Influência do tratamento do gume no desgaste de brocas helicoidais de metal-duro na usinagem de ferro fundido nodular

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Serafin, Daniel
Orientador(a): Zeilmann, Rodrigo Panosso
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Usinagem
Desgaste mecânico
Ferramentas para cortar metais
Brocas (Ferramenta)
Palavras-chave em Inglês:
Machining
Mechanical wear
Metal cutting tools
Drill bits (tool)
Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/15006
Resumo: O desempenho e a confiabilidade das ferramentas de usinagem são significativamente afetados pela microgeometria da ferramenta. Embora após a retificação a ferramenta já tenha boa capacidade de corte, geralmente apresentam microdefeitos como trincas e rebarbas, levando a um alto grau de instabilidade no gume. Esses defeitos aumentam os riscos de lascamentos e outros desgastes do gume, definindo prematuramente o fim da vida útil da ferramenta. Fornecer uma preparação do gume adequada é importante para reduzir defeitos nas ferramentas, possibilitar um corte mais estável e, consequentemente, aumentar a sua vida útil. O principal objetivo desse trabalho é avaliar a influência de diferentes preparações do gume no desgaste de brocas helicoidais escalonadas de metal duro. Foram utilizadas brocas tratadas com o processo de escovagem, acabamento por arraste abrasivo e também brocas sem tratamento de gume. Os parâmetros dos testes de usinagem não foram alterados e a peça de trabalho é de ferro fundido nodular. Como análises foram avaliados os gumes gerados após os tratamentos de gume, caracterizados usando microscópios ópticos para verificação de defeitos e o microscópio Alicona para verificação do tamanho do raio gerado. Após um determinado número de furos realizados pelas ferramentas mediu-se o desgaste do flanco máximo para verificar o desgaste e avaliou-se os tipos e os mecanismos de desgaste através de um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados apontaram que os tratamentos utilizados foram eficazes no tratamento do gume, suavizando e eliminando possíveis defeitos. No desempenho, as brocas com tratamento de gume por escovamento e arraste abrasivo apresentaram desempenho semelhante e maior que a broca sem tratamento de gume, apresentando respectivamente, um desempenho médio superior de aproximadamente 55% e 59% acima em relação a broca sem tratamento. Em relação ao desgaste das ferramentas, os resultados obtidos ao longo dos testes de usinagem evidenciam que os tratamentos de gume aplicados nas brocas desempenharam um papel significativo no controle dos desgastes de adesão e abrasão, predominantes no processo de furação de ferro fundido. [resumo fornecido pelo autor]
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Foram utilizadas brocas tratadas com o processo de escovagem, acabamento por arraste abrasivo e também brocas sem tratamento de gume. Os parâmetros dos testes de usinagem não foram alterados e a peça de trabalho é de ferro fundido nodular. Como análises foram avaliados os gumes gerados após os tratamentos de gume, caracterizados usando microscópios ópticos para verificação de defeitos e o microscópio Alicona para verificação do tamanho do raio gerado. Após um determinado número de furos realizados pelas ferramentas mediu-se o desgaste do flanco máximo para verificar o desgaste e avaliou-se os tipos e os mecanismos de desgaste através de um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados apontaram que os tratamentos utilizados foram eficazes no tratamento do gume, suavizando e eliminando possíveis defeitos. No desempenho, as brocas com tratamento de gume por escovamento e arraste abrasivo apresentaram desempenho semelhante e maior que a broca sem tratamento de gume, apresentando respectivamente, um desempenho médio superior de aproximadamente 55% e 59% acima em relação a broca sem tratamento. Em relação ao desgaste das ferramentas, os resultados obtidos ao longo dos testes de usinagem evidenciam que os tratamentos de gume aplicados nas brocas desempenharam um papel significativo no controle dos desgastes de adesão e abrasão, predominantes no processo de furação de ferro fundido. [resumo fornecido pelo autor]The performance and reliability of machining tools are significantly affected by the microgeometry of the tool. Although after grinding the tool already has good cutting capacity, it generally has micro-defects such as cracks and burrs, leading to a high degree of instability in the cutting edge. These defects increase the risk of chipping and other wear on the cutting edge, prematurely defining the end of the tool's useful life. Providing adequate cutting edge preparation is important for reducing tool defects, enabling more stable cutting and, consequently, increasing tool life. The main objective of this work is to evaluate the influence of different cutting edge preparations on the wear of cemented carbide step drills. Drills treated with the brushing process, drag finishing and also untreated drills were used. The parameters of the machining tests were not altered and the workpiece was made of nodular cast iron. As analyses, the cutting edges generated after the cutting edge treatments were evaluated, characterized using optical microscopes to check for defects and the Alicona microscope to check the size of the radius generated. After a certain number of holes had been drilled by the tools, the maximum flank wear was measured to check for wear and the types and mechanisms of wear were evaluated using a scanning electron microscope (SEM). The results showed that the treatments used were effective in treating the cutting edge, smoothing and eliminating possible defects. In terms of performance, the drills with edge treatment by brushing and drag finishing showed similar performance, and higher than the drill without edge treatment, with an average performance approximately 55% and 59% higher than drill bits without treatment, respectively. With regard to tool wear, the results obtained during the machining tests show that the cutting edge treatments applied to the drills played a significant role in controlling adhesion and abrasion wear, which are predominant in the cast iron drilling process. [resumo fornecido pelo autor]engporUsinagemDesgaste mecânicoFerramentas para cortar metaisBrocas (Ferramenta)MachiningMechanical wearMetal cutting toolsDrill bits (tool)Influência do tratamento do gume no desgaste de brocas helicoidais de metal-duro na usinagem de ferro fundido nodularinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/8184644030768492SERAFIN, D.Mestrado Profissional em Engenharia MecânicaCampus Universitário de Caxias do Sul2025-10-07ORIGINALDissertação Daniel Serafin.pdfDissertação Daniel Serafin.pdfapplication/pdf4150919https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/15006/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Daniel%20Serafin.pdf843b947343344fffbbdbea98bbf4fcbbMD51TEXTDissertação Daniel Serafin.pdf.txtDissertação Daniel Serafin.pdf.txtExtracted texttext/plain119465https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/15006/2/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Daniel%20Serafin.pdf.txt384db6abac79a1c20bb35853fc01a8a0MD52THUMBNAILDissertação Daniel Serafin.pdf.jpgDissertação Daniel Serafin.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1269https://repositorio.ucs.br/xmlui/bitstream/11338/15006/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Daniel%20Serafin.pdf.jpg817399b449ed080e16dd7ece83d2a43bMD5311338/150062025-10-09 07:00:32.536oai:repositorio.ucs.br:11338/15006Repositório de Publicaçõeshttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2025-10-09T07:00:32Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false
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