Otimização de parâmetros de fresagem usando o método de Taguchi com a análise relacional de Grey

Abstract

Na indústria, o uso das máquinas de comando numérico (CNC) tem sido muito recorrente, pois é necessário minimizar os tempos de maquinagem e obter uma elevada precisão. Um dos processos mais utilizados para maquinar materiais metáli-cos, como o aço e ferros fundidos, é a fresagem. Contudo, para melhorar este tipo de processo é necessário estudar a influência dos diferentes parâmetros de maquina-gem e, com isso, selecionar corretamente as ferramentas de corte mais adequadas à operação de corte por arranque de apara. Neste estudo analizou-se o efeito de quatro parâmetros do processo de fresagem (o tipo de pastilha, a velocidade de corte, o avanço e a penetração axial) na rugosidade superficial, no desgaste das pastilhas e na taxa de produção durante a maquinagem de um ferro fundido branco com a de dureza 370 HB. Para esta análise foram utilizados dois métodos de otimização: mé-todo de Taguchi e a análise relacional de Grey. Com o método de Taguchi foi possí-vel determinar a matriz de ensaios experimentais (L18) e, posteriormente, determinar a melhor combinação de parâmetros para cada elemento de controlo. A análise rela-cional de Grey foi utilizada para determinar a combinação ótima de parâmetros para o conjunto dos elementos de controlo. Cada ensaio terminou quando as pastilhas so-fressem um desgaste igual ou superior a 0.2 [mm], valor definido pela norma ISSO 8688-1. No final dos 18 ensaios foi realizado um tratamento estatístico dos dados através da análise de variância (ANOVA). Com isso, verificou-se que o valor máxi-mo de vida útil foi de 222 [min], o valor mínimo de rugosidade foi de 0.31 [μm] e o valor máximo de taxa de produção foi de 4.584 [cm3/min]. Com recurso à ANOVA foi possível determinar que o parâmetro que mais influenciou a vida útil foi o avanço com 41.32 %, enquanto para a rugosidade foi o tipo de pastilha o fator mais influen-te (90.85 % ) e, por último, para a taxa de produção, três parâmetros que influenciam da mesma forma, a velocidade de corte, o avanço e a penetração axial com 33,33 %. Com a ajuda da análise relacional de Grey, verificouse que a melhor combinação obtida foi: Pastilha 2, velocidade de corte 150 [m/min], avanço de 0.1 [mm/dente] e a penetração axial de 0.3 [mm].