Estudo da influência dos parâmetros de corte e utilização de fluido biodegradável pelo método MQF e a seco no torneamento da liga de alumínio 6351-T6
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Date
2022-06
Authors
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Garcia, Rafael Farias
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Publisher
Abstract
As ligas de alumínio são frequentemente utilizadas na indústria buscando a redução de massa com ótimas propriedades mecânicas. No torneamento externo, em algumas situações, estas ligas podem gerar cavacos contínuos que avariam a superfície usinada. O dispositivo Mínima Quantidade de Fluido (MQF) é uma alternativa nestes casos, atomizando o fluido lubrirrefrigerante fazendo com que uma pequena quantidade do fluido seja aplicada na região do corte com eficiência. Neste trabalho, utilizou-se a liga de alumínio 6351-T6 para analisar a influência dos parâmetros de entrada (velocidade de corte (vc), profundidade de corte (ap) e avanço (f)) no torneamento externo de acabamento, comparando a usinagem a seco e com MQF. Para tanto, utilizou-se a metodologia de projeto de experimentos Box-Behnken Design (BBD) para identificar os fatores mais influentes sobre a rugosidade, fornecendo também a combinação ótima dos parâmetros (vc, f e ap). Os menores níveis de rugosidade (Ra = 0,696 μm e Rz = 4,271 μm) foram obtidos utilizando o avanço em seu menor nível (f = 0,05 mm/rot). A utilização do MQF auxiliou na lubrificação da interface ferramenta-peça, reduzindo o atrito e consequentemente melhorando o corte e acabamento da peça na maioria dos experimentos realizados. De acordo com os resultados obtidos, verificou-se que o avanço é o fator com maior influência na textura da superfície usinada, alcançando 92% de influência na rugosidade. Quando a usinagem é realizada a seco, a profundidade de corte (ap) necessita ser menor devido ao emaranhamento do cavaco, que pode ocasionar o riscamento da peça.
Aluminum alloys are frequently used in the industry seeking mass reduction with excellent mechanical properties. In external turning, these alloys can generate continuous chips that damage the machined surface in some situations. The Minimum Quantity of Fluid (MQF) device is an alternative in these cases, atomizing the lubricating-refrigerant fluid causing a small amount of the fluid to be applied in the region of the cut efficiently. In this work, we used aluminum alloy 6351 T6 to verify the input parameters (cutting speed (vc), depth of cut (ap), and feed (f)) in external finishing turning, comparing the machining conditions dry and with MQF. Box-Behnken Design (BBD) experiment project was used to identify the most influential factors on roughness, providing the optimal combination of parameters (vc, f, and ap). The lowest roughness levels (Ra = 0.696 μm and Rz = 4.271 μm) were obtained using the feed at its lowest level (f = 0.05 mm/rev). The use of MQF helped in the lubrication of the tool-part interface, reducing friction and consequently improving the cut and finishing of the part in most of the experiments carried out. According to the results, we verified that the feed is the factor with the greatest influence on the texture of the machined surface, reaching 92% of the influence in roughness. When machining is carried out dry, the depth of cut (ap) must be smaller due to chip entanglement, which can cause the part to be scratched.
Aluminum alloys are frequently used in the industry seeking mass reduction with excellent mechanical properties. In external turning, these alloys can generate continuous chips that damage the machined surface in some situations. The Minimum Quantity of Fluid (MQF) device is an alternative in these cases, atomizing the lubricating-refrigerant fluid causing a small amount of the fluid to be applied in the region of the cut efficiently. In this work, we used aluminum alloy 6351 T6 to verify the input parameters (cutting speed (vc), depth of cut (ap), and feed (f)) in external finishing turning, comparing the machining conditions dry and with MQF. Box-Behnken Design (BBD) experiment project was used to identify the most influential factors on roughness, providing the optimal combination of parameters (vc, f, and ap). The lowest roughness levels (Ra = 0.696 μm and Rz = 4.271 μm) were obtained using the feed at its lowest level (f = 0.05 mm/rev). The use of MQF helped in the lubrication of the tool-part interface, reducing friction and consequently improving the cut and finishing of the part in most of the experiments carried out. According to the results, we verified that the feed is the factor with the greatest influence on the texture of the machined surface, reaching 92% of the influence in roughness. When machining is carried out dry, the depth of cut (ap) must be smaller due to chip entanglement, which can cause the part to be scratched.
Description
Keywords
Mínima quantidade defluido; Projeto de experimentos; Qualidade da superfície usinada; Minimum quantity of fluid; Design of experiments; Machined surface quality
Citation
HEINRICHS, Darlei. Estudo da influência dos parâmetros de corte e utilização de fluido biodegradável pelo método MQF e a seco no torneamento da liga de alumínio 6351-T6. 2022. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 30 jun. 2022. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3422.