Este texto sistematizado apresenta os principais resultados das pesquisas e análises realizadas nos últimos anos na área de usinagem na Universidade de São Paulo. As análises e as pesquisas foram conduzidas relacionando o processo de usinagem com os aspectos microestruturais e o comportamento mecânico dos materiais usinados. O processo de usinagem é complexo e apresenta muitas variáveis, assim a pesquisa realizada se concentrou em: (i) processo do torneamento; (ii) a região selecionada para avaliação do processo de corte foi a região onde ocorre o cisalhamento no cavaco (zona primária); (iii) sabe-se da importância das forças de atrito, mas esse aspecto não foi estudado; (iv) foi feita uma avaliação das melhores condições para realização dos ensaios tais como: determinação dos parâmetros de corte, geometria e estado de tensões. A determinação dessas condições foi importante para que pudessem ser feitas comparações entre diferentes materiais e/ou microestruturas; (v) para se comparar os materiais estudados, foi feita uma avaliação das medidas obtidas durante os ensaios que pudessem ser comparativas. As forças de corte mostraram-se adequadas, mas não são suficientes para explicar os mecanismos; (vi) foi feita uma análise crítica a algumas equações constitutivas com relação ao uso das mesmas para modelagem dos processos de usinagem, tanto ponto de vista macro como do micromecânico; (vii) foi feita uma análise do processo de corte, abrangendo os aspectos da microestrutura, em especial foi analisado o efeito de inclusões (MnS) como elemento concentrador de tensão; (viii) protótipos de ferramentas foram e estão sendo manufaturados utilizando o processo de plasma pulsado (SPS). Esses protótipos foram avaliados em relação às suas microestruturas e aos efeitos de parâmetros de processo.Considera-se que a maior contribuição deste trabalho de pesquisa está na forma diferenciada de estudar o processo de corte (no que se refere ao material usinado e à ferramenta). Nesta pesquisa a abordagem microestrutural traz informações complementares para a modelagem e análise de processos de fabricação.

This work presents the main results of the research conducted in the last years at the University of São Paulo on the subject of Machining, which is complex and present many variables involved. The analysis carried out aimed to establish relationships between microstructural features, mechanical behavior and the machining process. Therefore, the analyses were conducted as follows: (i) The machining process evaluated was turning; (ii) the region selected to evaluate the process was the shear region of the chip; (iii) the friction, although important, was not considered; (iv) the best cutting conditions, such as cutting parameters, geometry and state of tension near the shear region in the chip, were determined during research development, allowing the study of the effect of microstructural features; (v) the machinability of the different materials or different microstructures were compared by measurement of cutting forces. It is worthwhile mentioning that these results were enough to analyze the differences, but were not enough to explain the cutting mechanism; (vi) macromechanical and micromechanical behavior of the materials were analyzed by means some constitutive relationships; (vii) materials containing different microstructural features were analyzed. The most important feature was the presence, or not, of manganese sulfide (MnS) inclusions. The machining and the mechanical behavior of the materials were compared in order to evaluate the effect of inclusions as stress intensity factors; (viii) prototypes of tools made of cemented carbides and steel were manufactured by means of Spark Plasma Sintering (SPS). Analyses on the sintering process and obtained microstructures have shown that it is viable to manufacture a tool by means of SPS.Overall, the main contribution of these seven topics is the benefit of the approach of presenting the analyses comparing the machining behavior with the microstructural features and the mechanical behavior of the materials.