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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Uma contribuição ao uso de barras de tornear com amortecimento de impacto por esferas
Title Alternative: A contribution to the use of spherical impact damping turning bars
Author: Silva, Wallyson Thomas Alves da, 1989-
Advisor: Diniz, Anselmo Eduardo, 1959-
Abstract: Resumo: Muito se discute sobre o aumento da estabilidade da fixação e da minimização das vibrações no processo de usinagem. Para minimizar as vibrações e garantir precisão dimensional no processo de torneamento interno de furos profundos em materiais endurecidos, por exemplo, utilizam-se métodos simples e modernos de absorção de vibração junto às ferramentas a fim de garantir tolerâncias apertadas à peça torneada. Outro problema do torneamento interno é a fixação correta da barra de tornear na torre porta-ferramentas do torno. A fixação convencional, em geral, não garante boa rigidez a esta fixação e, assim, é um fator de aumento da vibração. Este trabalho visa contribuir para o aumento na eficiência do torneamento interno de aço endurecido de duas maneiras. A primeira delas é a utilização da fixação da barra na torre da máquina através de uma bucha do tipo Easy Fix. Assim, analisou-se a rigidez estática de barras de tornear e o desempenho da ferramenta de cBN no processo de torneamento interno de aço endurecido utilizando longos balanços e dois tipos de fixação da barra na torre da máquina - Easy Fix e convencional. A segunda maneira, que configura um segundo objetivo do trabalho é comparar os comportamentos dos processos de torneamento interno quando se utiliza barra inteiriça e barra com amortecedor passivo por impacto utilizando a maior razão L/D possível da ferramenta em um sistema com fixação do tipo Easy Fix, bem como melhorar os parâmetros de absorção de impacto, como o percentual de preenchimento da cavidade e o diâmetro das esferas. Os resultados mostraram que ao utilizar o sistema de fixação Easy Fix é possível se tornear furos quase 30% mais longos do que utilizando fixação convencional, devido sua menor massa, melhor distribuição da força de aperto e geometria da bucha Easy Fix. Após estes testes partiu-se para determinar a maior relação L/D da barra amortecedora com esferas. Assim, com a análise de frequência vibração realizadas durante os testes de laboratório, descobriu-se que a medida que o diâmetro da esfera no interior da cavidade da barra de tornear cresce, o balanço limite também cresce. Quando se usa uma barra com amortecedor de impacto por esferas é possível aumentar o balanço da ferramenta em quase duas vezes quando comparado com a barra convencional, mantendo-se a mesma rugosidade da peça sem prejudicar a vida da ferramenta

Abstract: Much is discussed with regard to increasing the stability of the fixation and the minimization of vibrations tendencies in the machining process. To suppress vibration and ensure dimensional accuracy of the internal turning process of deep holes in hardened materials, for example, simple and modern methods of passive damping elements integrated with toolbars can ensure tight tolerances to the workpiece. Another problem of the internal turning process is the appropriate fixation of the boring bar at the lathe¿s tool holder. Conventional fixation generally does not guarantee a satisfactory static stiffness to this fixture and this is a factor of increased vibration. This work aims to contribute to the increase in efficiency of internal turning of hardened steel used in two ways. The first one is the use of a bushing branded Easy Fix to fixation of the boring bar in the tower of the lathe. Thus, it was analyzed the static stiffness of boring bars and the performance of the cBN insert in the internal turning process of hardened steel using long overhangs and two types of bushings to clamp on the machine tower - Easy Fix and conventional bushings. The second way, which indicates a second objective of the work is to compare the behavior of internal turning processes when using a solid bar and impact damped boring bar, using a boring bar with largest possible length to diameter (L/D) ratio in a system with an Easy Fix bushing, as well as to improve absorption parameters such as the percentage of volumetric packing ratio and the ball size. The results showed that if the Easy Fix bushing is used, it is possible to machine holes almost 30% longer than using a conventional bushing, due to its smaller mass, better distribution of the clamping force and geometry of the Easy Fix bushing. After these tests, there were performed the determination of the largest length to diameter (L/D) ratio of the impact damped boring bar with balls. Then, with the vibration frequency analysis performed during the laboratory tests, it was found that as the diameter of the balls inside the cavity of the boring bar increases, the overhang also increases. When an impact damped boring bar with balls was used, it is possible to increase almost two times more the overhang of the tool almost when compared to the solid bar, without affecting the roughness values of the workpiece and damaging the tool life
Subject: Torneamento
Vibração
Fixação
Amortecedores
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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