The main objective of this work was to evaluate the influence of turning parameters on the generation of residual stresses in AISI 1045 steel bars. Therefore, effects of four main parameters as feed rate, cutting velocity, tool nose radius, and rake angle were analyzed. Residual stresses investigation through X-ray diffraction (XRD) was carried out at different depths (surface, 5, 10, 20, 50, and 75 μm). As the samples showed distinct roughness patterns with variable amplitude and shape, and based in a previous work, samples were classified in two main groups accordingly with surface finishing (regular and irregular). The current results showed that feed rate and cutting speed played the major influence on residual stress distributions. Moreover, the tool nose radius affected surface residual stresses, whereas the rake angle did not significantly change it. Finally, samples could be divided in two residual stress groups, showing a direct relation of surface finishing quality and residual stresses.
RESUMO Neste trabalho foram investigadas as influências de alguns dos principais fatores do torneamento sobre o acabamento da superfície e a rugosidade de uma peça torneada. Foram analisadas barras de aço SAE 1045 torneadas em um torno controle numérico computadorizado (CNC), com auxílio da técnica de Planejamento de experimentos (DOE) para formar trinta e duas diferentes combinações de fatores, analisar suas interações e sua influência no acabamento de cada amostra. Os fatores de usinagem investigados foram: (1) avanço, (2) velocidade de corte, (3) raio de quina, (4) ângulo de saída e (5) região de medição da rugosidade. Por meio do DOE foram realizadas duas análises fatoriais: a primeira avaliou a influência dos cinco fatores na rugosidade média, representada por Ra, e a segunda avaliou a eficácia de cada conjunto de fatores em obter o acabamento alvo. Para isso, foi criado um índice que relaciona a rugosidade teórica de cada processo com a rugosidade medida pelo rugosímetro. Os resultados mostraram que o avanço e o raio de quina possuem elevado efeito padronizado em ambas as análises. Porém, enquanto a aplicação de um menor avanço (ou maior raio de quina) produziu superfícies com baixa Ra, por outro lado também prejudicou a eficácia do torneamento, pois contribuiu para obtenção de uma rugosidade significativamente maior que a rugosidade teórica. Já o fator velocidade de corte foi benéfico ao processo em ambas as análises. Não foi encontrada relevância da região de medição da rugosidade sobre a rugosidade média, Ra.
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