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

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Resumo: A retificação é um processo de acabamento de peças, que objetiva produtos e superfícies avançadas. Porém, como o constante atrito entre a peça e rebolo, este perde a agressividade, de modo que o resultado da retificação fica prejudicado. Quando isso ocorre é imprescindível à realização do processo de dressagem, que consiste em reavivar os grãos gastos do rebolo. Como as condições de dressagem provocam uma grande influência no desempenho da operação de retificação, monitorá-las durante todo o processo pode aumentar a sua eficiência. Assim, no presente trabalho foi realizado um estudo do desgaste de três tipos de diamantes para dressadores e, posteriormente, foram desenvolvidos modelos neurais, baseados em redes MLP e de Kohonen, capazes de classificar o nível de desgaste dos dressadores. Para se atingir esse objetivo foram ensaiados três tipos de dressadores de ponta única, um com diamante sintético CVD e dois com diamantes naturais, Mato Grosso e Brasil Extra. Serviram de entradas para os modelos neurais as estatísticas RMS e ROP obtidas após o estudo do conteúdo harmônico do sinal da emissão acústica. Para cada diamante foi obtido um modelo neural mais apto para as características do diamante. Os resultados mostraram um bom desempenho das redes neurais empregadas, atingindo-se taxas de acerto de 100% em alguns modelos neurais / Abstract: Grinding is a part finishing process for advanced products and surfaces. However, continuous friction between the work piece and the grinding wheel causes the latter to lose its sharpness, thus impariring the grinding results. This is when the dressing process is required, which consist of sharpening the worn grains of the grinding wheel. The dressing conditions strongly affect the performance of the grinding operation; hence, monitoring them thoughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation; hence monitoring them throughout the process can increase its efficiency. The main objective of this study was to classify the levels of wear of a single-point dresser during the operation using neural models. A digital signal processing of acoustiv emission was used to obtain the network inputs. In the experiments three types of single-point dresser were used, one with CVD synthetic diamond and two with natural diamonds, Mato Grosso and Brasil Extra. The harmonic content of the acoustic emission signal was found to be influenced by the condition of the dresser, and when used to feed the neural model it is possible to classify the wear level. The results showed a good performance of the neural networks employed, reaching a hit rate of 100% for some models / Mestre

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma técnica de identificação de falhas em mancais de rolamento até então praticamente inexistente no Brasil. Ela refere-se à mudança da tradicional lubrificação base-tempo, baseada em recomendações de fabricante e fórmulas retiradas de ábacos clássicos para a lubrificação base-condição. Mancais de rolamento são peças obrigatórias em uma infinidade de equipamentos, em sua grande parte, rotativos. A técnica mais difundida de identificação de falhas é a análise de vibração, em seus mais diversos graus de tecnologia embarcada. No entanto, o que ocorre por inúmeras vezes é a identificação da falha já em um estágio onde a falha não pode mais ser reparada, e sim apenas ter seu desenvolvimento monitorado. Isto ocorre devido à freqüência de coleta de dados ser baseada em cartas de severidade, e a falha pode se propagar de uma forma acelerada entre as medições realizadas. A partir desta nova técnica o que se busca é proporcionar à técnica de manutenção preventiva conhecida por lubrificação, que por muitas vezes é tão menosprezada dentro das indústrias, a aquisição de informações importantes a partir de coleta das vibrações ultrassônicas emitidas pelos mancais. Desta forma se fornecem condições para que a lubrificação atue de modo a auxiliar a técnica de análise de vibração, evitando lubrificações em demasia e prevenindo a falta de lubrificante nos mancais, a partir de inspeção baseada em condição. / The aim of this work is to develop a root cause fail identification technique in rolling bearings fairly known in Brazil. This technique refers to the changing from traditional time-based lubrication, done upon manufacturers’ recommendation and formulas taken from classic abacus to condition based lubrication. Rolling bearing are mandatory parts in a large amount of equipments, especially in dynamics. The most known technique for fail identification is vibration analysis, used with different technologies. However several times the identification is made in a stage where the problem can no longer be fixed only monitored. That situation happens because of data collection is made based in severity charts, and fail can propagate in a fast mode between collections. With this condition based technique, it follows to purpose to the other predictive maintenance technique known as lubrication, which is so many cases is undervalued inside industries, the acquisition of important information from bearing ultrasonic vibration data collection. Since this important model apparatus are given to that lubrication acts in order to help vibration analysis technique to avoid over greasing and preventing bearing lack of lubrication, inspection based on condition.

Atualmente, a maior parte das indústria de manufatura utiliza seus operadores de máquinas para fazer a verificação dimensional das peças usinada. Esses operadores geralmente escolhem algumas amostras aleatoriamente, num determinado período de tempo, para fazer a inspeção manual, ou utilizam dispositivos de medição automáticos no lote todo. Esses procedimentos podem implicar em perda de tempo, ou grandes investimentos, o que eleva os custos do produto final. Este trabalho propõe uma nova metodologia para a medição de peças em processo de retificação, utilizando uma máquina retificadora com funções inteligentes. As tecnologias de um encoder incremental óptico rotacional e de um chip contador são utilizadas para fazer o monitoramento da posição do cabeçote porta rebolo. Utilizando um sistema de cooordenadas baseado no Comando Numérico (CN) da máquina, associado a inspeção por Emissão Acústica (EA) pode-se monitorar a posição do rebolo do ponto de início ciclo de retificação até o início do contato com a peça. Os erros associados a deformação térmica da máquina e o desgaste do rebolo são levados em consideração e compensados. Desta maneira, é possível medir a dimensão e a excentricidade das peças geradas pela operação imediatamente anterior, com uma precisão suficiente. Este sistema pode ajudar na redução do nível de refugo e do tempo total de e produção, criando um diferencial para o aumento da confiabilidade do processo e da automação. / Most of the industries today use their machine operators to make the Workpiece dimensional verification. For this task they generally chose samples, doing manual inspection, or use automatic measuring devices in a whole lot. These procedures can implies in loss of time, a high investment, what may raise the costs of the final product. This work proposes a new methodology for in-process workpiece gagging, using a grinding machine associated with intelligent functions. The technology of an incremental rotational optical encoder and an external counter chip are used to perform the wheel head position monitoring. Using a NC (Numerical Control) coordinate system associated with AE (Acoustic Emission) inspection it was possible to get the position of the grinding wheel from the start of the grinding cycle until the first contact with the workpiece. The errors associated with the grinding machine deformation and wheel wear are considered and compensated. Thus, it is possible to measure the dimension and the run out of the workpiece, generated by a previous operation, with enough precision. This system may help to reduce the scrap leveI and the overall production time, creating a differential for process reliability and automation.

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma técnica de identificação de falhas em mancais de rolamento até então praticamente inexistente no Brasil. Ela refere-se à mudança da tradicional lubrificação base-tempo, baseada em recomendações de fabricante e fórmulas retiradas de ábacos clássicos para a lubrificação base-condição. Mancais de rolamento são peças obrigatórias em uma infinidade de equipamentos, em sua grande parte, rotativos. A técnica mais difundida de identificação de falhas é a análise de vibração, em seus mais diversos graus de tecnologia embarcada. No entanto, o que ocorre por inúmeras vezes é a identificação da falha já em um estágio onde a falha não pode mais ser reparada, e sim apenas ter seu desenvolvimento monitorado. Isto ocorre devido à freqüência de coleta de dados ser baseada em cartas de severidade, e a falha pode se propagar de uma forma acelerada entre as medições realizadas. A partir desta nova técnica o que se busca é proporcionar à técnica de manutenção preventiva conhecida por lubrificação, que por muitas vezes é tão menosprezada dentro das indústrias, a aquisição de informações importantes a partir de coleta das vibrações ultrassônicas emitidas pelos mancais. Desta forma se fornecem condições para que a lubrificação atue de modo a auxiliar a técnica de análise de vibração, evitando lubrificações em demasia e prevenindo a falta de lubrificante nos mancais, a partir de inspeção baseada em condição. / The aim of this work is to develop a root cause fail identification technique in rolling bearings fairly known in Brazil. This technique refers to the changing from traditional time-based lubrication, done upon manufacturers’ recommendation and formulas taken from classic abacus to condition based lubrication. Rolling bearing are mandatory parts in a large amount of equipments, especially in dynamics. The most known technique for fail identification is vibration analysis, used with different technologies. However several times the identification is made in a stage where the problem can no longer be fixed only monitored. That situation happens because of data collection is made based in severity charts, and fail can propagate in a fast mode between collections. With this condition based technique, it follows to purpose to the other predictive maintenance technique known as lubrication, which is so many cases is undervalued inside industries, the acquisition of important information from bearing ultrasonic vibration data collection. Since this important model apparatus are given to that lubrication acts in order to help vibration analysis technique to avoid over greasing and preventing bearing lack of lubrication, inspection based on condition.

Uma das dificuldades do processo de retificação center-less é o estabelecimento de padrões confiáveis que determine com pequena margem de erro problemas no processo. Este trabalho visa desenvolver um sistema de monitoramento capaz de identificar falhas ocorridas durante a dressagem e o processo de retificação center-less acima dos centros de hastes de válvulas. Para tanto, inicialmente, foi feito um estudo teórico e prático acerca do processo de retificação center-less com o objetivo de conhecer seus elementos básicos, características, principais problemas e fatores que influenciam o processo. Em função da grande aplicação da emissão acústica em operações de retificação, foi desenvolvida uma nova metodologia, onde foi possível criar um mapa digital, baseado em informações acústicas detalhadas do processo, usando para isto uma constante de tempo muito pequena. Os resultados mostraram a potencialidade do sistema de mapeamento em detectar e diagnosticar problemas ocorridos durante processos de retificação e dressagem. Assim, pode-se atuar sobre o processo de tal forma a corrigir estas anomalias. / One of the difficulties of the center-less grinding process is to establish reliable patterns to determine, with a small error, problems in the process. This work aims to develop an monitoring system able to identify flaws happening during the dressing and the center-less grinding process above the center of values stems. Initially a theoretical and practical study was conduct on the center-less grinding process with the objective of discussing its basic elements, characteristics, main problems and factors that influence the process. Due to the great application of acoustic emission in grinding operations a new methodology was developed, where it was possible to create a digital map, based on detailed acoustic information on the process using for this a very short time constant. The results showed the potentiality of this mapping system to detect and to diagnose problems during grinding and dressing. Therefore, it is possible to correct anomalies when plunge center-less grinding process.

A viabilização do conceito de manufatura enxuta depende da redução da necessidade de intervenções do operador no processo. Na usinagem dos metais, uma das principais situações onde está a intervenção se faz necessária é a determinação da condição de fim de vida das ferramentas de corte, a qual é muitas vezes subjetiva e não pode ser prescrita com segurança. Sendo a emissão acústica (EA) um sinal gerado pelos principais fenômenos envolvidos na usinagem, um sistema de monitoramento de desgaste de ferramentas baseado neste tipo de sinal foi avaliado em operação de torneamento de eixo de saída de transmissão mecânica caracterizado por geometria complexa. Verificou-se que há uma relação entre a trajetória da ferramenta e a \"assinatura\" do processo (tensão RMS plotada contra o tempo). Além disso, há uma forte correlação destes mais a adesão de material da peça à ferramenta determinaram pequena diferença de amplitude do sinal entre os estágios iniciais e finais de vida das ferramentas. Além disso, a influência do sistema de fixação na EA mostrou-se diversas vezes maior que a influência do desgaste. Portanto, um sistema de monitoramento de desgaste baseado apenas em emissão acústica não seria adequado para a situação estudada. / The Lean Manufacturing concept depends on the reduction of the necessity of interventions in the process by the operators. ln metal machining, one situation where these interventions are necessary is the determination of tool life, which is subjective. Besides that, the toollife prediction is not reliable. Acoustic emission signals are generated by many activities involved in machining. Therefore an acoustic emission based tool wear monitoring system was evaluated in a turning operation of a mechanical transmission main shaft characterised by complex geometry. lt was found that there is a relationship between the tool track and the AE \"signature\" of the process (RMS voltage plotted versus time). Furthermore, there is a strong correlation between crater and flank tool wear and the AE signal, but the combination of them plus adhesion phenomena determine low amplitudes between initial and final stages of the tool life. Besides that, the influence of the fixture system was found to be several times higher than the influence of the wear. Therefore, a tool wear monitoring system based on acoustic emission only would not be adequate for this application.

Orientador: Emerson Luiz de Biaggi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-08-23T20:57:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_CristianoSiqueira_D.pdf: 141564682 bytes, checksum: 37e4bef5d9c30e880d0887af29f59e4e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O processo de emissão do som na clarineta revela-se de substancial importância à performance sendo, paradoxalmente, parcialmente negligenciado enquanto perspectiva de geração e transmissão de conhecimento explícito. O aspecto "oculto" de inúmeros procedimentos físico-musculares, ocorridos no interior do trato vocal, contribui para a complexidade evidenciada na abordagem da questão, sendo esta fortemente apoiada, por conseguinte, em bases tácitas. O presente trabalho propõe um Plano de Instrução, desenvolvido e validado com a colaboração de um grupo de pesquisa constituído para este fim, voltado à perspectiva de incremento de procedimentos de feedback (sobretudo motor e auditivo), da propriocepção e do domínio de emissão do som na clarineta. A principal ferramenta utilizada no plano de instrução vem a ser a "Teoria dos 'Ns'", por meio da qual objetiva-se a otimização do controle sobre os distintos níveis de pressão do lábio inferior. Tal controle, atuando em direta consonância com procedimentos de manipulação do trato vocal e aliado ao domínio sobre o fluxo de ar, demonstrou efetiva funcionalidade na tarefa de promover as condições propícias à maximização de fenômenos ressonantais no trato vocal. Entendeu-se ser a capacidade de obtenção e sustentação de um estado otimizado de relaxamento labial, portanto, um dos mais representativos meios de incremento da emissão do som na clarineta. Mensurou-se também o impacto do referido domínio de emissão sobre a performance como um todo. A pesquisa-ação configurou-se como a metodologia de pesquisa utilizada na elaboração e aplicação do plano de instrução, que estabeleceu, ainda, importantes bases de correlação entre elementos posturais e o manuseio das estruturas do trato vocal, bem como aplicabilidades no campo didático / Abstract: The process of sound production on the clarinet reveals substantial importance to performance and, paradoxically, is partially overlooked as a generation and transmission of explicit knowledge perspective. The "hidden" aspect of numerous physical muscle procedures, occurred within the vocal tract, contributes to the complexity evident in addressing the issue, which is strongly supported, therefore, on tacit bases. This work proposes an Instruction Plan, developed and validated in collaboration with a research group constituted for this purpose, concerning the increment of feedback procedures (especially motor and auditory), proprioception and mastery of sound production in the clarinet. The main tool used in instruction plan was the "'Ns' Theory", by means of which the goal is to optimize the control of the different lower lip pressure levels. This control, acting in direct line with procedures for handling the vocal tract and associated to the air flow domain, demonstrated effective functionality in the task of promoting the conditions for maximizing resonance effects in the vocal tract. It was understood that the ability to obtain and sustain an optimal state of relaxation lip, therefore, is one of the most significant means of increasing the sound production in the clarinet. It was also measured the impact of this domain on the performance as a whole. Action research was used as the research methodology for the development and implementation of the instruction plan, which also established important bases of correlation between postural elements and handling of the structures of the vocal tract as well as applicability in the field of teaching / Doutorado / Praticas Interpretativas / Doutor em Música

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T02:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaldeiraniFilho_Jose_D.pdf: 10240056 bytes, checksum: 245eb9ed7e55ea32716854aeed59c4a0 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho apresenta uma pesquisa experimental sobre a vida de fresas frontais de metal duro na usinagem do aço ABNT 1045. Para se melhor conhecer a influência de diversos parâmetros na vida da fresa, vários experimentos foram realizados variando-se a posição relativa entre fresa e peça, variando-se a velocidade de corte e a velocidade de avanço simultaneamente a fim de se manter o avanço por dente constante e também variando-se a velocidade de corte sem variar a velocidade de avanço, a fim de se variar o avanço por dente. Em todos os experimentos, a rugosidade da peça e o desgaste da fresa eram medidos logo após os cortes e a emissão acústica e a corrente elétrica do motor principal da máquina ferramenta eram medidos durante o transcorrer da operação (on-line). Os resultados mostraram que a posição relativa entre fresa e peça influencia fortemente a vida da ferramenta, que quanto menor a distância de ajustagem "j" , maior a vida da ferramenta; e que tanto a emissão acústica, quanto a corrente elétrica do motor podem se usadas para estabelecer automaticamente o fim da vida da ferramenta / Abstract: This work presents an experimental research about the tool lives of face milling carbide tools when machining AISI 1045 steel bars. Milling experiments were carried out using several different relative position between tool and workpiece, varying the cutting speed and feed velocity simultaneously in order to keep constant the feed per tooth. The cutting speed was also varied without changing the feed velocity, in order to vary the feed per tooth. In all the experiments the workpiece surface roughness and tool wear were measured off line and the acoustic emission generated by the cutting process and the electrical current of the machine main motor were measured on line. The results showed that the relative position between tool and workpiece influenced toollife strongly, the smaller the distance between the external diameter of the tool and the beginning of the workpiece, the longer the toollife. Both, acoustic emission and electrical current of the main motor can be used to automatically establish the end of toollife / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

A utilização de técnicas de emissão acústica para detectar e mapear o dano em estruturas tem sofrido grandes avanços nos últimos anos, em parte devido a possibilidade de poder contar com instrumentos de maior exatidão e precisão. Metodologias são utilizadas para, através dos resultados adquiridos, obter informação de como e onde a estrutura investigada está rompendo. Desenvolvimentos teóricos importantes na área de análise sísmica tem trazido um ferramental teórico que pode ser aplicado em estudos de estruturas e corpos de prova. Dentro deste contexto, neste trabalho é apresentado o estudo da localização e caracterização de defeitos utilizando técnicas conhecidas de emissão acústica. Ensaios em materiais de baixo módulo de elasticidade (poliestireno expandido) possibilitou o trabalho com os microfones de baixa frequência disponíveis para realização dos experimentos. Juntamente com os ensaios experimentais, simulações utilizando o método numérico dos elementos discretos (DEM) foram realizados. Os resultados obtidos nos ensaios e nas simulações foram processados e conclusões sobre a forma de ruptura esperada foram feitas. Informações relativas à evolução das cargas durante os ensaios e simulações, e comparativos da evolução com o número de eventos são apresentados. Ensaios de três tamanhos diferentes de corpos de prova permitiram medir o efeito de escala esperado. Técnicas de localização dos eventos em corpos de prova de maiores dimensões também são aplicadas para efetuar a localização de defeitos utilizando emissão acústica, bem como a interpretação e análise dos dados obtidos. Utilizando o cálculo da velocidade de propagação da onda sonora no material, uma técnica de localização foi apresentada e utilizada para calcular posições de zona de fratura, a fim de identificar regiões que possuem defeitos. / The usage of acoustic emission techniques in order to detect damage in structures has undergone great advances in the last years, partly because of the possibility to rely on instruments of highest accuracy and precision. Methodologies are used to obtain information about how and where the structure cracks. Important theoretical developments in the seismic analysis field have provided tools that can be applied in studies on structures and specimens. This work aims to study the localization and characterization of defects using acoustic emission techniques. Experimental tests on specimens with low elasticity modulus gave the possibility to work with the piezoeletric sensors available. Computational analyses using the discrete elements method (DEM) were performed. Conclusions about the expected rupture characteristics are shown. Information about the evolution loading during the tests, and a comparative of events evolution are shown. Tests on three different sizes of specimens allowed the scale effect analysis. Event location techniques on higher length specimens, using acoustic emission, are used to perform defects localization in order to obtain information about the defects position.