Os dados de tempo até a falha de todas as amostras torneadas foram analisados pela distribui- ção de Weibull. Os valores de 𝛽 entre 1,0 e 1,5 são característicos da vida de rolamento. Pode-se afirmar que o teste foi bem conduzido.
O grupo 1 (𝑣𝑐 = 130𝑚/𝑚𝑖𝑛) e o grupo 2 (𝑣𝑐 = 100𝑚/𝑚𝑖𝑛) não apresentaram diferença que
pudesse ser significativa, apenas a diferença característica sobre a incerteza dos pequenos grupos para problemas estatísticos.
Pode-se também concluir que não houve diferença para o tempo de vida dos rolamentos para o processo de usinagem com diferentes velocidades (vide Figuras a seguir).
Figura 4.6: Distribuição de Weibull para as amostras do grupo 𝑣𝑐 = 130𝑚/𝑚𝑖𝑛 e do grupo 𝑣𝑐 =
Figura 4.7: Distribuição de Weibull para todas as amostras reunidas e a comparação entre os grupos 𝑣𝑐= 130𝑚/𝑚𝑖𝑛 e 𝑣𝑐= 100𝑚/𝑚𝑖𝑛
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Conclusões
A rugosidade da superfície influencia a confiabilidade de peças mecânicas e seus custos de produção porque ela afeta fatores, tais como, atrito, capacidade de retenção de lubrificante, conduti- vidade térmica e elétrica, tolerâncias geométricas e outros. Os fatores que influenciam a rugosidade da superfície são os parâmetros de usinagem, as propriedades do material da peça usinada e da fer- ramenta e as condições de usinagem. Até mesmo pequenas alterações em qualquer um dos fatores supracitados pode ter um efeito significativo na superfície produzida. Por isso, ao se comparar o desempenho dos rolamentos de esferas de contato angular com pistas fabricadas por usinagem dura com os mesmos rolamentos com pistas retificadas, estes últimos apresentaram maior vida útil.
A rugosidade quadrática média 𝑅𝑞 ou 𝑅𝑀 𝑆, que é inversamente proporcional ao parâmetro
de filme 𝜆 foi melhor atingida nas pistas dos anéis internos. Contudo, a usinagem dura das pistas dos anéis externos não atendeu as expectativas quando se comparou com as pistas retificadas.
Os valores 𝑅𝑠𝑘para simetria de perfil apresentaram valores ligeiramente negativos para o anel
interno e positivos para o anel externo. Logo, a pista do anel interno mostrou melhores propriedades para retenção de óleo do que o anel externo.
Os valores 𝑅𝑘𝑢de distribuição de amplitudes ficaram maiores que 3 após o torneamento duro,
indicando a presença de mais picos do que vales. O ideal é ficar próximo de 3. Por isso, justifica-se o emprego da lapidação após o torneamento duro para convergir os valores para 3.
O principal desafio no torneamento duro de pistas de esferas de contato angular continua sendo a garantia do bom acabamento superficial. Durante a usinagem do anel externo, houve um pequeno aumento da vibração da máquina, o que pode justificar a tendência de piora nas caracte- rísticas geométricas observadas, principalmente quando usinados com 𝑣𝑐mais baixa.
É muito difícil isolar todas as variáreis que influenciam a vida de um rolamento, como va- zamento de graxa, entrada de ar no rolamento, o tipo da vedação, o desalinhamento radial e axial. As falhas prematuras indicam baixo desempenho das superfícies em reter o filme de óleo lubri- ficante. Pode estar associada com a perturbação ocorrida no fundo da pista durante a usinagem. Teoricamente, por ser de contato angular, a esfera não deveria rolar sobre a região com marcas de ferramenta no fundo da pista.
Para alcançar níveis de qualidade cada vez mais altos, é necessário desenvolver tornos de alta precisão e também melhorar a qualidade das arestas de corte das ferramentas de CBN.
Contrariando os resultados encontrados por Liu e outros (1975) e Agha e Liu (2000), que compararam a repetitividade dos valores de vida em fadiga de peças similares torneadas versus retificadas e com carregamentos similares, as amostras torneadas apresentaram grande variação de vida útil quando comparadas com as amostras retificadas. Se fosse torneamento plano poderia funcionar.
Como proposta de estudos futuros, reduzir o raio de ponta para 0,4mm e utilizar ferramentas do tipo V para o torneamento das pistas de rolagem de ambos os anéis para aumentar o ângulo 𝜅′𝑟da ferramenta e reduzir, consequentemente, a vibração no fundo da pista. Contudo, a tendência é que haja um aumento da rugosidade. Além disso, avaliar outros parâmetros de rugosidade, tais como: 𝑅𝑘, 𝑅𝑝𝑘, 𝑅𝑧 e 𝑅𝑣𝑘, tanto de peças produzidas a partir de torneamento duro quanto retificação para
comparar a espessura do filme de óleo para as duas condições de manufatura, utilizando a fórmula de Liermann (1997), a saber: 𝑇𝑑= 𝐶𝑅𝑆.𝑅𝑧 onde (5.1) 𝐶𝑅𝑆 = 0,8 (︂ 𝑅𝑘 𝑅𝑧 )︂0,61 +(︂ 𝑅𝑝𝑘 𝑅𝑣𝑘 )︂0,25 (5.2)
Segundo Liermann (1997), as razões𝑅𝑘
𝑅𝑧 e
𝑅𝑝𝑘
𝑅𝑣𝑘 caracterizam com mais precisão a influência da
topografia superficial na espessura da camada requerida de lubrificante sob condições de contatos rolantes.
Tornear duro novas amostras e colocar extensômetros para monitorar os sinais de vibração produzidos na passagem da ferramenta pelo fundo da pista.
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