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Estudo teórico-experimental das forças de corte no processo de torneamento [thesis]

José Eduardo Cervelin
DEDICATÓRIA Aos meus pais e irmãos pelos valores repassados e pelo amor recebido. À minha querida Olívia, pelo apoio e incentivo. iii Agradecimentos AGRADECIMENTOS Ao professor Reginaldo Teixeira Coelho pela orientação, confiança e amizade. Aos professores que colaboraram com o desenvolvimento deste trabalho. Ao CNPQ pela concessão da bolsa de pesquisa. Ao Sr. Aldeci Vieira Santos, da empresa Sandvik, pela concessão das ferramentas de corte. Aos técnicos do laboratório OPF, Adolpho e Ariel,
more » ... dolpho e Ariel, pelo apoio durante o trabalho experimental. Aos funcionários e professores do Departamento de Engenharia de Produção. Aos colegas do OPF pelo companheirismo e ajuda. À todos aqueles que de alguma forma ou de outra contribuíram para o desenvolvimento deste trabalho. v Resumo RESUMO CERVELIN, J.E. (2009). Estudo teórico-experimental das forças de corte no processo de torneamento. Dissertação (mestrado) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009. O estudo das forças de corte em usinagem tem várias aplicações, tais como definir a melhor geometria da ferramenta e sua interação com a peça. Este trabalho apresenta os resultados de simulações do processo de torneamento utilizando o método dos elementos finitos no corte ortogonal em aço AISI 4340 usando insertos de metal duro, comparandoos com resultados experimentais. As simulações foram realizadas no programa comercial Abaqus/Explicit TM considerando os efeitos térmicos do processo oriundos tanto da deformação do material quanto dos atritos nas interface peça-ferramenta-cavaco. As variáveis do processo estudadas foram a velocidade de corte e o avanço. Os resultados da força de corte simulada mostraram-se bem próximos daqueles obtidos experimentalmente, com erro médio em torno de 5%, enquanto que os da força de avanço apresentaram erro médio de cerca de 27%. Palavras-chave: Usinagem, Método dos Elementos Finitos, Simulação. vii Abstract ABSTRACT CERVELIN, J.E. (2009). Theoretical and experimental study of cutting forces in turning. Master Paulo, São Carlos, 2009. Cutting force is a very important parameter, which can be used to determine tool geometry and its interaction with the workpiece. This work presents some orthogonal cutting simulations using Abaqus/Explicit TM finite element methods code with carbide tool on an AISI 4340 hardened steel workpiece. Comparison with experimental results are also carried out. The simulation considers the thermal effect caused by material deforming and friction between tool, workpiece and chips. The main parameters changed during the simulations are the cutting speed and the feed rate. As results, the simulated cutting forces showed an error around 5% and the simulated feed forces about 27% when compared to the experimental values.
doi:10.11606/d.18.2009.tde-28092009-152513 fatcat:ruc3hlpn5fdsxi2jifb4gdmv5q