Influência da temperatura de ar atmosférico no MQL na retificação cilíndrica do aço ABNT 4340 com rebolo de CBN

Resumo

A retificação é um processo de usinagem de materiais executado em peças que apresentam dimensões e formas rigorosas, baixa rugosidade ou, ainda peças de elevada dureza. Em resumo, o processo melhora o acabamento superficial diminuindo as distâncias entre picos e vales na superfície da peça (rugosidade). A ferramenta utilizada é o rebolo, que consiste em grãos de materiais muito duros, conhecidos como abrasivos, compactados e unidos na forma circular através de um ligante ou aglomerante que pode ter diferentes origens, vegetal ou mineral. A retificação pode acontecer de três maneiras diferentes. Ela pode ser tangencial, em que o rebolo retifica uma superfície plana, cilíndrica, em que o rebolo trabalha a circularidade de uma peça para deixá-la com o menor desvio de forma possível e a retificação centerless, onde as peças passam por uma esteira que as levam ao contato tangencial entre dois rebolos girando em sentido contrário um do outro. No presente trabalho, utiliza-se a retificação cilíndrica de mergulho, em que a peça é fixa e o rebolo se desloca ao encontro da superfície a ser trabalhada. As arestas de corte dos grãos abrasivos durante o processo geram calor devido ao aumento da área de contato entre a própria aresta e a peça gerando uma alta quantidade de calor que precisa ser retirada da área de trabalho a fim de evitar a queima superficial da peça. O processo mais utilizado com esse objetivo é a aplicação do fluído de corte em abundância já que permite o melhor acabamento superficial e pode ser reaproveitado. O maior problema deste tipo de refrigeração é a geração de uma névoa tóxica e altamente nociva para o operador da máquina. Além disso, o descarte de forma errada do fluido causa a contaminação de lençóis freáticos e a consequente contaminação dos seres vivos que dependem dessa água. Por isso, para diminuir o consumo de óleo, um dos componentes do fluido de corte, criou-se a tecnologia MQL (mínima quantidade de lubrificante), que utiliza de óleo em baixa quantidade em forma de spray em alta velocidade para criar uma película entre a superfície do rebolo e a peça. O trabalho busca a utilização de um tubo de vórtice para resfriar o ar visando a utilização do MQL próximo das condições criogênicas. O rebolo utilizado nos ensaios será de CBN ou nitreto cúbico de boro, o segundo material mais duro desenvolvido até hoje, perdendo somente para o diamante. As características do aço ABNT 4340 o qualificam para sua utilização como material dos corpos de prova. Dentre suas aplicações industriais estão peças sujeitas a altas tensões, como eixos e engrenagens. Os parâmetros que serão comparados servirão para analisar as diferentes condições de usinagem ensaiadas e os resultados permitirão que seja definida qual é a condição de usinagem mais indicada para este material e este rebolo específico. (AU)