Análise do acabamento no fresamento frontal de rasgos de chavetas no aço 4140 utilizando o projeto de experimento Box-Behnken design

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dc.contributor.advisor1Garcia, Rafael Farias
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1373172067588682
dc.contributor.referee1Barretos, Marcelo dos Santos
dc.contributor.referee1Hackenhaar, William
dc.creatorMöschbörcher, Roger Luis
dc.date.accessioned2023-07-13T15:47:14Z
dc.date.available2023-07-13T15:47:14Z
dc.date.issued2023-07
dc.date.submitted2023-07-03
dc.description.abstractO rasgo de chaveta em um eixo, juntamente com a chaveta, é um elemento de máquinas que serve para realizar a trava de peças entre eixos e polias ou entre eixos e engrenagens, possibilitando a transmissão da rotação simultânea entre estes elementos de máquinas. Neste trabalho, para a fabricação do rasgo de chaveta através do fresamento frontal, foi usado o aço SAE 4140, que é fortemente recomendado, pois é utilizado para a fabricação de vários componentes mecânicos onde se deseja uma boa combinação de resistência mecânica, resistência à fratura e resistência à fadiga. Muitos elementos de máquinas são fabricados com o aço SAE 4140, bem como: rolamentos, cilindros de fixação, pinos, bielas, virabrequins e eixos. Para tanto, com o auxílio do projeto de experimento Box-Behnken Design (BBD) foram avaliadas as variáveis de entrada deste processo (vc: velocidade de corte; ap: profundidade de corte e fz: avanço por dente) sobre as variáveis de saída do processo através da análise do acabamento Ra e Rz. Também foi avaliado a morfologia dos cavacos nas maiores e menores combinações. Através das Análises de Variância (ANOVA), foi possível identificar o nível de contribuição de cada variável de entrada, sobre as variáveis respostas. Como resultado, o menor valor de Ra =0,675 μm foi encontrado na combinação vc = 40 m/min, fz = 0,01 mm/dente e ap = 0,6 mm, já o menor valor de Rz= 3,903 μm foi encontrado na combinação vc = 40 m/min, fz = 0,03 mm/dente e ap = 0,6 mm, sendo assim a velocidade de corte o parâmetro com maior contribuição no experimento, de 43,62% em Ra e 45,76% em Rz. Com o auxílio do BBD, foi realizada a otimização do processo, onde foram encontrados os valor de (vc = 40 m/min, fz = 0,03 mm/dente e ap = 0,9 mm) e com isso novos valores de saída foram gerados, como resultado de Ra =0,538 μm e de Rz= 3,715 sendo os menores valores dentre todos os que foram encontrados no experimento, comprovando a eficiência e a robustez do método proposto.
dc.description.abstractThe keyway in a shaft, along with the key, is a machine element that serves to perform the locking of parts between shafts and pulleys or between shafts and gears, enabling the transmission of simultaneous rotation between these machine elements. In this work, to manufacture the keyway by front milling, SAE 4140 steel was used, which is strongly recommended because it is used for the manufacture of various mechanical components where a good combination of mechanical strength, fracture toughness and fatigue resistance is desired. Many machine elements are manufactured with SAE 4140 steel, such as: bearings, clamping cylinders, pins, connecting rods, crankshafts and shafts. For this, with the help of the Box-Behnken Design (BBD) experiment, the input variables of this process (vc: cutting speed; ap: depth of cut and fz: feed per tooth) were evaluated on the output variables of the process through the analysis of the Ra and Rz finishing. The chip morphology in the largest and smallest combinations was also evaluated. Through the Analysis of Variance (ANOVA), it was possible to identify the level of contribution of each input variable on the response variables. As a result, the lowest value of Ra =0.675 μm was found in the combination vc = 40 m/min, fz = 0.01 mm/tooth and ap = 0.6 mm, and the lowest value of Rz= 3.903 μm was found in the combination vc = 40 m/min, fz = 0.03 mm/tooth and ap = 0.6 mm. Thus, cutting speed was the parameter with the highest contribution in the experiment, 43.62% in Ra and 45.76% in Rz. With the help of BBD, the process was optimized, where the values of (vc = 40 m/min, fz = 0.03 mm/tooth and ap = 0.9 mm) were found and with this new output values were generated, as a result of Ra = 0.538 μm and Rz = 3.715 being the lowest values among all that were found in the experiment, proving the efficiency and robustness of the proposed method.
dc.identifier.citationMÖSCHBÖRCHER, Roger Luis. Análise do acabamento no fresamento frontal de rasgos de chavetas no aço 4140 utilizando o projeto de experimento Box-Behnken design. 2023. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 03 jul. 2023. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/3744. pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10737/3744
dc.language.isopt_BR
dc.rightsopenAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectRasgo de chaveta
dc.subjectFresamento frontal
dc.subjectAcabamento
dc.subjectBox-Behnken Design (BBD)
dc.subjectKeyway
dc.subjectFace milling
dc.subjectFinishing
dc.subjectBox-Behnken Design (BBD)
dc.subject.cnpqENG
dc.titleAnálise do acabamento no fresamento frontal de rasgos de chavetas no aço 4140 utilizando o projeto de experimento Box-Behnken design
dc.typebachelorThesis
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