Monitoramento da condição da ferramenta no microfresamento por meio de sinais de potência e emissão acústica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Ribeiro, Kandice Suane Barros
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acoustic Emission; Cutting power; Cutting stability; Desgaste da ferramenta; Emissão acústica; Estabilidade de corte; Micro end milling; Microfresamento de topo; Monitoramento; Monitoring; Potência; Tool wear
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18145/tde-25092019-114826/

Considerando as dimensões reduzidas das ferramentas de microfresamento, a seleção não otimizada dos parâmetros de corte tende a maximizar o desgaste e a quebra da ferramenta durante operações de microusinagem. Isto posto, o desenvolvimento de um sistema de monitoramento para explorar as condições da microfresa durante a usinagem é fundamental. Portanto, o objetivo desta pesquisa é monitorar via sinais de potência e emissão acústica (EA) o desgaste da ferramenta e a estabilidade de corte em operações de microfresamento do aço COS AR60 e COS AR60 de grãos ultrafinos (GUF). Os testes de microfresamento foram realizados com ferramentas de diâmetro de 1 mm e duas arestas, com substrato de metal duro e revestimento (Ti, Al, Cr) N, em um centro de usinagem CNC Romi D800 High Performance adaptado com um cabeçote de alta rotação. O microfresamento ocorreu nos dois materiais sem aplicação de fluido de corte e com velocidade de corte de 62,5 m/min e 125 m/min, mantendo constante a velocidade de avanço de 240 mm/min (fz = 6 μm/aresta e 3 μm/aresta), profundidade de usinagem de 100 m e comprimento de usinagem de 104 mm em corte em cheio. O sinal de potência e EA foram adquiridos à taxa de 5 kHz e 1,25 MHz, respectivamente. Os dados foram adquiridos em LabVIEW® e processados em LabVIEW® e MATLAB®. Os resultados de caracterização dos desgastes apontaram um desgaste de flanco mais expressivo e a formação de Aresta Postiça de Corte (APC) no GUF para vc = 125 m/min, e a presença de desgaste de cratera em todas as condições de corte. O aumento da potência de corte média representou a predominância do desgaste de flanco, e desgaste de cratera em sua redução. De forma semelhante, a ANOVA dos valores de EA RMS indicaram com significância (95% de confiança) uma correlação diretamente proporcional entre EA RMS e evolução do desgaste de flanco na microfresa. Quanto à estabilidade de corte, ambos os sinais apresentaram um aumento expressivo de amplitude quando o corte foi instável. Com isso, os métodos de monitoramento utilizados foram capazes de indicar a evolução do desgaste da microfresa e a ocorrência de chatter em operações de microfresamento.