Análise do alargamento de ferro fundido cinzento GG25 com ferramenras de metal-duro

Abstract

Alargamento é uma operação de usinagem de acabamento, que visa melhorar a qualidade geométrica, dimensional e de textura da superfície de furos gerados por um processo anterior. Por ser uma operação de acabamento é geralmente realizada nas etapas finais da produção do componente, de modo que refugos nessa etapa provocam o desperdício de todos os processos anteriores. Neste trabalho foi realizada uma análise do processo de alargamento de ferro fundido cinzento de uma empresa fornecedora de autopeças. Um de seus principais produtos possui exigências na tolerância de diâmetros e rugosidade que não são atendidos pelo processo alargamento. De modo a conhecer o processo, realizaram-se ensaios de vida de ferramentas, onde se observou a evolução do desgaste das ferramentas, evolução das forças de usinagem, sendo também realizado o acompanhamento da qualidade das peças produzidas. Os ensaios foram realizados no chão-de-fábrica, exceto as medições de esforços de usinagem. Verificou-se que o processo empregado era muito instável, e não havia repetitividade de resultados. Com o objetivo de identificar as possíveis causas, foram realizados ensaios complementares avaliando os resultados obtidos por diferentes tipos de alargadores. Foram utilizadas ferramentas produzidas pela própria empresa com haste de aço e insertos de metal-duro, e ferramentas comerciais inteiriças de metal-duro, com e sem revestimento (TiNAl). Em relação às ferramentas produzidas pela própria empresa, observou-se falta de padronização de afiações. Isso resultou em diferentes níveis de rugosidade e número de peças produzidas por ferramenta. Os resultados de rugosidade obtidos pelas ferramentas comerciais sem revestimento não foram satisfatórios, e visando reduzi-los, a geometria destes alargadores foi alterada. O aumento da largura das guias mostrou-se efetivo, reduzindo os valores do parâmetro de rugosidade Ra em quase 50%. Em relação às ferramentas comerciais revestidas, observou-se pequena redução de rugosidade em relação aos alargadores não revestidos, entretanto, foram observados furos com erros de cilindricidade excessivamente elevados. Esta característica decorre provavelmente dos maiores esforços de usinagem gerados pelo maior raio de arredondamento dos gumes, devido à deposição da camada de revestimento.