dc.creator |
PIRES, Thais Fernanda Sousa |
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dc.date.issued |
2023-05-03 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3877 |
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dc.description.abstract |
Super duplex stainless steels have a mixed microstructure consisting of ferrite and austenite phases and are used especially in the oil and gas industry, but have low machinability. The helical milling process consists of rotating the cutter around its own axis combined with the helical feed, it presents greater processing efficiency and lower cost compared to the conventional drilling process and allows obtaining holes of different diameters. The process also has advantages such as high levels of surface quality, greater dimensional accuracy and shape quality, lower levels of cutting efforts and greater smoothness in the machining operation. This work consists of a robust multi-objective optimization of helical milling of the super duplex stainless steel UNS S32760. The experimental design was carried out with a central composite arrangement, considering as control factors the axial feed per tooth, the tangential feed per tooth and the cutting speed. Mean roughness responses, axial thrust force and circularity deviations were evaluated. The robust parameter design was used, the response surface methodology for conducting the experiments, analysis and modeling of the responses of interest, and multi-objective optimization was performed through the methods of optimization of multi-objective particle swarm with agglomeration distance (MOPSO-CD) and non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II). For the robust parameter design, the overhang length of the cutter (lto), the measured height of the machined hole (lb) and the cutting fluid flow rate (Q) were considered as noise variables. Robust multi-objective evolutionary optimization allows the evaluation of process factor levels. Different attributions for the objective functions were analyzed in order to obtain optimal solutions on the Pareto Frontier for the evaluated responses. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Fresamento helicoidal |
pt_BR |
dc.subject |
Aço inoxidável super duplex, |
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dc.subject |
Metodologia de superfície de resposta |
pt_BR |
dc.subject |
Projeto de parâmetro robusto e otimização multiobjetivo |
pt_BR |
dc.title |
Otimização robusta multiobjetivo do fresamento helicoidal do aço inoxidável super duplex UNS S32760 |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2023-08-25 |
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dc.date.available |
2023-08-25T17:17:24Z |
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dc.date.accessioned |
2023-08-25T17:17:24Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/5256936297579139 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
FERREIRA, João Roberto |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2091584947811081 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
PEREIRA, Robson Bruno Dutra |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6576147125211659 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Os aços inoxidáveis super duplex apresentam uma microestrutura mista constituída de fases de ferrita e austenita e são aplicados especialmente na indústria de óleo e gás, porém apresentam baixa usinabilidade. O processo de fresamento helicoidal consiste no movimento de rotação da fresa em torno do seu próprio eixo combinado com o avanço helicoidal, apresenta maior eficiência de processamento e menor custo comparado ao processo de furação convencional e permite à obtenção de furos de diferentes diâmetros. O processo apresenta ainda vantagens como altos níveis de qualidade de superfície, maior precisão dimensional e qualidade de forma, menores níveis de esforços de corte e maior suavidade na operação de usinagem. Este trabalho consiste na otimização robusta multiobjetivo do fresamento helicoidal do aço inoxidável super duplex UNS S32760. O planejamento experimental foi realizado com um arranjo composto central, considerando como fatores de controle o avanço axial por dente, o avanço tangencial por dente e a velocidade de corte. Foram avaliadas as respostas de rugosidade média, força axial de avanço e desvios de circularidade. Foi utilizado o projeto de parâmetro robusto, a metodologia de superfície de resposta para a condução dos experimentos, análise e modelagem das respostas de interesse, e realizada a otimização multiobjetivo através dos métodos de otimização de enxame de partículas multiobjetivo com distância de aglomeração (MOPSO-CD) e algoritmo genético de ordenação não-dominado (NSGA-II). Para o projeto de parâmetro robusto foram consideradas como variáveis de ruído o comprimento em balanço da fresa (lto), a altura medida do furo usinado (lb) e a vazão do fluido de corte (Q). A otimização evolutiva robusta multiobjetivo permite a avaliação dos níveis de fatores de processo. Diferentes atribuições para as funções objetivos foram analisadas com o intuito de obter soluções ótimas na Fronteira de Pareto para as respostas avaliadas. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Produção |
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dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO |
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dc.relation.references |
PIRES, Thaís Fernanda Sousa. Otimização robusta multiobjetivo do fresamento helicoidal do aço inoxidável super duplex UNS S32760. 2023. 173 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023. |
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