Orientadores: Anselmo Eduardo Diniz, Juarez Felipe Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:46:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hassui_Amauri_M.pdf: 6586198 bytes, checksum: 8031ea40b6cd0346161913e4ab661d27 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A determinação de forma objetiva do fim da vida do rebolo é de fundamental importância para a minimização do custo do processo, pois evita a rejeição de peças, que nesta fase do processo possuem alto valor agregado e otimiza a utilização da ferramenta bem como dos tempos de dressagem. Este trabalho tem como objetivo, mostrar o comportamento de diversas características do processo de retificação ao longo da vida do rebolo, com diferentes condições de operação, além de mostrar uma comparação do desempenho dos sensores de emissão acústica, vibração mecânica e corrente elétrica do motor, tanto na definição do momento de dressagem do rebolo, quanto no estabelecimento dos tempos de deformação elástica e centelhamento, que fazem parte do ciclo de retificação externa cilíndrica de mergulho. Para tal, foram usinadas peças cilíndricas de aço endurecido com dois tipos de rebolos, um considerado duro e outro mole, utilizando uma retificadora CNC, retificação de mergulho, e diversas condições de trabalho. A rugosidade das peças era medida após cada corte e foi o fator determinante do fim de vida da ferramenta. Simultaneamente, foram utilizados quatro sensores, dois monitorando, em tempo real, a emissão acústica, um a vibração, estando estes acoplados ao contraponto da máquina e um sensor de efeito Hall instalado no motor da máquina, que media a corrente elétrica consumida por este. Os resultados deste trabalho indicaram que o sinal de vibração mecânica é o mais adequado para determinação do fim da vida do rebolo, a corrente elétrica do motor e os tempos de deformação elástica e de centelhamento não apresentam relação com o desgaste do rebolo e o sinal mais indicado para determinação destes tempos é a emissão acústica / Abstract: The precise determination of the end of a grinding wheel life is very important to minimize the process cost because it avoids workpieces rejection that in this phase of the process have high aggregate value and optimize the utilization of the grinding wheel as well as the dressing time. The main objective of this work is observe the behavior of various grinding process characteristics througout the grinding wheel life, using diferent conditions of operation and show a performance comparation among acoustic emission, vibration and electric current of the motor as the definition of the dressing moment as to estabilish the elastic deformation time and sparkout, that are parts of the plunge external cilindricalgrinding process ciele. In the experiment were machined cilindrical workpieces of hardened steel with a hard grinding wheel and soft workpieces with a soft grinding wheel, using a CNC machine, plunge grinding and various cutting conditions. The roughness of the workpieces was measured after each cut and was the factor that determined the end of the wheellife. Simultaneously, were utilized four sensors, two monitoring the acoustic emission, one the mechanical vibration fixed at the tailstock and a Hall sensor instaled at the machine motor which measured the electrical current consumed The results of this work indicated that the mechanical vibration signal is the most apropriated to determine the end of the grinding wheellife, the electrical current of the motor and the times related to elastic deformation and sparkout did not present relation to the grinding wheel wear and the most sensible signal to detect these times is the acoustic emission / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hara_CelsoMinoru_D.pdf: 9089957 bytes, checksum: 8f2f9a896032c6d9e1d9585ecd8346de (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A principal finalidade deste trabalho é verificar a eficácia da utilização de redes neurais artificiais para a análise de sinais provenientes de diferentes sensores (emissão acústica, vibração e corrente elétrica do motor) acoplados ao rebolo no processo de retificação cilíndrica de aços com o fim de se aumentar a confiabilidade da decisão automática do momento de dressagem do rebolo. Um segundo objetivo é verificar o comportamento de parâmetros de qualidade da peça (rugosidade e desvio de circularidade) à medida que se varia a velocidade da peça, o avanço e o estado de afiação do rebolo. Para isso, diversos ensaios foram realizados, retificando-se aço ABNT 52100 em diferentes condições de usinagem. Durante tais operações, os sinais dos sensores citados foram armazenados na memória de um computador. As melhores condições de usinagem e os melhores sinais adquiridos foram usados no treinamento de redes neurais "Back Propagation" , cuja finalidade foi tentar estabelecer um momento de interrupção da retificação para dressagem do rebolo, baseado na qualidade da peca retificada através de parâmetros como rugosidade média e desvio de circularidade. As principais conclusões foram: a rede neural não conseguiu generalizar o processo de retificacão, não sendo uma boa ferramenta para determinação exata do momento de dressagem; o sinal de vibração, no entanto, apresentou ligeira tendência de crescimento conforme crescia o tempo de usinagem; não se observou nenhuma relação direta entre a rugosidade e velocidade da peça e nem entre aquela e o avanço; igualmente, o desvio de circularidade não mostrou relação direta nem com a velocidade da peça e nem com o avanço; além disso, a rugosidade não se manteve constante para condições de ensaio que apresentaram espessuras de corte equivalente iguais, ao contrário do que afirma a literatura / Abstract: The main goal of this work is to verify the feasibility of employing artificial neural networks to analyse signals from several sensors (acoustic emission, vibration and electric current) attached to the tailstock of a cylindrical plunge grinding machine in order to increase the accuracy of the automatic decision of the wheel dressing momento A second goal is to verify the behavior of surface quality parameters (roughness and circularity deviation) as workpiece speed, feed and wheel sharpness vary. For these purposes, several plunge grinding tests were carried out, grinding ABNT 52100 steel with different cutting conditions. During these operations, the signals from those sensors were sampled and stored in the memory of a computer. The best cutting conditions and the best acquired signals were used in the Back-Propagation neural network training stage. The goal of this network was to establish a moment to interrupt the grinding process to perform the wheel dressing, based in the workpiece quality, using parameters as surface roughness and circularity deviation. The most important conclusions are: the neural network was not able to identify the phenomena occuring in grinding process, and so this is not a good tool to determine the exact moment of dressing; the vibration signal, however, showed a little growth trend as the cutting time increased, but not closely correlated to the workpiece quality parameters. Moreover, there was not any direct relationship either between roughness and workpiece speedor between roughness and feed. Besides, the circularity deviation didn't show direct relationship either with the workpiece speed or with feed and the surface roughness didn't keep itself constant for cutting conditions with equal equivalent chip thickness, in opposition with what the literature traditionally states / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-10-19Bitstream added on 2014-06-13T18:41:35Z : No. of bitstreams: 1 alves_mcs_dr_bauru.pdf: 4541684 bytes, checksum: 03e1d27ea6b721a409bebc9862b0e67f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / É analisada a influência das técnicas de mínima quantidade de lubrificante (MQL), refrigeração otimizada e refrigeração convencional, com diferentes vazões e velocidade de aplicação do fluido de corte, na qualidade das peças produzidas (acabamento, erros de forma, trincas, queima, perda da dureza) com aços endurecidos, no processo de retificação cilíndrica externa de mergulho com a utilização de rebolos superabrasivos com baixa concentração de CBN. Utilizou-se fluidos de corte de origem vegetal, que representam menos riscos à saúde e ao meio. A análise da qualidade das peças foi realizada através da avaliação das variáveis de saída do processo como o comportamento da força tangencial de corte, energia específica de retificação, rugosidade, desvio de circularidade, emissão acústica, tensão residual, análise de microscopias eletrônicas de varredura e microdureza. Com a análise das formas de aplicação e das várias vazões e velocidades do fluido de corte utilizadas encontraram-se condições de lubri-refrigeração que propiciam a diminuição do volume de fluido de corte, diminuição do tempo de usinagem sem prejudicar os parâmetros geométicos, dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes. Em relação as diferentes formas de aplicação do fluido de corte notou-se o melhor desempenho da aplicação otimizada para maiores velocidades mostrando a eficiência de um novo conceito de bocal utilizado. O processo otimizado e o processo MQL foram capazes de manter a dureza superficial e a integridade superficial das peças produzidas. Exceção somente para a condição MQL com vazão de fluido de corte de 40ml/h que produziu trincas e retêmpera superficial. O desvio de circularidade e a rugosidade proporcionada pelos métodos estão dentro de valores recomendados para a retificação sendo que a técnica otimizada... / The influences on surface integrity of the parts (finishing, geometrical errors, cracks, burn, microhardness) and grinding wheel (wear) have been analyzed in this research by employing the minimum quantity of lubrication (MQL), optimized and conventional cooling for hardened parts of steel and superabrasives grinding wheel in the cylindrical plunge grinding process. This study was carried out through the assessment of the process output variables such as the behavior of the tangential cutting force, specific energy, surface roughness, circularity errors, acoustic emission, residual stress, scanning electronic microscopy (SEM) and microhardness. The cutting fluid derived from vegetal oil has been utilized in order to comply with the environmental requirements and thus offering less risk to the health. It could be observed from the analysis on different ways of cutting fluid applications that there are cooling conditions which facilitate the decrease in cutting fluid volume, decrease in grinding time without impairing the geometrical and dimensional parameters, the surface finish and surface integrity of the parts. It could be noted the optimized application for higher velocities has presented the best performance regarding the different applications of cutting fluids. The optimized and MQL processes were able to maintain the hardness and surface integrity of the ground parts. Exception occurend only for MQL condition with flow rate of 40ml/h, which led to cracks and quench on the workpiece surface. Roundness errors and surface roughness are within recommended valus for grinding with the best results obtained for the optimized method (2'mü' for roundness error and 0.5'mü'm for surface roughness) compared with the MQL technique (6.8'mü'm for roundness error and 1.2'mü'm for surface roughness). The process of minimum quantity of lubrication, however, has showed possible... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: A aplicação mínima da quantidade de lubrificante (MQL) na usinagem dos metais surgiu como uma alternativa para reduzir a abundância de fluidos de corte e, com isso, atingirn produção mais limpa. Na retificação, apesar de ser considerada uma técnica inovadora no aspecto ambiental, sua aplicação é restrita devido à geração excessiva de calor e ao entupimento dos poros do rebolo causado pelos cavacos, prejudicando a qualidade final do produto e aumentando o desgaste da ferramenta. Esta pesquisa buscou aprimorar o uso do MQL usando, além do jato com a mistura ar e óleo injetado na interface rebolo-peça à alta velocidade, um jato de ar comprimidom para minimizar o empastamento do rebolo gerado durante o processo de usinagem pela mistura formada pelo óleo do MQL mais os cavacos. Foram realizados ensaios na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340, temperado e revenido com dureza média de 54 HRc, usando rebolo de nitreto de boro cúbico (CBN) com ligante vitrificado. Os métodos de lubri-refrigeração propostos foram o convencional com fluido em abundância, MQL (estes dois sem uso do jato de ar para limpeza do rebolo) e MQL com a limpeza, variando o ângulo de incidência do ar comprimido na superfície de corte do rebolo. Consideram-se as variáveis de saída do processo: rugosidade, desgaste diametral do rebolo, circularidade, além de análises metalográficas e medições de microdureza da superfície retificada para verificação de danos térmicos; de forma a analisar a viabilidade da substituição do tradicional método de aplicação dos fluidos em abundância pelo MQL com a limpeza. Os resultados mostraram a possibilidade de implementação da técnica da limpeza do rebolo como um aprimoramento tecnológico da mínima quantidade de lubrificante na retificação, reduzindo o consumo dos fluidos de corte. A técnica MQL com limpeza... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The application of minimum quantity of lubricant (MQL) on machining of metals has emerged as an alternative to reduce the abundance of cutting fluids and then achieve a cleaner production. In grinding, although considered a breakthrough technique in the environmental aspects, its application is restricted due to excessive generation of heat and griding wheel loading caused by the chips, damaging the final product quality and increasing tools wear. The objective of this research was to improve the MQL technique by using an additional jet of compressed air to clean the clogged pores of the wheel. Tests were performed in cylindrical plunge grinding of the ABNT 4340 steel, quanched and tempered (54 HRc) with a vitrified cubic boron nitrite (CBN) grinding wheel. The suggested methods of lubrication were conventional (abundant fluid), MQL (that without the use of air jet to cleaning the wheel) and MQL plus cleaning system, changing the incided angle of the jet of compressed air in the cutting surface of the grinding wheel. The performance of the proposal technique was evaluated based on an analysis of the process output variables: roughness, diametric wear of the grinding, roundness, and metallographic analysis plus microhardness measurements of the grounded surface to verify thermal damage incidence. The results showed the possibility of implementing the technique of cleaning as a technological enhancement to minimum quantity of lubricant in the grinding, reducing the use of cutting fluids. The technique MQL plus cleaning system, in a specific incident angle of the compressed air was extremely efficient, resulting in better surface finish, reduced tool wear and free of thermal damage when compared with conventional methods without cleaning of the wheel / Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Coorientador: Anselmo Eduardo Diniz / Banca: Eraldo Jannone da Silva / Banca: Amauri Hassui / O programa de Pós graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da UNESP / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Rosemar Batista da Silva / Banca: Gilmar Ferreira Batalha / Resumo: Este trabalho teve o propósito de contribuir com informações sobre a aplicação de fluidos de corte na operação de retificação plana de aço, em especial do ano ABNT 4340 temperado e revenido. Desta forma testados e comparados três métodos de lubri-refrigeração, os quais são: MQL (Mínima Quantidade de Lubrificante), convencional e otimizado. Os testes foram realizados em retificadora plana universal, utilizando um rebolo de cBN Vitrificado. Os fluidos de corte utilizados para os testes foram: emulsão com diluição a 5% para os métodos convencinal e Otimizado, enquanto que para MQL utilizou-se fluido sintético. A fim de obter uma análise comparativa dos desempenhos entre os três métodos, o parâmetro profundidade de corte foi variado em três valores (0,02mm;0,05mm e 0,08mm). Os outros parâmetros de corte, os quais foram mantidos constantes. Como variáveis de saída foram analisadas: força tangencial de corte, rugosidade, desgaste diametral do rebolo, relação G, dureza por microindentação, tensão residual superficial da pela e imagens obtidas no Microscópio Eletrônico de Varredura foram também obtidas para analisar a superfície das peças usinadas. Os resultados indicaram que a técnica MQL, permite obter menor desgaste diametral do rebolo, no entanto há prejuízos quanto ao acabamento superficial (rugosidade) em profundidades de corte até 0,05mm, acima deste valor o método MQL mostrou-se incapaz de realizar a lubrirefrigeração de forma eficaz. Já o método otimizado permitiu obter os melhores resultados de rugosidade, menor desgaste diametral do rebolo e induziu menor tensão residual superficial, mas em profundidade de corte de 0,02mm apresentou os maiores valores de força de corte tangencial comparados aos outros métodos. Por fim, o método convencional apresentou resultados medianos em quase todas as variáveis de saída analisadas / Abstract: This work aims to investigate the comparative efficiency of three different colling and lubrificatins system e applied to surface grinding operation. Systems compared are MQL (Minimal Quantify Lubrification), conventional and conventional optimized. Grinding tests were performed on universal grinding machine using a vitrified cBN grinding wheel for grinding, steel samples of ABNT4340 (grade SAE4340) hardened and tempered to 55HRc. The cutting fluid used for testing was soluble oil at 5% for methods and conventional and conventional optimized and synthetic fluid for MQL technique tested. In order to obtain a comparative analysis of performance among the three methods, the depth of cut parameter was varied in three values (0,02mm, 0,05 mm, 0,08mm), the other cutting parameters were kept constant. Which one output variables investigated were: tangential cutting force, surface roughness, wheel diametrical wear, G ratio, workpiece microhardness and surface residual stress. Images obtained by scanning electron microscopy of the ground surface were used to analyze machined surfaces. The results indicated that the MQL technique allowed to prolong tool life of wheel, however there is damage on the surface finish of machined surfaces (roughness) at depths of cut up values to 0.05 mm. Above this value the MQL method proved did not provide efficiente lubrification and cooling functions. Conventional optimized method showed the best results of roughness, residual stress and least wear of wheel, bur in depth of cut 0.02 mm gave the highest values of tangential cutting force compared to other methods under conditions investigated. Finally, the conventional coolant method presented relatively satisfatory results for most output variables analyzed / Mestre

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Coorientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Roosevelt Droppa Junior / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Banca: Jaime Gilberto Duduch / Resumo: Atualmente há por parte das empresas uma constante preocupação com a atualidade de seus sistemas produtivos, buscando a melhoria da eficiência dos processos respeitando as leis de preservação ambiental. Dentro desse contexto e considerando que o segmento das cerâmicas corresponde a aproximadamente 1% do PIB brasileiro, com perspectiva de crescimento, inúmeros estudos têm sido feitos nesse campo de pesquisa. Contudo, ainda se tem um alto custo agregado ao acabamento da peça, o qual é feito, na maioria dos casos, pelo processo de retificação. Além do alto custo do processamento, o uso de fluidos de corte tem se tornado um problema para a indústria devido à dificuldade de descarte imposta pela rígida Legislação Ambiental. Face ao exposto, o presente trabalho propõe o estudo de métodos alternativos de lubri-refrigeração para o processo de retificação externa de mergulho de cerâmica avançado com rebolo diamantado. Tais métodos visam diminuir os gastos com fluido de corte, sendo eles: a técnica de lubri-refrigeração otimizada e a de mínima quantidade de lubrificação (MQL). A avaliação das técnicas foi feita através do monitoramento do processo e da quantidade final da peça retificada. Mais especificamente, foram analisados: força tangencial de corte, rugosidade, relação G, desvio de circularidade, microestrutura e tensão residual por difração de raios X. Os resultados obtidos mostram que as duas técnicas propostas podem substituir o método convencional de lubri-refrigeração, destacando-se que a técnica otimizada reduziu o desgaste do rebolo e produziu pelas com melhor acabamento geométrico e dimensional, enquanto a técnica de MQL reduziu significativamente a quantidade de fluido utilizado no processo / Abstract: During the last years there has been a constant concern by the companies about the modernization of their manufacturing methods, seeking to improve the process efficiency and environmental preservation. In this context, and considering the ceramic segment corresponds to approximatelly 1% of Brazilian GDP, with growing perspective, many studies have been done in this area. Nevertheless, the work piece finishing is still expensive, mainly because it has been usually made by the grinding process. Besides of the high cost of the process, the use of cutting fluids has become a problem for the industry because of the discard dificulty imposed by the rigorous environmental laws. In this way, the present work proposes alternative methods for the lubrification and cooling in the external cylindrical plunge grinding of advanced ceramic with diamond wheels, which aims to reduce the costs with cutting fluid. These methods are: the optimized cooling and the Minimal Quantity Lubrication (MQL) techniques. The evaluation of these techniques has been made by the process monitoring and the work piece final quality. In the present work the following analysis techniques were used: tangential cut force, roughness, G relation, circularity deviation, microstructure and residual stress by X ray diffraction measurements. The results show both proposed techniques can replace the conventional cooling method. The main result is that the optimized technique reduced the cutting tool consuming and produced work pieces with better dimensional finishing, while the MQL techniques significantly reduced the volume of cutting fluid in the process / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:36:43Z : No. of bitstreams: 1 moia_dfg_me_bauru.pdf: 2028523 bytes, checksum: a4957573090c9f2211022b6a4fceb9b6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de retificação confere à peça o acabamento final, minimizando as irregularidades superficiais através de interações entre os grãos abrasivos de uma ferramenta (rebolo) e peça retificada. O desgaste do rebolo devido ao atrito entre o rebolo e a peça retificada torna a ferramenta inadequada para nova utilização, sendo necessária a realização do processo de dressagem do rebolo para remoção e ou avivamento dos grãos gastos de sua superfície de corte, de forma e deixá-lo em condições para novo uso. O presente trabalho tem como objetivo classificar a condição do rebolo durante a operação de dressagem utilizando o sinal de emissão acústica (EA) e estatísticas derivadas desse sinal, por meio de redes neurais artificiais. Nos experimentos realizados usou-se um rebolo de óxido de alumínio instalado em uma retificadora plana, um sistema de aquisição de sinais e um dressador de ponta única de diamante. O processamento digital de sinais foi obtido através do software MATLAB. Os ensaios foram realizados com diferentes graus de recobrimento e profundidade de dressagem. A partir dos dados obtidos de EA puro, calculou-se o valor médio quadrático (RMS), bem como mais duas estatísticas, as quais já foram empregadas com sucesso em trabalhos de detecção de queima, no processo de retificação. Essas estatísticas também se mostraram bons indicadores para o monitoramento da operação de dressagem. Uma rede neural perceptron multicamadas (MLP) foi utilizada com o algoritmo de aprendizado Levenberg-Marquardt, cujas entradas foram as duas estatísticas mencionadas e o valor RMS de EA. Os resultados mostram que o método empregado foi capaz de classificar as condições do rebolo no processo de dressagem, identificando o rebolo como afiado (com capacidade de corte) e rebolo se afiação (com perda de capacidade de corte), viabilizando a redução do tempo e custo dessa operação e minimizando a remoção excessiva / The grinding process gives the piece a final finish by minimizing surface irregularities through interactions between the abrasive grains of a tool (wheel) and the part to be ground. The wear of the grinding wheel due to excessive friction between the grinding wheel and ground workpiece makes the tool unsuitable for further use; it is imperative the accomplishment of the process of dressing the grinding wheel to remove or resharpen the worn grains of its surface in order to make if suitable for use again. The present study aims to classify the condition of the grinding wheel during operation using acoustic emission (AE) signal and statistics derived from this sinal through artificial neural networks. In the experiments an aluminum oxide grinding wheel installed to a surface grinding machine was used along with a data acquisition system and a single point diamond dresser. The digital processing of these data was obtained using the MATLAB software. Tests were performed with different overlap ratio and depth of cut. The root mean square value of the AE signal as well as two other statistics were obtained from the raw acoustic emission signal, which have been successfully used in grinding burn detection. These statistics were also good indicators for monitoring the dressing operation. A multilayer perceptron neural network (MLP) was used with the learning algorithm Levenberg-Marquardt, whose inputs were the statistics previously mentioned and dressing conditions. The results show that the method used was able to classify the conditions of the grinding wheel in the process of dressing, identifying the wheel as sharp (cutting capacity) and dull (with loss of cutting capacity), enabling the reduction of time and cost of operation and minimizing the excessive removal of the wheel abrasive material

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Carlos Elias da Silva Junior / Banca:m Eduardo Carlos Bianchi / Resumo: O processo de retificação confere à peça o acabamento final, minimizando as irregularidades superficiais através de interações entre os grãos abrasivos de uma ferramenta (rebolo) e peça retificada. O desgaste do rebolo devido ao atrito entre o rebolo e a peça retificada torna a ferramenta inadequada para nova utilização, sendo necessária a realização do processo de dressagem do rebolo para remoção e ou avivamento dos grãos gastos de sua superfície de corte, de forma e deixá-lo em condições para novo uso. O presente trabalho tem como objetivo classificar a condição do rebolo durante a operação de dressagem utilizando o sinal de emissão acústica (EA) e estatísticas derivadas desse sinal, por meio de redes neurais artificiais. Nos experimentos realizados usou-se um rebolo de óxido de alumínio instalado em uma retificadora plana, um sistema de aquisição de sinais e um dressador de ponta única de diamante. O processamento digital de sinais foi obtido através do software MATLAB. Os ensaios foram realizados com diferentes graus de recobrimento e profundidade de dressagem. A partir dos dados obtidos de EA puro, calculou-se o valor médio quadrático (RMS), bem como mais duas estatísticas, as quais já foram empregadas com sucesso em trabalhos de detecção de queima, no processo de retificação. Essas estatísticas também se mostraram bons indicadores para o monitoramento da operação de dressagem. Uma rede neural perceptron multicamadas (MLP) foi utilizada com o algoritmo de aprendizado Levenberg-Marquardt, cujas entradas foram as duas estatísticas mencionadas e o valor RMS de EA. Os resultados mostram que o método empregado foi capaz de classificar as condições do rebolo no processo de dressagem, identificando o rebolo como "afiado" (com capacidade de corte) e rebolo "se afiação" (com perda de capacidade de corte), viabilizando a redução do tempo e custo dessa operação e minimizando a remoção excessiva / Abstract: The grinding process gives the piece a final finish by minimizing surface irregularities through interactions between the abrasive grains of a tool (wheel) and the part to be ground. The wear of the grinding wheel due to excessive friction between the grinding wheel and ground workpiece makes the tool unsuitable for further use; it is imperative the accomplishment of the process of dressing the grinding wheel to remove or resharpen the worn grains of its surface in order to make if suitable for use again. The present study aims to classify the condition of the grinding wheel during operation using acoustic emission (AE) signal and statistics derived from this sinal through artificial neural networks. In the experiments an aluminum oxide grinding wheel installed to a surface grinding machine was used along with a data acquisition system and a single point diamond dresser. The digital processing of these data was obtained using the MATLAB software. Tests were performed with different overlap ratio and depth of cut. The root mean square value of the AE signal as well as two other statistics were obtained from the raw acoustic emission signal, which have been successfully used in grinding burn detection. These statistics were also good indicators for monitoring the dressing operation. A multilayer perceptron neural network (MLP) was used with the learning algorithm Levenberg-Marquardt, whose inputs were the statistics previously mentioned and dressing conditions. The results show that the method used was able to classify the conditions of the grinding wheel in the process of dressing, identifying the wheel as sharp (cutting capacity) and dull (with loss of cutting capacity), enabling the reduction of time and cost of operation and minimizing the excessive removal of the wheel abrasive material / Mestre

Orientador: Carlos Kenich Suzuki / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:32:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ogata_DanielaYuri_M.pdf: 14373801 bytes, checksum: 37390613963c28ba54f71a665d3cefb7 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho procurou-se investigar a influência do tratamento da superficie (tensão/rugosidade provocado pelo processo de desbaste com pó abrasivo) na devitrificação e na dissolução da sílica vítrea. Para tanto, utilizou-se de métodos de caracterização de materiais, tais como difratometria de raios-X, espectroscopia de infravermelho, microscopia óptica e eletrônica e espalhamento de raios-X a baixo ângulo. Para o estudo da influência do tratamento superficial na devitrificação, os resultados de difração de raios-X e microscopia, mostraram que a devitrificação possui forte correlação com o tratamento superficial da sílica vítrea, onde amostras com maior rugosidade, apresentaram também uma maior devitrificação em comparação à outra com menor rugosidade. A dissolução da sílica vítrea por ácido fluorídrico ("etching") também foi estudado, e os resultados mostraram que a taxa de dissolução é dependente da rugosidade superficial, concentração do ácido e tempo de "etching". Resultados adicionais mostraram a formação de cavidades arredondadas na forma de "larvas" (padrão superficial) após "etching". Após um tempo de "etching" entre 33 e 88 horas, as amostras apresentaramum padrão superficial semelhante a "grãos" e no interior dos "grãos", outros "sub-grãos" da ordem de 4-10 'mu¿m, que denotam a existência de microtensões na estrutura amorfa. Neste trabalho, este resultado inédito foi denominado "grão ou sub-grão amorfo", que podem estar relacionados com heterogeneidades em nível atômico da estrutura da sílica vítrea / Abstract: The effect of surface stress and roughness, produced by polishing process with abrasive powder, was investigated on the devitrification and dissolution of silica glass. The characterization studies of the silica glass treated by grinding, polishing and etching and their effect on the devitrification were conducted by X-ray diffraction, optical and electronic microscopy, inftared spectroscopy and small-angle X-ray scattering. The samples were heat treated at 1250°C for a period of 15 min and 150 mino X-ray diffraction and optical microscopy observation showed more intense devitrification effect into a-cristobalite for higher degree of surface roughness, and the samples treated with HF etching presented the lowest devitrification effect. The silica glass surfaces exposed to the furnace atmosphere (air) presented a much bigger crystallization effect, inversely to the bottom surface in contact with a silica base. The dissolution of silica glass by chemical etching (HF solutions) was studied, and the results showed that dissolution rate is dependent on the surface roughness, HF concentration and etching time. For example, the dissolution rate of samples treated with SiC #320 and 'Ce IND. 2¿¿O IND. 3¿, were estimated as 0.16 'mu¿m/min and 0.14 'mu¿m/min, respectively. The results showthat sampleswith longtime etching(~1000 min) revealed grain-like etch pattern of 4 to 10 11min diameter, which suggests reveals the existence of micro-stress in the amorphous structure. This "amorphous grains or sub-grains" might be correlated with atomic into inhomogeneities of amorphous silica structure / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

A utilização mais eficiente dos recursos naturais tem levado a indústria a aumentar a eficiência dos produtos manufaturados. Veículos de transporte Diesel estão incluídos neste cenário. Nos motores Diesel, um componente importante do sistema de injeção é o bico injetor. Uma legislação recente no Brasil introduziu limites de emissões EURO5. Estes novos parâmetros tiveram impacto no projeto do bico injetor com tolerâncias sendo reduzidas, em especial na área da sede do corpo do bico injetor, alterando o parâmetro funcional de pressão de abertura do produto. Neste cenário, o impacto desta superfície cônica retificada sobre a pressão de abertura é grande, bem como, sobre o desempenho do motor Diesel. Este estudo tem como objetivo analisar o defeito de topografia superficial típico e recorrente no processo de retificação interna cônica da sede do corpo dos bicos injetores. Um experimento planejado foi realizado de acordo com método Taguchi e determinou-se a relação sinal-ruído para dois parâmetros de topografia 2D. A superfície da sede também foi analisada utilizando análise topográfica 3D. Os resultados deste estudo incluem a indicação de possíveis causas do defeito recorrente, caracterização dos principais elementos do processo de retificação, caracterização da superfície retificada e otimização dos parâmetros do processo de retificação. / Industries of manufactured products have increased their efficiency optimizing the natural resources usage and Diesel commercial vehicles are included in this scenario. For Diesel engines, one of the most important components of the injection system is the nozzle injector. In Brazil, EURO5 legislation was recently introduced, bringing new emission limits for Diesel engines. Because of this, the nozzle injector design has changed and some manufacturing tolerances were reduced, in special the body seat geometry. This also changed the nozzle opening pressure. In this new process, the body seat grinded conical surface impacts on this functional parameter and consequently the Diesel engine performance. This study has as target to analyze a recurrent defect in the internal conic grinding process of the nozzle body seat. A trial was performed in this process according to Taguchi method and signal / noise ratio for 2D topographic parameters were defined. The body seat surface was also analyzed using 3D topographic analysis. The results of this study include the possible cause of the recurrent failure, characterization of the ground surface, process main elements integrity assessment and optimization of the grinding process parameters.