Analise dos fenômenos metalúrgicos ocorridos na raiz do cavaco do aço AISI 1045 aplicando a técnica Quick stop device (QSD) / Analysis of the metallurgical phenomena occurring at the chip root of AISI 1045 steel by applying the Quick stop device (QSD) technique

Washington silva do Nascimento, Adriana Silva do Nascimento, Hellen Cristina Pires Souza, Ana Cristina Ammirati, Antônio Santos Araújo Júnior, Mauro Medeiros

Abstract


Muitos estudos buscam alguma forma de investigar, testar e melhorar as propriedades mecânicas do aço. Ensaios de tração, compressão, impacto, dureza, usinagem, etc., são métodos bastante utilizados para avaliação dessas propriedades. No entanto, a usinagem, um processo de remoção de material que faz uso de uma ferramenta cortante, se tornou o método de investigação de maior relevância a ser usado em comparação aos demais devido sua maior eficiência na coleta de amostras sob forma de cavaco. É importante lembrar que dentro da usinagem existem diversas operações, como: fresamento, aplainamento, furação, porém é o torneamento a principal operação capaz de manter fixo o cavaco junto à peça, uma vez que, este esteja auxiliado por um dispositivo de interrupção súbita de corte denominado, Quick Stop Device (QSD). Com intuito de analisar a superfície usinada por meio da rugosidade e investigar também a raiz do cavaco na obtenção de novas fases ou microconstituintes do aço AISI 1045 após a formação do cavaco, utilizando a técnica QSD. Vale lembrar que toda análise está relacionada aos fenômenos ocorridos na raiz do cavaco e na superfície usinada do aço. Para tanto, inicialmente foi desenvolvido um dispositivo de corte uma vez que este tipo de dispositivo não se encontra disponível no mercado. O dispositivo, assim como todos os testes foram realizados no laboratório do Instituto Federal do Maranhão, com o auxílio do torno mecânico convencional sob diferentes condições de corte durante a usinagem. Com intuito de estudar os efeitos de um conjunto de fatores sobre uma variável de resposta, um planejamento fatorial 23 foi realizado, tendo como variáveis de entrada, parâmetros de corte: velocidade de corte (VC - m/min), profundidade de corte (ap - mm) e avanço (f - mm/volta). Mediante a análise das amostras observou-se mudanças na superfície usinada e no grau de recalque em função da espessura do cavaco e, também da espessura de corte. Neste caso, utilizou-se o aço A36-SAE 1020 no pré-teste. Foi possível ainda mensurar o ângulo de cisalhamento primário e assim definir maior ou menor esforço que a ferramenta produz durante a usinagem. A rugosidade média (Ra) foi obtida por meio de um rugosímetro. Os resultados desta pesquisa revelaram o surgimento de uma APC – aresta postiça de corte na condição 2 (Vm - 55m/min, f - 0,21mm/volta, ap - 2mm) conforme o planejamento fatorial 23, o grau de recalque que mostrou o menor valor calculado foi para condição 3 e para o maior ângulo de cisalhamento cujo valor é a condição 4 onde a ferramenta de corte obteve menor esforço ao usinar o aço AISI1045. Além disso, foi possível observar o ótimo desenvolvimento do dispositivo criado para auxiliar este estudo.


Keywords


usinagem, quick – stop, raiz do cavaco, aço aisi1045, planejamento fatorial.

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