Avaliação do desempenho de uma ferramenta de PCBN no torneamento do aço endurecido AISI D2 em corte contínuo e interrompido
Data
2024-03-25
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Importantes avanços tecnológicos na indústria de fabricação mecânica têm cada vez mais gerado bons resultados com o torneamento de materiais endurecidos, utilizando ferramentas de nitreto cúbico de boro policristalino (PCBN), principalmente em substituição aos processos abrasivos. A capacidade de atender aos requisitos do projeto sem a necessidade de múltiplos processos reflete em redução de custos e aumento da produtividade. Os aços ferramenta desempenham papéis variados e essenciais em diversas aplicações industriais, como matrizes e punções para conformação e corte. Melhorias no desempenho das ferramentas de corte são cruciais para resistir as condições tribológicas severas do processo de torneamento de materiais endurecidos. Neste contexto, esse trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho de uma ferramenta de PCBN no torneamento do aço AISI D2 temperado e revenido, tanto em condições de corte contínuo quanto em corte interrompido, na operação de acabamento com usinagem a seco. Avaliou-se a rugosidade superficial nos parâmetros (Ra, Rt e Rz), os desgastes apresentados pela ferramenta, seus mecanismos e análise morfológica dos cavacos. Foram realizados ensaios com diferentes velocidades de corte (60, 130, 200 e 240 m/min), mantendo um avanço constante de 0,15 mm/rev e uma profundidade de corte de 0,2 mm. Os resultados indicaram que os desgastes mais evidentes foram cratera e flanco no corte contínuo, enquanto no corte interrompido houve a presença de lascamentos e falha catastrófica. Os mecanismos de desgaste, tais como adesão (attrition), abrasão e difusão foram observados com destaque. Além disso, os testes apontaram que o aumento do desgaste de flanco não necessariamente implicou em um aumento na rugosidade superficial, e que o mecanismo de desgaste se modificou com o aumento da velocidade de corte. Na condição de corte contínuo a ferramenta obteve desempenho mais satisfatório, com destaque nas velocidades de corte maiores (130, 200 e 240 m/min). Já no corte interrompido, há predominância de falha catastrófica principalmente nas faixas de 60 e 130 m/min e um desempenho melhor à 200 m/min dentro das faixas avaliadas.
Descrição
Palavras-chave
Torneamento, Ferramentas de corte de metal - Materiais, Desgaste mecânico, Aço – Processo a frio, Rugosidade da superfície