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18 POSMEC Simpsio do Programa de Ps-graduaoUNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA Faculdade de Engenharia Mecnica Programa de Ps-graduao em Engenharia Mecnica www.posgrad.mecanica.ufu.br 2008, 30 anos da UFU

FURAO DE FERRO FUNDIDO AUSTEMPERADO E NODULAR

PERLTICO Patrcia Alves Barbosa; lisson Rocha Machado

Uma grande contribuio de ensaios de usinabilidade a possibilidade de gerao de bancos de dados que dificultada pela quantidade de materiais de processamento em geral e de materiais de ferramenta, alm dos processos de usinagem utilizados. Para maior confiabilidade destes bancos de dados devem-se utilizar critrios e procedimentos padronizados para que seja possvel a transferncia e utilizao dos dados gerados, sem restries. No entanto, as maiorias dos resultados de testes de usinabilidade publicados se referem ao torneamento, por isso o interesse em ampliar os estudos para outros processos de usinagem como a furao que o processo mais utilizado na indstria, de todos os processos empregados. O objetivo deste trabalho estudar a usinabilidade do ferro fundido nodular perltico bruto-de-fundio (FE 70003). Na proposta do mestrado estes resultados sero comparados com os obtidos na furao de duas classes de ferro fundido nodular austemperado, ADI I (ISO 1.050-6) e ADI II (ISO 800-10), a partir de dois planejamentos fatoriais 24, variando-se a velocidade de corte, avano, tipo de aplicao de fluido de corte e o material da pea. Os parmetros monitorados para comparar a usinabilidade so: o desgaste da ferramenta, a fora de avano (Fz) e o torque (Mz). Os dois ltimos atravs de um dinammetro rotativo modelo 9124B e condicionador de sinais 5223B da marca Kistler, com sinais gerenciados pelo software Labview, durante a execuo de furos passantes. A evoluo do desgaste da ferramenta acompanhada com auxlio de um estreo microscpio e um software analisador de imagens, Image-Pr Express. Em outras etapas do trabalho, cujos resultados no sero apresentados aqui, sero consideradas tambm a potncia de corte, a vibrao do sistema e a rugosidade, alm de anlises metalogrficas e microdureza para verificar possveis transformaes martensticas nos ADIs promovidas pela ao da ferramenta.

A Figura 1 apresenta a evoluo do desgaste de flanco (VBB), na qual se pode observar que para furao utilizando-se MQF, o desgaste maior do que quando se aplica fluido externamente em abundncia (jorro), exceto para a condio mais severa. Segundo a anlise de significncia com uma confiabilidade de 95% e 5% de nvel de significncia, foi observado que a velocidade de corte foi nica varivel que influenciou significativamente os resultados.

Figura 1: Evoluo do desgaste de flanco (VB) ao longo de 54 furos com diferentes tipos de

aplicao de fluido, (a) jorro e (b) MQF.

MQF

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 10 20 30 40 50 60

N de Furos

VB [m

m]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/volta

Vc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

Jorro

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 10 20 30 40 50 60

N de Furos

VB [m

m]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/voltaVc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

(a) (b)

2

A Figura 2 mostra os grficos referentes ao monitoramento de Fz e Mz ao longo de 54 furos, nos quais as anlises de significncia, para uma confiabilidade de 95% e nvel de significncia de 5%, mostraram que apenas o avano influenciou significativamente os resultados da fora de avano. Os valores de torque foram influenciados significativamente pela velocidade de corte (Vc), pelo avano (f) e pelas interaes de Vc com f e da velocidade de corte com o tipo de aplicao de fluido. Em todos os grficos podemos perceber que Fz se manteve aproximadamente constante ao longo dos testes, mesmo quando a ferramenta j apresentava um desgaste considervel, exceto quando aplicando jorro na condio mais severa. Observa-se tambem que as foras so maiores para o maior avano de 0,25 mm/volta. O momento torsor, tambm maior para os maiores avanos, mas esta varivel mostrou ser mais sensvel ao desgaste, cujos resultados tedem seguir o comportamento das curvas da figura1.

Figura 2: Fora de avano (Fz) e Torque (Mz) ao longo de 54 furos com diferentes tipos de aplicao de fluido, (a) e (c) jorro, (b) e (d) MQF.

REFERNCIAS MACHADO, A.R. E DA SILVA, M.B. Usinagem dos Metais, Apostila da disciplina Usinagem dos Metais do curso de Engenharia Mecnica da Universidade Federal de Uberlndia, 8a verso, 2004, 257p. SANTOS, S.C. Estudo da Influncia de Resvestimentos e da Aplicao de Fluido de Corte no Desempenho de Brocas de Metal Duro Integral na Usinagem de Ferro Fundido Cinzento, Tese de Doutorado Universidade Federal de Uberlndia, 2002.

Jorro

0

1000

2000

3000

4000

0 10 20 30 40 50 60

N de Furos

Fz m

dio

[N]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/voltaVc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

MQF

01000200030004000

0 10 20 30 40 50 60

N de FurosFz

md

io [N

]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/voltaVc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

Jorro

02468

1012

0 10 20 30 40 50 60

N de Furos

Mz

md

io [N

x m

]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/voltaVc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

MQF

02468

1012

0 10 20 30 40 50 60

N de Furos

Mz

md

io [N

x

m]

Vc =110 m/min; f=0,15 mm/volta Vc = 140 mmin; f = 0,15 mm/voltaVc = 110 m/min; f = 0,25 mm/volta Vc = 140 m/min; f = 0,25 mm/volta

(a) (b)

(c) (d)

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