Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8
| Ano de defesa: | 2021 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26674 |
Resumo: | Grinding is a process of special importance in machining of mechanical workpieces with demanding tolerances for precision applications. During grinding most part of the energy consumption is converted into heat, for this reason it is necessary to analyse the process in order to achieve the required geometrical conditions of the workpieces without compromising the mechanical properties of the machined surface. In order to increase the industrial efficiency and productivity new abrasives materials for grinding wheels have been developed as the microcrystalline alumina, for example, which allows decrease the energy consumption and the wheel wear rate. In this context, this research compares the performance alumina microcrystalline grinding wheel with the monocrystalline alumina one in the external cylindrical plunge grinding of 18CrNi8 steel, studying the cutting parameters to ensure an adequate surface integrity with optimal conditions of productivity and efficiency for a highly developed and competitive industry. The analysis is based on the study of the power and specific energy of cutting, thermal damages (burning, rehardening layer, tensile residual stresses, microhardness), surface roughness and final dimensions. This study aims to identify the influence of cutting parameters on mechanical properties, avoiding the thermal damages previously mentioned and achieving at the same time, an adequate surface roughness and dimensional precision. The results showed that with the use of microcrystalline alumina grinding wheels, the power consumption and specific cutting energy decreased by about 25%. There was also a decrease in the microhardness of the workpieces machined with microcrystalline abrasives by approximately 3%. Additionally, it was observed that with the use of microcrystalline alumina, the workpieces presented lower thermal affected layer thicknesses with burning and rehardening. Respect to the residual stresses, the use of microcrystalline alumina resulted in an increase of the compressive residual stresses by approximately 25%. |
| id |
UTFPR-12_7e8c6f0f395f6f45cb62d56d93bf6b3e |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26674 |
| network_acronym_str |
UTFPR-12 |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8Evaluation of the performance of seeded-gel wheels in the cylindrical grinding of 18CrNi8 steel injection nozzlesRetificação e polimentoRebolosDressagemÓxido de alumínioDesgaste mecânicoAspereza de superfícieGrinding and polishingGrinding wheelsDressageAluminum oxideMechanical wearSurface roughnessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAEngenharia MecânicaGrinding is a process of special importance in machining of mechanical workpieces with demanding tolerances for precision applications. During grinding most part of the energy consumption is converted into heat, for this reason it is necessary to analyse the process in order to achieve the required geometrical conditions of the workpieces without compromising the mechanical properties of the machined surface. In order to increase the industrial efficiency and productivity new abrasives materials for grinding wheels have been developed as the microcrystalline alumina, for example, which allows decrease the energy consumption and the wheel wear rate. In this context, this research compares the performance alumina microcrystalline grinding wheel with the monocrystalline alumina one in the external cylindrical plunge grinding of 18CrNi8 steel, studying the cutting parameters to ensure an adequate surface integrity with optimal conditions of productivity and efficiency for a highly developed and competitive industry. The analysis is based on the study of the power and specific energy of cutting, thermal damages (burning, rehardening layer, tensile residual stresses, microhardness), surface roughness and final dimensions. This study aims to identify the influence of cutting parameters on mechanical properties, avoiding the thermal damages previously mentioned and achieving at the same time, an adequate surface roughness and dimensional precision. The results showed that with the use of microcrystalline alumina grinding wheels, the power consumption and specific cutting energy decreased by about 25%. There was also a decrease in the microhardness of the workpieces machined with microcrystalline abrasives by approximately 3%. Additionally, it was observed that with the use of microcrystalline alumina, the workpieces presented lower thermal affected layer thicknesses with burning and rehardening. Respect to the residual stresses, the use of microcrystalline alumina resulted in an increase of the compressive residual stresses by approximately 25%.A retificação constitui um processo de especial importância na usinagem de peças mecânicas que requerem exigentes tolerâncias para aplicações de precisão. Durante a retificação a maior parte da energia consumida é convertida em calor, razão pela qual é necessário analisar o processo, para atingir as tolerâncias geométricas e dimensionais das peças sem comprometer as propriedades mecânicas da superfície usinada. Para aumentar a eficiência e produtividade das indústrias foram desenvolvidos novos abrasivos para rebolos como a alumina microcristalina, a qual por exemplo permite diminuir o consumo de energia e a taxa de desgaste do rebolo. Neste contexto esta pesquisa compara o desempenho de rebolos de alumina microcristalina e alumina monocristalina na retificação cilíndrica de mergulho do aço 18CrNi8, estudando os parâmetros de corte para garantir uma adequada integridade superficial e uma manufatura produtiva. A análise baseia-se no estudo da potência e energia específica de corte, danos térmicos (queima, retêmpera, tensões residuais, microdureza), rugosidade e dimensões finais. Através deste estudo se busca identificar a influência dos parâmetros de corte sobre os danos térmicos já citados, e paralelamente se obter uma adequada rugosidade da superfície e precisão dimensional. Através dos resultados observou-se que o uso de rebolos de alumina microcristalina diminuiu o consumo de potência e a energia específica de corte em aproximadamente 25% em relação com o uso de alumina monocristalina. Adicionalmente observou-se que com o uso da alumina microcristalina as peças apresentaram menores espessuras das camadas com queima e retêmpera. E em termos das tensões residuais o uso de alumina microcristalina resultou no aumento das tensões residuais compressivas em aproximadamente 25%.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de MateriaisUTFPRPolli, Milton Luizhttps://orcid.org/ 0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Polli, Milton Luizhttps://orcid.org/ 0000-0003-2936-6738http://lattes.cnpq.br/3005966147961108Beltrao, Paulo Andre de Camargohttps://orcid.org/0000-0002-9209-8003http://lattes.cnpq.br/0030041965419286Silva, Rosemar Batista dahttps://orcid.org/0000-0001-5746-3020http://lattes.cnpq.br/8157858526322556Garrido, Raynier Enrique Estrada2021-12-14T01:33:11Z2021-12-14T01:33:11Z2021-08-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGARRIDO, Raynier Enrique Estrada. Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26674porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2021-12-14T06:06:33Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/26674Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2021-12-14T06:06:33Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 Evaluation of the performance of seeded-gel wheels in the cylindrical grinding of 18CrNi8 steel injection nozzles |
| title |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| spellingShingle |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 Garrido, Raynier Enrique Estrada Retificação e polimento Rebolos Dressagem Óxido de alumínio Desgaste mecânico Aspereza de superfície Grinding and polishing Grinding wheels Dressage Aluminum oxide Mechanical wear Surface roughness CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Engenharia Mecânica |
| title_short |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| title_full |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| title_fullStr |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| title_full_unstemmed |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| title_sort |
Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8 |
| author |
Garrido, Raynier Enrique Estrada |
| author_facet |
Garrido, Raynier Enrique Estrada |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Polli, Milton Luiz https://orcid.org/ 0000-0003-2936-6738 http://lattes.cnpq.br/3005966147961108 Polli, Milton Luiz https://orcid.org/ 0000-0003-2936-6738 http://lattes.cnpq.br/3005966147961108 Beltrao, Paulo Andre de Camargo https://orcid.org/0000-0002-9209-8003 http://lattes.cnpq.br/0030041965419286 Silva, Rosemar Batista da https://orcid.org/0000-0001-5746-3020 http://lattes.cnpq.br/8157858526322556 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Garrido, Raynier Enrique Estrada |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Retificação e polimento Rebolos Dressagem Óxido de alumínio Desgaste mecânico Aspereza de superfície Grinding and polishing Grinding wheels Dressage Aluminum oxide Mechanical wear Surface roughness CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Engenharia Mecânica |
| topic |
Retificação e polimento Rebolos Dressagem Óxido de alumínio Desgaste mecânico Aspereza de superfície Grinding and polishing Grinding wheels Dressage Aluminum oxide Mechanical wear Surface roughness CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Engenharia Mecânica |
| description |
Grinding is a process of special importance in machining of mechanical workpieces with demanding tolerances for precision applications. During grinding most part of the energy consumption is converted into heat, for this reason it is necessary to analyse the process in order to achieve the required geometrical conditions of the workpieces without compromising the mechanical properties of the machined surface. In order to increase the industrial efficiency and productivity new abrasives materials for grinding wheels have been developed as the microcrystalline alumina, for example, which allows decrease the energy consumption and the wheel wear rate. In this context, this research compares the performance alumina microcrystalline grinding wheel with the monocrystalline alumina one in the external cylindrical plunge grinding of 18CrNi8 steel, studying the cutting parameters to ensure an adequate surface integrity with optimal conditions of productivity and efficiency for a highly developed and competitive industry. The analysis is based on the study of the power and specific energy of cutting, thermal damages (burning, rehardening layer, tensile residual stresses, microhardness), surface roughness and final dimensions. This study aims to identify the influence of cutting parameters on mechanical properties, avoiding the thermal damages previously mentioned and achieving at the same time, an adequate surface roughness and dimensional precision. The results showed that with the use of microcrystalline alumina grinding wheels, the power consumption and specific cutting energy decreased by about 25%. There was also a decrease in the microhardness of the workpieces machined with microcrystalline abrasives by approximately 3%. Additionally, it was observed that with the use of microcrystalline alumina, the workpieces presented lower thermal affected layer thicknesses with burning and rehardening. Respect to the residual stresses, the use of microcrystalline alumina resulted in an increase of the compressive residual stresses by approximately 25%. |
| publishDate |
2021 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2021-12-14T01:33:11Z 2021-12-14T01:33:11Z 2021-08-26 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
GARRIDO, Raynier Enrique Estrada. Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26674 |
| identifier_str_mv |
GARRIDO, Raynier Enrique Estrada. Avaliação do desempenho de rebolo seeded-gel na retificação cilíndrica de bicos injetores em aço 18CrNi8. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021. |
| url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26674 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
| instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| instacron_str |
UTFPR |
| institution |
UTFPR |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
| repository.mail.fl_str_mv |
riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br |
| _version_ |
1850498291196755968 |