Análise comparativa da vida das ferramentas de corte alisadora (wiper) e convencional (standard) no torneamento de acabamento do aço SAE 4140

Abstract

Os processos de usinagem de alto desempenho procuram associar os parâmetros ótimos de corte e a máxima taxa de remoção de material com ferramenta mais adequada, controlando o estado da superfície usinada. Neste trabalho, pretendeu-se avaliar de maneira comparativa a vida das ferramentas convencional (standard) e alisadora (wiper) com raio de quina r = 0,4 mm no torneamento de acabamento do aço SAE 4140. Ensaios preliminares (corte a seco) mostraram que a rugosidade média Ra = (1,99  0,17) m foi obtida com ferramenta convencional usando velocidade de corte vc = 515 m/min, avanço f = 0,15 mm/volta e profundidade de corte ap = 0,5 mm, enquanto que com a ferramenta alisadora, dobrando-se tanto o avanço (f = 0,30 mm/volta) quanto a profundidade de corte (ap = 1,0 mm), obteve-se Ra = (1,67  0,18) m. A metodologia de análise consistiu de ensaios de vida com os parâmetros supramencionados em que foram feitas medições de rugosidade da peça e de desgastes das ferramentas até que se atingiram valores que pudessem comprometer o desempenho do processo. O tempo decorrido até a falha foi o tempo de vida da ferramenta. Pretendeu-se com isso determinar a viabilidade da aplicação da wiper na situação descrita.

The machining processes of high-performance intend to associate the optimal cutting parameters and the maximum material removal rate with the most appropriate tool, controlling the machined surface condition. In this work, is intended to evaluate comparatively the standard and wiper tool lives with a corner radius r = 0.4 mm in a dry finish turning of SAE 4140 steel. Preliminary tests indicated that the roughness average Ra = (1.99  0.17) m was obtained using standard tool with cutting speed vc = 515 m/min, feed rate f = 0.15 mm/rev and depth of cut ap = 0.5 mm; while with the wiper tool, duplicating both feed rate (f = 0.30 mm/rev) and depth of cut (ap = 1.0 mm), the result was Ra = (1.67  0.18) m. The methodology consist of tool-life tests with the above parameters that be made surface roughness and tool wear measurements until they reach values that may compromise the process performance. The time to failure was the lifetime of the tool. The aim was to determine the viability of the wiper tool application in the described situation.