Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Análise de efeitos de criogenia na usinagem de anéis de rolamento

Analysis of cryogenic effects on machining bearing rings

Autor
Xavier, Sandro Everaldo Dutra -
Orientador
Batalha, Gilmar Ferreira
Defesa de tese
08 / 07 / 2010
Participantes da Banca
Batalha, Gilmar Ferreira; Abrão, Alexandre Mendes; Zeilmann, Rodrigo Panosso
Palavras-chave
Torneamento, Refrigeração, Baixa Temperatura, Rugosidade Superficial, Tensão residual.
Keywords
Turning, Cooling, Low Temperature, Roughness, Residual Stresses

Resumo

Este trabalho visou estudar as influências dos parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço e profundidade de corte) sobre a integridade superficial de anéis de rolamentos de aço ABNT 52100 endurecidos a 62 HRC, durante o torneamento do faceamento, com o uso de ferramentas de cBN a seco e com refrigeração criogênica, utilizando-se de nitrogênio liquido. As características da integridade da superfície analisadas foram: rugosidade da superfície, camada branca e tensões residuais. As forças de corte foram medidas através de um dinamômetro integrado ao porta-ferramenta da máquina utilizada. A fase experimental foi planejada e realizada através de um delineamento composto central e analisada pelo software “Statistica”. As tensões residuais foram medidas pela difração por raios-x. Analisou se também o desgaste da ferramenta cBN nas condições a seco e a LN2. Os resultados demonstraram que o uso de refrigeração criogênica aumenta a vida da ferramenta.


Abstract
This work has aimed to study the influences of cutting parameters (cutting speed, feed and depth of cut) on the surface integrity of bearing rings ABNT 52100 steel hardened to 62 HRC, during the turning of the face, with the special cBN tools dry and cryogenic cooling, using liquid nitrogen. The characteristics of surface integrity were analyzed: surface roughness, white layer and residual stresses. The cutting forces were measured using a dynamometer, integrated into the tool holder of machine. The experimental phase was planned and carried out by a central composite design and analyzed by the software "Statistica". Residual stresses were measured by x-ray diffraction. The study examined the cBN tool wear in dry and LN2 condition. The results has demonstrated that the use of cryogenic cooling increases tool life.