Análise comparativa entre alargamento com ferramenta de gume único regulável e mandrilamento em ferro fundido nodular GGG40

Abstract

A fabricação de produtos com melhor desempenho e com custo competitivo se mostra premissa básica para a permanência das indústrias manufatureiras no mercado global. Desta forma a obtenção destas características começa desde o projeto do componente, com a correta especificação dos materiais, dimensionamentos e escolha de tolerâncias dimensionais e de forma adequada até sua fabricação. O desenvolvimento de novas máquinas com sistemas de controle cada vez mais precisos, ferramentas com características geométricas especiais e materiais com maior resistência ao desgaste, vêm contribuindo para o estreitamento das tolerâncias de projeto do produto provocando o aumento do desempenho e vida do mesmo. Uma característica encontrada neste tipo de produto é a presença de furos de precisão com tolerâncias dimensionais e geométricas estreitas, sendo que sua fabricação pode ser realizada por diversos tipos de processos, como por exemplo, o alargamento e de mandrilamento de precisão. Estes processos são amplamente empregados na fabricação de componentes de média e alta complexidade utilizando centros de usinagem com controle numérico computadorizado. Para melhor aproveitamento destes recursos é importante o conhecimento dos parâmetros envolvidos em todo o sistema, pois desta forma é possível obter processos estáveis e econômicos. O presente trabalho tem como objetivo avaliar e comparar a influência que os parâmetros de usinagem (velocidade de corte, profundidade de corte e velocidade de avanço) exercem sobre os resultados de trabalho (circularidade, cilindricidade, rugosidade e variação dimensional) no processo de alargamento com ferramentas de gume único regulável e no processo de mandrilamento com cabeçote de excentricidade regulável na usinagem de ferro fundido nodular GGG40. Tal estudo visa contribuir na seleção do processo e parâmetros de usinagem mais adequados para obtenção de furos de precisão de acordo com as especificidades de cada método, permitindo desta forma obter produtos dentro das características técnicas e econômicas requeridas. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram a influência dos parâmetros de entrada escolhidos sobre a qualidade dos furos, identificando as variáveis mais significativas para cada aspecto avaliado, bem como sua interdependência com a relação qualidade versus produtividade em ambos os processos.

Product's manufacturing with improved performance and competitive costs is a basic premise to successful permanence of manufacturing companies in today's global market. Therefore the obtainment of these characteristics starts right from the project of the component, with the correct specification of materials, good choice and specification of geometric and dimensioning tolerances up to the end of the manufacturing process. The development of new machinery with ever increasing precision control systems, tools with especial geometric characteristics and materials with higher wearing resistance are contributing to allow closer tolerances for the project#s product, leading to increased performance and working life. A feature found in this type of products is the presence of precision bores with dimensional and geometric reduced tolerances, in this way the manufacturing process can be executed using a number of different process, for example reaming and precision boring. These processes are widely applied in the production of middle to high complexity products, using CNC machining centers. To take advantage of these resources, it#s important to have knowledge of parameters involved in all the system, in this way, stable and economic processes are attainable. The goal of this work is to evaluate and compare the influence that the machining parameters (cutting speed, cutting depth and feed speed) exert on the work#s final results (roundness, cylindricity, roughness and dimension quality) in the reaming processes using unique adjustable cutting edge tools and in the precision boring processes with adjustable eccentricity heads when machining nodular cast iron GGG40. Such a study aims to contribute in the selection of the most appropriate process and machining parameters to obtain precision bores matching with each method's specificities. This allows manufacturing products within the required technical and economical characteristics. The end results obtained in the tests showed the influence of the input parameters chosen over the quality of the bores, by identifying the most significant variables corresponding to each evaluated aspect and also, by its interdependence with the relation quality versus productivity in both processes.