Dissertação
Estudo experimental do microfresamento do aço AISI 316L
Experimental study of AISI 316L steel micromilling
Registro en:
Autor
Gomes, Milla Caroline
Institución
Resumen
The advancement of technologies associated with manufacturing has made it possible to
obtain miniaturized components, which are being increasingly used in many areas. The
micromilling process stands out in obtaining these components for manufacturing surfaces
with high dimensional precision and desirable finish, besides making possible the manufacture
of microcomponents with complex geometry in various materials. Considering the importance
of micromilling in obtaining the miniaturized components, it is fundamental to carry out
investigations on this process. In order to contribute to these investigations, this work has as
objectives: analyze the influence of the cutting length of the microtools in the micromilling of
the AISI 316L stainless steel and evaluate the vibration and sound signals to monitor the wear
condition of the microtools. The influence of the cut length was evaluated from the wear of the
microtools, the formation of burrs, the roughness of the machined surface and the calculation
of the deflection of the microtools using the Euler Bernoulli beam model. The analysis of the
signals was performed in the frequency domain, being possible to identify statistical
parameters that differentiate the condition of the new microtool from the worn one. The
obtained results showed the wear of the microtools as a function of the machined length is
similar to the wear of the tools used in the conventional machining processes. By means of the
determination of the Taylor equation it was obtained that for the microtool to have a life of one
minute, in the analyzed condition, it must be machined at 30.52 m/min. The top burrs presented
larger dimensions. With respect to roughness, it was found that the average roughness (Ra)
varied from 0.141 μm to 0.3206 μm for all the cutting conditions used. In the analysis of the
deflection of the microtools it was observed that the cutting section was the one that contributed
the most to the total deflection of the microtool of greater cut length. Finally, by analyzing the
signals, it was possible to differentiate the wear condition of the microtools by means of the
vibration and sound signals. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Dissertação (Mestrado) O avanço das tecnologias associadas à fabricação tem possibilitado a obtenção de
componentes miniaturizados, os quais estão sendo cada vez mais empregados em diversas
áreas. O processo do microfresamento se destaca na obtenção desses componentes por
fabricar superfícies com elevada precisão dimensional e bom acabamento superficial, além
de possibilitar a fabricação de microcomponentes com geometria complexa em vários
materiais. Tendo em vista a importância do microfresamento na obtenção dos componentes
miniaturizados, é fundamental realizar investigações sobre este processo. Assim, para
contribuir com essas investigações, este trabalho possui como objetivos: analisar a influência
do comprimento de corte das microferramentas no microfresamento do aço inoxidável AISI
316L e avaliar os sinais de vibração e do som para monitorar a condição de desgaste das
microfresas. A influência do comprimento de corte foi avaliado a partir do desgaste das
microferramentas, da formação de rebarbas, da rugosidade da superfície usinada e pelo
cálculo da deflexão das microfresas utilizando o modelo de viga em balanço de Euler Bernoulli.
A análise dos sinais foi realizada no domínio da frequência, sendo possível identificar
parâmetros estatísticos que diferenciam a condição da microferramenta nova da desgastada.
Os resultados obtidos mostraram que o desgaste das microfresas em função do comprimento
usinado é semelhante ao desgaste das ferramentas utilizadas nos processos de usinagem
convencional. Por meio da determinação da equação de Taylor foi obtido que para que a
microferramenta tenha uma vida de um minuto, na condição analisada, deve-se usinar a uma
velocidade de corte de 30,52 m/min. As rebarbas de topo apresentaram maior dimensões.
Com relação a rugosidade, foi encontrado que o desvio médio aritmético (Ra) variou de
0,1241 μm a 0,3206 μm para todas as condições de corte utilizadas. Na análise da deflexão
das microfresas foi observado que a parte de corte foi a que mais contribuiu para a deflexão
total da microfresa de maior comprimento de corte. E por fim, pela análise dos sinais foi
possível diferenciar a condição de desgaste das microferramentas por meio dos sinais de
vibração e do som.