São Paulo, 29 de março de 2024

19/12/2020

Clássicos: Chao e Trigger e a temperatura da usinagem 5

(*) Marcelo Acacio de Luca Rodrigues

(20/12/2020) – Após apresentar os resultados experimentais, os autores de maneira didática e cuidadosa demonstram uma seqüência de cálculo da temperatura de corte, conforme as equações vistas na parte teórica introdutória. Ou seja, eles apresentam no artigo como se deve realizar efetivamente “as contas” de acordo com sua seqüência de equações. De maneira a ilustrar os detalhes dos ensaios realizados, será apresentada a seguir uma tabela com os dados experimentais nas unidades originais, além de sua conversão. Após apresentar estes dados, os autores apresentam “as contas”.

 


“É muito importante ressaltar que em um artigo científico não é comum apresentar as contas realizadas. É normal apresentar apenas os resultados das equações, seja em forma de tabela ou em forma de gráfico. Em ciência pura, qualquer tipo de expressão simbólica pode ser aceita como demonstração dos resultados, por outro lado, apresentar as contas não é comum, principalmente para um artigo científico publicado no periódico da ASME.” (grifo do colunista)

Ademais:“Uma hipótese que tenta explicar esta postura dos autores em apresentar as contas reside no fato de que este artigo é inovador e bastante ousado, seja para a época em que o mesmo foi produzido, e até mesmo para o momento atual da produção científica. Desta forma, apresentar as contas não é um excesso, mas sim o contrário. É quase uma obrigação, pois no momento de sua publicação, praticamente não existia literatura publicada com tamanha profundidade a respeito da previsão da temperatura. Em resumo, apresentar as contas é uma verdadeira aula de como fazer um equacionamento inovador.” (grifo do colunista)

Após apresentar “as contas”, a figura 15 é apresentada de maneira a comparar os valores calculados com os valores medidos. E na sequência uma pequena tabela indica os valores principais que resultam na figura 15.


 

A partir da tabela é visto que há uma forte convergência no valor da temperatura medido em relação ao valor calculado quando da aplicação de valores elevados de velocidade de corte.

Há uma breve discussão no final da seção de resultados onde os autores explicam a influência da velocidade de corte nos diversos resultados. E neste momento a atenção está na explicação da variação da temperatura em função da velocidade de corte. Os autores são objetivos em afirmar que sob baixas velocidades de corte, a maior influência na geração de calor se deve à deformação no plano de cisalhamento. E, por outro lado, sob elevadas velocidades de corte, este efeito se inverte com a influência do atrito superficial, e este atrito passa a figurar como a principal influência.

Ainda dentro da pequena discussão dos resultados, os autores explicam que sob baixas temperaturas, a influência da radiação e convecção foi maior que sob elevadas temperaturas.

Antes de inaugurar aquilo que poderia ser a seção de Conclusões, os autores de maneira muito prudente e verdadeira em ciência, indicam que diversos valores analíticos que alimentaram as equações foram estimados a partir de pesquisas anteriores com grande validade, mas que em especial os valores das proporções de calor que fluem para o cavaco e para a peça devem sempre ser de acordo com o processo em questão.

As conclusões do texto são breves e imediatas, sendo estas:

1.           A força de corte diminui com o aumento da velocidade de corte;

2.           A área de contato na interface entre cavaco e ferramenta diminui com o aumento da velocidade de corte;

3.           A temperatura na usinagem é composta pela temperatura do cisalhamento e pelo atrito superficial;

4.           Sob baixas velocidades de corte, a principal influência na temperatura é o cisalhamento;

5.           Sob altas velocidades de corte, a principal influência na temperatura é o atrito na interface;

6.           O aumento na velocidade de corte reduz a velocidade do aumento da temperatura no cisalhamento e aumenta a velocidade de aumento da temperatura no atrito;

7.           A fração de calor na interface que flui para o cavaco aumenta com a velocidade de corte;

8.           Uma menor temperatura na interface entre cavaco e ferramenta é encontrada no corte ortogonal quando comparado com o corte convencional;

9.           A temperatura na interface pode ser calculada com razoável acurácia pelo método apresentado nesta investigação.

O texto original não encerrou nas Conclusões. Após isto, aconteceu uma seção de Discussões, ao qual qualquer leitor do periódico poderia endereçar aos autores seus comentários. Nesta seção, os autores citados ao longo do texto endereçam comentários. E os autores Chao e Trigger respondem aos comentários com as devidas justificativas.

Há dois pontos curiosos nas discussões. O primeiro é que M. Eugene Merchant endereça muitas congratulações e considera a contribuição de Chao e Trigger muito importante para o estudo da mecânica da formação do cavaco. E, de maneira muito educada, discorda da conclusão 4. E justifica sua discordância. Entretanto na última seção do artigo, denominada Fechamento dos Autores, Chao e Trigger explicam e justificam boa parte de suas conclusões, que não foram apresentadas ao longo do texto.

A segunda curiosidade, que me limitarei a não divulgar o nome dos autores da discussão, são ríspidos e procuram atacar os autores Chao e Trigger por não concordarem com a conclusão 7. Os autores seguramente não se envolveram na discussão e endereçaram seus agradecimentos àqueles que não os atacaram. A ética na ciência foi mantida e o texto encerra de maneira monumental.

Ciência para as massas.

(*) Marcelo Acacio de Luca Rodrigues é engenheiro mecânico, doutor em engenharia mecânica, licenciado em filosofia, microempresário e professor universitário.

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