Análise da fresagem do aço VC 131 com inserto redondo de PCBN

Abstract

Processos que envolvem a usinagem com equipamentos com Comando Numérico Computadorizado (CNC) juntamente com auxílio de softwares de Manufatura Assistida por Computador (CAM) voltados para o desenvolvimento de tecnologia envolvendo aços de difícil usinabilidade e ainda utilizando ferramentas com insertos de Nitreto Cúbico de Boro Policristalino (PCBN) e Metal Duro (MD) de geometria redonda, necessitam e possibilitam a realização de novas pesquisas. Neste contexto o objetivo principal deste trabalho é elaborar uma metodologia de usinagem utilizando software Edgecam para fazer a fresagem do aço VC 131 nos estados recozido/normalizado e temperado/revenido com inserto de PCBN e fazer comparação desses resultados e comportamentos com inserto MD. Além disso procura-se estudar os processos que envolvem a tecnologia de fresamento 3 eixos em aços endurecidos, compreender e investigar o desgaste do inserto utilizando como ferramenta as análises de rugosidade e de temperatura. Pode-se observar com os resultados um melhor desempenho no acabamento superficial e na durabilidade da usinagem com inserto de PCBN em relação ao inserto de MD, tanto para o aço VC 131 no estado recozido como para o estado temperado. Com a usinagem utilizando o inserto de PCBN no corpo de prova endurecido foi identificado os desgastes de flanco e de cratera, já na usinagem do corpo de prova recozido um desgaste de flanco com deformação plástica e adesão de material na superfície da aresta. Com o inserto de MD houve quebra da ferramenta no início do processo de usinagem corpo de prova endurecido, mostrando-se não indicado com os parâmetros adotados e do corpo de prova recozido foi identificado um desgaste de flanco que possibilitou três usinagens. O nível de vibração durante a usinagem foi o fator adotado para determinar o fim de cada ciclo preservando o conjunto do equipamento utilizado.Processes that involve machining with Computer Numerical Control (CNC) equipment with the aid of Computer Aided Manufacturing (CAM) software aimed at the development of hardened steel machining with Polycrystalline Cubic Boron Nitride (PCBN) and Carbide (MD) round geometry inserts, still have a research camp to be enlightned. In this context, the main objective of this work is to develop a machining methodology using Edgecam software to mill VC 131 steel in annealed/normalized and quenched/tempered states with a PCBN insert and compare these results and behaviors with an MD insert. In addition to studying the processes involving 3-axis milling technology in hardened steels, understanding and investigating insert wear using roughness and temperature analysis as a tool. It can be observed with the results a better performance in the surface finish and in the machining time with PCBN insert in relation to the MD insert, both for VC 131 steel in the annealed state and for the tempered state. With the machining using the PCBN insert in the hardened specimen, flank and crater wear was identified, while in the machining of the annealed specimen, a flank wear with plastic deformation and material adhesion on the edge surface. With the MD insert, there was a tool breakage at the beginning of the machining process, showing that its use is not indicated in this condition. The annealed specimen showed flank wear that allowed three machining operations. The vibration level during machining was the factor adopted to determine the end of each cycle, preserving the set of equipment used.