Avaliação da vida da ferramenta e mecanismos de desgaste no torneamento convencional e de alto avanço da zona termicamente afetada pelo corte térmico prévio no aço ABNT NBR 6655 grau LN 280
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Data
2022-09-14Primeiro coorientador
Tusset, Felipe
Primeiro membro da banca
Silva, Leandro João da
Segundo membro da banca
Gonçalves, Marco Aurélio da Fontoura
Metadata
Mostrar registro completoResumo
A vida de ferramenta de corte possui um impacto significativo nos custos finais do produto
usinado. Assim, é fundamental que sejam estabelecidos critérios para definir o término da sua vida
útil, de modo a mitigar os efeitos do seu desgaste e avarias sobre a qualidade geométrica da peça
manufaturada e sobre a integridade da máquina ferramenta, e potencializar o seu uso. Essa
necessidade é ainda mais marcante no caso das operações de usinagem em materiais com uma alta
densidade de irregularidades geométricas, como aqueles processados previamente por operações
de corte térmico, onde a taxa de desgaste da ferramenta é acelerada. Neste sentido, neste trabalho
é avaliada, de maneira comparativa, a vida da ferramenta e os mecanismos de desgaste no
torneamento convencional e de alto avanço de buchas de aço ABNT NBR 6655 grau LN280,
perfiladas previamente por corte térmico a plasma. Os ensaios de usinabilidade foram realizados
empregando ferramentas de metal duro classe P nas geometrias trigonal para a ferramenta
convencional, e rômbico para a ferramenta de alto avanço. Ambas as ferramentas são constituídas
por revestimento tríplex a base de TiCN+Al2O3+TiN depositados sobre o flanco, e duplex a base
de TiCN+Al2O3 aplicados sobre a superfície de saída. Para a avaliação do desempenho de ambas
as ferramentas, fixou-se um valor padrão de profundidade de corte (1,5 mm) e foram variadas em
três níveis a velocidade de corte (140, 160 e 200 m/min) e o avanço (0,2; 0,3 e 0,4 mm/rev, para o
torneamento convencional, e 0,5; 0,75 e 0,82 mm/rev para o torneamento de alto avanço). O
critério de fim de vida da ferramenta de corte foi estabelecido segundo indicação da norma ISO
3685 (VB = 0,6 mm). O desempenho das ferramentas foi avaliado fundamentalmente pela análise
comparativa entre as taxas de desgaste das ferramentas e acabamento da peça usinada. O desgaste
foi determinado pela medição da extensão da avaria promovida no flanco da ferramenta utilizando
técnicas de microscopia, ao passo que o acabamento foi determinado por medidas de rugosidade
média utilizando um rugosímetro com contato. De forma a apoiar a discussão dos resultados do
ensaio de usinabilidade, as seções transversal e superfície das buchas após corte término foram
caracterizadas metalograficamente utilizando microscopia óptica, e por medidas de microdureza e
de tensão residual. Os resultados da caracterização preliminar da bucha, mostram que o corte
térmico promove modificações na microestrutura da aresta de corte, e no perfil de microdureza e
de tensão residual desta. Os resultados dos ensaios de usinabilidade revelam que a ferramenta de
alto avanço apresenta melhor desempenho ao desgaste (maior vida). A avaliação do acabamento
das superficies usinadas revela que, isolando-se o efeito da geometria da ferramenta e avanço
adotados, a rugosidade média cresce à uma mesma taxa com o desgaste da ferramenta
convencional e de alto avanço. Os mecanismos de desgaste são os mesmos nas ferramentas
convencionais e de alto avanço: abrasivo na superfície de folga (flanco), e adesivo na superfície
de saída. Dessa forma, fica comprovada a superioridade do torneamento de alto avanço em relação
ao convencional, para as condições de usinagem aqui avaliadas.
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