosa ferramenta

de anlise, que utilizada para modelar e avaliar a influncia das variveis de

um processo em alguma resposta especfica que possui uma funo

desconhecida neste processo, ou seja, o DOE consiste em fazer

experimentos, utilizando diferentes parmetros das variveis que influenciam

na sada do processo, na busca pelo controle ou eliminao de fator que

impede que este processo chegue ao resultado esperado.

De acordo com Yang (2008) o objetivodo experimento e da anlise de

dados obter a relao de causa e efeito entre a sada e os fatores

experimentais em um processo. Neste conceito, o autor salienta a principal

contribuio do DOE a relao entre causa e efeito que cada parmetro temna sada do processo.


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Para entender esta relao, exemplificaremos atravs de uma receita de

bolo. A qualidade do bolo depende, dentre outras coisas, da dosagem dos

ingredientes, da habilidade do confeiteiro e do mtodo utilizado para o

preparo. Mas, o quanto cada item influi no resultado final do bolo? O quanto

adio ou retirada de fermento influi na sada deste processo? O quanto a

temperatura influi na qualidade do bolo? O quanto experincia do confeiteiro

influi? Se fosse realizado um DOE, poderamos saber, por exemplo, se

adicionar 10g a mais de fermento influi mais na qualidade do bolo do que

adicionar 10g de acar, e com as vrias combinaes possveis, ter a relao

de causa e efeito de cada ingrediente e das diversas variaes possveis do

mtodo.

Portanto, da mesma forma, o DOE pode ser aplicado em um

determinado processo de uma indstria para saber a relao de causa e efeito

entre tudo o que influi no processo, que basicamente podem ser resumidos

no 6M: Matria-prima, Mtodo, Meio Ambiente, Mo-de-Obra, Mquinas e

Medio.

2.4.3 Passos necessrios para se fazer um projeto DOE.

Yang (2008) cita alguns passos que devemos seguir para que se possa

fazer um projeto DOE com resultados confiveis, so eles:

Definio do projeto;

Seleo da varivel de resposta (sada);

Escolha dos fatores, nveis e faixas de variao;

Seleo de um projeto experimental;

Execuo do experimento;

Anlise dos dados do DOE;

Concluses e Recomendaes.

O que temos acima um roteiro de como deve ser feito um projeto DOE.

De fato, seguiremos tambm este roteiro neste trabalho, por isso, importante

conceituar cada situao:


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2.4.3.1 Definio do Projeto.

Antes de comear o projeto preciso definir qual o seu objetivo. Este

no um passo trivial, mas serve para deixar claro o foco do projeto como:reduzir defeitos, melhorar o desempenho, avaliar a resposta de um projeto, etc.

2.4.3.2 Seleo da varivel de resposta (sada).

importante conceituar que cada projeto DOE pode ser representando

matematicamente, a partir da seguinte equao geral:

y= f( x1,x2,x3,...,xn) + (Eq.4)

Ento, teoricamente, todo projeto DOE pode ser representado a partir de

uma equao onde a resposta y resultado da interao entre as variveis

controlveis (x1,x2,x3,...,xn) somada com que representa as interaes entre

variveis no controlveis e possveis erros experimentais e de medio.

Visto que y pode representar diversos fatores de resposta de um produto

ou processo, importante escolher uma resposta que provenha uma

informao til e que seja crucial para a finalidade ao qual o projeto foi criado.

Contudo, nem sempre podemos escolher avaliar aquela resposta considerada

medida-chave para o nosso projeto, por isso deve-se levar em conta tambm

que a varivel de resposta escolhida deve ser contnua e que permita uma

facilidade em obter a medio precisa e correta.

2.4.3.3 Escolha dos fatores, nveis e faixas de variao.

Aps a escolha de qual varivel de resposta ser estudada importante

identificar quais os fatores que influenciariam de maneira significante para aalterao dos valores dessa varivel de resposta. Yang (2008) descreve dois


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tipos de fatores: o fator contnuo e o fator discreto. O fator contnuo aquele

que pode ser representado numericamente como: peso, velocidade,

acelerao, espao e preo; J fatores discretos no so mensurveis e so de

espcie atributiva como: tipo de mquina e tipo de matria prima.

Aps isso, necessrio definir quais os nveis do experimento. Em um

projeto DOE os nveis so os valores ou atributos que se deseja testar no

experimento, sempre considerando que existe mais de um nvel para cada

fator, ou seja, se o fator testado for tipo de matria prima, h de se considerar

que h mais de um tipo de matria-prima, ou ainda, que se quer usar o fator

velocidade no experimento, h de se considerar mais de um nvel de

velocidade a ser testado, que poderia ser 10 m/s e 20 m/s, por exemplo.

Em fatores que so de origem contnua preciso estudar e escolher bem

os nveis de cada fator a serem utilizados no experimento. Se a distncia entre

os nveis for muito acentuada possvel perder dados importantes no resultado

dos experimentos, da mesma forma, isso pode acontecer se a distncia for

muito pequena.

Outro ponto a se observar o tempo e o custo para realizao do

projeto DOE. Quanto mais fatores e nveis escolhidos, maior ser o tempo para

a realizao dos experimentos e os custos envolvidos, podendo-se muitas

vezes se tornar invivel a sua realizao.

2.4.3.4 Seleo de um projeto experimental.

Yang (2008) cita que o tipo de projeto experimental utilizado depende do

nmero de fatores, do nmero de nveis e do total de experimentos que

podemos realizar. Para no estendermo-nos no assunto e nos vrios tipos que

poderiam ser utilizados, apenas falaremos sobre o que ser utilizado neste

trabalho que o experimento fatorial completo que tem uma abrangncia maior

e prover uma quantidade de informaes tambm maior.


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2.4.3.5 Execuo do experimento.

Dentre outros pontos, durante a execuo do experimento necessrio

atentar para o seguinte:

Verificar a confiabilidade do sistema de medio;

Evitar mudanas no planejadas durante a experincia;

Preservar os dados brutos.

Ter registro de todos os acontecimentos;

2.4.3.6 Anlise dos dados do DOE.

A partir dos dados obtidos nos experimentos, mtodos estatsticos sero

utilizados para a sua anlise. Delas, podero ser obtidos os seguintes

resultados:

Identificao de fatores significantes e insignificantes Nem todos os

fatores tero o mesmo efeito sobre a varivel de resposta. Espera-se

encontrar quais os fatores que, mesmo com pouca variao, tem grande

impacto na varivel de sada. No DOE, possvel identifica-los atravs

da anlise de varincia.

Classificao da importncia dos efeitos de cada fator Novamente, a

anlise de varincia ser utilizada.

Modelo matemtico emprico O DOE pode prover um modelo

matemtico emprico relacionando a varivel de sada com os fatores

utilizados nos experimentos, bem como representaes grficas.

Identificao de ajustes timos de nveis dos fatores e nvel timo de

desempenho da sada Usando o modelo matemtico poderemos

encontrar um ajuste dos fatores experimentais ideais que iro alcanar o

melhor resultado possvel para a varivel de resposta.


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2.4.3.7 Concluses e recomendaes.

Aps a anlise dos dados espera-se chegar a concluses que ajudem a

aperfeioar o processo ou produto. Contudo, vale ressaltar que nem sempre o que acontece, pois pode ser que os fatores escolhidos no deem a reposta

esperada e os valores de sada gerados pelo experimento fiquem abaixo da

expectativa. Isso pode ocorrer devido a escolha errada dos fatores e seus

nveis o que leva a ter que refazer todo o projeto DOE.

Caso o resultado obtido for satisfatrio, ser necessrio fazer

experincias de confirmao para ter a certeza de que os valores dos fatores

indicados como timos realmente levam ao valor da varivel de sada indicado,

pois mudanas podem ocorrer desde a coleta dos dados dos experimentos e

estes necessitam ser corrigidos.

2.4.4 Projeto experimental fatorial.

Este tipo de projeto o de maior aplicao na indstria por testar todos

os tipos de combinaes possveis dos nveis dos fatores utilizados (YANG,

2008). Se tivermos dois fatores A e B que tem quantidades de nveis

respectivamente a e b, o nmero de experimentos do projeto ser ab. E

ainda, se quisermos reproduzir o experimento n vezes, teremos o nmero de

experimentos igual a abn.

Retomando o exemplo da receita de bolo, poderamos definir um projeto

experimental fatorial para o estudo dos fatores quantidade de acar (A) equantidade de fermento (B), sendo que para a quantidade de acar temos 2

nveis (a) e para a quantidade de fermento temos 3 nveis (b). Se definirmos

que reproduziremos estes experimentos apenas 1 vez (n) o nmero de

experincias a serem realizadas ser 6 (abn).

Por exemplo, no trabalho de BONANNI (2005) que utilizou o DOE para

estudos de parmetros de soldagem, foi desenvolvida uma matriz experimental

tpica do DOE para mostrar o arranjo experimental utilizado para odesenvolvimento do estudo, mostrada na figura 19:


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Figura 21 - Exemplo de Matriz de Experimentos

FONTE: BONANI (2005)

2.4.4.1 Projetos Fatoriais Completos de Dois Nveis

Este tipo de projeto o mais utilizado quando pensamos em DOEporque leva a projetos fatoriais com o mnimo de experimentos possveislevando a um custo menor. Tambm comumente chamado de projeto 2K

por k representar o nmero de fatores experimentais e 2 o nmero de nveisdo projeto, representando assim a frmula para calculo do nmero deexperimentos necessrios adotando o nmero de replicaes igual a 1,contudo a frmula geral seria:

N=n2k ,onde n=1,2,3.. (Eq. 5)

Como h apenas dois nveis para cada fator, chamamos o valor baixo denvel baixo e o valor alto de nvel alto e ainda, utiliza-se uma notao especficapara cada um deles onde o nvel baixo indicado pelo nmero -1 e o nvel altopelo nmero 1. Isto chamado de codificao de dados e ajuda nainterpretao dos coeficientes de um modelo experimental.


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2.4.4.2 Anlise de Varincia (ANOVA)

Em qualquer processo comum encontrar-se variaes, ou seja, uma

diferena entre o valor real e o valor ideal, mesmo que est seja pequena aoponto de ser desprezvel. Essas variaes podem ser causadas mudanas nosfatores experimentais, por erros de medio ou ainda por fatoresdesconhecidos.

O mtodo de anlise de varincia serve para analisar a variao da sadade um processo em relao a entrada por meio de clculos estatsticos eatravs dela podemos:

Decompor e quantificar a diferena entre o valor real e o ideal entre as

possveis fontes; Identificar as interaes que possuem efeitos sobre a sada e classifica -

las em: significativas e no-significativas

Estatisticamente, a ANOVA basicamente consiste em um teste de

hipteses, que um teste para determinar se existe uma relao linear entre avarivel de resposta y em subconjunto de regresses x1, x2,..., xk. NILO

JR.(2003, apud. MONTGOMERY, 2003).

Esse mtodo tem sido aplicado em diversas reas atualmente a fim de

aperfeioar cada vez mais os processos industriais. Eis aqui alguns exemplos:

TUSSET (2008) utilizou a anlise de varincia para comparar a soldagemMIG robotizada com a soldagem realizada manualmente. Utilizando -se dessemtodo ele pode constatar que houve diferena significativa entre os doismtodos, e para as respostas estudadas, a soldagem MIG robotizada tevedesempenho melhor em todas elas, sendo apenas equiparada com a soldagemMIG manual quando no se utilizado chanfro nas amostras .

Como o foco deste trabalho a aplicao do DOE e no da ANOVA, que

apenas ser utilizada para interpretao dos dados, no forneceremos umpasso a passo para a obteno da tabela, visto que, tambm podemosdesenvolv -la atravs de softwares especializados como o caso doMINITAB.


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Figura 22 - Exemplo de ANOVA obtido atravs do MINITABFONTE: NILO JR. (2003).

Na interpretao da Tabela fornecida pela ANOVA, o primeiro dado

relevante que obtemos a soma dos quadrados (Seq SS) que em teoriaquanto maior for o valor maior variao causada por este fator. Na Figura 13,por exemplo, o fator Regression o dado com maior soma dos quadrados e,

portanto, mais causa variao sobre a sada.

Contudo, em termos de DOE, o fator mais importante fornecido pelatabela ANOVA o valor P de cada fator. Com ele podemos medir se o efeitocausado por cada fator significativo estatisticamente, sendo que o critriomais comumente usado o de 0,05 ou 5%, ou seja, para valores de P acimade 0,05 representa que o fator no possui um efeito significativo e para valores

abaixo de 0,05 representa que o fator possui um efeito significativo sobre asada sendo que quanto menor o valor maior seu efeito. Desta forma, naFigura 15, temos o fator Linear como no significativo e os demais fatores

como efeitos significativos, sendo o maior deles o fator Regression.

A partir dos dados da ANOVA possvel visualizar atravs de grficosde interao o efeito de cada item na resposta estudada.

efeito de cada item na resposta estudada.

A Figura 14 um exemplo desses grficos de interao. Nela podemosver quatro tipos de fatores estudados em um experimento onde a resposta aRecuperao de zinco em um processo de beneficiamento de calamina, onde

4 fatores utilizados dois nveis (Neste exemplo, foi utilizado a notao paraprojetos de dois nveis onde -1 corresponde ao nvel baixo e 1 corresponde aonvel alto) so considerados, so eles: Sulfeto de Sdio, Emulso, Silicato eHexametafosfato. Quanto menor a inclinao da curva menor a variao entreo nvel baixo e nvel alto escolhidos no experimento, e quanto maior ainclinao maior, tambm ser a variao. Neste experimento, o sulfeto desdio tem a menor variao sobr e a resposta estudada, enquanto que ohexametafosfato apresenta a maior variao.


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Figura 23 - Exemplo de Grfico de Interao Individual

No MINITAB ainda possvel plotar mais grficos levando emconsiderao todos os fatores ao mesmo tempo, contudo, o exemplo foiadotado apenas para a compreenso do que podemos fazer a partir da tabelaANOVA.

3. METODOLOGIA

A Metodologia o pensamento e prtica que sero exercidos naabordagem no comeo, meio e fim, de uma forma de realidade dentro de uma

lgica, expondo as concepes. So colees de tcnicas que daro condies

de construir pensamentos em sistemas onde clareie as idias dando potencial

criativo para o investigador, deve-se colocar os mtodos claros de aderir e

elaborar com capacidade de descrever os impasses tericos para o desafio da

prtica.


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3.1 TIPOS DE MTODOS, TCNICAS E PROCEDIMENTOSTERICOS.

3.1.1 Tipo de Mtodo

Ser adotado como mtodo de abordagem o dedutivo que parte de

teorias e leia mais gerais para ocorrncias mais particulares.

Conforme Oliveira, (2002, p. 57) O Mtodo deriva da Metodologia e trata

do conjunto de processos pelos quais se torna possvel conhecer uma

determinada realidade, produzir determinado objeto ou desenvolver certos

procedimentos ou comportamentos.

Conforme Oliveira, (2002, p. 62) O Mtodo Dedutivo procura transformar

enunciados complexos, universais, em particulares. Atravs desse mtodo,

partindo-se de teorias e leis universais, pode-se chegar determinao ou

previso de fenmenos particulares.

3.1.2 Tipo de Tcnica

A tcnica adotada ser a pesquisa bibliogrfica e experimental.

Conforme Oliveira, (2002, p. 58) A tcnica a parte material, a parte

prtica pela qual se desenvolve a habilidade de ensinar, aprender, produzir,

descobrir e inventar.

Conforme Gil, (2002, p. 44) A pesquisa bibliogrfica desenvolvida

principalmente de livros e artigos cientficos.

Conforme Gil, (2002, p. 47) ... Essencialmente, a pesquisa experimental

consiste em determinar um objetivo de estudo, selecionar as variveis que

seriam capazes de influenci-lo, definir as formas de controle e de observao

dos efeitos que a varivel produz no objeto.


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3.1.3 Tipos de Procedimentos

Ser adotado tanto o procedimento monogrfico quanto o estatstico.

Conforme Lakatos, (2007) Procedimentos constituem etapas mais

concretas da investigao, com finalidade mais restrita em termos de

explicao geral dos fenmenos menos abstrato. Pressupem uma atitude

concreta em relao ao fenmeno e esto limitadas a um domnio particular.

Nas cincias sociais os principais mtodos de procedimentos so: histricos,

comparativos, monogrficos ou estudo de caso estatstico, tipolgicos

funcionalista, estruturalista..

Conforme Lakatos, (1992) Criado por Le Play, que o empregou ao

estudar famlias operrias na Europa. Partindo do princpio de que qualquer

caso que se estude em profundidade pode ser considerado representativo de

muitos outros ou at de todos os casos semelhantes, o mtodo monogrfico

consiste no estudo de determinados indivduos, profisses, condies,

instituies, grupos ou comunidades, com a finalidade de obter

generalizaes.

Conforme Lakatos, (1992) ... o mtodo estatstico significa reduo de

fenmenos sociolgicos, polticos, econmicos etc. a termos quantitativos e a

manipulao

aplicação doe no processo de torneamento

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