Desenvolvimento de um dispositivo para a medição da temperatura na ferramenta durante o processo de torneamento utilizando o método termopar ferramenta-peça

Abstract

Na usinagem, o material é removido pela penetração da ferramenta de corte na peça, esse atrito entre ferramenta-peça resulta na geração de calor e aumento da temperatura. A temperatura na usinagem é um parâmetro importante pois está ligado a vida útil da ferramenta e pode ocasionar problemas geométricos e dimensionais nas peças usinadas. Existem várias formas de se aferir a temperatura na ferramenta, mas a medição na região da interface ferramenta e cavaco é de difícil acesso, tornando inviável a utilização de muitos destes métodos de medição. O objetivo deste trabalho é investigar experimentalmente a temperatura alcançada na interface ferramenta e cavaco em um inserto de metal duro revestido. Desta forma, foi desenvolvido um dispositivo tipo termopar ferramenta peça, que utiliza como princípio o efeito Seebeck. O dispositivo desenvolvido foi testado e calibrado para trabalhar com um aço ABNT 4140. Os resultados demostraram que o dispositivo é capaz de realizar as medições de temperatura de forma eficiente, mostrando a influência da velocidade de corte e profundidade de corte na temperatura de usinagem no corte a seco.

In machining, the material is removed due to the penetration of the cutting tool in the part, this friction between tool and part results in the generation of heat. Machining temperature is an important parameter as it is linked to tool life and can cause geometric and dimensional problems in machined parts. There are several ways to acquire the tool temperature, but the measurement in the tool-chip interface region is difficult to access, making the use of many of these measurement methods impracticable. The objective of this work is to experimentally investigate the temperature reached at the tool-chip interface in a coated carbide insert. In this way, a tool piece thermocouple device was developed, which uses the Seebeck effect as a principle. The developed device was tested and calibrated to work with an ABNT 4140 steel. The results showed that the device is capable to measure the temperature efficiently, showing the influence of cutting speed and cutting depth on the machining temperature in the cut.