Improvement of the productivity in getting holes in aviation aluminum alloys with high speed tools

Orientador: Nivaldo Lemos CoppiniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: O objetivo deste trabalho consiste em aperfeiçoar o processo de fabricação de furos realizados pela empresa X em um de seus produtos. Além da otimização deverá ser mantida a qualidade dimensional através do controle do diâmetro, da cilindricidade, da circularidade e do acabamento superficial de furos cilíndricos obtidos pelo processo de alargamento, com ferramentas de aço rápido em de liga de alumínio Al 7175 T66, para se obter furos com alta qualidade superficial e precisão de forma, que atendam as especificações de projeto de componentes da indústria aeronáutica. É estudada a influência das variáveis do processo: velocidade de corte, avanço, sobre as variáveis de resposta: força de avanço e momento torsor. O processo de alargamento estudado é realizado em 04 operações sendo 02 operações de furação e 02 operações de alargamento com ferramentas de aço rápido, na primeira etapa os ensaios foram realizados com os parâmetros de usinagem do processo produtivo para caracterizar o processo, na segunda etapa foi implementada uma elevação dos parâmetros de usinagem com uma redução do tempo de produção. Na terceira etapa os ensaios foram realizados para avaliar a influência do pré-furo e do pré-alargamento na qualidade final, acarretando em uma maior redução do tempo de processo comparado com o processo otimizado. Pretende-se obter tal furo com a realização de apenas uma etapa de furação e uma de alargamento. Para isso, é necessária a observação não só da qualidade das peças em relação aos requisitos exigidos pelos clientes, mas também do tempo de ciclo de produção. As condições otimizadas e resultantes foram: velocidade de corte 100 m/min., avanço 0,2 mm/rot., com operação de pré-furação e sem operação de pré-alargamento. Com estas condições reduziu-se o tempo de produção por peça de 1,42 min. para 0,63 minAbstract: The purpose of this study is to optimize the manufacturing process of holes made by Company X in one of their products. Besides the optimization, should be maintained the dimensional quality by controlling the diameter, roundness, circularity, and surface finish of cylindrical holes obtained by the widening process, with high-speed steel reamers in a aluminum alloy 7175-T66, to obtain holes with high surface quality and precision of form that meet the design specifications of aviation industry components. It is studied the influence of process variables: cutting speed, feed, about the response variables: feed force and torsion moment. The widening process studied is realized in four operations, consisting of two drilling operations and two widening operations with high-speed steel tools. In the first stage, the tests were carried out with machining parameters of the company to characterize the process. In the second stage, was implemented an increase in machining parameters with a reduction in the production time. In the third stage, the tests were realized to evaluate the influence of pre-drilling and pre-widening on the final quality, resulting in a further reduction of processing time compared with the optimized process. We intend to obtain this hole with the realization of only one drilling stage and one widening stage. For this, it's necessary not only the observation of the quality of the pieces in relation to the requirements demanded by the customers, but also the cycle time of production. The optimized conditions and resulting were: cutting speed of 100 m/min., feed of 0.2 mm/rev, with pre-drilling operation and without pre-widening operation. With this conditions, reduced the production time per piece of 1.42 min. to 0.63 minMestradoEngenharia de FabricaçãoMestre em Engenharia Mecânic