Avaliação Experimental da Rugosidade da Superfície Durante o Torneamento do Aço SAE 1215 MS em um Torno CNC utilizando Refrigeração a Seco, Inundação e MQL

A integridade da superfície permanece um fator crucial para garantir a durabilidade e a funcionalidade de peças usinadas, especialmente em configurações de produção em larga escala. Este estudo investiga, por meio de experimentos controlados, os efeitos de três métodos de resfriamento e lubrificação—corte a seco, resfriamento por inundação e lubrificação de quantidade mínima (MQL)—em combinação com variáveis-chave de usinagem sobre a rugosidade média da superfície (Ra) durante o torneamento do aço SAE 1215 MS com boa usinabilidade. Os testes foram realizados em um torno CNC Tsugami BO12, empregando uma matriz ortogonal Taguchi L9 para variar sistematicamente três níveis de velocidade de corte (Vc), taxa de avanço (f) e profundidade de corte (t). A análise estatística utilizou análise de variância (ANOVA) e razões sinal-ruído (S/N) para interpretar os resultados. A ANOVA revelou que a taxa de avanço era o principal fator que influenciava a rugosidade da superfície, representando 50,4%–54,5% da variação total, com a velocidade de corte em segundo lugar (20,5%–23,7%) e profundidade de corte em terceiro (13,8%–17,6%). Comparações entre métodos mostraram que nenhuma técnica de resfriamento era universalmente superior; o MQL foi mais eficaz a uma velocidade moderada de 94,20 m/min, mas o corte a seco proporcionou o melhor acabamento a uma velocidade mais alta de 113,04 m/min—um benefício inesperado. O melhor acabamento superficial obtido foi de 0,713 µm, registrado em condições secas a 113,04 m/min, com um avanço de 0,06 mm/rev e uma profundidade de corte de 1,5 mm. Esse desempenho resulta de uma interação significativa entre Vc e t, exclusiva da usinagem a seco, na qual uma maior profundidade de corte—geralmente vista como uma desvantagem—torna-se vantajosa em altas velocidades, destacando o papel complexo das interações do processo na otimização da qualidade da superfície e ressaltando o papel sutil das interações do processo na otimização da qualidade da superfície.