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Estudo comparativo das tensões residuais em juntas soldadas pelas técnicas de medição por coordenadas e difração de raios-xSiqueira Filho, Aníbal Veras de 31 January 2012 (has links)
Submitted by João Arthur Martins (joao.arthur@ufpe.br) on 2015-03-09T13:58:03Z
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Previous issue date: 2012 / FACEPE / A soldagem na metalurgia atual vem sendo cada vez mais necessária em
função da evolução industrial para atender uma sociedade cada vez mais exigente.
O conhecimento do nível de tensões residuais gerados no processo de soldagem é
sobretudo um fator de segurança para evitar problemas de acidentes e desgastes,
em peças de engenharia. Neste trabalho esta sendo proposto um novo método de
avaliação do nível destas tensões residuais. As tensões residuais (TR) de uma junta
soldada do aço naval ASTM AH-32 foram medidas a partir da extensão do
deslocamento de pontos mapeados numa máquina de medição por coordenadas
(MMC) e por difração de raios-X (DR-X), onde os resultados das tensões residuais
foram bastante próximos, apresentando comportamento semelhante. Para todos os
ensaios, a soldagem foi realizada pelo processo SMAW (manual) utilizando eletrodo
revestido AWS E7018 na posição G3 ascendente, por um soldador qualificado e
pelo processo SAW (automático), com o objetivo de verificar se há influência do fator
humano. Os corpos de prova foram soldados e depois foram marcados pontos (em
grafite) sobre os quais se mediu as tensões residuais por difração de raios-X. Depois
de medidas as tensões por DR-X foram feitos furos sobre os pontos (3,12 mm de
diâmetro x 2,00 mm de profundidade) cujas coordenadas foram mapeadas numa
máquina de medir por coordenadas. Depois de medidas as tensões residuais, as
juntas soldadas foram submetidas a um tratamento térmico para alívio de tensões
(recozimento parcial a 680°C, por 30 minutos). Depois de aliviadas as tensões,
mediram-se na máquina de medição por coordenadas os deslocamentos sofridos
pelos furos previamente mapeados. Baseado nos deslocamentos sofridos, as
tensões residuais foram calculadas e comparadas às medidas da DR-X para
validação desta nova metodologia de medição. Os resultados obtidos pela técnica
de medição por coordenadas (MMC) mostraram uma boa correlação com DR-X,
principalmente no sentido longitudinal. Os aspectos morfológicos da junta soldada do
aço ASTM AH32 foram analisados antes e após tratamento térmico para alívio de
tensões. A evolução microestrutural produzida pela plastificação e pelo alívio de
tensões subseqüente foi observada e analisada por microscopia eletrônica de
varredura (MEV). Para caracterização microestrutural foram preparados corpos de
prova por metalografia tradicional nas condições de soldados e tratados e as
análises microestruturais foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura.
Baseados nas análises morfológicas, os resultados mostraram a eficácia do
tratamento para alívio das tensões residuais e, a partir das quais, os efeitos da
plastificação / restauração parcial da microestrutura foram evidenciados.
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Estudo comparativo das tensões residuais em juntas soldadas pelas técnicas de mediaçãopor coordenadas e difração de raios-XSIQUEIRA FILHO, Aníbal Veras de 31 January 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012 / A soldagem na metalurgia atual vem sendo cada vez mais necessária em
função da evolução industrial para atender uma sociedade cada vez mais exigente.
O conhecimento do nível de tensões residuais gerados no processo de soldagem é
sobretudo um fator de segurança para evitar problemas de acidentes e desgastes,
em peças de engenharia. Neste trabalho esta sendo proposto um novo método de
avaliação do nível destas tensões residuais. As tensões residuais (TR) de uma junta
soldada do aço naval ASTM AH-32 foram medidas a partir da extensão do
deslocamento de pontos mapeados numa máquina de medição por coordenadas
(MMC) e por difração de raios-X (DR-X), onde os resultados das tensões residuais
foram bastante próximos, apresentando comportamento semelhante. Para todos os
ensaios, a soldagem foi realizada pelo processo SMAW (manual) utilizando eletrodo
revestido AWS E7018 na posição G3 ascendente, por um soldador qualificado e
pelo processo SAW (automático), com o objetivo de verificar se há influência do fator
humano. Os corpos de prova foram soldados e depois foram marcados pontos (em
grafite) sobre os quais se mediu as tensões residuais por difração de raios-X. Depois
de medidas as tensões por DR-X foram feitos furos sobre os pontos (3,12 mm de
diâmetro x 2,00 mm de profundidade) cujas coordenadas foram mapeadas numa
máquina de medir por coordenadas. Depois de medidas as tensões residuais, as
juntas soldadas foram submetidas a um tratamento térmico para alívio de tensões
(recozimento parcial a 680°C, por 30 minutos). Depois de aliviadas as tensões,
mediram-se na máquina de medição por coordenadas os deslocamentos sofridos
pelos furos previamente mapeados. Baseado nos deslocamentos sofridos, as
tensões residuais foram calculadas e comparadas às medidas da DR-X para
validação desta nova metodologia de medição. Os resultados obtidos pela técnica
de medição por coordenadas (MMC) mostraram uma boa correlação com DR-X,
principalmente no sentido longitudinal. Os aspectos morfológicos da junta soldada do
aço ASTM AH32 foram analisados antes e após tratamento térmico para alívio de
tensões. A evolução microestrutural produzida pela plastificação e pelo alívio de
tensões subseqüente foi observada e analisada por microscopia eletrônica de
varredura (MEV). Para caracterização microestrutural foram preparados corpos de
prova por metalografia tradicional nas condições de soldados e tratados e as
análises microestruturais foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura.
Baseados nas análises morfológicas, os resultados mostraram a eficácia do
tratamento para alívio das tensões residuais e, a partir das quais, os efeitos da
plastificação / restauração parcial da microestrutura foram evidenciados
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Simulação do perfil de temperatura da mama através de geometria substituta obtida a partir de prótese mamária externaJorge de Andrade Viana, Mariana 31 January 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação simulou perfis de temperatura para uma geometria substituta da mama e
validou preliminarmente os resultados simulados numericamente através da comparação dos
mesmos com os termogramas de pacientes com patologias na mama. Para a formulação,
necessitou-se de uma geometria tridimensional que ainda não é obtida diretamente da paciente.
Fez-se, então, necessário o uso de geometrias substitutas que, nesta dissertação, foram obtidas
a partir de próteses mamárias externas iguais as que são doadas pelo Sistema Único de Saúde
às pacientes mastectomizadas. As medidas foram realizadas no Laboratório de Medição por
Coordenadas da Universidade Federal de Pernambuco por uma máquina de medição por
coordenadas. Um programa desenvolvido na Universidade Federal Fluminense extraiu os
pontos que formaram as curvas dos contornos da base da mama e do seu perfil. Programas com
a linguagem C++ foram desenvolvidos nesta dissertação usando o método dos mínimos
quadrados e o conceito de momento de inércia na formulação digital para determinar a
geometria substituta adequada à paciente em estudo. O presente trabalho termina com os
resultados obtidos para estudos de caso de duas pacientes do Hospital das Clínicas da
Universidade Federal de Pernambuco para as quais foram simulados os perfis de temperatura
da mama portadora de patologias (cisto, linfonodo e nódulo sólido). Um programa comercial
de fluidodinâmica computacional simulou a distribuição tridimensional de temperaturas na
geometria substituta. Foram realizadas análises pontuais de temperatura nas regiões saudáveis
e com anormalidades a fim de verificar as diferenças entre as temperaturas resultantes da
simulação e aquelas medidas nos termogramas da pacientes. O erro médio entre as
temperaturas na superfície da região com anormalidades foi de 1,4 % indicando uma boa
aproximação entre os resultados das simulações e dos termogramas
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Aplicação de NURBS em MMCs, com apalpador touch trigger, para escaneamento de superfícies de formas livres e geometrias complexasSilva, Esly César Marinho da 31 March 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays the increasing demand for products with high dimensional accuracy
and geometric measures has required increasingly accurate. It is necessary to use
inspection systems more accurate and flexible to expect these demands. The Coordinate
Measuring Machines (CMMs) are an important tool in the design, fabrication and
inspection of products manufactured today. These machines are used by the engineer,
whose main purpose is to produce an accurate digital model in a virtual space for later
use in CAD / CAE / CAM / CAI. To identify the several shapes and surface features,
there are many techniques such as Bezier surfaces, splines, B-Splines and NURBS
(Non-Rational B-Splines). The NURBS present many advantages, simplicity and
facility of data handling, which tends to minimize the problems of randomness and
inaccuracy of the cloud of points obtained by the CMM. Thus, the NURBS are an
important tool for modeling free-form, making significant contributions in reverse
engineering. It is known however that the accuracy of the modeling process of a piece
will be greater the larger the number of points collected or measured on the surface
(whether by use of laser or continuous scanning by contact or touch point to point).
Simulations results showed the effective of the proposed approach. Additionally,
experimental results demonstrated that it is of practical use, non time consuming and an
alternative way to apply CMMs that incorporated touch trigger probe in modeling
processes. The results obtained both by simulation and experimentally demonstrated the
relevance of this methodology. / Hoje em dia, a crescente demanda por produtos com alta exatidão dimensional
e geométrica tem exigido tolerâncias cada vez mais estreitas. Adicionalmente, peças de
geometrias complexas e formas livres tem sido uma prática comum em indústrias dos
setores automotivos, aeronáuticos, bioengenharia dentre outros. Para atender as estas
demandas se faz necessário sistemas de inspeção cada vez mais exatos e flexíveis. As
Máquinas de Medição por Coordenadas (MMCs) são uma importante ferramenta no
processo de concepção, fabricação e inspeção dos produtos manufaturados nos dias de
hoje. Para identificar as mais diversas formas e características das superfícies existem
várias técnicas, tais como, superfícies Bézier, Splines, B-Splines, e NURBS (Non-
Uniform Rational B-splines). As NURBS são uma ferramenta importante e uma grande
aliada na modelagem de formas geométricas complexas, dando significativas
contribuições na engenharia reversa. Sem dúvida, a exatidão do processo de modelagem
de uma peça será tão maior quanto maior for o número de pontos coletados ou medidos
sobre a sua superfície (seja por uso de laser ou escaneamento contínuo por contato ou
por contato ponto a ponto). Então, o principal objetivo desta tese é desenvolver e
implementar uma nova metodologia para modelagem de superfícies de formas livres e
geometrias complexas utilizando a técnica NURBS em MMC com apalpador touch
trigger. Também, foi desenvolvida uma estratégia de medição para obtenção de pontos
sobre a superfície estudada. A metodologia proposta foi aplicada experimentalmente
para a obtenção de um perfil evolvental de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos,
um modelo físico reduzido de um avião e um capacete de ciclista. Os resultados obtidos
tanto por simulação quanto experimentalmente mostraram a relevância da metodologia
desenvolvida.
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Sistemática para Garantia da Qualidade na Medição de Peças com Geometria Complexa e Superfície com Forma Livre Utilizando Máquina de Medir por Coordenadas / SYSTEMATIC FOR QUALITY ASSURANCE IN MEASUREMENT PROCESS OF PARTS WITH COMPLEX GEOMETRY AND FREEFORM SURFACE BY USING COORDINATE MEASURING MACHINESSoares Júnior, Luiz 13 December 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-12-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Parts with complex geometry and with free-form surface are of great interest in
many industrial applications, either for functional or aesthetic issue. Its spread is due to
advances in CAD / CAM systems and coordinate measuring technology. Despite
technological advances, product design remains a major problem in industry. The problems
range from design conception to those inherent in the manufacturing process and control,
which are often discovered only in the product application phase. The dimensional
variations of shape and surface texture are specified in the technical drawing using
geometric and dimensional tolerance. To part with complex geometry variations are
allowable tolerances specified by line and surface profile. Their control typically consists
of a comparison of the coordinate points measured on the surface to the CAD model
available. This paper contains a proposal to systematize procedures for quality assurance of
measurement of parts with complex geometry and free-form surface by using coordinate
measuring machines. The proposal was based on extensive study on the subject, the
findings of problems revealed in visits to six companies that use technology to coordinate
measurement and the results of case studies from a company in the automotive sector. The
system focuses on the major sources of errors of coordinate measuring and proved easy to
be applied in the selected company. / Peças com geometria complexa e superfície com forma livre são de grande
interesse em muitas aplicações industriais, seja por questão funcional ou estética. Sua
disseminação deve-se, em parte, aos avanços nos sistemas CAD/CAM e na tecnologia de
medição por coordenadas. Apesar dos avanços tecnológicos, o projeto do produto continua
sendo um dos maiores problemas da indústria. Os problemas vão desde a concepção do
projeto até àqueles inerentes ao processo de fabricação e controle, que muitas vezes são
descobertos somente na aplicação do produto. As variações dimensionais, de forma e de
textura da superfície são especificadas no desenho técnico através de tolerância
dimensional e geométrica. Para peça com geometria complexa as variações admissíveis são
especificadas através de tolerâncias de perfil de linha e de superfície. O seu controle
tipicamente consiste na comparação dos pontos coordenados medidos sobre a superfície
com o modelo CAD disponível. Este trabalho contém uma proposta de sistematização de
procedimentos para garantia da qualidade da medição de peças com geometria complexa e
superfície com forma livre através de máquina de medir por coordenadas cartesianas. A
proposta foi baseada no amplo estudo sobre o tema, nas constatações de problemas
evidenciados nas visitas realizadas em seis empresas que utilizam a tecnologia de medição
por coordenadas e nos resultados de estudos de casos realizados numa empresa do setor
automotivo. A sistemática foca nas principais fontes de erros da medição por coordenadas
e demonstrou ser de fácil aplicação na empresa selecionada.
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Estudo e aplicação de medição com câmera de vídeo em máquinas de medição por coordenadasSilva, Marlio Antonio da 26 January 2017 (has links)
Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-06-06T11:51:16Z
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Previous issue date: 2017-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / It is evident that with the increasing advance of the manufacturing industry there is a need for an efficient quality control that meets this demand produced within an increasingly shorter period of time. As a result of this, Coordinate Measuring Machines (CMMs) are widely used for inspection of various components in the current industry, in addition to having the Computer Numeric Control (CNC) - which makes the measurement process much faster than conventional methods - can still measure numerous geometries, since they have several sensors that are suitable for various situations, therefore, there is hardly a configuration that the CMM can’t measure. Measurements made by a CMM can be divided into two groups: contact measurements and non-contact measurements. Contact measurements use the touch sensor, known as a probe, which collects coordinate points on the measured piece with the sensor deflection when touching. Non-contact measurements can be performed with the laser sensor or a digital camera. The present work of master dissertation aims to present some applications of non-contact measurements with the use of a CMM, which incorporates a Charge-Coupled Device (CCD) camera, in components such as fuel injectors nozzles, printed circuit boards and sphere of high accuracy, since these elements have geometries with dimensions less than 4 mm, making it impossible to measure with the use of the conventional contact measurement system. / É evidente que com o crescente avanço da indústria manufatureira exista a necessidade de um controle de qualidade eficiente, que atenda essa demanda produzida dentro de um espaço de tempo cada vez mais curto. Em função disto, as Máquinas de Medição por Coordenadas (MMC) são amplamente empregadas para inspeção de diversos componentes na indústria atual, pois além de contarem com o Comando Numérico Computacional (CNC) – o que torna o processo de medição muito mais rápido do que os métodos convencionais - podem ainda medir inúmeras geometrias, uma vez que dispõem de diversos sensores que são adequados para várias situações, por conseguinte, dificilmente haverá uma configuração que a MMC não possa medir. As medições efetuadas por uma MMC podem ser dividas em dois grandes grupos: as medições por contato e as medições sem contato. As medições por contato utilizam o sensor de toque, conhecido como apalpador, que coleta pontos coordenados na peça medida com a deflexão do sensor quando houver o toque. As medições sem contato podem ser realizadas com o sensor laser ou uma câmera digital. O presente trabalho de dissertação de mestrado tem como finalidade apresentar algumas aplicações de medições sem contato com a utilização de uma MMC, que incorpora uma câmera CCD (Charge-Coupled Device), em componentes como bicos injetores de combustível, placas de circuito impresso e esferas de alta exatidão, visto que esses elementos apresentam geometrias com dimensões inferiores a 4 mm, impossibilitando medições com o uso do sistema de medição por contato convencional.
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Mapeamento de estruturas submarinas associadas ao transporte de óleo e gás com veículo autônomo subaquático / Mapping of underwater structures associated to transport of oil and gas with autonomous underwater vehicleFernandes, Victor Hugo 23 February 2018 (has links)
Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-07-09T14:48:05Z
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Previous issue date: 2018-02-23 / As indústrias petrolíferas possuem a necessidade e obrigação de inspecionar as instalações submarinas associadas ao transporte de óleo e gás periodicamente para evitar acidentes ambientais. Os veículos autônomos subaquáticos (AUV) têm-se tornado uma opção viável em Levantamento Hidrográfico (LH) devido à excelente estabilidade da plataforma e aos sensores de alta resolução acoplados no veículo e utilizados no mapeamento submarino. Esses sensores geram grandes quantidades de dados para serem analisados, assim torna-se necessário automatizar os processos no intuito de otimizar o tempo de processamento com a melhor exatidão posicional. Dessa forma essa pesquisa tem o objetivo de determinar a qualidade posicional de levantamento com AUV, avaliar quantitativamente e qualitativamente a redução do ruído speckle em imagem do SAS, desenvolver metodologia semi-automática para mapeamentos de dutos submarinos e detecção de condição de vão livre. A qualidade posicional foi verificada pela aplicação da propagação das incertezas no modelo matemático de determinação das coordenadas no LH com AUV. Na imagem do SAS foram utilizados filtros morfológicos, filtros adaptativos e Stretchlim para reduzir os efeitos do ruído. Os dutos submarinos foram mapeados de forma semi-automática pela metodologia de pré-processamento, redução de ruídos e realce dos alvos, extração de feições e pós-processamento. A classificação de condição de vão livre foi realizada por rede neural e random forest a partir da imagem SAS e dos perfis gerados do modelo digital de superfície obtido pelo ecobatímetro. Os resultados mostraram que a incerteza posicional do LH com o AUV é compatível com as especificações de todas as ordens da IHO (2010), porém o ponto crítico está no método de posicionamento acústico realizado com o Ultra-Short Baseline. A utilização de técnicas de processamento digital de imagem é uma poderosa ferramenta na redução dos ruídos speckle e na imagem do SAS, assim permitindo mapeamento com mais de mais de 80% dos dutos submarinos de forma semi-automatizado. Os métodos de rede neural e random forest tiveram resultados similares e satisfatórias para a classificação de condição de vão livre com exatidões globais de 86,8% e 89,9% respectivamente. / The oil industries have the necessity and obligation to inspect the submarine installations associated with the transport of oil and gas periodically to avoid environmental accidents. Underwater autonomous vehicles (AUV) have become a viable hydrographic survey option due to the excellent stability of the platform and the high-resolution (Synthetic Aperture Sonar - SAS, echo sounder multibeam, high definition cameras) submarine mapping. These hydrographic survey sensors generate large amounts of data to be analyzed, so it becomes necessary to automate the processes in order to optimize the processing time with the best positional accuracy. Thus, the goal of this research is to determine the positional quality of the AUV survey, to evaluate quantitatively and qualitatively the reduction of speckle noise in SAS image, to develop semi-automatic methodology for underwater pipeline mapping and free-span detection. The positional quality was verified by the application of the propagation of the uncertainties in the mathematical model of determination of the coordinates in the hydrographic survey with AUV. Morphological filters, adaptive filters and histogram contrast were used to reduce the effects of speckle noise on the SAS image. The submarine pipelines were semi- automatically mapped by the methodology of pre-processing, noise reduction and target enhancement, feature extraction and post-processing. The classification of free span condition was performed by neural network and random forest from the SAS image and the profiles generated from the digital surface model obtained by the echo sounder multibeam. The results showed that the positional uncertainty of the hydrographic survey with the AUV is compatible with the specifications of all orders of the IHO (2010) and critical point is the acoustic positioning performed with the Ultra-Short Baseline. The use of digital image processing techniques is a powerful tool in reducing speckle noise and restoring spatial resolution in the SAS image, thus enabling more efficient and faster automated processing. More than 80% of the subsea pipelines were mapped semi- automated. The methods of neural network and random forest had similar and satisfactory results for the classification of free-span condition with global accuracy of 86,8% and 89,9%, respectively. / o autor nao possui curriculo lattes, bem como agencia de fomento
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Desenvolvimento de uma estratégia de medição, baseada em nurbs, para determinação do desvio total de perfil (fα) de engrenagens cilíndricas de dentes retos usando MMCsNóbrega, Luiz Henrique Melo Silva 07 May 2016 (has links)
Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-23T14:51:55Z
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Previous issue date: 2016-05-07 / For many years the power transmission and movement for gears has been an important technology in the automotive, mechanical and aeronautical industries, justifying the considerable number of research carried out under the quality control of these components. Nowadays, involute profile inspections of cylindrical gears have been carried out using CNC Coordinate Measuring Machines (CMMs) with rotary tables and dedicated measurement software, equipped with contact scanning sensors, Touch Trigger Probes – TTP or non-contact, Laser. However, many companies that manufacture and inspect gears use manual CMMs with point to point sensors, thus being unable to issue the profile deviation report. In respect, the motivation for this research is to develop and validate inspection strategies for determining the Total Profile Deviation (Fα) of spur gears, according to ISO 1328, using of a mathematical tool NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) and CMMs manual. Strategies for changing the NURBS weight parameter wi also were applied to assist in inspection definition procedure, and this is one more degree of freedom. In the first moment, before the execution of experimental procedures, simulations were carried out on a computational system and showed satisfactory results. For the experimental tests, a manual CMM MICRO-HITE 3D model was used with point to point sensor. Simulations and experimental results showed that the NURBS technique contributes to manual CMM application using Touch Trigger Probes in measuring the spur gears involute profile. The experimental results showed the methodology efficacy. / Por muitos anos a transmissão de movimento e de potência por engrenagens tem sido uma tecnologia importante nas indústrias automotiva, mecânica e aeronáutica, justificando assim a considerável quantidade de pesquisas realizadas no âmbito do controle de qualidade destes componentes. Atualmente, inspeções dos perfis evolventes de engrenagens cilíndricas vêm sendo realizadas utilizando Máquinas de Medição por Coordenadas (MMCs) CNC com mesas rotativas e softwares de medição dedicados, equipadas com sensores por contato de escaneamento, do tipo Touch Trigger Probe – TTP, ou sem contato, Laser. Porém, muitas empresas que fabricam e inspecionam engrenagens utilizam MMCs manuais com sensores do tipo ponto a ponto, ficando assim impossibilitadas de emitir o relatório de desvio de perfil. Neste sentido, a motivação para esta pesquisa é desenvolver e validar estratégias de inspeção para determinação do Desvio Total de Perfil (Fα) de engrenagens cilíndrica de dentes retos, segundo a norma ISO 1328, fazendo o uso da ferramenta matemática NURBS (Non – Uniform Rational B-Splines) e de MMCs manuais. Estratégias para alteração do parâmetro peso wi das NURBS também serão aplicadas para auxiliar na definição do procedimento de inspeção, sendo este um grau de liberdade a mais do modelo. No primeiro momento, antes da execução dos procedimentos experimentais, simulações foram realizadas em um sistema computacional, e apresentaram resultados satisfatórios. Para os testes experimentais foi utilizada uma MMC manual modelo MICRO-HITE 3D, com sensor do tipo ponto a ponto. Resultados de simulações e experimentais mostraram que a técnica NURBS contribui para aplicação de MMC manual usando sensor Touch Trigger na medição do perfil evolvente de engrenagens cilíndricas de dentes retos. Os resultados experimentais demonstraram a eficácia da metodologia desenvolvida.
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