Orientador: Anselmo Eduardo Diniz

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: A usinagem de materiais endurecidos, com dureza acima de 45 HRC, surge como alternativa à retificação na década de 70, com a disponibilidade comercial de ferramentas de Nitreto Cúbico de Boro (cBN). Porém, a baixa tenacidade deste tipo de ferramenta a torna muito sensível a avarias causadas...

Resumo: A usinagem de materiais endurecidos, com dureza acima de 45 HRC, surge como alternativa à retificação na década de 70, com a disponibilidade comercial de ferramentas de Nitreto Cúbico de Boro (cBN). Porém, a baixa tenacidade deste tipo de ferramenta a torna muito sensível a avarias causadas por vibrações, que são críticas nas operações as quais a peça ou a ferramenta são suscetíveis a grandes deflexões. Este trabalho busca contribuir com o estudo de vibrações no torneamento interno de furos do aço AISI 4340 endurecido, em condições de acabamento. Foram testadas diferentes condições de usinagem, diferentes suportes (aço, metal duro e equipada com amortecedor de partículas) e foram avaliados o acabamento, os sinais de aceleração (vibração) da ferramenta e o desgaste dos insertos de cBN. Os resultados obtidos mostram que as vibrações podem assumir papel secundário no acabamento superficial, que a usinagem com ferramentas de geometria definida pode substituir a retificação em alguns casos e que a utilização de amortecedores passivos pode ser uma solução simples para a usinagem de furos mais longos

Abstract: The machining of hardened materials with hardness over 45 HRC, emerges as an alternative to grinding in the 70s, with the commercial availability of Cubic Boron Nitride (cBN) tools. However, the low toughness of this type of tool makes it very sensitive to damage caused by vibrations,...

Abstract: The machining of hardened materials with hardness over 45 HRC, emerges as an alternative to grinding in the 70s, with the commercial availability of Cubic Boron Nitride (cBN) tools. However, the low toughness of this type of tool makes it very sensitive to damage caused by vibrations, which are critical in the operations which the part or tool are susceptible to large deflections. This work aims to contribute to the study of vibrations in internal turning of holes in hardened AISI 4340 steel in finishing conditions. Different machining conditions and different tool holders (steel, carbide and equipped with particle damper) were tested. The surface finish, the acceleration (vibration) signals and tool wear of cBN inserts were evaluated. The results show that the vibration can take a secondary role in the surface finish, the machining with defined geometry tools can replace grinding in some cases, and the use of passive dampers can be a simple solution for machining longer holes