Avanços no desenvolvimento de um processo de acabamento para peças planas submetidas à cinemática de lapidação sobre um rebolo dressado com grau de recobrimento

Abstract

Atualmente, avanços nas áreas de eletrônicos e computadores têm demandado máquinas e processos de fabricação capazes de manufaturar peças com tolerância geométrica, dimensional e acabamento superficial em níveis nanométricos, características, até então, não alcançados pelos processos tradicionais de retificação e lapidação. Agregando algumas das vantagens desses processos, as três últimas décadas têm vivenciado a criação de novas tecnologias, que convergem para a utilização da cinemática da lapidação, a usinagem com grãos fixos e a preparação da ferramenta de usinagem por mieo de alguma operação específica. O brunimento plano, o nanogrinding e, no Brasil, a lapidoretificação são exemplos desses processos abrasivos ultraprecisos. No presente trabalho, são analisados as influências dos valores do grau de recobrimento na dressagem (Ud=1,3 e 5) e granulometria de rebolo de carboneto de silício (SiC = 800, 600 e 300 mesh) no acabamento superficial de peças planas de aço inoxidável ABNT 420 (45 HRc) submetidas à lapidoretificação. Para isso, fez-se neessária a fabricação de uma máquina dotada de 5 graus de liberdade em uma estrutura de aço ABNT 1020 com excelente mecânica, agregando guias lineares, fusos de esferas recirculantes, controle numérico computadorizado (CNC) dos eixos e monitoramento embarcado da potência de usinagem. A lapidoreretofocadora possui um dispositivo para dressagem do rebolo e outro para proporcionar o controle da força e cinemática planetária de usinagem. Os resultados mostraram que quanto menor o tamanho médio do grão abrasivo, menor a rugosidade superficial do corpo-de-prova. O incremento do valor do grau de recobrimento aplicado na dressagem do rebolo melhorou o acabamento supercial do corpo-de-prova. os melhores resultados, obtidos após 10 minutos de usinagem, foram rugosidade média aritimética...

Nowadays, advances in the field of eletronics e computers have demanded machine-tools and facrication processes aiming to manufacture parts with geometrical tolerance, dimensional and surface finishing in nanometer levels, features not achieved until now using the convencional processes such as grinding and lapping. Associating some of the advantages of these conventional machining processes, the last three decades have been facing the creation of new technologies that converge to applying lapping kinematics, machining with fixed abrasives, and set of the machining tool employing some specific operation. The flat honing, nanogrinding and, in Brazil, the lapgrinding are some examples of these ultra precision abrasive processes. In the present work, the influences of different values of overlap factor on dressing (Ud=1,3 e 5), and grain size of the grinding wheel made of silicon carbide (Sic=800, 600 e 300 mesh) are analyzed on surface finishing of stainless stell AISI 420 (45 HRc) flat workpieces submitted to the lapgrinding process. Hence, it was made made necessary to build a brand new machine tool endowed with 5 degrees of freedom in a steel AISI 1045 structure with excellent mechanicalstiffness, associationg linear guideways, ballscrews, computerized numerical control (CNC) of the axels, and on-board monitoring of machining power. The lapgrinding machine has an apparatus for dressing the grinding wheel and another one to provide control of machining force and planetary Kinematics. The results showed that the smaller the average grain size, the lower the workpiece surface roughness. Increasing the value of overlap factor applied on dressing of the grinding wheel produced better surface quality of the workpieces. The best results, obtained after 10 minutes of machining, were average surface roughess (Ra) 1.19 um flatness deviation of 25.4 mm diameter workpieces; mirrored surface finishing... (Complete abstract click electronic access below)