Otimização do torneamento vertical de anéis de pistão de ferro fundido cinzento martensítico utilizando ferramenta de metal duro com geometria especial.

Abstract

O processo de usinagem por torneamento vertical duplo do ferro fundido cinzento martensítico é de grande importância para a indústria automobilística, principalmente no processo de fabricação de anéis de pistão. O objetivo deste trabalho é demonstrar o processo de desenvolvimento de ferramentas de metal duro recobertas com vistas à maximização da taxa de produção do processo, considerando-se a máxima vida da ferramenta de corte e o mínimo custo de usinagem por peça. Utilizando-se arranjos fatoriais completos (DOE), foram testadas duas geometrias diferentes: uma ferramenta com geometria quadrada especial, formada por duas arestas e duas pontas de corte simultâneas e outra, hexagonal. Considerando-se que a geometria quadrada especial proporcionou a máxima vida, modelos quadráticos completos para as respostas de interesse foram construídos utilizando-se um arranjo composto central (CCD) para o avanço ( f ) e a rotação (n). Aplicando-se o algoritmo gradiente GRG, os objetivos da otimização propostos foram alcançados com avanço = 0,37mm/rot., rotação de 265 rpm para a utilização da ferramenta de geometria quadrada especial. Experimentos de confirmação comprovam a eficiência da abordagem adotada.