Aplicações da simulação na microusinagem: uma revisão bibliográfica
DOI:
https://doi.org/10.47456/bjpe.v12i5.52833Resumo
A microusinagem tem ganhado importância crescente devido à demanda por componentes em escala micrométrica. Nesse cenário, a simulação emerge como uma ferramenta importante, permitindo a modelagem e análise detalhada dos processos micrométricos sem a necessidade de experimentação física. O presente artigo tem como objetivo realizar uma revisão bibliográfica sobre a aplicação da simulação na microusinagem, identificando as principais variáveis analisadas e softwares empregados. Para atingir esse objetivo, inicialmente, o tema foi delimitado para identificar lacunas na área de pesquisa, e foram determinados os termos de busca: "microusinagem" e "simulação". As fontes de dados consultadas foram as indexadas no SCOPUS. Na segunda fase, foi estabelecido o método de seleção dos artigos, começando com uma triagem dos resumos e, posteriormente, uma leitura completa dos artigos para seleção final. Também, foi conduzida uma análise bibliométrica das publicações que tratam do uso de simulação na microusinagem. As informações extraídas dos estudos incluíram os materiais investigados, os parâmetros utilizados e as variáveis controladas. Na fase final, a revisão foi escrita e as conclusões foram formuladas. Os resultados mostram que a simulação é uma ferramenta importante na microusinagem, oferecendo uma visão aprofundada dos processos e permitindo a otimização de diversos parâmetros.
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Referências
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
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