Avaliação do processo de retificação com aplicação simultânea da técnica de mql e jato de limpeza na superfície do rebolo

Abstract

Nos últimos anos, diversos pesquisadores têm proposto melhorias à técnica de lubrificação por mínima quantidade de lubrificante (MQL), a fim de aumentar sua eficiência e torná-la uma alternativa viável à aplicação convencional de fluidos de corte para uma usinagem mais limpa. Além do efeito de lubrirrefrigeração inerente à técnica MQL, busca-se a limpeza do rebolo, uma vez que sua superfície está relacionada à ocorrência do fenômeno de empastamento que resulta em diminuição do desempenho do processo. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a influência do jato de limpeza na tentativa de reduzir o fenômeno de empastamento do rebolo e aumentar as eficiências de resfriamento na retificação externa cilíndrica do aço AISI 4340 sob a aplicação da técnica MQL com rebolo de óxido de alumínio. O MQL combinado com o jato de limpeza foi comparado à lubrirrefrigeração abundante (convencional) e MQL sem limpeza (tradicional). A retificação com MQL empregou vazões de 30, 60 e 120 mL/h para avaliar os efeitos da quantidade de fluido no processo de retificação. Os métodos convencionais e MQL com limpeza produziram os menores valores de rugosidade superficial e desvio de circularidade em comparação com os outros métodos usados, devido ao fato de manterem a afiação do rebolo por mais tempo. Além disso, os métodos convencionais e MQL com limpeza aumentaram a relação G e reduziram as forças tangenciais de retificação e a energia específica em comparação com o MQL tradicional. O método MQL com limpeza possibilitou a remoção de parte dos cavacos aderidos na superfície ativa do rebolo quando comparado ao MQL tradicional, reduzindo o empastamento do rebolo, que é um dos motivos da perda de afiação do rebolo. A forma de cavacos tubulares ocorreu não apenas na retificação MQL com limpeza, mas também na retificação MQL tradicional, embora esta morfologia não seja mencionada na literatura.

In the last years, many researchers have proposed improvements to the minimum quantity lubrication (MQL) technique, in order to increase its efficiency and make it a viable alternative to the conventional application of cutting fluids for a cleaner machining. Besides the lubri cooling effect inherent to the MQL technique, the cleaning of grinding wheel is pursued, since its surface undergoes the clogging phenomenon resulting in decreasing of the process performance. The main objective of this study is to assess the influence of the auxiliary wheel cleaning jet (WCJ) in an attempt to reduce the wheel clogging phenomenon and increase lubri cooling and machining efficiencies in the cylindrical external grinding of AISI 4340 steel under the application of the MQL technique using aluminum oxide grinding wheel. The MQL combined with cleaning jet was compared to both flood application (conventional) and MQL without WCJ (traditional). MQL grinding employed oil flow rates of 30, 60 and 120 mL/h in order to evaluate the effects of amount of grinding fluid in the assessment. The conventional and MQL + WCJ methods produced lower surface roughness and roundness deviation compared to the other methods used due to the fact that they kept the wheel sharpness longer. Moreover, conventional and MQL + WCJ methods increased G ratio and reduced tangential grinding forces and specific energy in comparison to traditional MQL. The MQL + WCJ method enabled the removal of part of chips adhered on the grinding wheel active surface (GWAS) when compared to the traditional MQL, reducing the wheel clogging, which is one of the reasons for loss of wheel sharpness. Tubular chip form occurred not only in MQL + WCJ grinding but also in traditional MQL grinding, although it is not mentioned in literature