Surface Roughness Optimization of SAE 1020 and SAE 1045 Turning Process Using Design of Experiments / Otimização da Rugosidade Superficial dos Aços SAE 1020 e SAE 1045 em Processo de Torneamento usando Projeto de Experimentos

Ariane Ferreira Porto Rosa, Jonas Müller Hammes, Rogério Royer

Abstract


This paper presents an investigation of the surface roughness in a turning process of SAE 1020 and SAE 1045 materials in order to suggest experimental models. The main objectives are to predict the surface roughness, to select the optimal cutting parameters, and to analyze the effects of cutting parameters. The study of this work allows to find more efficient methods to assist the Computer Numeric Control (CNC) turning process, optimizing its cutting parameters: cutting speed, feed rate and depth of cut. Factorial design was used for the experiment plan. At work, we investigated the turning conditions for SAE 1020 and 1045 steels with carbide tool. The measured data were analyzed by regression analysis. From the experimental results and regression analysis, this research project suggested the experimental equations, proposed the optimal cutting parameters, and analyzed the effects of cutting parameters on surface roughness.

Keywords


Design of experiments, turning, surface roughness.

Full Text:

PDF

References


AGOSTINHO, O. L.; RODRIGUES, A. C. S.; LIRANI, J. Tolerâncias, ajustes, desvios e análise de dimensões. São Paulo: Edgar Blücher, 1977.

CAMPOS, P. H.; DE PAIVA, A. P.; FERREIRA, J. R.; BALESTRASSI, P.P. Modelagem da rugosidade (Ra, Rt) no torneamento duro com cerâmica mista alisadora utilizando projetos de experimentos (DOE). In: XXXI ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, Belo Horizonte, 2011.

DA ROSA, G. C.; DE SOUZA, A. J.; FU, K.; WRITZL, D. Análise das variáveis de entrada nos parâmetros de rugosidade em um processo de torneamento de acabamento a seco do aço aisi 420C. In: VIII CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA, Uberlândia, 2014.

FERRARESI, D. Fundamentos da Usinagem dos Metais. São Paulo: Blücher, 1970.

GIL, A. C. Métodos e Técnicas de Pesquisa Social. São Paulo: Atlas S.A., 2009.

HINES, W.W.; MONTGOMERY, D. C.; GOLDSMAN, D.M.; BORROR, C. M. Probabilidade e Estatística na Engenharia. 4ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006.

KIMINAMI, C. S.; DE CASTRO, W.B.; DE OLIVEIRA, M.F. Introdução aos processos de fabricação de produtos metálicos. São Paulo: Blucher, 2013.

LIMA, F.E.; CORRÊA, M. Correlação entre os parâmetros de rugosidade: uma abordagem matemática. Revista Tecnologia, v. 29, n. 1, 2008.

LOVELL, C. A. K. Production Frontiers and Productive Efficiency in HAROLD, O. et al. (Ed.). The Measurement of Productive Efficiency: Techniques and Applications: Techniques and Applications. Oxford University Press, 1993.

MACHADO, A.R.; ABRÃO, A.M.; COELHO, R.T.; SILVA, M. B. Teoria da Usinagem dos Materiais. São Paulo: Blucher, 2 ed. 2011.

MENDES, A.A. Aplicação de projeto de experimentos para a otimização de um processo de usinagem em torno CNC. In: XXX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, São Paulo, 2010.

MONTGOMERY, D.C.; RUNGER, G.C. Estatística Aplicada e Probabilidade para Engenheiros. 4ª Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

NUNES, L.T. Análise estatística da influência dos parâmetros de corte na rugosidade no torneamento do aço microligado DIN 38MnSiVS5. 2011. Dissertação – Mestrado em Engenharia Mecânica. Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica. Universidade Federal de Uberlândia, 2011.

PEREIRA, J.C.C. Estudo das condições de corte no torneamento do aço ABNT 52100 endurecido, utilizando a metodologia de projeto de experimentos (DOE). Itajubá: Universidade Federal de Itajubá, Dissertação de Mestrado, 132 p, 2006.

SOUZA, A. J. Processos de Fabricação por Usinagem, Parte 1 Fundamentos da Usinagem de Materiais, GPFAI-DEMEC-UFRGS/Apostila, 2011.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n10-367

Refbacks

  • There are currently no refbacks.