Avaliação do diafragma piezelétrico de baixo custo no monitoramento do processo de retificação plana tangencial

Resumo

Os processos de usinagem são de extrema importância para a fabricação de peças mecânicas, as peças exigem alta precisão dimensional e geométrica e qualidade em sua construção. Dentre os processos de usinagem, o processo de retificação se destaca por ser um dos processos mais usado, por sua precisão e bom acabamento. É essencial que se conheça bem este processo, já que o mesmo se encontra na última etapa da manufatura. Assim, problemas durante o processo de retificação compromete-se a peça e pode-se perder o trabalho realizado em todas as etapas anteriores, acarretando em alto custo na produção e perda de matéria-prima. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método de monitoramento das condições da superfície das peças, realizando um estudo comparativo da rugosidade e queima de peças retificadas com os sinais captados por um diafragma piezelétrico de baixo custo composto por Titanato Zirconato de Chumbo (PZT), bem como por um sensor de emissão acústica (EA). Os ensaios experimentais foram realizados em uma retificadora tangencial plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando-se um rebolo de CBN com ligante resinoide em corpos de prova de aço VC131. Posteriormente, para caracterizar a superfície das peças, foi realizada a inspeção visual, medidas de rugosidade, medidas de micro dureza Vickers e uma análise metalográfica, para verificar a microestrutura de cada peça. Os sinais foram aquisitados através de um osciloscópio de alta taxa de amostragem e, posteriormente, tratados com filtros digitais. Na sequência, esses sinais, foram comparados com a queima e a rugosidade de cada peça em suas respectivas condições, através de técnicas de processamento de sinais. Notou-se que o aumento da rugosidade, bem como a ocorrência da queima da peça, possui um relacionamento com aumento do sinal RMS do PZT e da EA. Por meio deste estudo pôde ser verificada a eficácia do sinal emitido pelo diafragma piezelétrico de baixo custo, que apresentou uma correspondência satisfatória com a condição das peças do aço VC 131 após a retificação, de acordo com a análise espectral e o estudo do sinal nas devidas bandas de frequência utilizadas.

Palavras-chave: Monitoramento, Retificação, Diafragma Piezelétrico, Emissão Acústica