DOI: 10.5281/zenodo.18698709
title: DATASET – FRESAMENTO FRONTAL DO AÇO VP100

description: Autor: Danilo dos Santos Oliveira Afiliação: Instituto Federal de Goiás (IFG) / Universidade de Brasília (UnB) Contato: danilo.oliveira@ifg.edu.br

1) VISÃO GERAL Este repositório contém o conjunto de dados experimentais associados à tese de doutorado sobre fresamento frontal a seco do aço VP100, contemplando:

- Ensaios principais   • Ensaio de vida (vida da ferramenta por desgaste de flanco, rugosidade e volume removido)   • Ensaio de força (séries temporais de força medidas por dinamômetro)

- Ensaios complementares   • Ensaios de aderência (risco/scratch e imagens de indentação)   • Caracterização por microscopia (MEV/EDS de revestimentos e do aço VP100)

- Imagens de evolução do desgaste (registros visuais da progressão do desgaste por condição e réplica)

Os arquivos foram preservados, sempre que possível, em seus formatos originais de aquisição/exportação, para manter a rastreabilidade e permitir o reprocessamento.

2) PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL (RESUMO) O experimento principal segue um planejamento fatorial completo 2³ com três fatores em dois níveis:

- Velocidade de corte: Vc = {125, 175} m/min - Avanço por dente: fz = {0,10, 0,20} mm/dente - Profundidade de corte: ap = {0,7, 1,0} mm

As oito condições (A–H) são:

Condição | Vc (m/min) | fz (mm/dente) | ap (mm) A | 125 | 0,10 | 0,7 B | 125 | 0,10 | 1,0 C | 125 | 0,20 | 0,7D | 125 | 0,20 | 1,0 E | 175 | 0,10 | 0,7F | 175 | 0,10 | 1,0g | 175 | 0,20 | 0,7H | 175 | 0,20 | 1,0

Cada condição possui 3 réplicas (1–3), totalizando 24 ensaios por revestimento e 96 ensaios no conjunto principal.

3) REVESTIMENTOS (CÓDIGOS) Os revestimentos são organizados em quatro classes (C0–C3), coerentemente com os nomes nos arquivos:

- C0: SEM_REVESTIMENTO (metal duro sem revestimento) - C1: BALINT (Balinit A – TiN) - C2: LATUMA (AlTiN) - C3: DURANA (AlTiN/TiSiXN)

Observação: em alguns ensaios complementares (risco), há arquivos apenas para C1–C3.

4) ESTRUTURA DE PASTAS Os pastas do dataset em anexo são::

Dataset├─ Ensaio_de_vida/ ├─ Ensaio_de_forca/ ├─ Ensaios_de_aderencia/ ├─ Imagens_Desgastes/ └─ MEV+EDS/

5) ENSAIO DE VIDA (Ensaio_de_vida/) Contém planilhas Excel, uma por revestimento: - Vida_C0.xlsx - Vida_C1.xlsx - Vida_C2.xlsx - Vida_C3.xlsx

5.1) ABAS (FOLHAS) As planilhas contêm abas nomeadas por condição e réplica: - A1 … H3 (24 abas por revestimento)

A nomenclatura Ax / Bx / ... / Hx significa: - Letra (A–H): condição do planejamento 2³ - Número (1–3): réplica

5.2) COLUNAS PRINCIPAIS (DICIONÁRIO) As colunas típicas nas abas A1 … H3 incluem: - Passadas: número de passadas acumuladas (inteiro) - L (mm): comprimento de usinagem por passada (tipicamente 200 mm) - C (mm): largura de corte (ae, especificamente 50 mm) - Área (cm²): área removida por passada (derivada de L × C) - V (cm³): VMR coluna acumulada (volume de material acumulado acumulada consistente com o VMR definido na metodologia) - Vc: velocidade de corte (m/min) - F: avanço por dente (fz, mm/dente) - Ap: profundidade de corte (ap, mm) - VB: desgaste de flanco máximo (VBmax). Na prática, os valores aparecem na ordem de centenas (ex.: 157, 193, 301), consistentes com µm (por exemplo, 301 µm = 0,301 mm). - Ra1, Rq1, Rz1… Ra3, Rq3, Rz3: rugosidade (três leituras por ponto)

5.3) VALORES AUSENTES (MISSING) E AMOSTRAGEM DE VB Valores ausentes podem ocorrer por dois motivos principais: (i) Estratégia de amostragem: o VB não foi registrado a cada passada; Foi marcada a cada 4 últimas (após o faceamento do bloco), com intervalo menor quando o fim de vida se aproximava. (ii) Interrupção do ensaio: em caso de falha catastrófica, o ensaio pode terminar sem registro de algumas grandezas nas últimas últimas.

Os valores ausentes foram preservados para manter a integridade do registro original.

6) ENSAIO DE FORÇA (Ensaio_de_forca/) Contém 96 arquivos .txt com séries temporais exportadas do sistema de aquisição (DynoWare), amostradas a 1 kHz.

6.1) CONVENÇÃO DE NOMES Padrão: Teste+<REVESTIMENTO>+<CONDICAO><REPLICA>_1.txt

Exemplos: - Teste+BALINT+A1_1.txt - Teste+SEM_REVESTIMENTO+H3_1.txt

Onde: - <REVESTIMENTO> ∈ {SEM_REVESTIMENTO, BALINT, LATUMA, DURANA} - <CONDICAO><REPLICA> ∈ {A1… H3}

6.2) FORMATO DO ARQUIVO Os arquivos .txt possuem título e dados em colunas, com separação por TAB. A estrutura típica é:

- Linha 1: identificador do ciclo - Linha 2: nomes das colunas (ex.: "Time Ch1 Ch2 Ch3 Ch4") - Linha 3: unidades (ex.: "s NNN N") - Linhas seguintes: dados numéricos (série temporal)

As colunas são: - Time(s): tempo (incrementos típicos de 0,001 s) - Ch1 (N): canal de força 1 (tipicamente associado a Fx) - Ch2 (N): canal de força 2 (tipicamente associado a Fy) - Ch3 (N): canal de força 3 (tipicamente associado a Fz) - Ch4 (N): canal adicional (FFT conforme configuração do dinamômetro e do software de aquisição)

Observação: o mapeamento exato de Ch1–Ch4 para eixos do dinamômetro depende da configuração do ensaio e deve ser interpretado em conjunto com a documentação do sistema de aquisição e a metodologia descrita na tese.

7) IMAGENS DE EVOLUÇÃO DO DESGASTE (Imagens_Desgastes/) Esta pasta contém registros visuais da evolução do desgaste de flanco ao longo dos ensaios de vida.

Estrutura:

Imagens_Desgastes/ └─ Revestimento_Ck/    ├─ A1/ A2/ A3/    ├─ B1/ B2/ B3/    ├─ ...    └─ H1/ H2/ H3/

- Revestimento_Ck segue C0, C1, C2 e C3. - Cada subpasta A1 … H3 corresponde à condição (A–H) e réplica (1–3).

Dentro de cada pasta (por exemplo H1/), os arquivos seguem o padrão: - H1-0, H1-1, H1-2, …, H1-n

onde o sufixo (-0, -1, …) representa a sequência temporal de registros ao longo do ensaio para aquela condição e réplica.

8) ENSAIOS DE ADERÊNCIA (Ensaios_de_aderencia/) 8.1) ENSAIO DE RISCO (scratch) – Ensaio_de_Risco/ Arquivos exportados do equipamento CETR/UMT: - .txt (dados + cabeçalho com metadados) - .tst (procedimento do ensaio) - .env (configurações)

Os arquivos .txt incluem cabeçalho e, tipicamente, variáveis como: Fx (N), Fz (N), Z (mm), Y (mm), V2 (mm/s), T (s), Ff (N), COF.

8.2) ENSAIO DE INDENTAÇÃO – Ensaio_de_indentacao/ Contém imagens e metadados associados: - MEV_indentacao/ (imagens .tif) - Microscopia_indentacao/ (imagens .tif e metadados _meta.xml)

9) MEV/EDS (MEV+EDS/) Inclui arquivos de caracterização dos revestimentos e do aço VP100: - MEV+EDS_Revestimento/MEV/ (imagens .tif) - MEV+EDS_Revestimento/EDS/ (relatórios .docx) - Microscopia+MEV+EDS_VP100/ (imagens .tif, metadados .xml e relatórios .docx)

10) OBSERVAÇÕES FINAIS - Os dados estão organizados para permitir rastreabilidade por revestimento (C0–C3), condição (A–H) e réplica (1–3). - Os procedimentos experimentais, instrumentação e critérios (por exemplo VBmax e VMR) estão descritos na tese associada a este conjunto de dados.