Estudo comparativo da lubri-refrigeração convencional e otimizada no processo de torneamento do ferro fundido FC200

Abstract

O constante avanço tecnológico aumenta a disputa entre empresas para se manter no mercado. Transformar e inovar sua forma de produção, garantindo reduções de desperdícios e de custos, são formas de se manter competitivo. Com esta ideia, em um processo de usinagem de peças, procura-se buscar uma forma de reduzir os seus custos de fabricação, assim como buscar a melhor qualidade possível. A utilização do fluido de corte aumenta o custo da usinagem, devido a sua manutenção, descarte e demais cuidados. No entanto, a utilização do fluido traz benefícios na usinagem como o aumento da vida útil das ferramentas de corte, auxilio na limpeza durante a usinagem, e na redução das alterações das propriedades mecânicas do material usinado. Isto demonstra porque o fluido de corte é tão utilizado na usinagem. Portanto este trabalho trata-se de uma pesquisa aplicada, em uma indústria que efetua a usinagem de peças de ferro fundido cinzento FC200. O objetivo é comparar qual método de lubri-refrigeração tem melhor desempenho entre o método convencional e o método otimizado, no processo de torneamento. Para isso, foi feito o estudo sobre as formas utilizadas de aplicação de fluido de corte, entre o método convencional do processo já definido pela própria indústria e um bico otimizado. O bico otimizado foi desenvolvido seguindo um formato proposto pela literatura estudada e adaptado às características da indústria. Através das variações destas configurações, realizou-se a usinagem de diversas peças para cada método, com uma execução de réplica de teste para uma maior confiabilidade. Com os dados analisados em laboratórios, os principais aspectos estudados, foram o desgaste das duas ferramentas, utilizadas para usinar o componente, e rugosidade superficial do material usinado. Constatou-se a melhor eficiência do bico proposto, tendo este maior eficiência em ambos aspectos estudados, de desgaste e rugosidade superficial.

The reach of technologies raises a dispute between companies to stay in the market. Transforming and innovating your way of production, ensuring reductions in waste and costs, are ways to stay competitive. With this idea, in a process of machining parts, it is sought to find a way to reduce its manufacturing costs, as well as to seek the best possible quality. The use of cutting fluid increases the cost of machining due to maintenance, disposal and other care. However, the use of the fluid brings benefits in the machining as the increase of the life of the tools of cut, aid in the cleaning during the machining, and in the reduction of the changes of the mechanical properties of the machined material. This demonstrates why cutting fluid is so widely used in machining. Therefore, this work is an applied research in an industry that machining parts of FC200 gray cast iron. The objective is to compare which lubrication-cooling method has the best performance between the conventional method and the optimized method in the turning process. For this, the study was performed on the forms of application of cutting fluid, between the conventional method of the process already defined by the industry itself and an optimized nozzle. The optimized nozzle was developed following a design proposed by the literature studied, and adapted to the characteristics of the industry. Through the variations of these configurations, several parts were machined for each method, with a test replica execution for greater reliability. With the data analyzed in laboratories, the main aspects studied were the wear of the two tools, used for machining the component, and surface roughness of the machined material. It was verified the best efficiency of the proposed nozzle, having this greater efficiency in both aspects studied, wear and surface roughness.