Rugosidade Final
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI
INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM
Otacilio Pedro dos Santos Filho – 24557
Eduardo Augusto Nogueira Mafra – 24971
Tiago Scaranello Carreira – 24671
Leonardo Cobra Branco – 24265
Raul Coutinho Costa – 23961
Bernardo de Carvalho Brissac Lamin – 24417
TRABALHO DE DES204: ACABAMENTO SUPERFICIAL DAS PEÇAS – RUGOSIDADE
ITAJUBÁ
2ºSEMESTRE/2012
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI
INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - IEM
Otacilio Pedro dos Santos Filho – 24557
Eduardo Augusto Nogueira Mafra – 24971
Tiago Scaranello Carreira – 24671
Leonardo Cobra Branco – 24265
Raul Coutinho Costa 23961
Bernardo de Carvalho Brissac Lamin – 24417
TRABALHO DE DES204: ACABAMENTO SUPERFICIAL DAS PEÇAS – RUGOSIDADE
ITAJUBÁ
2ºSEMESTRE/2012
Trabalho submetido a prof. Maris Stela do
Carmo Silveira, como requisito parcial para
aprovação na disciplina de DES204 do curso
de graduação em Engenharia Mecânica da
Universidade Federal de Itajubá.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 3
2 OBJETIVO 5
3 CLASSE DE RUGOSIDADE 6
3.1 RUGOSIDADE MÉDIA (Ra) 6
4 SIMBOLOGIA DA RUGOSIDADE EM DESENHOS TÉCNICOS 9
5 EXEMPLOS DE RUGOSIDADE 11
6 O APARELHO RUGOSÍMETRO 13
7 COMENTARIOS 15
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16
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1 INTRODUÇÃO
As superfícies de peças apresentam irregularidades quando observadas em
detalhes. Estas irregularidades são provocadas por sulcos ou marcas deixadas pela
ferramenta que atuou sobre a superfície da peça.
A importância do estudo do acabamento superficial aumenta na medida em
que cresce a precisão de ajuste entre as peças a serem acopladas, onde somente a
precisão dimensional, de forma e de posição não é suficiente para garantir a
funcionabilidade do par acoplado.
O acabamento superficial é fundamental onde houver desgaste, atrito,
corrosão, aparência, resistência à fadiga, transmissão de calor, propriedades óticas,
escoamento de fluidos e superfícies de medição (blocos- padrão, micrômetros,
paquímetros, etc.). O acabamento superficial é medido através da rugosidade
superficial, a qual é expresso em microns (mm ou m).
No Brasil, os conceitos de rugosidade superficial são definidos pela norma
ABNT NBR 6405-1985.
A rugosidade superficial é função do tipo de acabamento, da máquina-
ferramenta ou do processo de fabricação utilizado. Na an álise dos desvios da
superfície real em relação à superfície geométrica (ideal, de projeto), pode-se
distinguir os seguintes erros:
Erros macro-geométricos ou erros de forma: Podem ser medidos com
instrumentos de medição convencionais.
Erros micro-geométricos : Podem ser medidos somente com
instrumentos especiais tais como rugosímetros, perfilógrafos. Este s
instrumentos podem ser óticos, a laser ou eletromecânicos.
A Figura 1 mostra a medição da rugosidade superficial através de um
rugosímetro eletro-mecânico.
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Fig. 1.1: Rugosímetro eletro-mecânico
A Figura 2 mostra um resultado de uma medição real obtida através de um
rugosímetro semelhante ao da Figura 1.
Figura 2: Resultado da medição com um rugosímetro eletro-mecânico
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2 OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho foi aprofundar nosso conhecimento sobre as normas
de especificação e sobre o tema de rugosidade, nos apresentando assuntos como
as classes de rugosidade, a representação simbológica, demonstrações de
exemplos como também uma apresentação ao rugosímetro.
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3 CLASSE DE RUGOSIDADE
A superfície de peças apresenta perfis bastante diferentes entre si. As
saliências e reentrâncias (rugosidade) são irregulares. Para dar acabamento
adequado às superfícies é necessário, portanto, determinar o nível em que elas
devem ser usinadas, ou seja, deve-se adotar um parâmetro que possibilite avaliar a
rugosidade. É o que vamos estudar nesta aula.
3.1 RUGOSIDADE MÉDIA (Ra)
É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento
(yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do percurso
de medição ( lm). Essa grandeza pode corresponder à altura de um retângulo, cuja
área é igual à soma absoluta das áreas delimitadas pelo perfil de rugosidade e pela
linha média, tendo por comprimento o percurso de medição ( lm).
Esse parâmetro é conhecido como: Ra (roughness average) significa
rugosidade média; CLA (center line average) significa centro da linha média, e é
adotado pela norma inglesa. A medida é expressa em micropolegadas (min =
microinch).
O parâmetro Ra pode ser usado nos seguintes casos:
•Quando for necessário o controle contínuo da rugosidade nas linhas de produção;
•Em superfícies em que o acabamento apresenta sulcos de usinagem bem
orientados (torneamento, fresagem etc.);
•Em superfícies de pouca responsabilidade, como no caso de acabamentos com fins
apenas estéticos.
Vantagens do uso do Ra
É o parâmetro de medição mais utilizado em todo o mundo. É aplicável à
maioria dos processos de fabricação. Devido a sua grande utilização, quase todos
os equipamentos apresentam esse parâmetro (de forma analógica ou digital
eletrônica).
Os riscos superficiais inerentes ao processo não alteram muito seu valor.
Para a maioria das superfícies, o valor da rugosidade nesse parâmetro está de
acordo com a curva de Gauss, que caracteriza a distribuição de amplitude.
Desvantagens do parâmetro Ra
O valor de Ra em um comprimento de amostragem indica a média da
rugosidade. Por isso, se um pico ou vale não típico aparecer na superfície, o valor
da média não sofrera grande alteração, ocultando o defeito.
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O valor de Ra não define a forma das irregularidades do perfil. Dessa forma,
poderemos ter um valor de Ra para superfícies originadas de processos diferentes
de usinagem.
Nenhuma distinção é feita entre picos e vales. Para alguns processos de
fabricação com frequência muito alta de vales ou picos, como é o caso dos
sintetizados, o parâmetro não é adequado, já que a distorção provocada pelo filtro
eleva o erro a altos níveis.
Indicação da rugosidade Ra pelos números de classe
A norma NBR 8404/1984 de indicação do Estado de Superfícies em
Desenhos Técnicos esclarece que a característica principal (o valor) da rugosidade
Ra pode ser indicada pelos números da classe de rugosidade correspondente,
conforme tabela a seguir.
Tabela 1
Classe de
Rugosidade
Rugosidade Ra
(valores em mm)
N12 50
N11 25
N10 12.5
N9 6.3
N8 3.2
N7 1.6
N6 0.8
N5 0.4
N4 0.2
N3 0.1
N2 0.05
N1 0.025
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O desvio médio aritmético é expresso em micrometro (m).
Medição da rugosidade (Ra)
Na medição da rugosidade, são recomendados valores para o comprimento da
amostragem.
Formula para a medição da rugosidade em Ra.
A rugosidade média Ra é definida por:
9
4 SIMBOLOGIA DA RUGOSIDADE EM DESENHOS TÉCNICOS
A representação da rugosidade na peça é feita por meio de símbolos
predeterminados pela ABNT. A rugosidade expressa no material é na verdade a
Rugosidade Média (Ra), em µm, sempre expressa no interior do símbolo conforme a
Figura 1. Em alguns casos a Ra pode ser indicada pelos números de classe de
rugosidade correspondente conforme a Tabela 1 ao invés de simples medidas.
Tabela 2 – Característica da Rugosidade Média.
Figura 3 – Indicação da Rugosidade em Desenhos Técnicos.
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Como pudemos observar, existem outras especificações nas figuras da
Figura3. Essas anotações são conhecidas como indicações complementares. Para
colocarmos essas informações devemos acrescentar uma linha horizontal ao traço
maior do símbolo. Sobre essa linha será indicado o tipo de usinagem ou
acabamento (tornear, retificar, limpar com jato de areia, polir, etc.). Abaixo da linha
horizontal, pode-se identificar a orientação preferencial dos sulcos de usinagem. Na
Figura 4 seguem alguns exemplos do símbolo e das respectivas orientações dos
sulcos.
Figura 4 – Símbolos convencionais para indicação da orientação dos sulcos.
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5 EXEMPLOS DE RUGOSIDADE
Figura 5 - exemplos macroscópicos de rugosidade
Figura 6 - exemplos macroscópicos de rugosidade
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Figura 7 - exemplo microscópico de mudança de rugosidade
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6 O APARELHO RUGOSÍMETRO
Para entendermos melhor como funciona o rugosímetro, podemos compará-lo a
uma vitrola: nela o som é produzido quando a agulha entra em contato com o sulco
do disco, porém ao contrário da vitrola, o rugosímetro produz uma medida ou uma
imagem que representa a rugosidade da peça. Ele é muito usado na indústria para o
controle de superfície de peças de ferramentas, garantir um alto padrão de
qualidade nas medições e se destina a análise e resolução dos problemas de
rugosidade de superfícies.
1) Apalpador: parecido com uma agulha de vitrola, é também chamado de “pick-
up”. Sua função é deslizar sobre a superfície que será controlada, levando
sinais até a agulha exploradora das irregularidades.
2) Unidade de acionamento: é a parte que desloca o apalpador sobre a
superfície, numa velocidade constante e por uma distância desejável,
mantendo-o sempre na mesma direção.
3) Amplificador: contém a parte eletrônica principal, tem um indicador de leitura
que recebe os sinais da agulha, amplia-os, e depois calcula em função do
parâmetro escolhido.
4) Registrador: é um acessório do amplificador que, em alguns casos, é
incorporado a ele próprio e fornece a reprodução em papel do corte efetivo da
superfície.
Figura 8 - rugosímetro MITUTOYO SJ-201P/M
Como tudo na Mecânica, o processo de utilização do rugosímetro obedece a
determinados critérios e consiste no seguinte: percorrer a rugosidade com apalpador
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de formato normalizado, acompanhado de uma guia ou quartim, em relação ao qual
ele se move verticalmente.
Enquanto o apalpador acompanha a rugosidade, a guia ou quartim
acompanha as ondulações da superfície. O movimento da agulha é transformado
em impulsos elétricos e registrado no mostrador e no gráfico.
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7 COMENTARIOS
Realizando o trabalho foi possível a aprendizagem das normas referentes ao
acabamento das peças, dos diferentes acabamentos superficiais que cada processo
de fabricação proporciona e também o contato com as técnicas de medição da
rugosidade.
No decorrer do trabalho a interação entre os membros do grupo para a
realização das pesquisas em artigos, vídeos e outras fontes de conhecimento se fez
essencial. A relação interpessoal no meio acadêmico auxilia no ganho de
conhecimento e nesse trabalho vimos como a harmonia entre os indivíduos
potencializa a aprendizagem.
Além da assimilação desses conceitos de acabamento das peças, durante a
realização desse trabalho também foi possível aprender ainda mais sobre a
importância da organização, da liderança e a capacidade de se trocar informações
saudavelmente, habilidade essa importantíssima e necessária para o sucesso de um
profissional atual e que busca seu aperfeiçoamento na sociedade.
Figura 9 – A união faz a força
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8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=o2t2ydOEvKk>. Acesso
em: 10 dez. 2012.
Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações da PUC Minas. Disponível em:
<http://www.sistemas.pucminas.br/BDP/SilverStream/Pages/pg_BDPPrin
cipal.html>. Acesso em: 10 dez. 2012.