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Title: Análise de tensões residuais, integridade superficial e forças de usinagem no fresamento do topo de aço SAE 4340 endurecido
Authors: Banin Júnior, J. R.
Advisor: Delijaicov, Sergio
Issue Date: 2009
Abstract: Este trabalho teve o objetivo de estudo das influencias dos parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço por dente e profundidade de corte) sobre a integridade superficial de corpos de prova prismáticos de aço SAE 4340 endurecidos a 52 HRC, durante o fresamento de topo, com o uso de ferramentas convencionais de Metal Duro com cobertura. As características da integridade da superfície analisadas foram: rugosidade da superficie, camada branca e tensões residuais. As forças de corte foram medidas através de um dinamômetro tri-direcional, acoplado à mesa da máquina utilizada e com a aquisição dos dados feita pelo Sistema Spider - Catman da HBM. A fase experimental foi planejada e realizada através de um delineamento composto central e analisada pelo software "Statistica". As tensões residuais foram medidas pela técnica do furo cego incremental e interpretadas pelo método Integral com o auxílio do software H-Drill. Os resultaos demonstram que a profundidade de corte foi o parâmetro que mais influencioi nas forças de corte. No que diz respeito à integridade superficial, a rugosidade da superfície apresentou valores de rugosidade "Ra" soemnte encontrados em processos de usinagem mais fina, como a retífica ou mesmo a lapidação. Constatou-se a presença de camada branca, em todos os corpos de prova, porém, com pequenas variações de espessura. As tensões residuais, na maioria dos corpos de prova, mostraram-se positivas na superfície dos corpos de prova e fortemente compressivas na superfície. Não foi observada correlação entre as forças de corte e a integridade superficial no nível de confiança usado neste trabalho
This work aim to evaluate the influences of cutting parameters (cutting speed, feed rate per tooth and cutting depth) on the surface integrity of end milled prismatic work pieces made of steel SAE 4340 tempered to 52 HRC, machined with conventional tools coated hard metal inserts. The surface integrity characteristics were analyzed trough the surface roughness, white layer formation and residual stresses. The milling forces were measured by a tridirectional dynamometer, coupled to the table of the milling tool. The data acquisition was carried out through the commercial system HBM Spider-Cadman. The statistical design of the experiments was planned and carried out by a central composite design and analyzed using the software Statistica. The residual stresses were measured by the technique of incremental blind hole and interpreted by the integral method using the software H-Drill. The results show that the cutting depth was the parameter that most influenced the milling forces. Regarding the surface integrity, the surface roughness presented average roughness "Ra" only found in the finishing machining processes such as grinding or even honing/polishing. However, with small variations in thickness, it was noted the presence of white layer in all work pieces. The residual stresses, in the majority of work pieces, were shown to be positive on the work pieces' surface, and a strongly compressive state in the sub surface. No correlationship was observed between the milling forces and the surface integrity at a statistical significant level of confidence
Keywords: Usinagem
Publisher: Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo
URI: https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/612
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