Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:06:56Z : No. of bitstreams: 1 nakai_me_me_bauru.pdf: 1283452 bytes, checksum: 5ebf100ffa4e540491cc04b24baa3e2b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Cada vez mais se observa a substituição de peças metálicas por peças cerâmicas devido às suas excelentes propriedades físicas, químicas e mecânicas. No entanto, muitas destas características que fazem a cerâmica tão atrativa também dificultam a sua fabricação por métodos tradicionais de usinagem. Esse estudo teve como objetivo o desenvolvimento de modelos neurais baseados nos sinais de emissão acústica (EA) e potência de corte para estimar os valores de regosidades da peça bem como estimar o desgaste do rebolo durante o processo de retificação de cerâmicas avançadas. Para os ensaios foi utilizada uma máquina retificadora tangencial plana com rebolo diamantado e corpos de prova de cerâmica Alumina. Foram definidas três condições de cortes com profundidades de corte de 120um, 70 um e 20um, velocidade do rebolo de 35m/s e velocidade da mesa de 2,3m/s. Foram utilizados quatro modelos neurais, Redes Neurais Perceptron Múltiplas Camadas (MLP), Redes Neurais de Função de Base Radial (RBF), Redes Neurais de Regressão Generalizada (GRNN) e o Sistema de Interferência Adaptável Neuro-Fuzzy (ANFIS). Para melhor comparação entre os desempenhos dos modelos neurais utilizados no estudo foi desenvolvido um algoritmo para executar o treinamento de todas as combinações possíveis de entradas, assim como suas características, tais como a quantidade de neurônios, a quantidade de camadas e o espraiamento (define o tamanho do agrupamento). Os resultados mostraram um ótimo desempenho das redes neurais empregadas. Os erros obtidos foram menores que 0,5% para rugosidade média aritmética e menores que 4% para o desgaste da ferramenta. Os modelos neurais propostos satisfazem as necessidades da estimação da rugosidade bem como do desgaste da ferramenta, viabilizando a implementação futura em um hardware dedicado / Metal parts have increasingly been replaced by ceramics due to its excellent physical, chemical and mechanical, characteristics. However, many of these characteristics that make advanced ceramics so attractive also make it difficult to manufacture by traditional machining methods. Thjis study aimed to develop neural models based on signals of acoustic emission (AE) and cutting power as well as statistics derived from them to estimate the workpiece surface roughness and wear of the grinding wheel during the grinding of ceramics. A surface grinding machine with a diamond grinding wheel and alumina ceramic workpieces were used in the experimental tests. Three grinding conditions were applied with dephs of cut of 120um, 70um and 20um, grinding wheel speed of 35 m/s and table of 2.3m/s. Four neural models were used in this work by using Multilayer Perceptron Neural Networks (MLP), Radial Basics Function Neural Networks (RBF), General Regression Networks (GRNN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Interference System (ANFIS). An algorithm was developed to train all possible combinations of inputs and other characterisitcs such as the number of neurons, number of layer and spread in order to better compare the performances of the neural models used in this study. The results showed a good performance of the neural network models employed. The errors obtained were lower than 0.5% for the average surface roughness and lower than 4% for the tool wear. The neural models proposed meet the needs of the estimation of surface roughness and tool wear, enabling a future implementation on dedicated hardware

Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: José Alfredo Covolan Ulson / Resumo: Cada vez mais se observa a substituição de peças metálicas por peças cerâmicas devido às suas excelentes propriedades físicas, químicas e mecânicas. No entanto, muitas destas características que fazem a cerâmica tão atrativa também dificultam a sua fabricação por métodos tradicionais de usinagem. Esse estudo teve como objetivo o desenvolvimento de modelos neurais baseados nos sinais de emissão acústica (EA) e potência de corte para estimar os valores de regosidades da peça bem como estimar o desgaste do rebolo durante o processo de retificação de cerâmicas avançadas. Para os ensaios foi utilizada uma máquina retificadora tangencial plana com rebolo diamantado e corpos de prova de cerâmica Alumina. Foram definidas três condições de cortes com profundidades de corte de 120um, 70 um e 20um, velocidade do rebolo de 35m/s e velocidade da mesa de 2,3m/s. Foram utilizados quatro modelos neurais, Redes Neurais Perceptron Múltiplas Camadas (MLP), Redes Neurais de Função de Base Radial (RBF), Redes Neurais de Regressão Generalizada (GRNN) e o Sistema de Interferência Adaptável Neuro-Fuzzy (ANFIS). Para melhor comparação entre os desempenhos dos modelos neurais utilizados no estudo foi desenvolvido um algoritmo para executar o treinamento de todas as combinações possíveis de entradas, assim como suas características, tais como a quantidade de neurônios, a quantidade de camadas e o espraiamento (define o tamanho do agrupamento). Os resultados mostraram um ótimo desempenho das redes neurais empregadas. Os erros obtidos foram menores que 0,5% para rugosidade média aritmética e menores que 4% para o desgaste da ferramenta. Os modelos neurais propostos satisfazem as necessidades da estimação da rugosidade bem como do desgaste da ferramenta, viabilizando a implementação futura em um hardware dedicado / Abstract: Metal parts have increasingly been replaced by ceramics due to its excellent physical, chemical and mechanical, characteristics. However, many of these characteristics that make advanced ceramics so attractive also make it difficult to manufacture by traditional machining methods. Thjis study aimed to develop neural models based on signals of acoustic emission (AE) and cutting power as well as statistics derived from them to estimate the workpiece surface roughness and wear of the grinding wheel during the grinding of ceramics. A surface grinding machine with a diamond grinding wheel and alumina ceramic workpieces were used in the experimental tests. Three grinding conditions were applied with dephs of cut of 120um, 70um and 20um, grinding wheel speed of 35 m/s and table of 2.3m/s. Four neural models were used in this work by using Multilayer Perceptron Neural Networks (MLP), Radial Basics Function Neural Networks (RBF), General Regression Networks (GRNN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Interference System (ANFIS). An algorithm was developed to train all possible combinations of inputs and other characterisitcs such as the number of neurons, number of layer and spread in order to better compare the performances of the neural models used in this study. The results showed a good performance of the neural network models employed. The errors obtained were lower than 0.5% for the average surface roughness and lower than 4% for the tool wear. The neural models proposed meet the needs of the estimation of surface roughness and tool wear, enabling a future implementation on dedicated hardware / Mestre

Resumo: Atualmente, a fabricação é caracterizada pela sua complexidade, pluralidade de disciplinas e crescente demanda de novas ferramentas e técnicas para a solução de difíceis problemas. As redes neurais artificiais oferecem uma nova e diferente alternativa para investigar e analisar os desafiadores tópicos relacionados à manufatura. Desta forma, estudou-se neste trabalho os assuntos relacionados à aplicação das redes neurais na predição da circularidade e rugosidade da peça retificada pela análise de algumas variáveis de saída do processo. Foram empregados nos ensaios de usinagem: um fluido de corte (óleo emulsionável), um rebolo superabrasivo de CBN com ligante vitrificado e peças temperadas e revenidas de aço VC-131. Este trabalho também utilizou outras tecnologias de otimização do processo de retificação, tais como: a utilização de defletores aerodinâmicos para a quebra da camada de ar e a refrigeração otimizada por meio de um jato de fluido direcionado. Os ensaios de usinagem foram realizados para gerar a base de dados utilizada nos testes das redes neurais (ensaios computacionais). Fez-se portanto, diversos experimentos variando-se a velocidade de avanço, ou mergulho do rebolo na peça. As variáveis de saída analisadas que serviram de dados de entrada para a RNA foram: a força tangencial de corte (Ft), a energia específica de retificação (u), o desgaste diametral do rebolo, o parâmetro DPO e a emissão acústica (EA). A rugosidade e circularidade foram utilizadas para o treinamento das RNA’s. Nos testes computacionais, foram analisadas duas bases de dados: a primeira referente às médias de todos os 40 ciclos de retificação, já a segunda utilizou todos os valores destes 40 ciclos. Ainda foram examinadas diferentes combinações de dados de entrada para verificar a influência do parâmetro DPO na predição. Os resultados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the manufacturing is characterized by its complexity, plurality of subjects and increasing demand of new tools and techniques for the solution of difficult problems. Artificial neural nets propose a new and different alternative to investigate and analyze the challenging topics related to the manufacturing. The objective of this work is to study the use of artificial neural nets in the prediction of roundness and roughness of a ground workpiece. It was used a CBN wheel, emulsion oil and workpieces made of VC-131 steel. This work also used other technologies of grinding optimization, such as: the use of a coolant shoe to break the air curtain layer in addition and the high pressure fluid jet. Grinding tests had been carried through to generate the database used in the artificial neural nets (computational tests). Different feed rates were used in these experiments to generate outputs such as: tangential cutting force (Ft), specific energy of grinding (u), diametrical wear of the wheel, DPO parameter and acoustic emission (EA). The roughness and roundness were used to train the RNA's. In the computational tests, it was verify the influence of the DPO parameter in the prediction as well as two different databases. The results suggest that this parameter (DPO) was not able to substitute the tangential cutting force (Ft) and the acoustic emission (EA) in the prediction. Moreover, it was verify the need of an input that represents the dynamic stiffness of the machine-tool-workpiece system to improve the roundness prediction. / Orientador: Paulo Roberto de Aguiar / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Leonardo Roberto da Silva / Banca: Rodrigo Eduardo Catai / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-14T22:33:04Z No. of bitstreams: 1 FilipeBrunoDosSantosSilva_DISSERT.pdf: 3601939 bytes, checksum: 9433b4e2f7c10615d08236a98d982685 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-16T19:21:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FilipeBrunoDosSantosSilva_DISSERT.pdf: 3601939 bytes, checksum: 9433b4e2f7c10615d08236a98d982685 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T19:21:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FilipeBrunoDosSantosSilva_DISSERT.pdf: 3601939 bytes, checksum: 9433b4e2f7c10615d08236a98d982685 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Com o crescente avan?o industrial, a gest?o de res?duos s?lidos se torna um desafio constante na sociedade. Esse cen?rio tamb?m ? realidade nas ind?strias brasileiras, incluindo as que produzem materiais cer?micos. A etapa de polimento na produ??o do porcelanato em ind?strias cer?micas gera grandes quantidades de um res?duo composto por restos de pe?as cer?micas, ?gua e resqu?cios de discos abrasivos utilizados na etapa de polimento. Esse res?duo corresponde a um p? branco de granulometria fina e composi??o qu?mica vari?vel, conhecido como Res?duo de Polimento de Porcelanato (RPP). Neste trabalho, foi estudada a utiliza??o de misturas de solo e RPP para emprego em obras rodovi?rias. O res?duo utilizado nesta pesquisa foi coletado em uma empresa localizada no munic?pio de Conde/PB e foi estudado em misturas com um solo areno-argiloso. No presente estudo, foram utilizadas diferentes dosagens de res?duo, especificamente, 0% (Solo Puro) 5%, 10%, 15%, 20% e 40% em rela??o ? massa seca de solo. Al?m da caracteriza??o dos materiais mediante a realiza??o de ensaios para determina??o de limite de liquidez e de plasticidade, granulometria conjunta e massa espec?fica dos s?lidos, foram realizados ensaios de compacta??o, ensaios para a determina??o do ISC (?ndice de Suporte Calif?rnia) e adensamento unidimensional. Realizou-se ainda uma prova de carga em placa no laborat?rio com a mistura de 10%, comparando-se com dados de prova de carga em placa do solo puro e da mistura de 5% obtidos na literatura t?cnica. Em virtude da qu?mica do material, foi realizado ainda um estudo preliminar sobre a influ?ncia de atividade pozol?nica nos resultados. Por fim, realizou-se uma an?lise de car?ter ambiental, baseado na coleta e an?lise qu?mica de extrato solubilizado obtido a partir de uma amostra de res?duo puro. Todos os ensaios de resist?ncia mec?nica foram desenvolvidos na condi??o inundada, a fim de minimizar poss?veis influ?ncias de suc??o matricial. A avalia??o do ?ndice de suporte Calif?rnia do solo e das misturas foi feita empregando-se energias de compacta??o normal e modificada. Os ensaios mostraram que houve uma redu??o da resist?ncia m?dia das misturas em compara??o ? resist?ncia do solo puro. Para os ensaios de adensamento, foi observado que a mistura com 5% de adi??o de RPP apresentou uma menor deforma??o do que a amostra de solo puro para mesmos n?veis de tens?o, ao contr?rio das outras misturas que se mostraram mais deform?veis. A mistura de 10% apresentou na prova de carga em placa capacidade de carga inferior a apresentada pela mistura de 5% e pelo solo, com maiores valores de recalques para mesmos valores de tens?o. O efeito de atividade pozol?nica nos resultados foi estudado a partir de ensaios com secagem pr?via de amostras ap?s inunda??o, para que as rea??es ocorressem. Os resultados mostraram que os ensaios realizados com secagem apresentam, em geral, uma ligeira melhora em rela??o a caracter?sticas mec?nicas. Com todos os dados obtidos nesta pesquisa, pode-se dizer que, de forma geral, o res?duo n?o alterou de forma significativa o comportamento mec?nico do solo para teores at? 10% de adi??o. Para valores acima disso, nota-se um pior desempenho mec?nico, por?m dependendo do uso, n?o impede sua aplica??o, tornando todas as misturas estudadas potenciais materiais para execu??o de aterros compactados em obras rodovi?rias. O solo puro e a mistura de 5% compactados na energia modificada podem ainda ser utilizados como material de sub-base em camadas de pavimento. As demais misturas podem ser utilizadas como refor?o de subleito, caso o seu valor de ISC seja superior ao do subleito em quest?o. Em rela??o ao car?ter ambiental da pesquisa, foi observado que para os par?metros estudados, as concentra??es obtidas est?o abaixo dos limites sugeridos pela norma NBR 10004. / The solid waste management has become a constant challenge in the modern society as a result of the increase in industrial production. This scenario is also a fact in Brazilian industries, including those producing ceramic materials. The polishing step in the production of porcelain tiles in ceramic industries produces large amounts of a residue consisting of ceramics remains, water and traces of abrasive discs used in the polishing step. This residue corresponds to a white powder of fine grain and variable chemical composition, known as Porcelain Tile Polishing Residue (RPP), and it was collected in a company located in Conde / PB. In this study, blends of a sandy-clayey soil and RPP were evaluated for use in road construction. Different dosages of residue were studied, specifically, 0% (pure soil) 5%, 10%, 15%, 20% and 40%, added in relation to the dry mass of soil. The materials were evaluated conducting tests to determine Atterberg limits, grain size distribution and specific solid weight. In addition, compaction tests, tests to determine the CBR (California bearing ratio) and oedometer consolidation tests were also carried out. A plate load test was also conducted in the laboratory with the 10% blend. Because of the chemistry of the material, a preliminary study was conducted on the influence of pozzolanic activity on the results. Finally, an environmental analysis was performed based on the collection and chemical analysis of solubilized extract obtained from a sample of pure residue. The mechanical tests were conducted under inundated conditions, in order to reduce the influence of soil suction. The evaluation of the California Bearing Ratio was made using normal and modified proctor energy. The tests showed a reduction of the average resistance of the blends compared to that of the pure soil. For the consolidation tests, it was observed that the blend with 5% of RPP had a smaller deformation than the specimen of pure soil in the same stress values, unlike the others mixtures which were more deformable. The results of the plate load test showed that the 10% blend presented a lower bearing capacity than the pure soil and the 5% blend, with bigger settlements for the same stress values. Considering all the data obtained in this research, it can be said that the residue did not significantly change the mechanical behavior of soil to levels up to 10% of RPP. For higher values, there is a worse mechanical performance. However, depending on the intended use in road construction, this behavior does not preclude the application of mixtures with more than 10% of RPP. In fact, all studied mixtures can be considered as potential materials for road construction. The pure soil and 5% blend compacted using the modified energy can also be used as sub-base material for pavement layers. The other mixtures can be used as subgrade improvement layer, if their CBR value is higher than the subgrade in question. Regarding the chemical analysis of the solubilized extract of the residue, it was observed the concentrations of the studied parameters were below the limits suggested by Brazilian standard NBR 10004.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10Bitstream added on 2014-06-13T21:00:28Z : No. of bitstreams: 1 alves_mcs_me_bauru.pdf: 1163033 bytes, checksum: f7168a656698a2e8c9ce47eb9a129c2d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A retificação, processo final de usinagem de uma peça, utiliza-se muito de fluidos de corte com a finalidade de lubrificação, refrigeração e remoção de cavacos. No entanto, estes fluidos são extremamente agressivos com o meio. Com o avanço tecnológico a tendência mundial é produzir peças cada vez mais sofisticadas, com elevado grau de tolerância geométrica, dimensional, com bom acabamento superficial, com baixo custo e, principalmente, sem causar danos ao meio. Para tanto, ao processo de retificação está intrínseca a reciclagem do fluido de corte, que destaca-se pelo seu custo. Através da variação da velocidade de avanço no processo de retificação cilíndrica externa do aço ABNT D6, racionalizando a aplicação de dois fluidos de corte mais usados atualmente e usando um rebolo superabrasivo de CBN (nitreto de boro cúbico) com ligante vitrificado, avaliou-se os parâmetros de saída força tangencial de corte, emissão acústica, rugosidade, circularidade, desgaste da ferramenta, erros dimensionais, a tensão residual e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos corpos de prova. Com a análise do desempenho fluido, rebolo e velocidade de mergulho encontrou-se as melhores condições de usinagem propiciando a diminuição do volume de fluido de corte, diminuição do tempo de usinagem sem prejudicar os parâmetros geométricos, dimensionais, o acabamento superficial e a integridade superficial dos componentes. / The Grinding, final process of grinding of a piece, is used a lot of cut fluids with the lubrication purpose, cooling and removal of shavings. However, these are extremely aggressive with the middle. With the technological progress the world tendency is to produce pieces more and more sophisticated, with high degree of tolerance geometric, dimensional, with good superficial finish, with low cost and, mainly, without causing damages to the middle. For so much, to the rectification process it is intrinsic the recycling of the cut fluid, that he/she stands out for his/her cost. Through the variation of the dive speed in the external cylindrical plunge grinding expresses of the steel ABNT D6, rationalizing the application of two cut fluids more used now and using an CBN wheel it was evaluated the exit parameters tangential cutting force acoustic emission, roughness, roundness, wear and tear of the tool, the residual stress and the microscopic images of the surface. With the analysis of the flowing acting, I sway and dive speed was the best grinding conditions propitiating the decrease of the volume of cut fluid, decrease of the time of work without harming the parameters geometric, dimensional, the superficial finish and the surface integrity of the components.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-20Bitstream added on 2014-06-13T19:00:09Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_dj_me_bauru.pdf: 2830469 bytes, checksum: 472bcc066d7e9582cfd3189fdd96d740 (MD5) / 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... / 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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T19:39:45Z : No. of bitstreams: 1 simoes_rp_dr_bauru.pdf: 3105631 bytes, checksum: 49bc95b3c3c78388d520425875d9eabb (MD5) / 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 / 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

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

A proposta deste trabalho foi analisar um produto experimental (VIPI LTDA, Pirassununga, SP), que através da tecnologia sol-gel, modifica a superfície de resinas acrílicas para base de próteses e forma uma camada de nanopartículas de sílica (NPS) visando diminuir o acúmulo e facilitar a remoção de microrganismos. Dessa forma, inicialmente, confirmou-se a deposição de NPS e formação do revestimento cerâmico em polimetilmetacrilato (PMMA) através de espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR); e posteriormente, quantificou-se o biofilme de Candida albicans nesta superfície através da contagem de unidades formadoras de colônia (UFC/mL) e microscopia confocal (MC). Um total de 51 espécimes (10x10x3mm) de PMMA foi confeccionado e distribuído aos experimentos designados. Para a análise da composição dos espécimes em FTIR, foram avaliados 3 grupos (n=1): CN- espécime que não recebeu tratamento algum; CP- espécime que recebeu a aplicação do primer do produto; CL- espécime que passou tanto pela aplicação do primer como pelo processo sol-gel. Na etapa seguinte, foram utilizados 48 espécimes divididos em 3 grupos (n=16), de acordo com o tipo de polimento: PM3- mecanicamente polido com 3&#x3BC;m de rugosidade média; PM03- mecanicamente polido com 0,3&#x3BC;m de rugosidade; PL- polido quimicamente pelo líquido conforme instruções do fabricante. Anteriormente aos experimentos, os espécimes foram esterilizados por óxido de etileno e, então, imersos em saliva artificial por 2hs para a formação da película adquirida. Em seguida, foram secos e inoculados com 2mL de suspensão de C. albicans (1.107 cel/mL) para adesão das células fúngicas durante 90min. Após esta fase, as amostras foram lavadas em solução salina e imersas em meio estéril (RPMI) para crescimento do biofilme em estufa sob agitação (12hs a 37oC). Metade do número das amostras de cada grupo (n=8) foi destinada a contagem de UFC/mL e a outra metade dos espécimes (n=8), foi designada ao método de MC, que com o auxílio de um software (BioImageL v.2), permitiu a determinação do biovolume total (&#x3BC;m3), biovolume de células viáveis (&#x3BC;m3), biovolume de células não-viáveis (&#x3BC;m3) e área de cobertura do campo pelo biofilme (%). Os dados obtidos pelo FTIR foram analisados através da estatística descritiva. Os resultados obtidos pelos experimentos de quantificação após teste de normalidade Kolmogorov-Smirnov foram analisados através do teste paramétrico ANOVA, seguido do teste de Tukey para comparações entre grupos (p<0,05). Através do FTIR, observou-se a deposição satisfatória da camada de NPS, permitindo assim, o desempenho dos experimentos de quantificação. Os resultados do UFC/ml e MC demonstraram semelhança na quantificação do biofilme entre os grupos PL e PM3, e diferença quando comparados ao grupo de superfícies mais lisas, PM03. Dessa forma, observou-se que o polimento líquido experimental não foi efetivo para a diminuição da colonização de biofilme deC. albicans em superfícies de PMMA. Entretanto, maiores investigações sobre as propriedades de superfície deste revestimento devem ser realizadas, já que o processo sol-gel permite uma facilidade na modificação dessas características, podendo levar ao desenvolvimento de um material de revestimento ideal. / This study investigates an experimental coating (VIPI LTDA, Pirassununga, SP) by sol-gel process that modifies acrylic resin denture base with silicon dioxide nanoparticles (SNP) to decrease C. albicans biofilm growth. Therefore, it was first investigated the presence of sol-gel ceramic coating on polymethylmethacrylate (PMMA) by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Then C. albicans biofilms were quantified by colony forming units (CFU/mL) and confocal scanning laser microscopy (CSLM). Fifty-one PMMA specimens were manufactured (10x10x3mm) and assigned to the experiments. To evaluate specimens composition, it was analyzed three groups (n=1): CN- the specimen did not receive any surface treatment; CP- it was applied the coating primer on the specimen surface CL- the specimen was treated with the whole sol-gel process. In the following stage, 48 samples were divided into 3 groups (n=16) according to the polish type: PM3- 3&#x3BC;m of roughness mechanical polish; PM03- 0,3&#x3BC;m of roughness mechanical polish; PL- liquid polish. Samples of experimental group were coated according to manufacturers instructions and all the samples were sterilized with ethylene oxide. After that, they were dipped in artificial saliva for 2hs to acquire the salivary pellicle, and then, dried and inoculated with 2 mL suspension of C.albicans (1.107 cel/mL) for 90 min. Then, specimens were washed and immersed in sterile RPMI solution (37oC for 12h). Half of the samples of each group (n=8) was assigned to each quantification test (UFC/mL and CSLM). By CSLM and software (BioImageL v.2) analysis was possible to obtain the total biovolume (&#x3BC;m3), viable biovolume (&#x3BC;m3), non-viable biovolume (&#x3BC;m3), and covered area (%) by C. albicans biofilm. The data obtained by FTIR were analyzed by descriptive statistic. Whereas the records acquired by the quantification experiments were first analyzed by Kolmogorov-Smirnov normality test and then by one way ANOVA followed by Tukeys test to assess difference between groups (p<0,05). FTIR results showed an adequate SNP deposition, allowing the quantification tests to be performed. UFC/mL and CLSM records showed similarity between PL and PM3 groups and difference when comparing these groups to smoother surfaces group (PM03). Therefore, in this study, the experimental coating was not effective to reduce colonization by C. albicans biofilm on PMMA surfaces. Nevertheless, further investigations are required since sol-gel ceramic coating process eases the features modification of the material, possibly leading to an ideal coating development.

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