Análise comparativa entre planejamentos do tipo fatorial completo e Taguchi no processo de torneamento do aço AISI 4340 temperado e revenido
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Data
2022-03-10
Autores
Buso, João Paulo de Siqueira
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Different are the ways to obtain and calculate the machining processes, aiming at the reduction of resources and machining efficiency, increasing efficiency and productivity. Among the various machining methods, which are of greater importance today, are those related to dry machining that are with a machining, which resulted in a development in the tools used, which presents more and more coatings suitable for the process. Such improvements and applications aim to eliminate the grinding steps that are expensive and increase the completion time of the process. In addition, the way the results are planned is extremely important for the final analysis of the machining process. Thus, it is important that the input parameters and the amount of plant are applied from a planning process capable of better checking the data presented. Proper planning will result in reduced time and cost results, adding to the best configuration and exams configuration. This project does not consist of a heavy steel turning process using a carbide cutting tool with TiAlN and TiN recovery, applying the Full Factorial and Taguchi (L8 Orthogonal Arrangement) designs, and then comparing the results between the two designs demonstrating as divergences and convergences. Based on the above, the work aims to enable the analysis of the output variables: surface roughness, cutting machining, machining simulation, acoustic modeling and adjustment of the machining tool to different machining conditions. The tests were carried out at the Machining Center (CNC), analyzing the influence of the input parameters: cutting speed, feed and cutting depth. The planning plans were adopted by Fatorial Completo and Taguchi L8, both with two changes. Of the factors, being considered, the cutting speed and feed have been shown to be more influential in the process, being the most critical when evaluated as superficial of the part. Using the lowest feed, the best result was obtained in surface quality
Diferentes são as formas de obter e calcular os resultados em processos de usinagem, visando a redução de custos e recursos a serem utilizados, aumentando a eficiência e produtividade. Dentre os diversos métodos de usinagem, os que possuem maior importância hoje, são os que estão relacionados a usinagem a seco juntamente com a usinagem de aços endurecidos, que acarretou em um desenvolvimento nas ferramentas utilizadas, que apresentam cada vez mais recobrimentos adequados para o processo. Tais melhorias e aplicações tem como objetivo eliminar as etapas de retificação que encarecem e aumentam o tempo de finalização do processo. Além disso, a forma como são planejados os resultados são de extrema relevância para a análise final do processo de usinagem. Dessa forma, é importante a partir dos parâmetros de entrada e quantidade de repetições aplicados em um processo de usinagem, aplicar um planejamento adequado capaz de conferir melhor os dados apresentados. O planejamento adequado implicará em redução de tempo e custo, somando à melhor configuração de resultados e análises. Este projeto consiste no processo de torneamento à seco do aço endurecido utilizando uma ferramenta de corte de metal duro com recobrimento de TiAlN e TiN, aplicando os planejamentos Fatorial Completo e Taguchi (Arranjo Ortogonal L8), e em seguida comparar os resultados entre ambos os planejamentos demonstrando as divergências e convergências. Com base no exposto, o trabalho tem como objetivo viabilizar a usinagem do aço por meio da análise das variáveis de saída: rugosidade superficial, potência consumida de corte, vibração, emissão acústica e desgaste da ferramenta em diferentes condições de usinagem. Os ensaios foram realizados no Centro de Usinagem (CNC), analisando a influência dos parâmetros de entrada: velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Os planejamentos adotados foram Fatorial Completo e Taguchi L8, ambas com duas repetições. Dos fatores estudados, a velocidade de corte e o avanço têm se mostrado mais influentes no processo, sendo o avanço mais crítico quando avaliado a qualidade superficial da peça. Utilizando o menor avanço, obteve-se melhor resultado na qualidade superficial.
Diferentes são as formas de obter e calcular os resultados em processos de usinagem, visando a redução de custos e recursos a serem utilizados, aumentando a eficiência e produtividade. Dentre os diversos métodos de usinagem, os que possuem maior importância hoje, são os que estão relacionados a usinagem a seco juntamente com a usinagem de aços endurecidos, que acarretou em um desenvolvimento nas ferramentas utilizadas, que apresentam cada vez mais recobrimentos adequados para o processo. Tais melhorias e aplicações tem como objetivo eliminar as etapas de retificação que encarecem e aumentam o tempo de finalização do processo. Além disso, a forma como são planejados os resultados são de extrema relevância para a análise final do processo de usinagem. Dessa forma, é importante a partir dos parâmetros de entrada e quantidade de repetições aplicados em um processo de usinagem, aplicar um planejamento adequado capaz de conferir melhor os dados apresentados. O planejamento adequado implicará em redução de tempo e custo, somando à melhor configuração de resultados e análises. Este projeto consiste no processo de torneamento à seco do aço endurecido utilizando uma ferramenta de corte de metal duro com recobrimento de TiAlN e TiN, aplicando os planejamentos Fatorial Completo e Taguchi (Arranjo Ortogonal L8), e em seguida comparar os resultados entre ambos os planejamentos demonstrando as divergências e convergências. Com base no exposto, o trabalho tem como objetivo viabilizar a usinagem do aço por meio da análise das variáveis de saída: rugosidade superficial, potência consumida de corte, vibração, emissão acústica e desgaste da ferramenta em diferentes condições de usinagem. Os ensaios foram realizados no Centro de Usinagem (CNC), analisando a influência dos parâmetros de entrada: velocidade de corte, avanço e profundidade de corte. Os planejamentos adotados foram Fatorial Completo e Taguchi L8, ambas com duas repetições. Dos fatores estudados, a velocidade de corte e o avanço têm se mostrado mais influentes no processo, sendo o avanço mais crítico quando avaliado a qualidade superficial da peça. Utilizando o menor avanço, obteve-se melhor resultado na qualidade superficial.
Descrição
Palavras-chave
Turning, Dry machining, SAE 4340 steel, Cutting power, Vibration, Acoustic Emission, Roughness, Torneamento, Usinagem, Aço SAE 4340, Rugosidade, Potência de Corte, Vibração, Emissão acústica, Aço de alta resistência, Aço para ferramentas, Ferramentas de corte