O desenvolvimento e aplicação de um dispositivo de mistura de fluidos lubrificantes para usinar uma amostra da liga Ti-6Al-4V foram o foco deste trabalho. Para a construção do dispositivo contou-se com simulações fluidodinâmicas e dados de vazão foram simulados, implementados e medidos. O dispositivo permitiu a escolha e interação de diferentes misturas de fluidos lubrificantes. Os ensaios de fresamento foram realizados de acordo com um planejamento experimental. As condições de corte (avanço, velocidade de corte e profundidade de corte) utilizadas no fresamento das amostras foram definidas como variáveis independentes do planejamento fatorial e as forças de usinagem foram medidas com um dinamômetro. Um planejamento experimental completo de três variáveis e dois níveis com dois pontos centrais e uma réplica foi usado para a análise estatística de cada abordagem de lubrificação e resfriamento utilizado. Após as operações de usinagem, parâmetros de rugosidade, desgaste dos insertos de corte, dureza e deformação microestrutural a partir da superfície usinada foram medidos. As superfícies usinadas decorrentes de cada estratégia foram analisadas. As respostas em função das variáveis independentes para cada condição de lubrificação e resfriamento foram obtidas pela utilização do software Statistica. Novas concepções de misturas de fluidos para a lubrificação e resfriamento aplicadas como MQL foram propostas com a utilização de misturas de CO2 sólido com grafite e CO2 sólido com Etanol (hidratado e puro). Uma abordagem criogênica utilizando nitrogênio líquido por ciclos foi proposta. Redes neurais artificiais foram treinadas e testadas com o intuito de obter-se resultados semelhantes aos das variáveis dependentes medidas. O avanço e a profundidade de corte foram as variáveis mais influentes para a rugosidade e forças de usinagem. A estratégia de lubrificação e resfriamento utilizando Etanol e grafite obteve resultado próximo à abordagem criogênica quando comparadas as rugosidades e ambas propiciaram melhores acabamentos.

This work aimed to describe the development and application of a device that mixes lubricating fluids to machine a sample of Ti-6Al-4V alloy. To build the device, CFD simulations were used, and flow data were simulated, implemented, and measured. The device allowed the choice and interaction of different mixtures of lubricating fluids. The milling tests were carried out according to an experimental design. The cutting conditions (feed, cutting speed and depth of cut) used in milling the samples were defined as variables independent of the factorial design and the machining forces were measured with a dynamometer. A complete three-variable, two-level experimental design with two center points and a replica was used for the statistical analysis of each lubrication and cooling approach. After machining operations, parameters of roughness, wear of cutting inserts, hardness and microstructural deformation from the machined surface were measured. Machined surfaces resulting from each strategy were analyzed. Responses as a function of the independent variables for each lubrication and cooling condition were obtained using the Statistica software. New concepts of fluid mixtures for lubrication and cooling applied as MQL were proposed using mixtures of solid CO2 with graphite and solid CO2 with Ethanol (hydrated and pure). A cryogenic approach using cycled liquid nitrogen has been proposed. Artificial neural networks were trained and tested to obtain results similar to those of the measured dependent variables. Feed and depth of cut were the most influential variables for roughness and machining forces. The lubrication and cooling strategy using ethanol and graphite obtained a result close to the cryogenic approach when comparing the roughness and both provided better surface finishes.