ANÁLISE TÉRMICA DE FERRAMENTA DE METAL DURO REVESTIDA USANDO O PROGRAMA COMSOL®

Diego Corrêa Ferreira¹; Carlos Adriano Corrêa Ribeiro¹; Rogério Fernandes Brito¹; Sandro Metrevelle Marcondes Lima e Silva¹

¹ Universidade Federal de Itajubá

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0719

Resumo

Grande parte da energia consumida durante o processo de usinagem é convertida em calor na região próxima da superfície de corte do inserto de usinagem. Muitos dos problemas técnicos e econômicos deste processo estão relacionados de forma direta ou indireta à geração de calor. Com um mercado cada vez mais competitivo, maiores velocidades de corte e maiores taxas de avanço são usadas nos processos de usinagem objetivando o aumento da produtividade. Utilizando maiores velocidades de corte e maiores taxas de avanço mais calor é gerado durante o processo, prejudicando assim o desempenho do inserto. Para contornar esta situação, nos últimos anos os insertos de usinagem têm sido revestidos com materiais que tenham características de isolantes térmicos e que proporcionam um menor desgaste por atrito. A primeira característica faz com que a maior parte do calor gerado durante o processo vá para o cavaco. Já a segunda reduz o desgaste do inserto. Juntas elas aumentam a vida do inserto de usinagem, o que garante um processo mais produtivo. A determinação da temperatura de corte durante a usinagem é um dos fatores mais importantes para que se possa compreender o desempenho do inserto de usinagem. Porém, devido ao movimento da peça e da difícil região de acesso e mesmo com condições simples de corte, a determinação da temperatura na interface cavaco-inserto não é fácil. Assim, existe a importância de se desenvolver métodos eficientes e capazes de determinar esta temperatura. A grande parte dos estudos relacionados à modelagem do processo de corte utiliza modelos mais simples, unidimensionais ou bidimensionais. Porém, os novos estudos desenvolvidos utilizam modelos tridimensionais com o objetivo de aproximar o modelo à real geométrica do inserto. Estas novas modelagens têm o intuito de investigar alguns efeitos termodinâmicos que ocorrem na zona de corte que não podem ser medidos de forma direta. Um exemplo é a influência dos revestimentos dos insertos de usinagem sobre a transferência de calor e o desgaste por atrito, que res

Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos; COMSOL; Ferramenta de Corte; Transferência de Calor; Revestimento