A maquinagem de furos é geralmente uma das operações mais demoradas no fabrico de peças. No sentido de aprimorar a sua eficiência, o estudo aprofundado deste processo de fabrico assume uma importância fundamental com vista a tornar esta operação mais rentável sem comprometer a qualidade e funcionalidade do elemento a obter. A fresagem helicoidal apresenta-se como uma alternativa viável à furação convencional, com vantagens em termos de qualidade de furo e versatilidade do processo, permitindo produzir furos de diferentes diâmetros com a mesma ferramenta. Este trabalho tem como objetivo maquinar furos em aço AISI 1045, usando fresas de metal duro, para compreender a relevância dos parâmetros de corte (velocidade de corte e profundidade de corte axial) e do diâmetro de ferramenta na qualidade final do furo. Todo o processo experimental segue um design fatorial 2ᶟ e análise estatística, para ajudar a determinar a influência dos parâmetros e do diâmetro de ferramenta na qualidade do furo. Do trabalho realizado, foi possível concluir que é possível obter furos de classe IT7 de tolerânciamento dimensional com a combinação de parâmetros u-sada. Adicionalmente, foi concluído que os parâmetros usados no processo devem ser ajustados conforme os requisitos necessários do furo a produzir. Isto deve-se ao facto de a variação dos parâmetros causar diferentes efeitos em certos indicadores de qualidade, tal como o facto de maiores diâmetros de ferramenta aumentarem o tempo de corte em 60%, mas proporcionarem melhor precisão geométrica (o erro do diâmetro nominal diminuiu em 1%).

Hole machining is generally one of the most time-consuming operations in the manufacturing of parts. To improve its efficiency, an in-depth study of this manufacturing process is fundamentally important to make this operation more cost-effective without compromising the quality and functionality of the produced component. Helical milling presents itself as a viable alternative to conventional drilling, offering advantages in terms of hole quality and process versatility, allowing for the production of holes with different diameters using the same tool. This study aims to machine holes in AISI 1045 steel using carbide end mills, to understand the impact of cutting parameters (cutting speed and axial cutting depth) as well as tool diameter on the final hole quality. The entire experimental process follows a 2ᶟ factorial design and includes statistical analysis to determine the influence of the parameters and tool diameter on hole quality. From the study conducted, it was possible to conclude that IT7 dimensional tolerance class holes can be obtained with the combination of parameters used. Additionally, it was concluded that the parameters used on the process should be adjusted according to the necessary requirements for the hole being produced. This is because the variation in parameters causes different effects on certain quality indicators, such as the fact that increased tool diameter expands cutting time by 60%, but results in better geometric accuracy (the nominal diameter error decreased by 1%).

Mestrado em Engenharia Mecânica