RUGOSIDADE TÉCNICO_PAULO

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RUGOSIDADE

A necessidade de fabricao de produtos cada vez menores, mais leves, com maior exatido e, se possvel, com baixo custo, tem constantemente lanado desafios engenharia de fabricao. Os componentes de construo mecnica, pelas exigncias da moderna tecnologia, vm se caracterizando pela crescente preciso do acabamento superficial e emprego de folgas cada vez sob maior controle.

Essas exigncias so tanto mais importantes quanto se considerar os ajustes, o atrito, o desgaste, a corroso, aparncia, resistncia fadiga, escoamento de fluidos (paredes de tubos e dutos) etc., ou seja, as ocorrncias que normalmente se verificam na montagem das peas ou quando estas esto em servio.

Com o desenvolvimento dos equipamentos de alta preciso um bom acabamento superficial das peas usinadas, utilizadas em suas montagens, tornou-se um item obrigatrio. Portanto o estudo do acabamento superficial nesses materiais se justifica devido influncia deste nas condies de funcionamento e na confiabilidade dos componentes mecnicos, sendo por isso um dos principais itens analisados no estudo de integridade superficial de componentes usinados.

O acabamento superficial medido atravs dos erros ou desvios apresentados pela pea aps sua fabricao. Estes erros classificados em: ou desvios podem ser

- Erros Macrogeomtricos e - Erros Microgeomtricos.

ERROS MACROGEOMTRICOS X ERROS MICROGEOMTRICOS

Erros Macrogeomtricos:- Retitude; - Circularidade; - Cilindricidade; - Planeza, etc.

Erros Microgeomtricos:- Rugosidade.

Erros Macrogeomtricos

Erros Microgeomtricos

O que rugosidade?

O que rugosidade? o conjunto de irregularidades, isto , pequenas salincias e reentrncias que caracterizam uma superfcie. Rugosidade ou textura primria caracterizada por Sulcos ou marcas deixados pelo agente que atacou a superfcie durante a usinagem (ferramenta de tornear, rebolo, etc.). Ou pelos parmetros de corte (Profundidade de corte, avano, velocidade de corte, lubrificao x refrigerao, etc.) A rugosidade desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecnicos, sendo hoje um dos principais itens de avaliao de processos de fabricao.

Conceitos fundamentais:- Superfcie geomtrica; - Superfcie real.

Superfcie Efetiva

Perfil geomtrico

Perfil real

Perfil efetivo

A rugosidade da superfcie final, obtida durante a operao de usinagem, pode ser considerada como a soma de dois efeitos independentes:

A rugosidade da superfcie terica que o resultado da geometria da ferramenta e do avano;

A rugosidade da superfcie real que o resultado das irregularidades da operao de corte.

Comparao da superfcie terica com a superfcie real obtida em operaes de torneamento

Qual importncia da rugosidade?

Qual importncia da rugosidade?- Qualidade de deslizamento; - Resistncia ao desgaste; - Possibilidade de ajuste do acoplamento forado; - Resistncia oferecida pela superfcie ao escoamento de fluidos e lubrificantes;

Qual importncia da rugosidade?- Qualidade de aderncia que a estrutura oferece s camadas protetoras; - Resistncia corroso e fadiga; - Vedao; - Aparncia.

O que causa a Rugosidade?

O que causa a Rugosidade?- Imperfeies nos mecanismos das mquinasferramenta; - Vibraes no sistema pea-ferramenta; - Desgaste das ferramentas; - O prprio mtodo de fabricao da pea.

So vrios os parmetros de usinagem que influenciam o acabamento superficial, entre eles pode-se citar: geometria da ferramenta de corte; geometria da pea; rigidez da mquina ferramenta; material da pea; material da ferramenta; condies de corte. No que se refere s condies de corte, os parmetros mais influentes so: o avano (f), a profundidade de corte (ap), e por fim a velocidade de corte (vc).

A seguir seguem alguns resultados da influncia dos parmetros de usinagem, quanto a rugosidade Ra e Ry na usinagem de um ao ABNT 4340 com pastilhas de metal duro recobertas:

Rugosidade x Velocidade de corte

Rugosidade x Velocidade de corte

Rugosidade x Profundidade de corte

Rugosidade x avano

Perfil terico da rugosidade de uma pea torneada

Conceitos para medio da rugosidade:

Comprimento de amostragem (Cut off)

Eliminao de erros Macrogeometricos atravs do Cut off

A1+A2 = A3

Linha mdia a linha paralela direo geral do perfil, no comprimento da amostragem, de tal modo que a soma das reas superiores, compreendidas entre ela e o perfil efetivo, seja igual soma das reas inferiores, no comprimento da amostragem

Rugosidade mdia (Ra)

Ra (roughness average) significa rugosidade mdia; CLA (center line average) significa centro da linha mdia

Rugosidade mxima (Ry)

Est definido como o maior valor das rugosidades parciais (Zi) que se apresenta no percurso de medio (lm). Por exemplo: na figura , o maior valor parcial o Z3, que est localizado no 3o cut off, e que corresponde rugosidade Ry.

Rugosidade total (Rt)

Corresponde distncia vertical entre o pico mais alto e o vale mais profundo no comprimento de avaliao (lm), independentemente dos valores de rugosidade parcial (Zi). Na figura abaixo, pode-se observar que o pico mais alto est no retngulo Z1, e que o vale mais fundo encontra-se no retngulo Z3. Ambos configuram a profundidade total da rugosidade Rt.

Rugosidade mdia (Rz)

Corresponde mdia aritmtica dos cinco valores de rugosidade parcial. Rugosidade parcial (Z i) a soma dos valores absolutos das ordenadas dos pontos de maior afastamento, acima e abaixo da linha mdia, existentes no comprimento de amostragem (cut off). Na representao grfica do perfil, esse valor corresponde altura entre os pontos mximo e mnimo do perfil, no comprimento de amostragem (le).

Indicao nos desenhos

Os smbolos e inscries devem estar orientados de maneira que possam ser lidos tanto com o desenho na posio normal como pelo lado direito.

TIPOS DE APARELHOS DE MEDIO DE RUGOSIDADE

Rugosmetro Com apalpador mecnico tipo estilete; Sonda tica tipo seguidor com transdutor do tipo indutivo.

Esquema de um apalpador mecnico tipo estilete com patim e transdutor do tipo indutivo

Esquema de uma sonda tica tipo seguidor com transdutor do tipo indutivo

ERROS DE MEDIO

Erros na representao de um perfil ocasionados pela geometria da ponta do estilete- Erros de forma do perfil; - Desgaste da ponta do estilete; - Dificuldade de medio em materiais macios; - etc.

Comparao entre as capacidades de penetrao nos vos de um perfil, para a ponta de um estilete mecnico e para o feixe laser de uma sonda ptica

Clculos de Rugosidade

Ry =

Ra =

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