Análise da influência do sistema de limpeza a alta pressão da superfície do rebolo

A influência do sistema de limpeza do rebolo foi testada durante a realização dos testes de retificação axial de 1 e 3 estágios. Os parâmetros de avaliação foram energia específica de corte (obtida através dos sinais de potência elétrica consumida durante a retificação), rugosidade Rz e desgaste do rebolo. Nestes testes foi utilizada a configuração de retificação 2.

• Condições de usinagem

o Velocidade de corte vs = 100 m/s; Rotação da peça: nw = 120 rpm; Relação de velocidades (q = ±vs/vw)= -265; Tempo de spark-out: 3 s

o Retificação dos espelhos utilizando-se apenas a lateral esquerda do rebolo

§ 1 estágio: Altura do espelho em cada estágio: 5 mm; Vfa = 3 mm/min; tc = 6 s; 3 estágios: Altura do espelho em cada estágio: 1,67 mm; Vfa = 9 mm/min; tc = 6 s (tc por estágio = 2 s)

o Sobremetal removido por ciclo na face: 0,3 mm; Altura radial do espelho (Z/2): 5 mm; Diâmetro dw1 = 50 mm; Número de ciclos por colo: 3; Total de colos retificados: 18; Volume específico de material removido (V’w) por colo: 2592 mm3/mm; Volume específico de material removido (V’w) por ensaio: 46656 mm3/mm; Tipo de fluido: óleo integral; Pressão dos bocais superior e

inferior de fluido de corte: 17 bar; Pressão do sistema de limpeza de fluido de corte: 60 bar (Figura 5.12); bocal jato plano.

• Condições de dressagem

o Velocidade periférica do rebolo durante a dressagem (vcd) = vs = 100 m/s; Razão de esmagamento: qd = + 0,9, Profundidade de dressagem (ad) = 3 µm; Passo de dressagem: 0,369 mm/rot;

• Nomenclatura dos ensaios

Tabela 5.7 – Nomenclatura dos ensaios de retificação – estratégias B e C

No do teste Código da peça Estratégia de retificação No de estágios Limpeza do rebolo Tempo de corte (s)

1 3 Axial múltipla (C) 3 SEM 6

2 1 Axial (B) 1 COM 6

3 4 Axial múltipla (C) 3 COM 6

4 5 Axial (B) 1 SEM 6

• Procedimentos para a medição do desgaste do rebolo

O procedimento de medição do desgaste do rebolo consistiu na avaliação do seu perfil antes e depois da usinagem. Um dispositivo instalado na retificadora permitia a retificação de uma chapa metálica, “imprimindo” o perfil do rebolo nesta (Figura 5.28). Os perfis gerados antes e depois dos testes de retificação (Figura 5.29) eram então medidos utilizando-se um perfilômetro, obtendo-se as curvas referentes a cada perfil analisado. Estas curvas eram então analisadas a fim de se detectar e quantificar as alterações no raio e nas laterais do rebolo.

Figura 5.28 – Dispositivo para medição do desgaste do rebolo

Avanço em X

Dispositivo

Figura 5.29 – Perfis gerados antes e depois da retificação

Resultados de energia de corte específica

Os resultados de energia de corte específica distribuída ao longo do perfil do rebolo em contato durante a usinagem para os testes de 1 e 3 estágios são apresentados nas Figuras 5.30 e 5.31, respectivamente.

Figura 5.30 – Energia específica de corte – estratégia axial (B), 1 estágio

Perfis gerados: A: antes D: depois Perfil total Lateral esquerda do rebolo

Figura 5.31 – Energia específica de corte – estratégia axial múltipla (C), 3 estágios

A utilização do sistema de limpeza do rebolo resultou numa variação inicial da energia de corte específica para os testes com 1 e 3 estágios. Todavia esta tendência não se manteve ao longo do teste, obtendo-se valores de energia específica de corte muito próximos ao final dos ensaios.

Resultados de rugosidade

Os resultados de rugosidade para os testes de 1 e 3 estágios são apresentados nas Figuras 5.32 e 5.33, respectivamente (rugosidade obtida através da média de 4 medições efetuadas no espelho, defasadas em 90o).

Figura 5.32 Rugosidade Rz – estratégia axial (B), 1 estágio

Figura 5.33 Rugosidade Rz – estratégia axial múltipla (C), 3 estágio

Para o teste com 3 estágios (Figura 5.33) não se verificou uma redução dos valores de rugosidade com a utilização do sistema de limpeza. Para os testes com 1 estágio, reduções foram observadas a partir da metade do ensaio.

Inspeção visual da superfície do rebolo

As Figuras 5.34 e 5.35 apresentam o aspecto visual da superfície do rebolo após a realização dos ensaios para os testes de 1 e 3 estágios, respectivamente. A utilização do sistema de limpeza reduziu a tendência ao surgimento de materiais aderidos à superfície do rebolo, principalmente nas proximidades do raio do mesmo.

Os resultados obtidos mostram que a utilização de um sistema de limpeza a alta pressão é sempre benéfica. Entretanto, produz melhorias mais evidentes na retificação axial em um único estágio. Assim, mais uma vez se confirmam os benefícios da nova estratégia (retificação axial múltipla) que proporciona a formação de cavacos mais curtos, reduzindo a tendência de entupimento das porosidades do rebolo.

Figura 5.34 Aspecto visual da superfície do rebolo após a retificação – estratégia axial (B), 1 estágio 1 estágio sem limpeza

1 estágio com limpeza Cavacos aderidos à lateral do

Figura 5.35 Aspecto visual da superfície do rebolo após a retificação – estratégia axial múltipla (C), 3 estágios

3 estágios sem limpeza

3 estágios com limpeza Cavacos aderidos à lateral do

Resultados de desgaste do rebolo

Para cada perfil foram avaliadas as alterações no raio esquerdo do rebolo e o ângulo formado entre a lateral e a face do rebolo. Um resumo dos resultados obtidos é apresentado na Tabela 5.8. No Anexo B, as Figuras A5 e A6 apresentam o perfil da lateral esquerda do rebolo obtido através da retificação da chapa metálica antes e após a realização dos testes de 1 estágio com e sem limpeza, respectivamente. As Figuras A7 e A8 apresentam os resultados para 3 estágios com e sem limpeza, respectivamente. A análise do teste 3 estágios sem limpeza ficou prejudicada já que o surgimento de uma rebarba no raio de arredondamento da chapa retificada impediu a medição correta do perfil copiado (Figura A9)

Tabela 5.8 – Influência do sistema de limpeza nas modificações do perfil do rebolo

Raio (mm) Ângulo da chapa

No de estágios

Limpeza

do rebolo Antes Depois Antes Depois

1 COM 0,793 0,765 90O02’04” 90O02’03”

1 SEM 0,762 0,768 90O04’42” 89O54’16”

3 COM 0,777 0,766 89O51’19” 89O53’04”

3 SEM 0,820 0,787 89O59’33” 90O16’22”

Da análise dos resultados obtidos verificou-se que o volume retificado (Vw = 13.997 mm3) não permitiu que fosse observado desgaste significativo no perfil do rebolo.

5.7. Análise comparativa entre as estratégias de mergulho, axial e axial