2010Prof. Escopel. 2010Prof. Escopel Rugosidade Superficial Superfícies, por mais perfeitas que...

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Rugosidade SuperficialRugosidade Superficial

Superfícies, por mais perfeitas que Superfícies, por mais perfeitas que

pareçam, são uma herança do método pareçam, são uma herança do método

empregado em sua obtenção empregado em sua obtenção

(torneamento, fresamento, retífica, (torneamento, fresamento, retífica,

lapidação, etc.)lapidação, etc.). .

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Rugosidade SuperficialRugosidade Superficial

Superfícies apresentamSuperfícies apresentam

irregularidades, com espaçamento irregularidades, com espaçamento

regularregular ou ou irregularirregular que tendem a que tendem a

formar um padrão ou textura formar um padrão ou textura

característicos em sua formaçãocaracterísticos em sua formação..

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Definições BásicasDefinições Básicas

Superfície GeométricaSuperfície Geométrica(por definição sem (por definição sem erros)erros)

Superfície Superfície EfetivaEfetiva(do rugosímetro)(do rugosímetro)

Superfície Superfície RealReal(da própria peça)(da própria peça)

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Definições BásicasDefinições Básicas

Perfil GeométricPerfil Geométricoo(por definição sem erros)

Perfil Perfil RealReal (gerado pelo corte perpendicular)

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Definições BásicasDefinições Básicas

Perfil Perfil EfetivoEfetivo (gerado pelo sistema de

medição)

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Definições BásicasDefinições Básicas

Perfil Perfil CompostoComposto (rugosidade + (rugosidade + ondulação)ondulação)

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Definições BásicasDefinições Básicas

Perfil Perfil de Rugosidadede Rugosidade (filtrado)(filtrado)

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Definições BásicasDefinições Básicas

Linha Média: Posicionada de tal forma que a Linha Média: Posicionada de tal forma que a soma das áreas por cima seja igual à soma das soma das áreas por cima seja igual à soma das

áreas por baixo áreas por baixo

Linha Média

Ys

Yi

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ComponentesComponentes

Comprimento da Rugosidade

Comprimento da Ondulação

Amplitude da Rugosidade

Amplitude da Ondulação

Orie

ntaç

ã

o do

s

Sulcos

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IMPORTÂNCIAIMPORTÂNCIA Aumento da resistência ao desgasteAumento da resistência ao desgaste Ajuste de rolamentos em eixosAjuste de rolamentos em eixos Manutenção de filme lubrificante em Manutenção de filme lubrificante em mancaismancais Resistência ao lascamento da aresta Resistência ao lascamento da aresta

de cortede corte Resistência à corrosão de cilindros Resistência à corrosão de cilindros hidráulicoshidráulicos

Aumento da resistência ao desgasteAumento da resistência ao desgaste Ajuste de rolamentos em eixosAjuste de rolamentos em eixos Manutenção de filme lubrificante em Manutenção de filme lubrificante em mancaismancais Resistência ao lascamento da aresta Resistência ao lascamento da aresta

de cortede corte Resistência à corrosão de cilindros Resistência à corrosão de cilindros hidráulicoshidráulicos

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ImportânciaImportância

Influência na capacidade Influência na capacidade relativa de cargarelativa de carga Influência na transmissão de Influência na transmissão de calorcalor Qualidade de imagem de Qualidade de imagem de componentes ópticoscomponentes ópticos Aspecto estéticoAspecto estético

Influência na capacidade Influência na capacidade relativa de cargarelativa de carga Influência na transmissão de Influência na transmissão de calorcalor Qualidade de imagem de Qualidade de imagem de componentes ópticoscomponentes ópticos Aspecto estéticoAspecto estético

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Rugosidade e OndulaçãoRugosidade e Ondulação

(A) Rugosidade = textura primária (herança do meio de ataque) (B) Ondulação = textura secundária (derivada da usinagem, tratamento

térmico, etc.)(C) Erro de forma = geometria (retilinidade, conicidade, etc.)

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Filtragem da OndulaçãoFiltragem da Ondulação

le1le1 = comprimento ideal= comprimento idealH1H1 = profundidade da rugosidade= profundidade da rugosidade

le2le2 = comprimento que = comprimento que ainda ainda incorpora ondulaçãoincorpora ondulaçãoH2H2 = profundidade que incorpora ondulação = profundidade que incorpora ondulação

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Conceito de FiltragemConceito de Filtragem

Uma linha média para cada perfil dentro do cutoffUma linha média para cada perfil dentro do cutoff

Linha MédiaLinha Média

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Conceito de FiltragemConceito de Filtragem

Todas as linhas médias são alinhadasTodas as linhas médias são alinhadas

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VALOR DE CUTOFFVALOR DE CUTOFFPERFIL PERIÓDICO:

Distância entre sulcos Cutoff

De 0,01 a 0,032mm 0,08mmMaior que 0,032 a 0,1mm 0,25mmMaior que 0,1 a 0,32mm 0,8mmMaior que 0,32 a 1mm 2,5mmMaior que 1 a 3,2mm 8mm

Acabamentos com ferramentas conformadas, usando Acabamentos com ferramentas conformadas, usando velocidade e avanço constante.velocidade e avanço constante.

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VALOR DE CUTOFFVALOR DE CUTOFF

PERFIL APERIÓDICO:

Rugosidade Ra Cutoff

Menor ou igual a 0,1µm 0,25mmMaior que 0,1 a 2µm 0,8mmMaior que 2 a 10µm 2,5mmMaior que 10µm 8mm

PERFIL APERIÓDICO:

Rugosidade Ra Cutoff

Menor ou igual a 0,1µm 0,25mmMaior que 0,1 a 2µm 0,8mmMaior que 2 a 10µm 2,5mmMaior que 10µm 8mm

Acabamentos com rebolo, ataque químico, Acabamentos com rebolo, ataque químico, etc.etc.

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VALOR DE CUTOFFVALOR DE CUTOFF

PERFIL APERIÓDICO:

Rugosidade Rz Cutoff

Menor ou igual a 0,5µm 0,25mmMaior que 0,5 a 10µm 0,8mmMaior que 10 a 50µm 2,5mmMaior que 50µm 8mm

PERFIL APERIÓDICO:

Rugosidade Rz Cutoff

Menor ou igual a 0,5µm 0,25mmMaior que 0,5 a 10µm 0,8mmMaior que 10 a 50µm 2,5mmMaior que 50µm 8mm

Acabamentos com rebolo, ataque químico, Acabamentos com rebolo, ataque químico, etc.etc.

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FILTROSFILTROSFiltros Analógicos e digitaisFiltros Analógicos e digitais

Nome Característica Característica Transmitância de Amplitude de Amplitude de Fase e comprimento de cut off

2CR75 2CR 75%

2CR50 2CR 50%

PC75 2CR Fase corrigida 75%

2CRPC50 2CR Fase corrigida 50%

PC50 Gaussiano Fase corrigida 50%

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FILTROSFILTROS

Filtragem Mecânica com Filtragem Mecânica com PatimPatim

PatimPatim

Direção de Direção de mediçãomedição

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PARÂMETROSPARÂMETROS

Podem ser classificados em Podem ser classificados em três categorias:três categorias:

• Parâmetros de AmplitudeParâmetros de Amplitude

• Parâmetros de EspaçamentoParâmetros de Espaçamento

• Parâmetros HíbridosParâmetros Híbridos . .

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Parâmetro - RaParâmetro - Ra

Ra é a média aritmética dos Ra é a média aritmética dos

valores absolutos dos desvios valores absolutos dos desvios

do perfil (Yi)do perfil (Yi)

Chamado também CLA e AAChamado também CLA e AA

N

i

YiNRa1

1

N

i

YiNRa1

1

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Parâmetro - RaParâmetro - RaDiversas formas com mesmo valor de RaDiversas formas com mesmo valor de Ra

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Emprego do RaEmprego do Ra CControle da rugosidade ontrole da rugosidade

continuamente nas linhas de continuamente nas linhas de produção, devido à sua facilidade de produção, devido à sua facilidade de obtenção.obtenção.

Superfícies onde o acabamento Superfícies onde o acabamento apresenta os sulcos de usinagem apresenta os sulcos de usinagem bem orientados (torneamento, bem orientados (torneamento, fresagem, etc.).fresagem, etc.).

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Emprego do RaEmprego do Ra

Superfícies de pouca Superfícies de pouca responsabilidade, por exemplo: responsabilidade, por exemplo: acabamentos para fins apenas acabamentos para fins apenas estéticosestéticos..

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Vantagens do RaVantagens do Ra

É o mais utilizado em É o mais utilizado em todo o mundotodo o mundo..

É aplicável à maioria É aplicável à maioria dos processos de dos processos de fabricaçãofabricação..

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Vantagens do RaVantagens do Ra

Devido a sua grande utilização, Devido a sua grande utilização, quase a totalidade dos quase a totalidade dos equipamentos equipamentos o o apresentamapresentam..

Os riscos superficiais Os riscos superficiais inerentes ao processo, não inerentes ao processo, não alteram substancialmente o seu alteram substancialmente o seu valorvalor..

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Desvantagens do RaDesvantagens do Ra

NNão sofrerá grande alteração se ão sofrerá grande alteração se aparecer um pico ou vale não típico da aparecer um pico ou vale não típico da superfície,superfície, ocultando tal defeitoocultando tal defeito..

NNão define a forma das irregularidades ão define a forma das irregularidades do perfido perfil.l. PPoderemos ter um mesmo valor oderemos ter um mesmo valor de Ra para processos de usinagem de Ra para processos de usinagem diferentesdiferentes..

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Desvantagens do RaDesvantagens do Ra

Nenhuma distinção é feita entre Nenhuma distinção é feita entre picos e valespicos e vales

OOnde há uma freqüência muito nde há uma freqüência muito alta de vales ou picos o parâmetro alta de vales ou picos o parâmetro não é adequado.não é adequado.

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Parâmetro - RqParâmetro - Rq

Rq é a raiz quadrada da média Rq é a raiz quadrada da média aritmética dos quadrados dos aritmética dos quadrados dos desvios do perfil (Yi) a partir desvios do perfil (Yi) a partir da linha média. (RMS – Root da linha média. (RMS – Root

Mean Square)Mean Square)

21

1

21

N

i

YiNRq21

1

21

N

i

YiNRq

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Parâmetro – Ry Parâmetro – Ry (ISO, JIS)(ISO, JIS)

Ry (ISO, JIS) é a soma da altura Yp do pico mais alto a Ry (ISO, JIS) é a soma da altura Yp do pico mais alto a partir da linha média e da profundidade Yv do vale partir da linha média e da profundidade Yv do vale

mais profundo a partir da linha médiamais profundo a partir da linha média

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Emprego do Ry Emprego do Ry (ISO, JIS)(ISO, JIS)

Superfícies de vedaçãoSuperfícies de vedação;;

Assentos de anéis de vedaçãoAssentos de anéis de vedação;;

Superfícies dinamicamente Superfícies dinamicamente carregadascarregadas;;

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Emprego do Ry Emprego do Ry (ISO, JIS)(ISO, JIS)

Tampões em geralTampões em geral;;

Parafusos altamente Parafusos altamente carregadoscarregados;;

Superfícies de Superfícies de deslizamento onde o deslizamento onde o perfil perfil efetivo é periódicoefetivo é periódico..

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Parâmetro – RzParâmetro – Rz (ISO, JIS)(ISO, JIS)

5

1

5

151

51

ii

YviYpiRz

5

1

5

151

51

ii

YviYpiRz

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É a média aritmética É a média aritmética

das distândas distâncias entre cias entre

os os picos locaispicos locais

N

i

SiNS1

1

N

i

SiNS1

1

Parâmetro - SParâmetro - S

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Parâmetro – PcParâmetro – Pc

OO par pico-vale par pico-vale (ciclo) é contado como pico e o(ciclo) é contado como pico e o resultado apresentado comoresultado apresentado como número de picos número de picos por centímetro ou por centímetro ou por por polegada polegada ee denominado denominado por “Contagem de Picos – Ppor “Contagem de Picos – Pcc” ” (Peak counter)(Peak counter)

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Parâmetro – Ry Parâmetro – Ry (DIN)(DIN)

Está definido como o maior valor das rugosidades Está definido como o maior valor das rugosidades parciais (Zi)parciais (Zi) no percursono percurso (lm). (lm). N Na figura acimaa figura acima::

valovalor Zr Z33

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Parâmetro – RzParâmetro – Rz (DIN)(DIN)

É a média aritmética dos 5 É a média aritmética dos 5 valores valores ZiZi existentes existentes dentro ddentro doo percurso d percurso dee amostragemamostragem lmlm.. 5

54321 ZZZZZRz

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Parâmetro – R3zParâmetro – R3z

5

333333 54321 zRzRzRzRzRzR

É a média aritmética dos 5 valores É a média aritmética dos 5 valores R3R3ZiZi existentes dentro d existentes dentro doo percurso dpercurso dee amostragem amostragem lnln..

1122

33

2233

11 112233

11 2233

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Emprego do R3zEmprego do R3z Superfícies de peças sinterizadas;

Peças fundidas e porosas em geral.

VantagensVantagens do R3zdo R3z Desconsidera picos e vales que não sejam representativos da superfície;

Caracteriza muito bem uma superfície que mantém uma certa periodicidade do perfil ranhurado;

De fácil obtenção com equipamento que forneça gráfico.

Desvantagens do R3zDesvantagens do R3z Não possibilita informação sobre a forma do perfil nem distância entre ranhuras;

Poucos equipamentos fornecem o parâmetro de forma direta.

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Parâmetro – tpParâmetro – tp

PPorcentagem da área de contato gerada pelo truncamento dos orcentagem da área de contato gerada pelo truncamento dos picos a uma certa profundidadepicos a uma certa profundidade

Tp =b1 + b2 + … +bn

lmx 100 (%)

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Recursos de acesso a Recursos de acesso a locais não locais não

convencionais de convencionais de mediçãomedição

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No fundo de canais

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No fundo de canais

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Medição em cilindros com suporte especial

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Em superfícies curvas

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Medição de contornos finos

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Medição com suporte especial

e mesa niveladora

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SímboloSímbologiagiaSímbolo Símbolo básico.básico.Nada Nada significa significa isoladamenteisoladamente

Símbolo Símbolo básico.básico.Nada Nada significa significa isoladamenteisoladamente Quando a Quando a

remoção de remoção de material é material é

exigidaexigida

Quando a Quando a remoção de remoção de

material é material é exigidaexigida

Quando a Quando a remoção de remoção de material não material não é permitidaé permitida

Quando a Quando a remoção de remoção de material não material não é permitidaé permitida

Quando for Quando for necessária a necessária a indicação do indicação do

processoprocesso

Quando for Quando for necessária a necessária a indicação do indicação do

processoprocesso

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SímboloSímbologiagia

Valor da Valor da rugosidaderugosidade

Valor da Valor da rugosidaderugosidade

Sobremetal Sobremetal para usinarpara usinarSobremetal Sobremetal para usinarpara usinar

Método de Método de obtençãoobtençãoMétodo de Método de obtençãoobtenção

Comprimento Comprimento amostragemamostragemComprimento Comprimento amostragemamostragem

Direção das Direção das estriasestriasDireção das Direção das estriasestrias