Aplicaciones de la simulación en el micromecanizado: una revisión bibliográfica

Autores/as

  • Tânia Dálete Pires Maia Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia Autor/a
  • Laura Teodora Miotto Reis Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia Autor/a
  • Aline Gonçalves dos Santos Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia Autor/a
  • André Alves de Resende Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia Autor/a
  • Stella Jacyszyn Bachega Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia Autor/a

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i5.52833

Resumen

La micromecanizado ha ganado una importancia creciente debido a la demanda de componentes a escala micrométrica. En este contexto, la simulación surge como una herramienta importante, ya que permite la modelación y el análisis detallado de los procesos micrométricos sin la necesidad de experimentación física. El presente artículo tiene como objetivo realizar una revisión bibliográfica sobre la aplicación de la simulación en la micromecanizado, identificando las principales variables analizadas y los softwares utilizados. Para alcanzar este objetivo, inicialmente se delimitó el tema para identificar lagunas en el área de investigación, y se definieron los términos de búsqueda: “micromecanizado” y “simulación”. Las fuentes de datos consultadas fueron las indexadas en SCOPUS. En la segunda fase, se estableció el método de selección de los artículos, comenzando con un cribado de los resúmenes y, posteriormente, una lectura completa de los artículos para la selección final. También se llevó a cabo un análisis bibliométrico de las publicaciones que abordan el uso de simulación en la micromecanizado. La información extraída de los estudios incluyó los materiales investigados, los parámetros utilizados y las variables controladas. En la fase final, se redactó la revisión y se formularon las conclusiones. Los resultados muestran que la simulación es una herramienta importante en la micromecanizado, ya que ofrece una comprensión profunda de los procesos y permite la optimización de diversos parámetros.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Tânia Dálete Pires Maia, Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia

    Possui graduação em Análise e Desenvolvimento de Sistemas pela Universidade Estácio de Sá (2020) . Tem experiência na área de Engenharia de Produção , com ênfase em Pesquisa Operacional. http://lattes.cnpq.br/8697770635414843

  • Laura Teodora Miotto Reis, Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia

    -

  • Aline Gonçalves dos Santos, Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia

    Professora no curso de Engenharia de Produção na Universidade Federal de Catalão (UFCAT). Atua no Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção da mesma Universidade. Atualmente, está como diretora de ensino na UFCAT. Possui graduação em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de Goiás (2014), mestrado (2016) e doutorado (2020) em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia, na área de concentração Processos de Fabricação. http://lattes.cnpq.br/0914296118265217

  • André Alves de Resende, Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia

    Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (2006), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (2009) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (2013). Atualmente é professor associado na Faculdade de Engenharia da Universidade Federal de Catalão. Na graduação é professor nos cursos de Engenharia Mecânica, Engenharia de Produção e Engenharia de Minas. Na Pós-Graduação atua no ''Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção''. Tem dedicado suas atividades de ensino, pesquisa, extensão e inovação principalmente ao estudo e desenvolvimento de processos de soldagem. É revisor de revistas internacionais de grande prestígio. Possui histórico de PDI concluídos e em andamento com empresas privadas e agências de fomento como FAPEG e CNPq. Já concluiu a orientação de 6 dissertações de mestrado, 14 monografias de especialização, 28 TCCs de graduação e 12 projetos de iniciação científica. http://lattes.cnpq.br/3492793149542286 https://orcid.org/0000-0001-6636-9968

  • Stella Jacyszyn Bachega, Universidade Federal de Catalão, Faculdade de Engenharia

    Possui doutorado (2013) e mestrado (2006) em Engenharia da Produção na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), e graduação (2005) em Administração pela Universidade Federal de Lavras (UFLA). Dentre as áreas de atuação em ensino, pesquisa e extensão, estão: pesquisa operacional, sistemas e tecnologia da informação, gestão de operações, sustentabilidade e administração. Realiza pesquisas que proporcionem abordagens transversais envolvendo duas ou mais das seguintes áreas: administração de setores específicos, engenharia de produção, computação, ambiental, estatística e automação. Ainda, é líder do Grupo de Estudos em Modelagem e Simulação - GEMS. http://lattes.cnpq.br/6057931770645811 https://orcid.org/0000-0002-7533-5361

Referencias

Abeni, S., Elisabetta, C., Tugrul, Ö., & Aldo, A. (2019). FEM simulation of micromilling of CuZn37 brass considering tool run-out. Procedia CIRP, 82, 172-177. https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.011

Abeni, S., Cappellini, C., & Attanasio, A. (2023). A novel 2D micromilling FEM simulation strategy to optimize the flow stress law of IN625. Procedia CIRP, 117, 432-437. https://doi.org/10.1016/j.procir.2023.03.073

Aramcharoen, A., Mativenga, P. T., Yang, S., Cooke, K. E., & Teer, D. G. (2008). Evaluation and selection of hard coatings for micro milling of hardened tool steel. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48(14), 1578-1584. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2008.05.011

Attia, U. M., Marson, S., & Alcock, J. R. (2013). Design and fabrication of a three-dimensional microfluidic device for blood separation using micro-injection moulding. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 228(6), 941-949. https://doi.org/10.1177/0954405413510153

Ba, S., Jain, N., Joseph, V. R., & Singh, R. (2017). Integrating analytical models with finite-element models: An application in micromachining. Journal of Quality Technology, 45, 200–212. https://doi.org/10.1080/00224065.2013.11917926

Balázs, B., Geier, N., Takács, M., & Davim, J. P. (2021). A review on micro-milling: recent advances and future trends. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 112, 655-684. https://doi.org/10.1007/s00170-020-06445-w

Chae, J., Park, S. S., & Freiheit, T. (2006). Investigation of micro-cutting operations. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 46(3-4), 313-332. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2005.05.015

Elias, J.V., Asams, S., & Mathew, J. (2019). Worn tool geometry–based flank wear prediction in micro turning. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 234(4), 710–719. https://doi.org/10.1177/09544054198892

Gao, C. & Huang, H. (2017). Micro machining technology: Developments and applications. Journal of Manufacturing Processes, 25, 185-199. https://doi.org/10.1007/s11465-017-0410-9

Hung, W. N. P. & Corliss, M. (2019). Micromachining of advanced materials. Micromachining. https://doi.org/10.5772/intechopen.89432

Jain, V. K., Sidpara, A., Balasubramaniam, R., Lodha, G. S., Dhamgaye, V. P., & Shukla, R. (2014). Micromanufacturing: A review - Part I. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 228(9), 973-994. https://doi.org/10.1177/09544054145394

Karimi, H. et al. (2024). A Thorough review of emerging technologies in micro and nanochannel fabrication: limitations, applications, and comparison. Micromachines, 15(10), 45. https://doi.org/10.3390/mi15101274

Kónya, M. & Kovács, Z. (2023). Effects of machining parameters and tool reconditioning on cutting force, tool wear, surface roughness and burr formation in Nickel-Based alloy milling, Materials, 16(22), 7140. https://doi.org/10.3390/ma16227140

Kumar, S. P., Jerald, J., Kumanan, S., & Prabakaran, R. (2014). A review on current research aspects in tool-based micromachining processes. Materials and Manufacturing Processes, 29(11-12), 1291-1337. https://doi.org/10.1080/10426914.2014.952037

Lee, J-H., & Sodemann, A. A. (2018). Geometrical simulation of chip production rate in micro-end milling. Procedia Manufacturing, 26, 209-216. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.029

Li, Y., Cheng, X., Zheng, G., Yan, J., Liu, H., & Li, X. (2022). Dynamic modeling and in-process parametric compensation for fabricating micro straight thin walls by micromilling. Journal of Materials Research and Technology, 18, 2480-2493. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.03.138

Markopoulos, A. P., Hadjicostas, C., & Manolakos, D. E. (2015). Investigation of the effect of cutting conditions and tool edge radius on micromachining with finite elements method. International Journal of Materials Forming and Machining Processes - IJMFMP, 2(1), 26-37. https://doi.org/10.4018/ijmfmp.2015010102

Masuzawa, T. (2000). State of the art of micromachining. CIRP Annals, 49(2), 473-488. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)63451-9

Mittal, R. K., Singh, R. K., Kulkarni, S. S., Kumar, P., & Barshilia, H. C. (2018). Characterization of anti-abrasion and anti-friction coatings on micromachining response in high speed micromilling of Ti-6Al-4V. Journal of Manufacturing Processes. 34(Part A), 303-312. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.06.021

Oliveira, D., Gomes, M. C., Oliveira, G. V., Santos, A. G., & Silva, M. B. (2021). Experimental and computational contribution to chip geometry evaluation when micromilling Inconel 718. Wear, 476, 203658. https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203658

Platt, T., Meijer, A., Merhofe, T., & Biermann, D. (2021). Simulation-based and experimental investigation of micro end mills with wiper geometry. Micromachines, 12(5), 496. https://doi.org/10.3390/mi12050496

Rahman, M., Lim, H. S., Neo, K. S., Kumar, A. S., Wong, Y. S., & Li, X. P. (2007). Tool-based nanofinishing and micromachining. Journal of Materials Processing Technology, 185 (1-3), 2-16. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.03.121

Santos, A. G. dos, Silva, M. B. da, Oliveira, G. V., & Jackson, M. J. (2023). Workpiece temperature investigation in micromilling of titanium alloy. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 47, 193-204. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2023.10.003

Shimada, S., Ikawa, N., Tanaka, H., Ohmori, G., Uchikoshi, J., & Yoshinaga, H. (1993). Feasibility study on ultimate accuracy in microcutting using molecular dynamics simulation. CIRP Annals, 42(1), 91-94. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)62399-3

Siregar, I., Saedon, J., Adenan, M., Nor, N., & Pazai, N. (2019). Contact phenomena in micromachining: Modelling and simulation. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 505, 012093. https://doi.org/10.1088/1757-899X/505/1/012093

Snyder, H. (2019). Literature review as a research methodology: An overview and guidelines. Journal of Business Research, 104, 333-339. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2019.07.039

Volgin, V. M., Lyubimov, V. V., & Davydov, A. D. (2016). Modeling and numerical simulation of electrochemical micromachining. Chemical Engineering Science, 140, 252-260. https://doi.org/10.1016/J.CES.2015.09.034

Wang, F., Cheng, X., Liu, Y., Yang, X., & Meng, F. (2017). Micromilling simulation for the hard-to-cut material. Procedia Engineering, 174, 693-699. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.209

Tosello, G., Bissacco, G., Cao, J., & Axinte, D. (2023). Modeling and simulation of surface generation in manufacturing. CIRP Annals, 72(2), 753-779. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2023.05.002

Wojciechowski, S. (2022). Estimation of minimum uncut chip thickness during precision and micro-machining processes of various materials-a critical review. Materials, 13(7), 1092. https://doi.org/10.3390/ma15010059

Wu, X.; Liu, L., Du, M., Shen, J., Jiang, F., Li, Y. & Lin, Y. (2020). Experimental study on the minimum undeformed chip thickness based on effective rake angle in micro milling. Micromachines, 11, 924. https://doi.org/10.3390/mi11100924

Zhang, H., Liu, H., & Zhang, N. (2022). A review of microinjection moulding of polymeric micro devices. Journal of Materials Processing Technology, 297, 117279. https://doi.org/10.3390/mi13091530

Sun, Q., Cheng, X., Liu, Y., Yang, X. & Li, Y. (2017). Modeling and simulation for micromilling mechanisms. Procedia Engineering, 174, 760-766. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.219

Publicado

2026-06-03

Número

Sección

N° Especial "VII Simpósio de Engenharia de Produção (SIENPRO)"

Cómo citar

Maia, T. D. P., Reis, L. T. M., Santos, A. G. dos, Resende, A. A. de, & Bachega, S. J. (2026). Aplicaciones de la simulación en el micromecanizado: una revisión bibliográfica. Brazilian Journal of Production Engineering, 12(5), 48-61. https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i5.52833