Análise da influência do uso de mínima quantidade de lubrificante na força e na rugosidade gerados pelo fresamento frontal da liga de alumínio AISI 7075-T6

Abstract

Os processos de usinagem são amplamente utilizados para obtenção de peças complexas e como etapa final de acabamento. Neste processo se destaca o fresamento, capaz de produzir as mais variadas formas com alta taxa de remoção de material. Buscando aumento de produtividade, diminuição de forças e melhoria no acabamento das superfícies usinadas, fluidos de corte são muito utilizados, apesar de apresentarem riscos ambientais e à saúde do operador. Uma opção que vem sendo amplamente utilizada é a de mínima quantidade de lubrificante (MQL). Este trabalho estuda a aplicação desta técnica no fresamento frontal de uma liga de alumínio AISI 7075-T6. Como variáveis de entrada do processo utilizaram-se três níveis de velocidade de corte, de profundidade de corte e de avanço. As variáveis de saída analisadas foram força de usinagem e rugosidade superficial. Os resultados obtidos mostraram uma pequena contribuição do uso de MQL na diminuição da força de usinagem. Entretanto, não se observou redução na rugosidade quando comparada ao corte a seco: pelo contrário, o experimento realizado apresentou piora significativa do acabamento na usinagem com MQL. Assim, testes adicionais foram feitos em que se constatou que o MQL não apresenta, nas condições avaliadas, influência significativa sobre a rugosidade. Além disso, foi observada a possibilidade de as ferramentas de corte, embora de mesma especificação e fabricante, terem pequenas variações geométricas. Essas variações, possivelmente oriundas das tolerâncias de fabricação, podem ser responsáveis pelas diferenças observadas.

Machining processes are widely used to obtain complex parts and as to provide the desired surface finish. In this process stands out the milling, capable of producing the most varied forms with a high material removed rate. Cutting fluids are used in machining processes, seeking to increase productivity with smaller forces and improved quality of the machined surfaces. One option that has been widely used is the minimum quantity lubricant (MQL). This work presents the application of this technique in the end milling of an AISI 7075-T6 aluminum alloy. The input variables, evaluated in three levels, are cutting speed, depth of cut, and feed rate. The response variables analyzed were machining force and surface roughness. The results obtained showed a small influence of MQL in the reduction of the machining force. However, no improvement was observed in the surface finish of the machined parts: actually, MQL tests presented a significant increase of the surface roughness when compared with dry cutting. Additional tests were performed, and MQL did not present a significant effect on surface roughness. Furthermore, it was observed an influence of the cutting tool used, suggesting that, despite the cutting tools used being of the same manufacturer and model, some slight geometrical variations occurred. These variations, probably acceptable considering the manufacturing tolerances, may be responsible for the discrepancies observed.