
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Econômica
Tipo do Documento: Tese
Título: EFEITO DO FRESAMENTO ORBITAL COM FRESA DE TOPO E FURAÇÃO EM CHEIO COM BROCA HELICOIDAL SOBRE OS VALORES MEDIDOS DA TENSÃO RESIDUAL PELO MÉTODO DO FURO CEGO
Orientador
- ROLF BERTRAND SCHROETER
Aluno
- RODRIGO BLODORN
Conteúdo
O método do furo cego para medição de tensão residual faz uso, tradicionalmente, de uma fresa odontológica e uma turbina pneumática de altíssima rotação para a usinagem em cheio de um furo cego no material a ser analisado. baseia-se na medição das deformações na superfície adjacente ao furo cego como consequência do alívio de tensões decorrente da criação de uma nova superfície. essas deformações, o conhecimento da geometria do furo e mais algumas propriedades do material dão condições ao cálculo das tensões presentes no local sob análise. no entanto, a técnica de medição apresenta forte influência de fatores externos, como a geometria do furo cego e os danos causados pelo processo de usinagem à parede do furo cego. tem-se ainda uma perda considerável de sensibilidade às deformações que afloram na superfície do material à medida que se aumenta a profundidade do furo cego, mantendo-se o mesmo diâmetro. neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é avaliar algumas técnicas tradicionais de execução do furo cego, como a furação em cheio com fresa odontológica acionada por uma turbina pneumática a 220 000 rpm e a furação em cheio executada por uma fresa de topo reto acionada por electrospindle, em rotações entre 25 000 e 40 000 rpm. adicionalmente, propõe-se a usinagem do furo cego por fresamento orbital com fresa de topo reto para produção de um furo cego de forma incremental, onde o diâmetro e a profundidade do furo cego crescem concomitantemente, mantendo a razão máxima z/d0 < 0,250 onde z é a profundidade e d0 é o diâmetro do furo. também foi avaliado o uso de brocas helicoidais, com ângulo de ponta 118º e 150º, que são ferramentas específicas para furação em cheio, com ótimo custo-benefício e facilidade de uso na execução do furo cego. três estratégias de medição de tensão residual, distintas à indicada pela norma astm e 837-13a (2013) são propostas: o fresamento incremental orbital (fio) e a furação incremental com broca (fib118º e fib150º). testes de usinagem e medição de tensão residual foram realizadas em um centro de usinagem romi d600 em corpos de prova de aço abnt 1020, aço aisi 304l e da liga de alumínio aa 6061. para a medição das deformações avaliou-se o emprego de um interferômetro óptico já desenvolvido anteriormente. os coeficientes de calibração para as novas geometrias de furo cego, inéditas para o mfc, foram determinados numericamente em simulações de elementos finitos no software ansys® e validados experimentalmente numa bancada que induz uma tensão de flexão conhecida ao corpo de prova e em um corpo de prova jateado, ambos de aço abnt 1020. foi observado que a estratégia fio apresenta grandes vantagens frente às outras técnicas de usinagem estudas, sendo a geometria do furo cego alcançada e repetida facilmente, apresentando os menores desvios dimensionais e geométricos. os efeitos térmicos e mecânicos do processo de usinagem do furo cego são minimizados, comparado com o observado na usinagem com a turbina pneumática, electrospindle e com as brocas helicoidais, especificamente no aço aisi 304l. a utilização das brocas helicoidais no mfc ainda demanda de maiores estudos, visto que a geometria dos furos cegos produzida por essas ferramentas apresenta consideráveis diferenças com relação à geometria ideal, introduzindo erros ao processo de medição da tensão residual. as limitações técnicas de aplicação do interferômetro influenciaram na obtenção da tensão residual nos corpos de prova, entretanto, a partir das deformações medidas observa-se que a estratégia fio apresenta robustez e confiabilidade superior às demais estratégias de medição avaliadas.
Índice de Shannon: 3.96991
Índice de Gini: 0.934832
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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4,40% | 5,49% | 6,59% | 5,72% | 5,35% | 5,77% | 7,80% | 7,53% | 8,57% | 5,03% | 8,01% | 8,17% | 5,00% | 6,00% | 5,38% | 5,19% |
ODS Predominates


4,40%

5,49%

6,59%

5,72%

5,35%

5,77%

7,80%

7,53%

8,57%

5,03%

8,01%

8,17%

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