análise estatística da rugosidade 3d obtida de superfícies ... · utilizou-se como corpos de...
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Grupo 1
C.P. 1C.P. 4C.P. 11C.P. 12C.P. 13C.P. 17C.P. 19
Média
2,3 μm
Desvio
0,6
Grupo 3
C.P. 5
C.P. 8
C.P. 9
Média
5 μm
Desvio
2
Grupo 2
C.P. 2
C.P. 3
C.P. 6
C.P. 7
Média
3,3 μm
Desvio
0,8
Grupo 4C.P. 10
C.P. 14
C.P. 15
C.P. 16
C.P. 18
Média
1,5 μm
Desvio
0,3
Análise estatística da rugosidade 3D obtida de superfícies retificadas
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
AMARAL, Pedro Luiz Fiad do; PINTAÚDE, Giuseppe; TAKEHARA, [email protected]; [email protected]; [email protected]
Resumo
O objetivo principal deste estudo é analisar os parâmetros de rugosidade apresentados em dezenove amostras, sendo estas divididas em dois grupos de materiais distintos, onde nove amostras são de aço SAE 1010 e as demais amostras de aço SAE 1045. Todas foram submetidas ao processo de retificação plana tangencial, com os mesmo parâmetros de entrada para ambos os materiais. As análises das superfícies retificadas foram realizadas através de um rugosímetro 3D de interferometria de luz branca. Baseado na variação estatística do parâmetro Sq (rugosidade média quadrática) as amostras são reagrupadas em quatro grupos, os quais são relacionados com os parâmetros de retificação.
Palavras-chave: Rugosidade, parâmetro Sq.
Introdução
O objetivo do presente trabalho é analisar estatisticamente a rugosidade 3D com foco nos parâmetros Sq(rugosidade média quadrática), Sdq (raiz quadrada da inclinação) e Sds (densidade de cumes) de amostras retificadas em lotes semelhantes, de modo a verificar o efeito de variáveis do processo na qualidade dos resultados. Os parâmetros Sq e Sdq são os equivalentes 3D ao parâmetros Rq e Rdq em 2D, respectivamente. O parâmetro Sds é definido pela equação:
Sendo M e N o número de pontos amostrados nas direções x e y, respectivamente, e ΔxΔy a dimensão da área mensurada
Agradecimentos
Referências
Dong, P. W.; Sullivan, P. J.; Stout, K. J.. Comprehensive study of parameters for characterizing three-dimensional surface topography I: Some inherent properties of parameter variation, Wear, 1992
KONIG, H. C. Tecnologia de fabricação vol. 2. Tradução: Walter L. Weingaertner. 1980.
As medições de rugosidade das superfícies retificadas foram realizada com o auxílio de um rugosímetro 3D de interferometria de luz de branca, utilizando ampliação de 20x, onde se coletou dados de três áreas de aproximadamente 3,25 x 3,25mm de cada amostra, em locais aleatórios da superfície.
Grupo 1: Amostras aço SAE 1010
Grupo 2 : Amostras aço SAE 1045
Metodologia
Utilizou-se como corpos de prova cilindros de aço previamente usinados, sendo estes compostos de nove peças de aço SAE 1010 de mesma altura (50mm), mas com diâmetros diferenciados (30 a 70mm), e dez corpos de mesma altura (20mm) e diâmetro (56mm), de aço SAE 1045.
Vel. longitudinal da mesa
32,5 mm/seg
Vel. transversal da mesa
10 mm/min
Vel. de corte
32,5 m/seg
Penetração de trabalho
0,030 mm
Especificação do rebolo
Dimen.:355,6x31,75x127mmAA80K6V2
Os mesmos procedimentos foram realizados nas amostras do grupo 2.
Rugosímetro 3D Talysurf CCI Lite
Os corpos de prova foram separados em dois grupos, tendo como critério apenas o tipo de material da amostra. Por mera questão de simplicidade, denotaremos o grupo 1 como sendo as amostras de aço SAE 1010, numeradas de 1 a 9, e o grupo 2 como os corpos de aço SAE 1045, numeradas de 10 a 19.
Todos os corpos de prova do grupo 1 foram fixados ao mesmo tempo na mesa magnética de uma retifica plana tangencial. Utilizou-se os seguintes parâmetros de retificação:
Conclusões
Apesar da utilização dos mesmos parâmetros de usinagem para todos os corpos de prova, os resultados das rugosidades obtidas apresentaram certa variação mesmo dentro de um grupo específico de material. Algumas hipóteses podem ser elaboradas na tentativa de justificar a variabilidade encontrada nos resultados:• Variabilidade dos materiais;• Condições de entrada e saída do rebolo na amostra;• Geometria dos corpos: relação entre altura e diâmetro, e a área de contato
entre o corpo de prova e a mesa magnética.
Resultados
Dentro dos parâmetros analisados : Sq, Sdq e Sds, o parâmetro Sq foi o que apresentou a maior discrepância entre os dados coletados. Com base na análise estatística de variância com nível de confiança de 5% do parâmetro Sq, as amostras foram realocadas em 4 grupos.
Topografia C.P. 12 Topografia C.P. 8 Topografia C.P. 14 Topografia C.P. 7
Sds =