Otimização do processo de torneamento curvilíneo de ferro fundido nodular com Nióbio utilizando ferramenta especial de metal duro.

Abstract

Este trabalho apresenta o estudo de um processo de usinagem que utiliza uma ferramenta especial de metal duro classe ISO K-10 no torneamento curvilíneo de anéis de pistão de ferro fundido nodular com nióbio. O ferro fundido nodular é largamente utilizado pela indústria metal-mecânica devido aos seus resultados superiores de tenacidade e ductilidade. Contudo, sua usinabilidade é registrada como inferior a dos ferros fundidos cinzentos. Quando o processo de usinagem do anel requer uma redução no ângulo de ponta da ferramenta, sua vida útil se torna crítica. Isso ocorre porque um ângulo de ponta menor na ferramenta resulta em menor quantidade de material na aresta de corte, o que reduz sua resistência aos esforços de corte e se agrava devido à baixa usinabilidade relativa deste material. Objetivando aumentar a vida da ferramenta e a produtividade do processo, um estudo foi elaborado visando obter os parâmetros ótimos deste processo. Um projeto de experimentos com 2 níveis e 3 fatores, velocidade de avanço radial, velocidade de avanço axial e rotação da peça, foi realizado e os novos parâmetros obtidos resultaram em melhora acima das expectativas iniciais nas condições de usinagem. Isto foi obtido através de uma redução significativa dos esforços de corte na operação resultando em um aumento de 157% na vida da ferramenta em relação a condição inicial do processo.