dc.creator |
VASCONCELOS, Guilherme Augusto Vilas Boas |
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dc.date.issued |
2022-08-03 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3351 |
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dc.description.abstract |
The study on the end milling of duplex stainless steel has been gaining prominence
due to the challenges encountered in its low machinability. This occurs, therefore,
these materials have low thermal conductivity, high tenacity and high rate of hardening.
However, to ensure final quality in manufactured products, it is important that the
milling process is well planned, aiming at lower mill wear during the process and at the
same time presenting good productivity indicators. Thus, this work aims to perform a
robust multi-objective optimization in the end milling process of the duplex stainless
steel UNS S32205. Experiments were carried out following a central composite
planning combining the control variables: cutting speed, feed per tooth, depth of cut
and milled width and noise variables: flank wear (vb), fluid flow (Q) and tool balance
(lt0). The response variables evaluated were the surface roughness and the material
removal rate. The methodologies of response surface, robust parameter design, mean
quadratic error and normal boundary intersection were applied. So, the effects of
control and noise variables were analyzed and discussed, as well as their interactions
on the response characteristics. Tool wear was the variable that most influenced the
surface roughness. The material removal rate was influenced by all controllable
process variables. The values obtained for Ra roughness ranged from 0.24 to 1.10 μm
and the material removal rate ranged from 40.39 to 187.52 mm³/s. The Mean and
variance optimization of each characteristic of interest was performed, as well as the
mean quadratic error optimization. Thus, 21 Pareto-optimal solutions were obtained,
contributing to the improvement of surface quality and productivity of the milling
process. In the confirmation tests a Taguchi orthogonal arrangement (L9) were used
where the optimal setups were obtained capable of mitigating the influence of noise
variables, which corroborated the good adequacy of the proposed methodology. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
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dc.rights |
Acesso Aberto |
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dc.subject |
Fresamento de opo |
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dc.subject |
Aço inoxidável duplex UNS S32205 |
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dc.subject |
Projeto de parâmetro robusto (PPR) |
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dc.subject |
Metodologia de superfície de resposta (MSR) |
pt_BR |
dc.subject |
Erro quadrático Médio (EQM) |
pt_BR |
dc.title |
Otimização robusta do fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205 |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2022-08-17 |
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dc.date.available |
2022-08-17T19:42:18Z |
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dc.date.accessioned |
2022-08-17T19:42:18Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/8922649967544135 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
FERREIRA, João Roberto |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2091584947811081 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
O estudo sobre o fresamento de topo do aço inoxidável duplex vem ganhando
destaque, devido aos desafios encontrados em sua baixa usinabilidade. Isso ocorre,
pois, esses materiais apresentam baixa condutividade térmica, alta tenacidade e alta
taxa de encruamento. Entretanto, para garantir qualidade final em produtos
manufaturados, é importante que o processo de fresamento seja bem planejado,
visando menores desgastes nas fresas durante o processo e ao mesmo tempo
apresentando bons indicadores de produtividade. Assim, este trabalho tem como
objetivo realizar uma otimização robusta multiobjetivo no processo de fresamento de
topo do aço inoxidável duplex UNS S32205. Foram realizados experimentos seguindo
um planejamento composto central combinando as variáveis de controle: velocidade
de corte, avanço por dente, profundidade de corte e largura fresada e as variáveis de
ruído: desgaste de flanco (vb), vazão de fluido (Q) e o balanço da ferramenta (lt0). As
variáveis de respostas avaliadas foram a rugosidade da peça usinada e a taxa de
remoção de material. Foram aplicadas as metodologias de superfície de resposta, de
projeto de parâmetro robusto, do erro quadrático médio e da interseção normal à
fronteira. Em seguida, foram analisados e discutidos os efeitos das variáveis de
controle e de ruído, bem como as interações destas sobre as características de
interesse. O desgaste da ferramenta foi a variável que mais influenciou a rugosidade
Ra. A taxa de remoção de material foi influenciada por todas as variáveis controláveis
do processo. Os valores obtidos para a rugosidade Ra variaram entre 0,24 a 1,10 µm
e a taxa de remoção de material variou entre 40,39 a 187,52 mm³/s. A otimização da
média e da variância de cada característica de interesse foi realizada, bem como a
otimização do erro quadrático médio. Assim, 21 soluções Pareto-ótimas foram obtidas,
contribuindo para a melhoria da qualidade superficial e da produtividade no processo
de fresamento. Nos ensaios de confirmação empregou-se um arranjo ortogonal de
Taguchi (L9) onde obteve-se os setups ótimos capazes de mitigar a influência das
variáveis de ruído, o que corroborou a boa adequação da metodologia proposta. |
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dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.initials |
UNIFEI |
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dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
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dc.relation.references |
VASCONCELOS, Guilherme Augusto Vilas Boas. Otimização robusta do fresamento de topo do aço inoxidável duplex UNS S32205. 2022. 103 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022. |
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