Análise da integridade superficial e subsuperficial no torneamento do aço-carbono SAE 1030

Costa, Gabriela Wells (2022)

trabalho de conclusão de curso

RESUMO: A usinagem é um processo de fabricação amplamente utilizado na indústria que visa dar forma a peças através da remoção de cavacos. Dentre os processos de usinagem se destaca o torneamento que é um processo mecânico destinado à obtenção de superfícies de revolução com o auxílio de ferramentas monocortantes. Entretanto, devido a dinâmica do processo a qualidade da superfície sofre alterações tanto na qualidade superficial quanto na subsuperfície da peça usinada. Para atender a demanda de maior produtividade e menor custo é necessário, porém a excelência na eficiência, onde a integridade superficial do material está inserida, é um limitador que deve ser trabalhado para atender às necessidades da peça em serviço. Nesse contexto, é de extrema importância o entendimento da correlação entre as variáveis do processo de usinagem e suas consequências na qualidade e integridade da superfície usinada. O objetivo do trabalho é analisar a integridade superficial e subsuperficial do aço-carbono SAE 1030 após torneamento com diferentes parâmetros de corte. Para isso, foram realizados ensaios em torneamento cilíndrico externo, sem fluido refrigerante, tendo como referência o planejamento de experimentos Fatorial 2k com 4 variáveis, sendo elas: velocidade de corte (Vc), velocidade de avanço (Vf), profundidade de corte (ap) e raio de ponta (rɛ). Para cada um desses fatores definiu-se 2 níveis, totalizando 16 ensaios. As variáveis de resposta analisadas foram a rugosidade superficial e a microdureza. Analisando os resultados, pode-se observar uma tendência de redução da rugosidade com o aumento da velocidade de corte. Entretanto, de acordo com a análise estatística, não houve diferença significativa uma vez que ficou dentro da margem de erro. O avanço e a profundidade de corte apresentaram diferenças significativas quando passou do nível inferior para um nível superior no valor da rugosidade superficial. O aumento desses parâmetros afeta diretamente no aumento da força de usinagem, que, se forem elevadas o suficiente, podem gerar vibrações e até mesmo flexões na peça, influenciando diretamente na rugosidade superficial. Pode-se observar também que outro fator de grande influência na rugosidade superficial, o raio de ponta, seu aumento proporcionou menores valores de rugosidade.


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