Projeto de dispositivo semiautomático para polimento de insertos em politriz metalográfica

dc.contributor.advisor1Ventura, Carlos Eiji Hirata
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/1689198421096127
dc.contributor.authorRibeiro, João Guilherme dos Santos
dc.date.accessioned2026-07-13T13:48:41Z
dc.date.issued2026-06-18
dc.description.abstractThe technological advancement of machining processes and the increasing demand for dimensional accuracy require high-performance cutting tools with extended service life. However, cutting tools that are not properly prepared reduce process efficiency, leading to increased energy consumption and higher production costs. Individual insert preparation can be performed manually using a metallographic polishing machine. Nevertheless, the manual procedure presents inherent limitations, including low repeatability and a strong dependence on the operator’s experience to control variables such as contact pressure, polishing speed, and contact time, resulting in geometric inconsistencies that accelerate tool wear. This study presents the conceptual design of a semi-automatic device for polishing cutting inserts using a metallographic polishing machine, aiming to address this technological gap. The adopted methodology comprised a review of abrasive finishing processes, cutting tool manufacturing methods, and tool materials, followed by the establishment of design requirements based on the ALP-2 metallographic polishing machine (Alcrisa). The proposed device is based on a mechanism analogous to a slider-crank system. It is driven by a 25 W electric motor equipped with a gear reducer and a variable frequency drive (VFD), enabling precise control of the insert translational speed during polishing. The normal force is applied through a spring-loaded assembly consisting of a screw and compression spring, designed to provide a contact pressure ranging from 10 to 20 N/cm². The supporting structure was designed in aluminum to ensure adequate mechanical strength and corrosion resistance. The design results demonstrate the feasibility of a simple system capable of standardizing the polishing process on a metallographic polishing machine while controlling key process parameters, such as normal force and translational speed, thereby providing greater operational repeatability than manual polishing. As this study is limited to the conceptual design stage, prototype fabrication and experimental validation of the proposed device are recommended for future work.eng
dc.description.resumoO avanço tecnológico dos processos de usinagem e as crescentes exigências por precisão dimensional demandam ferramentas de corte de alto desempenho e maior vida útil. Entretanto, uma ferramenta sem o preparo correto reduz a eficiência do processo, elevando o consumo energético e os custos de produção. O preparo individual de um inserto pode ser realizado de forma manual com uso de politriz metalográfica. Contudo, o procedimento manual apresenta limitações, como baixa repetibilidade e forte dependência da experiência do operador para o controle de variáveis como pressão, velocidade e tempo de contato, gerando inconsistências geométricas que aceleram o desgaste da ferramenta. Este trabalho apresenta o desenvolvimento do projeto conceitual de um dispositivo semiautomático para o polimento de insertos de corte em politriz metalográfica, visando preencher essa lacuna tecnológica. A metodologia compreendeu o estudo de processos abrasivos, fabricação e materiais das ferramentas de corte, seguida pelo estabelecimento das condições de projeto baseadas no modelo de politriz ALP-2 (Alcrisa). O dimensionamento do dispositivo parte de um sistema baseado em um mecanismo similar a um movimento biela-manivela com corrediça. Utiliza um motor elétrico de 25 W com redutor e inversor de frequência, permitindo o controle da velocidade de translação do inserto durante o polimento. Um conjunto de pressão montado com parafuso e mola para aplicar força normal ao inserto (pressão de projeto entre 10 e 20 N/cm²). A estrutura foi projetada em alumínio para garantir resistência à corrosão e com boa resistência mecânica. Os resultados do projeto demonstram a viabilidade de um sistema simples capaz de padronizar o processo de polimento em politriz metalográfica e controlar parâmetros como força normal e velocidade de translação, promovendo maior repetibilidade na operação em comparação a operação manual. Como o foco deu-se no desenvolvimento conceitual, recomendam-se a prototipagem e a validação experimental do dispositivo em trabalhos futuros.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationRIBEIRO, João Guilherme dos Santos. Projeto de dispositivo semiautomático para polimento de insertos em politriz metalográfica. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24326.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24326
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica - EMec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectUsinagempor
dc.subjectInsertos de cortepor
dc.subjectPolimento semiautomáticopor
dc.subjectProjeto mecânicopor
dc.subjectMachiningeng
dc.subjectCutting insertseng
dc.subjectSemi-automatic polishingeng
dc.subjectMechanical designeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleProjeto de dispositivo semiautomático para polimento de insertos em politriz metalográficapor
dc.title.alternativeDesign of a semi-automatic insert polishing device for metallographic polishing machineeng
dc.typeTCC

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