Evaluation of the influence of different cutting tools on the micro-milling of ABNT H13 tool steel

The development of new technologies has demanded the manufacturing of components with increasingly smaller dimensions and, to meet this demand, micromilling has been used. This process can be applied to different materials, including tool steels. ABNT H13 tool steel is commonly used in molds and dies for hot work. Given this scenario, the micromilling of H13 tool steel has been the object of study of different works, in order to analyze the phenomena involved and the quality of the process. However, there are still few researches on the influence of the tool in micromilling, since micromills directly impact the quality of the manufactured part as well as manufacturing costs. In this sense, the objective of this work is to analyze different tools in the micromilling of ABNT H13 tool steel. The work used flat end micromills with a diameter of 400 μm with different geometries and coatings. The experimental tests were performed on a precision CNC micromilling machine. In all tests, cutting fluid was applied in MQF regime and the cutting parameters were kept constant. Tool wear, machined surface roughness and burr formation were evaluated. There was a strong positive correlation between of the side-cutting edge angle and the end-cutting edge angle on tool wear and there was a negative correlation between the nose angle on tool wear. A strong positive correlation was also observed between the cutting-edge radius, the area of burrs formed and the roughness of the channel. The coating also had an influence on the output variables, but to a lesser extent.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisDissertação (Mestrado)O desenvolvimento de novas tecnologias tem demandado a fabricação de componentes com dimensões cada vez menores e, para atender esta demanda, tem-se empregado o microfresamento. Este processo pode ser aplicado em diferentes materiais, incluindo aços ferramenta. O aço ferramenta ABNT H13 é comumente utilizado em moldes e matrizes para trabalho a quente. Diante desse cenário, o microfresamento do aço ferramenta H13 têm sido o objeto de estudo de diferentes trabalhos, com o intuito de analisar os fenômenos envolvidos e a qualidade do processo. Contudo, ainda há poucas pesquisas sobre a influência da ferramenta no microfresamento, uma vez que as microfresas impactam diretamente a qualidade da peça fabricada bem como os custos da manufatura. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é analisar diferentes ferramentas no microfresamento do aço ferramenta ABNT H13. O trabalho utilizou microfresas de topo reto com diâmetro de 400 μm com diferentes geometria e revestimento. Os testes experimentais foram realizados numa microfresadora CNC de precisão. Em todos os testes foi aplicado fluido de corte em regime de MQF e os parâmetros de corte foram mantidos constantes. Foram avaliados o desgaste das ferramentas, a rugosidade da superfície usinada e a formação de rebarbas. Constatou-se forte correlação positiva entre os ângulos de posição primário e secundário com o desgaste e correlação negativa entre ângulo de ponta e o desgaste da ferramenta. Percebeu-se também correlação positiva entre o raio de aresta, a quantidade de rebarbas formadas e a rugosidade do canal. Já o revestimento também teve influência sobre as variáveis de saída, porém em menor intensidade