Orientador: Paulo Roberto Aguiar / Banca: André Luiz Andreoli / Banca: Danilo Hernane Spatti / Resumo: A dressagem é uma operação muito importante para o processo de retificação. O objetivo desta é recondicionar o rebolo para restabelecer suas características de corte perdidas devido ao desgaste produzido após sucessivos passes. Sistemas de monitoramento que utilizam emissão acústica (EA) têm sido propostos para correlacionar os sinais com diversas condições da ferramenta. Este estudo traz uma nova abordagem de processamento de sinais de EA com o objetivo de identificar o momento correto para finalizar a dressagem, o que é essencial em um sistema de controle automático. A partir dos sinais de EA, coletados em testes de dressagem de rebolo de óxido de alumínio com dressador de ponta única, a análise espectral foi realizada por meio da Densidade Espectral de Potência (PSD, Power Spectral Density), selecionando-se bandas de frequências que melhor caracterizam o processo. O parâmetro estatístico "counts" foi aplicado ao sinal original não filtrado e filtrado nas bandas selecionadas para identificar a condição da ferramenta e, por sua vez, para a implementação de um sistema de monitoramento. Os resultados mostraram uma relação expressiva entre as condições de corte da ferramenta e os sinais processados nas bandas selecionadas. Houve uma grande diferença dos sinais filtrados nas bandas selecionadas e sinais não filtrados, refletindo que os filtrados foram mais eficientes em termos de automação de processos. / Abstract: Dressing is an important operation for the grinding process. Its goal is to recondition the wheel tool to re-establish its cutting characteristics, owing to the wear produced after successive passes. Monitoring systems that use acoustic emission (AE) have been studied to correlate the signals with several tool conditions. This study brings a new approach of processing AE signals with the purpose of identifying the correct moment to stop the dressing, which is essential in an automatic control system. From the AE signals collected in dressing tests with aluminium oxide grinding wheel and single-point dresser, spectral analysis was made through power spectral density, selecting frequencies bands that best characterize the process. The statistical parameter 'counts' was applied to the raw signal unfiltered and filtered in the selected bands in order to identify the tool condition and, in turn, towards a monitoring system implementation. Results showed an expressive relation between tool cutting conditions and processed signals in the selected bands. There was a great disparity of the filtered signals in the selected bands and signals unfiltered, reflecting that the filtered ones were more efficient in terms of process automation. / 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.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Thiago Valle França / Banca: Arthur Alves Fiocchi / 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 no acabamento ao serem manufaturadas. Dentre os processos de usinagem, a 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 alto custo na produção e perda de matéria-prima. O presente trabalho tem como objetivo avaliar um método de monitoramento das condições da superfície das peças, realizando um estudo comparativo da integridade superficial 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 máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando-se um rebolo de CBN com ligante resinóide e corpos de prova de aço ABNT 1045 e VC131. Posteriormente, para caracterizar a superfície das peças, foi realizada a inspeção visual, medidas de rugosidade (Ra), medidas de microdureza Vickers e uma análise metalográfica. Os sinais EA e PZT foram aquisitados através de um osciloscópio de alta amostragem e, posteriormente, tratados com ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The machining processes are of utmost importance for the manufacture of mechanical parts, the parts require high dimensional and geometric precision and quality in the finishing of the surfaces when being manufactured. Among the machining processes, grinding stands out as one of the most used processes, due to its precision and superior finishing. It is essential that this process is well known, since it is in the last stage of manufacturing. Thus, problems, during the grinding process are committed to the part and can be lost the work carried out in all previous stages, resulting in high production costs and loss of raw material. The present work aims to evaluate a method of monitoring the surface conditions of the parts, performing a comparative study of the surface integrity of recified parts with the signals captured by a low-cost piezoelectric patch composed of Lead Titanium Zirconate (LZT) and as by an acoustic emission sensor (EA). Experimental tests were performed in a flat grinding machine, where a test bench was developed using a CBN grinding wheel with resinoid binder and ABNT 1045 and VC131 steel test bodies. Later, to characterize the surface of the parts, visual inspection, surface roughness (Ra), Vickers microhardness measurements and a metallographic analyiss were performed. The signals EA and PZT were acquired through a high sampling oscilloscope and later treated with digital filters. These signals were then compared to the firing and roughness of each part under their respective conditions, through signal processing techniques. It was observed that the increase of the roughness, as well as the occurrence of the burning of the parts, has a reationship with increase of the RSM signal of the PZT and the EA, as well as with the RMSD index. The CCDM index had no correlation with the process conditions. A good performance of the PZT patch with potential to... (Complete abstract electronic access below) / 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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-12-14Bitstream added on 2014-06-13T18:57:24Z : No. of bitstreams: 1 marchi_m_me_bauru.pdf: 1568302 bytes, checksum: 52989c4fa4560ed99f0d976193a3afe2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. O aumento excessivo da temperatura na zona de corte pode causar a queima superficial ou modificações estruturais do material que está sendo usinado. Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um método de detecção da queima da peça no processo de retificação plana, baseado na análise do espectro do sinal de emissão acústica (EA) puro e com a aplicação de filtros digitais, e posterior implementação por hardware. Ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando dois tipos de rebolos: óxido de alumínio e CBN com ligante resinoide; dois tipos de materiais: aço ABNT 1045 e VC131. Para a caracterização da superfície das peças quanto aos níveis de queima, inspeção visual e medidas de rugosidade e microdureza forma realizadas após os ensaios. Notou-se no espectro do sinal de EA faixas de frequências com amplitudes mais significativas entre 15kHz a 1MHz e, portanto, quinze bandas de frequência foram selecionadas para estudo. Filtros digitais do tipo Buterworth passa-faixa, ordem 6, foram aplicados nos sinais puros de EA e, posteriormente, o valor EA RMS e o parâmetro DPO foram obtidos com e sem a aplicação dos filtros. Os resultados obtidos da comparação dos valores RMS de EA e do parâmetro DPO demonstram que o uso de filtros digitais, em determinadas frequências, produziu um sistema de detecção da queima mais eficiente. Além disso, foi desenvolvido um hardware microcontrolado e um software que coletam os sinais de EA (RMS) e potência elétrica do motor de acionamento do rebolo por intermédio de um controlador digital de sinais (dsPIC). Em seguida, esses sinais foram processados por meio de... / The result of the grinding process depends on the conditions of the grinding wheel surface. With use, the ginding wheel pores are impregnated with the chip, resulting in loss of ability to cut and thus incresing the temperature in the region of contact between the surface of the grinding wheel and the workpiece. This increase in temperature when excessive can cause burning surface or changes in the structure of the material. Thus, this paper aims to propose a method for detecting burning in the grinding process based on the anlysis of the spectrum of the raw acoustic emission (AE) signal and application of digital filters, followed by hardware implementation. Experimental tests were performance using aluminum oxide grinding wheel and the CBN superabrasivee resinoid in a grinding machine, where a test bench was developed. Data were collected using ABNT 1045 and VC 131 steels. It was noted in the spectra of the AE signal frequency bands with significant magnitudes between 15 kHz to 1MHz, and therefore, fifteen frequency bands were selected for this study. Buterworth type digital filters, bandpass, 6th order, were applied to the raw. AE signal, and RMS AE values and DPO parameter were obtained with and without filtering. The results showed a more efficient burn detectionj system when using digital filtering at certain frequency bands. Additionally, a microcontroller hardware and software were developed, which collected the AE signals (RMS) and electric power the from the induction motor drive of the wheel via a digital signal controller (dsPIC). Then, these signals were processed by a burn detection algorithm, generating a control signal... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-03-20Bitstream added on 2014-06-13T20:49:16Z : No. of bitstreams: 1 martins_chr_me_bauru.pdf: 3300032 bytes, checksum: c6be05b5fe4d2831ce67d7e7ddc84b4d (MD5) / 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 / 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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-05Bitstream added on 2014-06-13T19:11:29Z : No. of bitstreams: 1 hellmeister_cflp_me_bauru.pdf: 1722329 bytes, checksum: 58a2e786e50f352c6c97a002cfe93d2d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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... / 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)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-26Bitstream added on 2014-06-13T20:32:13Z : No. of bitstreams: 1 khenaifes_m_me_bauru.pdf: 11653802 bytes, checksum: 00691f8a0498d00bcda7c19abcca703d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Auto Financiadora / 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. / 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.

Submitted by LUIZ FELIPE GILLI FABIANO null (luiz_gilli@hotmail.com) on 2017-01-28T11:38:47Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Luiz Felipe Gilli Fabiano.pdf: 4348153 bytes, checksum: dec59fbb55fc39d0a5d03e18877ac8c2 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-31T17:24:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabiano_lfg_me_bauru.pdf: 4348153 bytes, checksum: dec59fbb55fc39d0a5d03e18877ac8c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T17:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabiano_lfg_me_bauru.pdf: 4348153 bytes, checksum: dec59fbb55fc39d0a5d03e18877ac8c2 (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os processos de usinagem são de extrema importância para a fabricação de peças mecânicas, as peças exigem alta precisão dimensional e geométrica e qualidade no acabamento ao serem manufaturadas. Dentre os processos de usinagem, a 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 alto custo na produção e perda de matéria-prima. O presente trabalho tem como objetivo avaliar um método de monitoramento das condições da superfície das peças, realizando um estudo comparativo da integridade superficial 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 máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando-se um rebolo de CBN com ligante resinóide e corpos de prova de aço ABNT 1045 e VC131. Posteriormente, para caracterizar a superfície das peças, foi realizada a inspeção visual, medidas de rugosidade (Ra), medidas de microdureza Vickers e uma análise metalográfica. Os sinais EA e PZT foram aquisitados através de um osciloscópio de alta 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, bem como com o índice RMSD. Já o índice CCDM não possuiu correlação com as condições do processo. Verificou-se por meio deste estudo um bom desempenho do diafragma PZT com potencial para concorrer com o sensor de EA visando monitorar a integridade superficial das peças retificadas, de acordo com a análise espectral e o estudo do sinal nas devidas bandas de frequência identificadas. / The machining processes are of utmost importance for the manufacture of mechanical parts, the parts require high dimensional and geometric precision and quality in the finishing of the surfaces when being manufactured. Among the machining processes, grinding stands out as one of the most used processes, due to its precision and superior finishing. It is essential that this process is well known, since it is in the last stage of manufacturing. Thus, problems during the grinding process are committed to the part and can be lost the work carried out in all previous stages, resulting in high production costs and loss of raw material. The present work aims to evaluate a method of monitoring the surface conditions of the parts, performing a comparative study of the surface integrity of rectified parts with the signals captured by a low-cost piezoelectric patch composed of Lead Titanium Zirconate (LZT) and as by an acoustic emission sensor (EA). Experimental tests were performed in a flat grinding machine, where a test bench was developed using a CBN grinding wheel with resinoid binder and ABNT 1045 and VC131 steel test bodies. Later, to characterize the surface of the parts, visual inspection, surface roughness (Ra), Vickers microhardness measurements and a metallographic analysis were performed. The signals EA and PZT were acquired through a high sampling oscilloscope and later treated with digital filters. These signals were then compared to the firing and roughness of each part under their respective conditions, through signal processing techniques. It was observed that the increase of the roughness, as well as the occurrence of the burning of the parts, has a relationship with increase of the RMS signal of the PZT and the EA, as well as with the RMSD index. The CCDM index had no correlation with the process conditions. A good performance of the PZT patch with potential to compete with the EA sensor was verified in order to monitor the surface integrity of the rectified parts, according to the spectral analysis and the study of the signal in the appropriate frequency bands identified.

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: O processo de retificação é considerado um dos últimos na cadeia de produção de peças de precisão. O aumento excessivo da temperatura na zona de corte pode causar a queima superficial ou modificações estruturais do material que está sendo usinado. Assim, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver um método de detecção da queima da peça no processo de retificação plana, baseado na análise do espectro do sinal de emissão acústica (EA) puro e com a aplicação de filtros digitais, e posterior implementação por hardware. Ensaios experimentais foram realizados numa máquina retificadora plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando dois tipos de rebolos: óxido de alumínio e CBN com ligante resinoide; dois tipos de materiais: aço ABNT 1045 e VC131. Para a caracterização da superfície das peças quanto aos níveis de queima, inspeção visual e medidas de rugosidade e microdureza forma realizadas após os ensaios. Notou-se no espectro do sinal de EA faixas de frequências com amplitudes mais significativas entre 15kHz a 1MHz e, portanto, quinze bandas de frequência foram selecionadas para estudo. Filtros digitais do tipo Buterworth passa-faixa, ordem 6, foram aplicados nos sinais puros de EA e, posteriormente, o valor EA RMS e o parâmetro DPO foram obtidos com e sem a aplicação dos filtros. Os resultados obtidos da comparação dos valores RMS de EA e do parâmetro DPO demonstram que o uso de filtros digitais, em determinadas frequências, produziu um sistema de detecção da queima mais eficiente. Além disso, foi desenvolvido um hardware microcontrolado e um software que coletam os sinais de EA (RMS) e potência elétrica do motor de acionamento do rebolo por intermédio de um controlador digital de sinais (dsPIC). Em seguida, esses sinais foram processados por meio de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The result of the grinding process depends on the conditions of the grinding wheel surface. With use, the ginding wheel pores are impregnated with the chip, resulting in loss of ability to cut and thus incresing the temperature in the region of contact between the surface of the grinding wheel and the workpiece. This increase in temperature when excessive can cause burning surface or changes in the structure of the material. Thus, this paper aims to propose a method for detecting burning in the grinding process based on the anlysis of the spectrum of the raw acoustic emission (AE) signal and application of digital filters, followed by hardware implementation. Experimental tests were performance using aluminum oxide grinding wheel and the CBN superabrasivee resinoid in a grinding machine, where a test bench was developed. Data were collected using ABNT 1045 and VC 131 steels. It was noted in the spectra of the AE signal frequency bands with significant magnitudes between 15 kHz to 1MHz, and therefore, fifteen frequency bands were selected for this study. Buterworth type digital filters, bandpass, 6th order, were applied to the raw. AE signal, and RMS AE values and DPO parameter were obtained with and without filtering. The results showed a more efficient burn detectionj system when using digital filtering at certain frequency bands. Additionally, a microcontroller hardware and software were developed, which collected the AE signals (RMS) and electric power the from the induction motor drive of the wheel via a digital signal controller (dsPIC). Then, these signals were processed by a burn detection algorithm, generating a control signal... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre