Análise da rugosidade superficial usinando material AISI P20 com fresa de topo esférico

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UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias

Curso de Engenharia Mecânica – Campus Panambi

RENAN SAUZEN

ANÁLISE DA RUGOSIDADE SUPERFICIAL USINANDO MATERIAL AISI P20 COM FRESA DE TOPO ESFÉRICO

Panambi 2013

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RENAN SAUZEN

ANÁLISE DA RUGOSIDADE SUPERFICIAL USINANDO MATERIAL AISI P20 COM FRESA DE TOPO ESFÉRICO

Trabalho de conclusão de curso apresentado à banca avaliadora do curso de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Mecânico.

Banca Avaliadora:

1° Avaliador: Prof.ª_{Patrícia Carolina Pedrali, (M Eng.).} 2° Avaliador (Orientador): Prof. Felipe Tusset, (M. Eng.).

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Aos meus queridos pais Telmo e Teresinha e a minha noiva Eliana, pelo amor, carinho e estímulo que me ofereceram, que dentro da sua simplicidade e possibilidades e da sua maneira foram a base da minha formação pessoal, profissional e acadêmica, dedico-lhes essa conquista como gratidão.

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AGRADECIMENTOS

Primeiramente aos meus pais, a toda minha família e amigos que sempre me apoiaram e incentivaram a continuar lutando.

Aos Professores do Curso de Engenharia Mecânica da Unijuí, que me desafiaram a cada vez buscar mais conhecimento relacionado ao curso e para a vida.

Ao Professor orientador, Felipe Tusset pelas suas contribuições em relação ao desenvolvimento, andamento e definições da estrutura do trabalho.

Ao Colégio Evangélico Panambi, pela a oportunidade da realização dos experimentos práticos, bem como fornecimento de material para que este trabalho fosse realizado.

E aos colegas de trabalho do Centro Tecnológico e de Formação Profissional do CEP, pela amizade, companheirismo e colaboração neste período de realização do trabalho e no decorrer do curso.

Agradeço a Deus.

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RESUMO

Este trabalho trata da análise de superfície em peças usinadas em aço AISI P20. Este material é muito utilizado para molde de injeção de plásticos. Dentro da cadeia produtiva a usinagem tem maior peso, considerando tanto custos quanto tempo de execução. O que determinará a vantagem estratégica das empresas será o uso otimizado das tecnologias que se tem a disposição. Na etapa de usinagem, o acabamento é uma etapa que demanda muito tempo, e muitas vezes não atingem um resultado satisfatório, seja por falta de conhecimento na área, ou pelo uso errado das estratégias. A implementação de um banco de dados para parâmetros de usinagem na etapa de acabamento terá um ganho enorme na repetitividade da usinagem. O objetivo principal deste trabalho é estudar o acabamento superficial de peças usinadas no aço já citado anteriormente com uma ferramenta de topo esférico, para isso partir-se-á dos parâmetros já existentes no banco de dados de usinagem do Centro Tecnológico e de Formação Profissional do Colégio Evangélico Panambi tentando conhece-los melhor e visando uma otimização para se conseguir mais agilidade no processo com uma repetitividade nas peças obtidas. Este conhecimento obtido tem o intuito de oferecer informações aos programadores de modo que eles possam confiar nos resultados.

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ABSTRACT

This paper deals with the analysis of surface machined parts in AISI P20. This material is widely used for injection molding of plastics. In the production chain machining has more weight, considering both costs and execution time. What determines the strategic advantage of enterprises will optimum use of technologies that have the provision. In machining step, the finish is a step that is very time consuming, and often do not reach a satisfactory result, either for lack of knowledge in the area, or use the wrong strategies. The implementation of a database for machining parameters in finishing stage will have a huge gain in repeatability of machining. The main objective of this work is to study the surface finish of machined parts in steel previously mentioned with a ball end tool, for it will be from the existing parameters in the database Machining Center Technology and Vocational Training College Evangelical Panambi trying to know them better and optimization aiming to achieve more flexibility in the process with a repeatability in parts obtained. This obtained knowledge is intended to provide information to developers so that they can trust the results.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Primeiros tornos elétricos com avanço automático ... 15

Figura 2- Ilustração dos movimentos dos eixos nos centros de usinagem ... 16

Figura 3- Requisitos técnicos relacionados à tecnologia HSM ... 17

Figura 4- Ferramentas de corte ... 18

Figura 5- Perfil geométrico de peças ... 21

Figura 6- Perfil de rugosidade Ra ... 22

Figura 7- Detalhes dos corpos de prova adotados no experimento ... 24

Figura 8- Centro de usinagem Hermle C 800 U ... 25

Figura 9- Apalpador eletrônico... 26

Figura 10- Fresa esférica utilizada no experimento ... 27

Figura 11- sistema de fixação HSK A63... 27

Figura 12- Ferramenta montada no mandril hidráulico ... 28

Figura 13- Peça fixada na morsa hidráulica ... 28

Figura 14- Sentido de corte (a) concordante e (b) discordante ... 30

Figura 15- Estratégia concordante ... 30

Figura 16- Estratégia discordante ... 31

Figura 17- Estratégia otimizada ... 31

Figura 18- Ferramenta e peça montadas para os ensaios ... 31

Figura 20- Câmera infravermelho FLIR i50 ... 32

Figura 19- Durômetro utilizado nos ensaios ... 33

Figura 21- Rugosímetro Mitutoyo ... 33

Figura 22- Medição de rugosidade ... 34

Figura 23- Medição de dureza nos corpos de prova ... 35

Figura 24- Temperatura A, B e C ... 36

Figura 25- Diâmetro de contato da ferramenta ... 36

Figura 26- Foto em alta resolução da fresa ... 37

Figura 30- Gráfico para analise geral da rugosidade ... 39

Figura 31- Avanço de 1080 mm/min ... 40

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Figura 33- Avanço de 2000 mm/mim ... 42

Figura 34- Incremento lateral de 0,1 mm ... 42

Figura 35- Incremento lateral de 0,25 mm ... 43

Figura 36- incremento lateral de 0,5 mm ... 44

Figura 37- Tela dos parâmetros de maquina ... 47

Figura 38- Parâmetros de máquina ... 47

Figura 39- Parâmetros de maquina ... 48

Figura 40- Tela de programação do EdgeCAM ... 49

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Detalhes da ferramenta utilizada ... 27

Tabela 2- Delineamento dos ensaios... 29

Tabela 3- Composição química do aço AISI P20 ... 35

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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 11 1 OBJETIVOS ... 13 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 14 2.1Evolução da Usinagem ... 14 2.2Centros de Usinagem ... 15 2.2.1Usinagem HSC ou HSM ... 16 2.3Ferramentas de corte ... 18

2.3.1Vida e desgaste da ferramenta ... 19

2.4Rugosidade ... 20

2.4.1Rugosidade média (Ra) ... 21

3 MÉTODOS EQUIPAMENTOS E MATERIAIS ... 24

3.1Etapa 1 – Planejamento ... 24

3.2Etapa 2 - Experimentação ... 25

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 35

5 CONCLUSÃO ... 45

6 REFERÊNCIAS ... 46

8 ANEXO A – Telas de Programação na máquina ... 47

9 ANEXO B - Telas de Programação no software EdgeCAM ... 49

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1_INTRODUÇÃO

Dos processos conhecidos atualmente para dar forma aos metais, os processos de usinagem são os mais utilizados e tem maior versatilidade de condições de operações. Por processos de usinagem, entende-se: aqueles que dão forma ao material retirando o metal excedente por corte, efetivado por movimentos de usinagem; a esse material excedente dá-se o nome de cavaco, que é retirado pela ferramenta de corte (FERRARESI, 1977).

A usinagem é a etapa que tem maior peso sobre o custo final dos produtos acabados, isto se dá por diversos fatores, tais como: a grande quantidade de material retirado, tolerâncias dimensionais de forma muito estreita e qualidade do acabamento superficial.

O aço AISI P20 é utilizado para fabricação de moldes de injeção, nos quais tem-se muitos problemas com acabamento superficial, como marcas nas peças, sinais de usinagem em peças aparentes, etc, precisando de operações posteriores para melhorar o mesmo, levando em consideração que a maioria das peças que compõe um molde são usinadas, então a manufatura destas peças pode representar um “gargalo” no desenvolvimento de algum produto. Segundo ATLAN, 2001, o projeto e a indústria representam um aspecto crucial de toda a cadeia produtiva, pois atualmente todas as peças fabricadas são feitas por processos que requerem moldes, isso os torna muito importantes, citado em BATISTA, 2006.

No século passado, principalmente na segunda metade, assistiu-se a uma evolução exponencial nos processos de usinagem, em grande parte ligados aos de maquinas-ferramentas, como as maquinas CNC’s (comando numérico computadorizado) e as ferramentas de metal duro, cerâmicas e PcBN’s (nitreto cúbico de boro policristalino). Esse desenvolvimento foi fruto da necessidade de se fabricar peças (bens de consumo ou de produção), em menor tempo e com acabamento e dimensões mais exatas (BRAHINI, 1998), e ainda segundo ATLAN (1999), o aumento do custo da energia trouxe a necessidade da diminuição dos processos, a competição internacional, o custo de mão de obra, dentre outros. Estes desenvolvimentos continuarão sem muitos alarmes ou grandes inovações, assim como suas variações e técnicas aplicadas a tecnologias existentes. O enfoque será dado à redução da cadeia produtiva através da aplicação de tecnologias como os sistemas de manufatura integrados, o uso de software para a redução de tempo no desenvolvimento de produtos e processos, utilização de maquinas cada vez mais versáteis e velozes como as hexápodes e combinações com têmpera e retífica simultâneas, citado em BATISTA, 2006.

Nenhum dos métodos deixará de ser utilizado, mas a aceitação será maior daqueles que se mostrarem mais eficientes. Atualmente a velocidade de criação tem obrigado o

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desenvolvimento de estratégias de redução do ciclo de manufatura, flexibilidade e facilidades para confecção de moldes e matrizes, visando reduzir o prazo de entrega e a qualidade dos componentes.

Diante deste contexto, a usinagem em altas velocidades, comumente conhecida como HSC (High Speed Cutting), usinagem em altas velocidades, ou ainda HSM (High speed Milling), fresamento em altas velocidades é um caminho para satisfazer estas condições, e são cada vez mais usadas na manufatura de moldes e matrizes, os quais utilizam em sua construção aços-ferramenta endurecidos tais como AISI H13, P20 e D2, para produção do vasto campo automotivo e de eletrônicos (COLDWELL, et al., 2003), e segundo Gamarra (2003), a utilização desta técnica pode representar uma redução de até 100% em operações de polimento, o que pode resultar no tempo total de manufatura na ordem de 30-50%, citado em BATISTA, 2006.

Koshy, Dewes e Aspinwall (2002) afirmam que a escolha da ferramenta e a aplicação adequada dos parâmetros de corte podem contribuir não somente com a obtenção das superfícies especificadas, mas proporcionar a execução das operações com menores custos. Além dos fatores econômicos, deve-se considerar a garantia de precisão dimensional e geométrica na superfície usinada, o que não é possível quando se utilizam operações manuais de acabamento (SOUZA, 2004; COLDWELL et al., 2003), por maiores que sejam a habilidade e a experiência do profissional responsável por esta operação.

Os softwares de CAM (manufatura assistida por computador) oferecem uma pequena variedade de estratégias de usinagem e propiciam pouca escolha aos programadores para a escolha dos parâmetros de usinagem que são usados sem muitos critérios, gerando programas NC (numérico computadorizado) com avanço e rotações constantes e forçam o uso de valores conservadores. O estabelecimento de parâmetros de corte sem conhecimento científico pode ocasionar resultados inesperados como desgaste ou quebra prematura da ferramenta, um maior tempo de usinagem e ainda assim alcançar o nível de acabamento e exatidão desejados provocando alterações superficiais nos moldes.

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1_OBJETIVOS

Os objetivos do trabalho são:

Avaliar a usinagem com fresa de topo esférico, do aço AISI P20, utilizado na construção de moldes para injeção de polímeros, de maneira a conhecer melhor as condições de corte. Assim poderá contribuir para gerar uma base de dados e informações para manufatura de peças usinadas;

Busca-se entender como alguns parâmetros de usinagem afetam a qualidade superficial, no fresamento. O intuito também é verificar se os dados fornecidos pelos fabricantes em catálogos, ou em softwares de CAM de altura de crista deixadas por ferramentas de topo esférico, realmente são confiáveis;

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2_{REVISÃO BIBLIOGRÁFICA} 2.1 Evolução da Usinagem

Como operações de usinagem, entendem-se aquelas que ao conferir forma a uma peça, removem-se cavacos. Definem-se cavacos como a porção de material que sai da peça de forma irregular.

Até meados do século XVIII, o principal material utilizado para peças de engenharia era a madeira, salvo raras exceções, a qual era usinada com ferramentas de aço-carbono. Os primeiros metais a serem conhecidos foram o cobre, o ouro e o estanho, o ferro foi o último metal que o homem passou a utilizar para fabricação de seus artefatos e instrumentos.

A característica que um material apresenta de se conseguir retirar cavacos ou não é conhecida como usinabilidade. Segundo CHIAVERINI, 1986 estas podem ser relacionadas e definidas em termos de “vida de ferramenta”, ou pode relacionar-se com a energia ou tempo necessários para remover certa quantidade de material.

Com a revolução industrial, novos e mais resistentes materiais apareceram, impulsionando o desenvolvimento dos aços ligas como ferramentas de corte. Já no século XIV, surgem as maquinas a vapor como fontes de energia, o que ocasionou o aparecimento das máquinas-ferramentas, responsáveis pela fabricação de outras multiplicidades de máquinas e instrumentos em transferência ao trabalho humano em diversas atividades. Um grande avanço ainda nesta época foi à transformação dos movimentos de translação em movimentos de rotação, citado em BATISTA, 2006.

Os materiais a princípio utilizados na fabricação de máquinas a vapor eram o ferro fundido o latão e o bronze, facilmente usinados com as ferramentas de aço-carbono temperado existentes na época. Ainda assim eram necessários 27,5 dias de trabalho para mandrilar um dos cilindros de uma máquina de grande porte (TRENT, 1985).

Em seguida, vêm às máquinas movidas à eletricidade, na usinagem a utilização de equipamentos modernos. Em 1797, Henry Mauddlay desenvolveu o primeiro torno com avanço automático, permitindo a produção de roscas com passo definido, após a mandriladora e o torno, surgiu a plainadora e, em 1860 a retificadora. A primeira fresadora universal, desenvolvida por J. R. Brown surgiu em 1862 e foi utilizada inicialmente para a produção de canais em brocas helicoidais.

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Figura 1- Primeiros tornos elétricos com avanço automático

Fonte: httppt.wikipedia.orgwikiFicheiroDrehbank.jpg 27/06/13 17:10

Em meados da década de 80 surgem as máquinas operatrizes comandadas numericamente por computador, estas são introduzidas nas indústrias aeroespacial e automobilística, por necessidade de se produzir com mais agilidade, então os equipamentos convencionais foram sendo substituídos por CNC’s. Pelas conclusões de SLAC et al. (1996), citado em BATISTA, 2006. A maquina CNC é composta basicamente da unidade de comando (onde esta armazenado o software usado e onde são processados os cálculos do sistema), máquina propriamente dita e os acionamentos (servomecanismos), responsáveis pelos movimentos dos eixos. Para que se possa estabelecer contato funcional com a máquina é necessário que se estabeleça um diálogo com a mesma, todo comando acoplado a um CNC necessita de um meio de comunicação entre o programador e a máquina, esta comunicação é feita através de uma linguagem de códigos e símbolos padronizados, chamados de linguagem de programação.

2.2 Centros de Usinagem

Estes se desenvolveram como intuito de substituir as fresadoras e até mesmo os tornos convencionais, entrou lentamente no mercado para conciliar a produção dos anteriores. São máquinas multifuncionais, geralmente combinam operações de mandrilamento, furações, fresamentos, ainda podem ser verticais ou horizontais e podem possuir de três a cinco eixos.

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Os centros de usinagem com 4 a 5 eixos adicionam mais eixos (A/B/C), além dos três eixos normais (X/Y/Z).

O eixo A é paralelo ao eixo X, o B é paralelo ao Y e o C é paralelo ao eixo Z.

Normalmente, o eixo B controla a inclinação da ferramenta de corte e os eixos A e C permitem que a peça seja rotacionada.

Figura 2- Ilustração dos movimentos dos eixos nos centros de usinagem

Fonte: Arquivo CEP.

Quando todos esses eixos são usados combinados com ferramentas cônicas ou com uma fresa de ponta esférica, é possível criar geometrias extremamente complexas como cavidades de matriz, aplicações de gravação, lâminas de turbina e superfícies como detalhes de alívio.

2.2.1 Usinagem HSC ou HSM

A usinagem HSC (high speed cutting) foi patenteada pela empresa Friedrich Krupp AG, em meados de 1931, a tecnologia consiste basicamente em usinar materiais utilizando altíssimas velocidades, mas esta permaneceu em desuso por aproximadamente 50 anos, por meados dos anos 80 veio com grande força em vários países especialmente na Alemanha, onde foi desenvolvida. Nos anos consequentes tornou-se sinônimo de avanço tecnológico, sendo implementada principalmente por empresas dos segmentos aeronáuticos e automobilísticas na confecção de moldes e matrizes e mecanismos de precisão.

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A usinagem HSC ou HSM invadiu o território nacional com enorme facilidade sendo muito ocupada pela montadora fabricante de aviões EMBRAER, mas principalmente por ferramentarias. Passada a segunda guerra intensificaram-se os trabalho neste tipo de usinagem, o início da década de 90 foi um marco após muitas pesquisas na área, visto que o seu inventor C. Salomon estava correto quando afirmava que este processo melhoraria o acabamento superficial das peças usinadas por ele.

Conforme OLIVEIRA, 2003, conceito de HSM não esta unicamente relacionada à velocidade de corte, mas ao desenvolvimento de um conjunto de elementos envolvidos neste processo de manufatura os quais servirão como sua base de confirmação HELLENO, 2004, a figura abaixo ilustra este conjunto, citado por AGUIAR, 2012.

Figura 3- Requisitos técnicos relacionados à tecnologia HSM

Fonte: Estudo da rugosidade de superfícies usinadas com fresa de topo esférico, BATISTA, 2006.

Resumidamente este processo consiste em aumentar a velocidade de usinagem e assim diminuir a temperatura da peça que esta sendo usinada, o que causa um menor enfraquecimento do material, pois se manterão as características primarias do material. Segundo OLIVEIRA, 2003 o uso de ferramentas de metal duro em HSM viabiliza bons resultados, pois com altas rotações de usinagem e um ap relativamente baixo tende a reduzir o calor gerado levando a níveis térmicos suportáveis pela aresta de corte.

Ainda segundo (LÓPES de LACALLE et al., 2002b; DINIZ, FERREIRA e SILVEIRA, 2004; FACCIO, 2002; COELHO, 2002; PARIS, PEIGNE e MAYER, 2004; LIU, LOFTUS e WHITTEN, 2005; WANG e ZHENG, 2003; TOH, 2004b; BUDAK, 2006), o desenvolvimento de ferramentas capazes de fresar materiais endurecidos, e também o desenvolvimento e

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disponibilidade comercial de eixos-árvore de altas rotações, maquinas-ferramentas rígidas e de alto desempenho dimensional e dinâmico e CNC’s de maior rapidez de processamento, bem como da tecnologia CAD/CAM, possibilitaram a aplicação de HSM seja por viabilidade econômica ou por economia de tempo, citado em AGUIAR, 2012.

2.3 Ferramentas de corte

Nos processos de usinagem, as ferramentas de corte são muito importantes, pois de nada adianta se tiver maquinas-ferramentas com altas tecnologias empregadas se não tiver ferramentas de corte que suportarão os grandes esforços de usinagem. Segundo FERRARESI (1977), desde a utilização de ferramentas de aço carbono temperado, passando pelo aço rápido desenvolvido por Taylor e White, o metal duro desenvolvido por Voitlander e Lohmann e produzido pela empresa Fredrich Krupp A. G, até o uso de ferramentas de diamante poli cristalino e as modernas coberturas para ferramentas, passa-se a usinar uma peça que demoraria 100 minutos em menos de um minuto. Se o aço rápido foi a grande descoberta do século passado, seguido do metal duro, a velocidade no desenvolvimento atual esta extremamente acelerada, mas sem tantos sobressaltos e atrelado à melhoria da produtividade (SANDWIK, 1994), citado em BATISTA, 2006.

Figura 4- Ferramentas de corte

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Atualmente as ferramentas de corte devem ser construídas com materiais que de tal forma que se consiga ganhar em tempo de usinagem, mas sem que as mesmas percam características como: resistência à abrasão, absorção de choques, dureza a alta temperatura e baixa resistência ao atrito. A usinagem a seco, ou a usinagem com mínima quantidade de lubrificantes e novos processos requerem ferramentas especiais para suportar condições mito severas. Além disso, devem combinar propriedades opostas como a dureza e tenacidade além da necessidade de serem quimicamente estáveis citado em BATISTA, 2006.

O metal duro produzido pelo processo de metalurgia do pó usa geralmente tungstênio combinado com cobalto. A estrutura cristalina do material é que determinam as propriedades das ferramentas, segundo BATISTA, 2006, um dos maiores avanços foi à utilização de grãos ultrafinos, a partir de 0,2 µm, que proporcionaram uma melhor uniformidade e maior compatibilidade. As ferramentas de metal duro inteiriças não apresentam perigo da aresta de corte se soltar com altas rotações de usinagem e possuem uma gama de coberturas bem grande. Ainda combinam características de rigidez e batimento que conduzem a maior precisão de usinagem. Além disso, por possuírem maiores numero de arestas de corte quando comparadas com ferramentas de incertos intercambiáveis.

Segundo LÓPES de LACALLE, 2002, citado em AGUIAR, 2012, ferramentas de metal duro apresentam melhores níveis de rugosidade. Estas ainda se comparadas com as de incertos intercambiáveis podem apresentar vida útil maior, pois podem ser afiadas. Quando se fala em maiores diâmetros as ferramentas com incertos levam vantagem em relação ao custo.

2.3.1 Vida e desgaste da ferramenta

O fresamento é considerado um processo intermitente, sujeitos a choque mecânicos que são os principais causadores de estragos nas ferramentas, tais como: quebras, lascamento da aresta de corte, ou trincamento da mesma, dentre outros.

Através do mapeamento de diversos fatores, pode-se avaliar quando uma ferramenta pode ser substituída, e estabelecer o limite econômico da mesma, utilizando-a ao máximo e prolongando sua vida.

Para SILVA (2002), a ferramenta de corte é a variável que afeta mais criticamente o bom desempenho da usinagem, principalmente na usinagem HSC. Os principais fatores que propiciam um melhor desempenho do processo, segundo os autores são: seleção do material

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da ferramenta, geometria da mesma, método de usinagem, velocidade de corte, avanço profundidade de corte, etc. O controle destes parâmetros pode prolongar a vida da ferramenta e tornar o processo viável, citado em BATISTA, 2006.

Segundo DINIZ, 2001, a ferramenta deve ser substituída quando: os desgastes forem elevados e indiquem falhas catastróficas, os desgastes afetem as tolerâncias e/ou acabamento; a elevação da temperatura devido ao desgaste leve a perda do fio de corte e o aumento das forças de usinagem, e este interfiram no funcionamento da máquina, citado em BATISTA, 2006.

Citado em AGUIAR, 2012: a tecnologia HSM é um recurso importante na usinagem de moldes e matrizes, o aumento da temperatura na área de contato ferramenta peça decorrente das altas velocidades de corte na usinagem de materiais endurecidos conduz a deste acelerado da ferramenta (KO, KIM e LEE, 2001; POULACHON et al., 2001; HABER et al., 2004; LIAO, LIN e CHEN, 2007). Isso causa não somente imprecisão e acabamento ruim, como também marcas na superfície usinada e troca de ferramenta durante o processo, tornando a vida da ferramenta um fator importante na construção de moldes e matrizes.

2.4_Rugosidade

É o conjunto de irregularidades, isto é, saliências e reentrâncias que caracterizam uma superfície, esta desempenha um papel muito importante no comportamento de componentes mecânicos. Ela influi na:

Qualidade de deslizamento; Resistência ao desgaste;

Possibilidade de ajuste do acoplamento forçado;

Resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluído e lubrificantes; Qualidade de aderência que a superfície oferece as camadas protetoras; Resistência à corrosão e a fadiga;

Vedação; Aparência;

A superfície de peças apresenta perfis bastante diferentes entre si, às saliências destas são irregulares, para dar um acabamento adequado ás superfícies é necessário determinar o

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nível em que elas devem ser usinadas, ou seja, deve-se adotar um parâmetro que possibilite avaliar a rugosidade, que pode ser vista com dois tipos de erros:

Erros macro geométricos: são erros de forma, verificáveis por meio de instrumentos como micrômetros, paquímetros etc.

Erros micro geométricos: são erros conhecidos como rugosidade.

Figura 5- Perfil geométrico de peças

Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAATOoAD/rugosidade, hora 21:21 21/05/2013 A rugosidade pode ser enquadrada, segundo a norma DIN 4761 como um desvio de conformação de 3ª ordem, que são desvios cíclicos ou não, nos quais a relação entre a distância entre cristas e a profundidade é de ordem 100:1 á 5:1 e como no desvio de 4ª ordem, que são estrias ou escamas originadas de fenômenos específicos durante o processo de formação de cavaco, citado em BATISTA, 2006.

2.4.1 Rugosidade média (Ra)

É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (Yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do percurso de medição (lm).

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Essa grandeza pode corresponder á altura de um retângulo, cuja área é igual à soma absoluta das áreas delimitadas pelo perfil de rugosidade e da linha média, tendo por comprimento o percurso de medição (lm), adaptado da norma DIN EM ISSO 4287.

Figura 6- Perfil de rugosidade Ra

Fonte: Instrumentos de medição Rebrac

Ainda, a rugosidade Ra (roughness average), segundo ÇOLAC, 2005 e COELHO (2006), é a altura da área entre o perfil de rugosidade e uma linha média ou igual a integral dos valores absolutos de altura do perfil no comprimento de medição (lm), citado em BATISTA, 2006.

Aplicações da rugosidade tipo Ra:

Controle contínuo da rugosidade em uma linha de produção;

Superfícies com sulcos de usinagem bem definidos e orientados (torneamento, fresagem, etc.);

Superfícies de pouca responsabilidade, como no caso de acabamentos com fins apenas estéticos;

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Existem outros parâmetros que fornecem valores reais de altura e vales do perfil de rugosidade, como os parâmetros Rz, Rmax, e Rt.

As características superficiais tem fundamental importância no desempenho de peças submetidas ao contato com outras superfícies, a vedação e o travamento de outras peças. Nestes casos o correto dimensionamento é uma necessidade de projeto. Olhando essa analise de rugosidade do ponto de vista da usinagem, a determinação da mesma em uma superfície usinada depende da interação de dois grupos de variáveis:

A geometria da ferramenta e as estratégias de usinagem;

O desgaste da ferramenta, a vibração do processo, a rigidez da máquina-ferramenta e dos dispositivos de fixação;

No fresamento de moldes e matrizes com aços endurecidos, em função dos elevados tempos de usinagem em cada operação, pode se atingir o fim de vida da ferramenta em um único molde, analisando isso os valores de rugosidade em determinados intervalos de tempo, são praticamente desprezíveis, de modo que a rugosidade média durante todo o processo é o fator mais importante a se considerar.

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3_{MÉTODOS EQUIPAMENTOS E MATERIAIS}

Visando desenvolver uma pesquisa que suportasse os objetivos e metas propostos neste trabalho, o experimento foi dividido em 03 etapas: Planejamento, Experimentação e Medição dos Resultados.

3.1_{Etapa 1 – Planejamento}

Após revisão bibliográfica e consultas práticas na execução da usinagem de moldes de injeção, foram definidas as variáveis que seriam experimentadas e seus impactos no processo de usinagem, para o presente estudo foram fixadas a profundidade de corte (ap) em 0,2 mm e a velocidade de corte (Vc) em 140 m/min. Assim, serão experimentadas a largura de corte (ae), o avanço de corte (Vf) e o sentido de corte (concordante, discordante e otimizado).

Para os experimentos foram definidos os corpos de prova, quanto às dimensões e formato, conforme indicado na Figura 7, como são três variáveis e três tratamentos, serão necessários 27 corpos de prova para compor o experimento dimensões.

Figura 7- Detalhes dos corpos de prova adotados no experimento

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3.2_{Etapa 2 - Experimentação}

Inicialmente com o auxilio de uma serra de corte horizontal, marca Timemaster e uma fresadora convencional Mill Master, foi executada a preparação dos corpos de prova conforme indicado na Figura 7, foi deixado um sobremetal de 0,5 mm para alinhamento e controle da profundidade de corte no ato da experimentação. Após a preparação os corpos de prova foram agrupados aleatoriamente, depois numerados no verso de acordo com a sequência na qual seriam usinados.

Os experimentos de usinagem foram realizados no Colégio Evangélico Panambi, que cedeu equipamentos necessários para a usinagem dos corpos de prova, bem como estes também.

Para realização da usinagem dos corpos de prova em aço AISI P20 foi utilizado um centro de usinagem vertical de três eixos da marca HERMLE, modelo C 800 U, ver Figura 8. A árvore tem uma faixa de rotação entre 15 a 16.000 RPM e potência de 18 kW, os cursos dos eixos são de: 800 x 600 x 500, nas direções x, y e z respectivamente, o comando usado nesta maquina Heidenhain TNC 430.

Figura 8- Centro de usinagem Hermle C 800 U

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Este centro de usinagem é equipado com um apalpador eletrônico, Figura 9 que faz o referenciamento da peça na mesa da maquina. Utilizando esse apalpador eletrônico a peça foi alinhada conforme o plano de trabalho e indicada a referência de zero-peça necessária para execução do programa CNC.

Figura 9- Apalpador eletrônico

Fonte: Arquivo próprio autor

Para garantir a constância do sobremetal fixado em 0,2 mm de profundidade, foi utilizada uma operação de faceamento no corpo de prova, esta operação foi realizada após o referenciamento da peça, com isso, garante-se que em toda a superfície a ser usinada, o sobremetal será uniforme, não interferindo assim nas análises futuras.

A usinagem experimental de acabamento nos corpos de prova foi executada com uma fresa de topo esférico (ball nose) Ø10 mm, construída em metal duro integral, com duas arestas de corte, haste cilíndrica e cobertura TiNAl (Nitreto de Titânio e Alumina), cujas dimensões são expressas na Figura 10, e dados na Tabela 1.

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Figura 10- Fresa esférica utilizada no experimento

Fonte: Alltech tools Tabela 1- Detalhes da ferramenta utilizada

Código Nº de arestas Diâmetro Comp. Do

Corte (l) Comp. Total (L) Diâmetro da haste (D) Raio (R) BTA 1002 2 10 20 75 10 5

Fonte: Ferramentas Alltech

Esta fresa foi fixada em um mandril hidromecânico marca Schunk, modelo Tendo E, equipado com uma pinça de redução de alta precisão, esse mandril tem a interface HSK-A63 que monta no centro de usinagem. Durante todos os ensaios, a ferramenta foi mantida com um balanço l=50 mm, a montagem em mandris hidromecânicos garante um batimento de 0,02 mm, e pode ser vista na Figura 11 e na Figura 12.

Figura 11- sistema de fixação HSK A63

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Figura 12- Ferramenta montada no mandril hidráulico

Fonte: Arquivo próprio autor.

Os corpos de prova foram fixados em uma morsa hidráulica conforme ilustrado na Figura 13, essa morsa imprime uma força de 3 ton, garantindo a correta fixação para a realização do experimento.

Figura 13- Peça fixada na morsa hidráulica

Conforme comentado anteriormente decidiu-se monitorar as variáveis de avanço (Vf), largura fresada (ae) e sentido de corte, para tal, foram utilizados como ponto de partida os valores de referência atualmente aplicados pelo departamento técnico do Centro Tecnológico

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do Colégio Evangélico Panambi, na usinagem do aço AISI P20. Onde são aplicados velocidade de corte de 140 m/min, largura fresada de 0,1 mm e avanço de 1080 mm/min.

Partindo desses valores, decidiu-se incrementar os mesmos em duas faixas distintas, de forma a aumentar a produtividade e avaliar a sua influencia no acabamento superficial. Para elaboração dos programas CNC, foi utilizado o software Planit – EdgeCAM Versão 12.5, e como valores de aplicação, foram utilizados os parâmetros expostos na Tabela 2.

Tabela 2- Delineamento dos ensaios

O software EdgeCAM dispõe de 03 sentidos de corte para operações de usinagem de acabamento. O sentido concordante de corte onde a ferramenta se desloca favorável ao seu sentido de giro. O sentido discordante onde a ferramenta se desloca desfavorável ao seu sentido de giro, ver Figura 14. E o sentido otimizado, que realiza movimentos concordantes e

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discordantes, reduzindo os tempos de movimentos em vazio, sendo considerado uma mistura dos dois sentidos de corte anteriormente relatados.

Figura 14- Sentido de corte (a) concordante e (b) discordante

Fonte: Adaptado de BATISTA, 2006

Os valores dispostos na Tabela 1, são preenchidos manualmente nas telas de configuração do processo de usinagem no software EdgeCAM, imagens dessas telas podem ser vistas no Anexo B.

A seguir são exemplificadas as simulações das estratégias de usinagem (sentidos de corte) adotadas para os experimentos, na Figura 15 pode ser visto o sentido concordante, na Figura 16 o sentido discordante e na Figura 17 o sentido otimizado.

Figura 15- Estratégia concordante

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Figura 16- Estratégia discordante

Fonte: Arquivo próprio autor. Figura 17- Estratégia otimizada

Figura 18- Ferramenta e peça montadas para os ensaios

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Para a realização do experimento foram desprezadas a vibrações na máquina-ferramenta durante a usinagem dos corpos de prova, pois não se tinham equipamentos disponíveis no momento para a avaliação desta grandeza. Mas para incrementar o presente trabalho e ter uma melhor interpretação dos resultados, foi utilizada uma câmera infravermelha (marca FLIR, modelo i50) para o acompanhamento da variação da temperatura da ferramenta durante o processo de usinagem, este equipamento registra a temperatura através de imagens, com espectro de cores em forma de gráfico.

Figura 19- Câmera infravermelho FLIR i50

Fonte: Flir sistems

Os desgastes apresentados pela ferramenta foram fotografados após a usinagem dos corpos de prova utilizados no experimento, e também serviram de embasamento das análises ou justificativas para os resultados obtidos, sempre tendo como objetivo a apreciação do acabamento superficial.

O durometro Durograf, Figura 20, foi utilizado para avaliar a dureza dos corpos de prova utilizados no experimento, este equipamento (modelo RS) é fornecido pelo fabricate Rene Graf, a escala de medição utilizada foi a “C”, com pré carga de 10 kgf e carga total de 150 kgf, com um penetrador de diamante cônico de 120º.

Procedimento do ensaio de dureza: sob o efeito da pré-carga de ensaio, o penetrador penetra um pouco na peça, esta é a carga inicial, depois se introduz livre de choque a carga adicional, a carga total atua então até o fim da penetração. Após o tempo ajustado de atuação da carga, o penetrador retorna e fica na posição da pré-carga, aí então pela profundidade de penetração, lê-se a dureza em Rockwell no relógio de medição.

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Figura 20- Durômetro utilizado nos ensaios

Para avaliar os corpos de prova, salientando que a variável de saída é a rugosidade, para avaliação e interpretação desta grandeza foi utilizado um rugosímetro marca Mitutoyo, modelo SJ-210 com capacidade de medição em escalas Ra, Rz e Rmax, como pode ser visto na Figura 21.

Figura 21- Rugosímetro Mitutoyo

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A medição para análise de superfície foi realizada nas empresas: Saur Equipamentos SA e Kepler Weber Industrial SA, que forneceram seus aparelhos para a avaliação, aparelhos estes idênticos.

Os corpos de prova foram medidos no sentido transversal à usinagem, na escala Ra que é recomendada para peças usinadas, como pode ser visto na Figura 22.

Figura 22- Medição de rugosidade

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4_{RESULTADOS E DISCUSSÕES}

A Tabela 3 traz a composição química do material utilizado para os corpos de prova, estes dados foram fornecidos pelo fornecedor do aço, (SCHMOLZ+BICKENBACH). Este material é indicado para a fabricação de moldes de injeção, é pré- beneficiado com uma dureza de 28-32 HRc, ou seja, já vem pré-tratado termicamente, garantindo assim esta dureza.

Tabela 3- Composição química do aço AISI P20

C% Mn% Cr% Ni% Mo% Si%

0,34% 0,80% 1,75% 0,50% 0,40% 0,40%

Fonte: SCHMOLZ+BICKENBACH

O ensaio de medição de dureza realizada para conferir se os dados informados pelo fornecedor conferem resultou na medição de cinco corpos de prova escolhidos aleatoriamente, onde se realizou cerca de oito medições em cada corpo de prova, Figura 23. Os valores obtidos geraram uma média de dureza em torno de 30 HRc, o que comprova o que prediz o fornecedor (aço pré-beneficiado com uma dureza entre 28 a 32 HRc).

Figura 23- Medição de dureza nos corpos de prova

Na Figura 24, verifica-se o aumento da temperatura durante a usinagem dos corpos de prova, esta representa o início do experimento, A, B o meio e C o fim. Deve-se considerar que

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a figura C representa um tempo maior de contato da ferramenta para com a peça, isso justifica o aumento da temperatura.

Figura 24- Temperatura A, B e C

A ferramenta de corte empregada no experimento foi avaliada após o uso, que totalizou cerca de 250 minutos, para conclusão da usinagem de 27 corpos de prova. Essa ferramenta por trabalhar em profundidade constante de 0,2 mm apresentou um diâmetro máximo de contato de 2,8 mm, conforme pode ser ilustrado pela imagem da Figura 25, nessa região é que se concentraram os desgastes apresentados na sequencia.

Figura 25- Diâmetro de contato da ferramenta

Fonte: WM Tools indústria de ferramentas ltda.

As Figura 26 e 27 apresentam uma imagem do topo da ferramenta, ampliada 1,5 vezes e 5 vezes respectivamente, essa região em destaque sofre durante a usinagem um maior esforço

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de compressão, visto que a velocidade de corte neste ponto da ferramenta tende a ser nula, então ocorre mais esmagamento do que corte propriamente dito. Houve um pequeno desgaste de flanco na ordem de 0,033 mm.

Figura 26- Foto em alta resolução da fresa

Fonte: WM Tools indústria de ferramentas ltda. Figura 27- Foto em alta resolução da fresa

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A Figura 28 apresenta á análise de uma das facas cortantes da ferramenta onde houve um lascamento partindo do flanco em direção ao centro da ferramenta.

Figura 28- Foto em alta resolução da fresa

Fonte: WM Tools indústria de ferramentas ltda.

Esse detalhe fica mais bem evidenciado com ampliação de 5X, onde é possível mensurar as dimensões da cratera produzida pelo lascamento, conforme mostrado na Figura 29.

Figura 29- Foto em alta resolução da fresa

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A medição da rugosidade conforme descrita no capítulo anterior, resultou na Tabela 4, onde estão dispostos estatisticamente os valores encontrados no experimento realizado.

Tabela 4- Rugosidade encontrada nos corpos de prova analisados ae / Vf Sentido de corte ₁₀₈₀ ₁₄₀₄0,1 ₂₀₀₀ ₁₀₈₀ ₁₄₀₄0,25 ₂₀₀₀ ₁₀₈₀ ₁₄₀₄0,5 ₂₀₀₀ Concordante 1,4315 1,847 1,62 3,8075 3,4355 4,083 1,7675 1,816 2,195 Discordante 1,639 1,5035 1,611 2,484 2,624 2,8045 3,791 3,766 3,9525 Otimizado 2,3575 2,5305 2,906 3,4905 3,4235 3,243 4,364 3,3975 3,7585

Com base nas informações da Tabela 4, é possível gerar o gráfico da Figura 30, onde são comparados os avanços e larguras fresadas em função do sentido de corte empregado. Nesta figura ficam destacadas as linhas horizontais que indicam uma faixa de rugosidade aceita para usinagem de moldes pré-tratamento térmico, essa faixa varia de 1,6 a 3,2 µm.

Figura 30- Gráfico para analise geral da rugosidade

Analisando o gráfico da Figura 30, com base na faixa de rugosidades aceitável, é possível verificar que para uma largura fresada de 0,1 mm, a variação do avanço e do sentido de corte não afetam o perfil de rugosidade ao ponto de torná-lo inaceitável.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Concordante Discordante Otimizado

R u g o zi d a d e R a [ mmmm m ] Título do Eixo 0,1 - 1080 0,1 - 1404 0,1 - 2000 0,25 - 1080 0,25 - 1404 0,25 - 2000 0,5 - 1080 0,5 - 1404 0,5 - 2000

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Para uma largura de fresada de 0,25 mm, o sentido discordante se mostrou favorável em qualquer uma das três faixas de avanço empregadas, já o sentido concordante e otimizado tiveram valores de rugosidade acima do padrão admitido para a aplicação.

Na largura fresada de 0,5 mm o sentido concordante foi mais propenso, independente da faixa de avanço utilizada, em contra partida, o sentido discordante e otimizado geraram rugosidades acima do padrão aceitável.

Na sequencia serão expostos gráficos detalhados fixando uma das variáveis e analisando as demais.

Na Figura 31 é visto o comportamento da rugosidade nas peças usinadas com um avanço total de 1080 mm/min, onde notamos que com o sentido concordante consegue-se um valor de rugosidade mais baixo, mas no sentido discordante teve-se pouca diferença para um mesmo incremento lateral.

Figura 31- Avanço de 1080 mm/min

Um crescimento notável pode ser visto somente com o sentido otimizado, o que já era esperado. Para concluir, notamos que com este avanço tem-se o crescimento da rugosidade em ambos os sentidos de corte, com ressalvas para o incremento de 50%, mas que pode ser desconsiderado por tão pouca diferença.

0,1 1,4315 1,6390 2,3575 0,25 1,7675 2,4840 3,4905 0,5 3,8075 3,7910 4,3640 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 R a ( µ m )

Avanço 1080 mm/min

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Na Figura 32 observa-se a influência do avanço de 1404 mm/min, calculado em função da rotação e do avanço por dente.

Aumentando o avanço se nota, que o sentido discordante com um incremento lateral de 1% do diâmetro da fresa tem menor rugosidade deve-se salientar que não basta ter apenas uma rugosidade baixa, mas deve-se ter também agilidade no processo, pois se este for muito demorado elevará ainda mais o custo molde. Mas em observação ao gráfico acima nota-se que aumentando ainda mais a largura fresada o mesmo sentido em que um primeiro momento propiciou uma menor rugosidade, agora traz valores mais altos que os outros sentidos de corte, e que para este mesmo incremento o sentido de corte otimizado traz melhores valores de rugosidade, visto que este sentido de corte é o que consegue usinar em menos tempo.

Figura 32- Avanço de 1404 mm/min

Para uma largura fresada de 25% do diâmetro da fresa como na Figura 32, tem-se um crescimento quase que constante conforme se altera o sentido de corte, porém este sentido de corte fica fora da faixa estipulada (1,6 a 3,2 µm).

Na Figura 33, observa-se o comportamento da rugosidade para um avanço de 2000 mm/min em ambos os sentidos de corte.

Utilizando o avanço citado anteriormente, os menores valores de rugosidade obtidos foram com o sentido de corte discordante utilizando uma largura fresada de 0,1 mm. Neste

0,1 1,8470 1,5035 2,5305 0,25 1,8160 2,6240 3,4235 0,5 3,4355 3,7660 3,3975 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 R a ( µ m )

Avanço 1404 mm/min

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mesmo gráfico também nota-se um crescimento quase que constante para o incremento lateral de 0,25 mm, mas aumentando este incremento nota-se que a leitura de rugosidade cai para o sentido de corte otimizado, e que sua diferença do menor para o maior é de menos de 1 µm, o que para um processo de usinagem é irrelevante.

Figura 33- Avanço de 2000 mm/mim

Adiante analisar-se-á separadamente a influencia da largura fresada na rugosidade dos corpos de prova ensaiados.

Figura 34- Incremento lateral de 0,1 mm

0,1 1,6200 1,6110 2,9060 0,25 2,1950 2,8045 3,2430 0,5 4,0830 3,9525 3,7585 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 R a ( µ m )

Avanço 2000 mm/min

1080 1404 2000 Concordante 1,4315 1,8470 1,6200 Discordante 1,6390 1,5035 1,6110 Otimizado 2,3575 2,5305 2,9060 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 R a ( µ m )

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Observando a Figura 34, nota-se que usando um incremento lateral de 0,1 mm, se nota que com o sentido concordante conseguem-se valores de rugosidade mais baixo até que se aumentem os avanços, e para esta largura o sentido otimizado teve maiores valores de rugosidade. Já para o sentido discordante obteve-se pouca variação, praticamente mantendo-se constante com o aumento dos avanços.

Já na Figura 35, com o aumento da largura fresada nota-se um comportamento diferente da rugosidade, valores destes mais baixos para o sentido de corte concordante e estes aumentando conforme o avanço também aumenta. A diferença notada para o sentido discordante é quase que irrelevante, pois fica na casa dos décimos. O que chama a atenção é que se esta aumentando a largura fresada e a rugosidade obtida com o sentido otimizado está diminuindo, e ainda este sentido é mais rápido que os outros.

Figura 35- Incremento lateral de 0,25 mm

Como já comentado anteriormente, o que mais chama atenção na

Figura 36 é o sentido de corte otimizado que com o aumento dos avanços o valor da rugosidade obtida nos corpos de prova cai consideravelmente, mas também é notável que com o sentido discordante tenhamos pouca variação na rugosidade, esta se manteve quase que constante, ou seja, os avanços maiores ou menores influenciam pouco na rugosidade para este sentido de corte. 1080 1404 2000 Concordante 1,7675 1,8160 2,1950 Discordante 2,4840 2,6240 2,8045 Otimizado 3,4905 3,4235 3,2430 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 R a ( µ m )

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Figura 36- incremento lateral de 0,5 mm

Analisando-se os gráficos de leitura de rugosidade acima se nota que com o aumento da largura fresada e com o aumento dos avanços utilizados no experimento a rugosidade para o sentido de corte otimizado tende a diminuir, e que para o sentido de corte discordante, esta sofre pouca influência, tendo pouca variação nos valores das leituras de rugosidade.

1080 1404 2000 Concordante 3,8075 3,4355 4,0830 Discordante 3,7910 3,7660 3,9525 Otimizado 4,3640 3,3975 3,7585 0,0000 0,5000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000 3,5000 4,0000 4,5000 5,0000 R a ( µ m )

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5_CONCLUSÃO

Os objetivos do estudo foram: avaliar a influência de variáveis de usinagem como, avanço e sentido da usinagem, tendo sempre como variável de saída a rugosidade, isso no fresamento. Estas usinagens foram realizadas no material aço AISI P20, que é um material utilizado para construção de moldes de injeção. Este aço é pré-beneficiado (29–32 HRC), indicado para moldes de pequenas e grandes dimensões (espessuras de 200 mm até 1100 mm), para isso concluímos que:

As condições de acabamento de uma peça que sofre um processo de usinagem, dependem diretamente de muitas variáveis, umas facilmente controláveis e outras de difícil controle;

O acabamento superficial de peças usinadas em aço AISI P20 pré-beneficiado dependem dos parâmetros utilizados durante a usinagem dos mesmos.

Para os parâmetros testados, foi possível estipular uma faixa de avanço e largura fresada que permitem um aumento de produtividade quando comparados aos parâmetros atuais de usinagem empregados, sem afetar a qualidade superficial;

O sentido concordante de corte, para várias taxas de avanço, permite um melhor desempenho quanto ao acabamento, atingindo níveis de rugosidade satisfatórios.

O sentido discordante de corte teve um bom desempenho quanto ao acabamento em faixas de avanço de 1080 mm/min e larguras fresadas de 0,25 mm, porém nos demais demonstrou-se pouco efetivo.

O sentido otimizado de corte possui um menor tempo de corte, porém seu desempenho foi aceitável apenas na menor taxa de avanço, mas é uma alternativa de redução de tempos mortos no processo.

Como sugestão para trabalhos futuros sugere-se o tratamento térmico dos corpos de prova utilizados neste experimento, isso para avaliar a influência da usinagem antes da têmpera, e se esta irá influenciar a usinagem de acabamento final do molde.

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6_REFERÊNCIAS

[1] AMORIN, José. Estudo da relação entre velocidade de corte, desgaste da ferramenta, rugosidade e forças de usinagem em torneamento com ferramenta de metal duro, maio de 2002.

[2] BATISTA, Marcelo Ferreira, Estudo da rugosidade de superfícies planas por fresas de topo esférico, São Carlos 2006.

[3] AGUIAR, Marcelo Mendes, Análise da influência das condições de corte sobre o fresamento de aços endurecidos usando altas velocidades, campinas 2012.

[4] FERRARESI, Dino, fundamentos da Usinagem dos Metais, 1ª ed, São Carlos, 1977.

[5] CHIAVERINI, Vicente, Tecnologia Mecânica, 2ª ed, São Paulo, Makron books Ltda, 1986.

[6] MACHADO, Álisson Rocha, et al. Teoria da Usinagem, 2ª ed, São Paulo, Blucher, 2011.

[7] TRENT, E. M.; WRIGHT, P. K. Metal cutting, 4 ed. Woburn: Editora Butterworth-Heinemann, 2000.

[8] OLIVEIRA, F. G. de, HSM – Conceito e Aplicações. In: Francisco Carlos Marcondes; Klaus Schützer. (Org.). Usinagem em Altíssimas Velocidades. 1ª ed. São Paulo, 2003.

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8_{ANEXO A – Telas de Programação na máquina} Figura 37- Tela dos parâmetros de maquina

Fonte: Arquivo próprio autor. Figura 38- Parâmetros de máquina

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Figura 39- Parâmetros de maquina

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9_{ANEXO B - Telas de Programação no software EdgeCAM} Figura 40- Tela de programação do EdgeCAM

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Figura 41- Tela de programação do EdgeCAM

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