Resumo: Na indústria moderna, a precisão e o custo são fundamentais para a qualidade do produto e competitividade no mercado. Desenvolver sistemas mais velozes, dinâmicos e autoajustáveis aplicando técnicas de controle é um objetivo dos pesquisadores de todas as áreas da engenharia. A retificação de materiais é um sistema complexo que possui muitas variáveis relacionadas, principalmente por possuir múltiplas arestas de corte associado a altas velocidades e potências de retificação. Para aumentar o domínio sobre o processo, sinais de emissão acústica e de potência de acionamento do rebolo têm sido monitorados em várias pesquisas. Nesse trabalho foram realizadas experiências utilizando a retificação plana tangencial com o aço ABNT 1020 e rebolo de óxido de alumínio, onde foi determinado a ocorrência e o início da queima através da variação da profundidade de corte, tendo-se o cuidado de manter os outros parâmetros constantes, inclusive a superfície de corte do rebolo através da operação de dressagem. Os sinais de emissão acústica e de potência elétrica foram adquiridos durante uma passada do rebolo sobre a peça, numa taxa de 2.5 milhões de amostras por segundo, e pro cessados através de um ferramental matemático, onde foram propostos outros parâmetros, para a análise da ocorrência da queima. Observou-se também a detecção do início da queima, onde o parâmetro proposto VARPO obteve bons resultados. Paralelamente foi realizado um estudo sobre os microcontroladores, onde foram inseridos os cálculos de detecção da queima do processo de retificação num PIC18F452, mostrando a viabilidade de um monitoramento. / Abstract: In modern industry, the accuracy and cost are extremely important to the quality of product and market competition. The development of faster dynamic and robust systems by applying control techniques is the goal of researchers of all engineering areas. The grinding process is a complex system which contains many related variables mainly because its multiple cutting edges associated with high speed and power. In order to improve the knowledge on the process, acoustic emission and power signals have been monitored in several research investigations. In this work, surface grinding tests with ABNT 1020 steel and aluminum oxide grinding wheel were carried out in which the burning occurrence as well as the onset of it were studied. This was done by varying the depth of cut and maintaining the other grinding parameters constant, including the grinding wheel surface through the dressing operation. Acoustic emission and electrical power signals were acquired during a single grinding pass of the grinding wheel over the work-piece at 2.5 million of samples per second rate. The signals were digitally processed through many statistic algorithms among which new parameters for burn detection have been proposed. Also, the onset of burning occurrence was observed and remarkably detected for the proposed parameter dubbed VARPO. In addition, a study on microcontrollers was performed, and the implementation of the algorithms previously mentioned were carried out into the microcontroller PIC18F452, showing the monitoring feasibility. / Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Paulo José Amaral Serni / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Eraldo Jannone da Silva / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: A necessidade de aplicação de novos equipamentos em ambientes cada vez mais agressivos demandou a busca por novos produtos capazes de suportar altas temperaturas, inertes às corroções químicas e com alta rigidez mecânica. O avanço tecnógico na produção de materiais cerâmicos tornou possível o emprego de processos de fabricação que antes eram somente empregados em metais. Dentre os processos de usinagem de cerâmicas avançadas, a retificação é o mais utilizado devido às maiores taxas de remoção diferentemente do brunimento e das limitações geométricas do processo de lapidação. A rugosidade é um do parâmetros de saída do processo de retificação que influi, dentre outros fatores, na qualidade do deslizamento entre estruturas, podendo gerar aquecimento. Além disso, o desgaste da ferramenta de corte gerado durante o processo está associado aos custos fixos e a problemas relacionados com o acabamento superficial bem como a danos estruturais. Essas duas variáveis, rugosidade e desgaste, são objetos de estudos de muitos pesquisadores. Entretanto, o controle automático tem sido uma difícil tarefa de ser realizada devido às variações de parâmetros ocorridas no processo. Dessa maneira, o presente trabalho tem por objetivo aplicar a lógica ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) na estimação da rogosidade e do desgaste da ferramenta de corte no processo de retificação plana de cerâmicas avançadas. A ferramenta de corte aplicada para retificar os corpos-de-prova de alumina (96%) foi um rebolo diamantado. A partir do processamento digital dos sinais de emissão acústica e potência média de corte foram calculadas as estatísticas: média, desvio padrão, potência máxima, DPO e DPKS. As estatísticas foram aplicadas com entradas de duas redes ANFIS, uma estimando valores de rugosidade e outra estimando valores de desgaste... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The need for implementation of new equipaments in an increasingly agressive environmentl demanded a search for new products capable of withstanding high temperatures, inert to chemical corrosion and high mechanical stiffeness. Technological advances in the production of ceramic materials have become possible with the employment of manufacturing processes that previously were only employed in metals. Among the advanced ceramics machining processes, the grinding process is the most used, because of higher removal rates in constrast with the honing process and geometric limitations of lapping process. The surface reoughness is one of the output parameters of grinding process that affects, among other factors, the quality of sliding between structures that may generate heat. Moreover, the wear of the cutting tool generated during the process is associated with fixed costs and problems related to suface finishing as well as structural damages. These two variables, surface roughness and wear, have been studied by many researchers; however, the automatic control has been a difficult task to be carry out due to parameters variations occurring in the process. Hence, this work aims to apply logic ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) in the estimation of surface roughness and wear of the cutting tool in the tangential griding process of advanced ceramics. The cutting tools used to grind workpieces of alumina (96%) was a diamond grinding wheel. From the digital processing of acoustic emission and average cutting power signals some statistics were calculated: mean, standard deviation, maximum power, DPO and DPKS. The statistics were applied as inputs of two ANFIS networks estimating surface roughess and wear values. The results had demonstrated that the statistics associated with the ANFIS network can be used in the estimation of surface roughness and wear. However, the wear ANFIS network... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Wisley Falco Sales / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: No processo de retificação com rebolo convencional, a operação de dressagem é preocupante, pois é geradora de tempo improdutivo, consumindo capacidade de máquinas e mão-de-obra normalmente especializada, além de consumo de energia elétrica, de rebolo e do próprio dressador. As indústrias brasileiras que trabalham com retificação, não controlam de maneira criteriosa os parâmetros de dressagem dos rebolos, uma vez que seriam necessários projetor de perfis, controle de rotação do rebolo e do passo de dressagem. Assim, este trabalho teve como objetivo monitorar a dressagem na retificação, propondo um conceito alternativo para esta operação, onde técnicas de monitoramento e processamento de sinais foram utilizadas sobre o sinal puro de emissão acústica captado durante a dressagem. Para isso, foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In grinding process with aluminum oxide grindign wheel the dressing operation brings preocupation since it is a time-unproductive source, consuming machining capability and usually specialized operator work as well as electrical energy consumption and the wear of the grinding wheel and dresser itself. The Brazilian industries that employ grinding processes do not control the dressing parameters efficiently due to the need of profile measurement equipament, control of grinding wheel speed and dressing passes control. Thus, this work aims to monitor the dressing operation and present and alternative concept for such operation, where digital signal processing and signal monitoring techniques were employed in the raw acoustic emission signal collected during the dressing operation. Dedicated software... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre