ANOVA – Força de maquinagem, Fz

A análise para Fz revelou que nem todos os fatores estudados influenciam a resposta Fz. A humidade reprova no valor de prova P-value por ser superior a 0,05, logo o efeito deste parâmetro não é estatisticamente válido para um intervalo de confiança de 95%. Para os restantes fatores em estudo o valor de prova P-value é inferior a 0,05, o que significa que apresentam efeitos estatisticamente relevantes na resposta Fz (Tabela 21).

Tabela 21 - Resultados ANOVA para força Fz

Efeitos principais: Variações (somas de quadrados) Graus de liberdade Desvios quadráticos médios

F-value P-value Contribuição % Humidade [%] 1,373 1 1,373 1,696 0,1996 0,5 Vel. corte [m/min] 30,591 2 15,295 18,899 0,0001 24,7 Vel. avanço [mm/min] 32,055 2 16,027 19,804 0,0001 26,0 Profund. corte [mm] 7,964 2 3,982 4,920 0,0118 5,4 Humidade x Vel. corte 9,586 2 4,793 5,923 0,0053 6,8 Resíduo (erro) 35,609 44 0,809 36,6 Total 117,178 53 100,0

Neste caso, a velocidade de avanço é o parâmetro que influencia mais a força Fz, com contribuição de 26,0%, seguida da velocidade de corte com contribuição de 24,7%. Os efeitos

causados pela profundidade de corte e pela interação humidade – velocidade de corte, apesar de estatisticamente aceites, apresentam contribuição mais reduzida na resposta Fz.

No caso das forças Fx e Fy (Figura 55 e 57), a profundidade de corte era o parâmetro mais influente, mas para Fz tal não se verifica. As velocidades de avanço e corte são as variáveis que provocam maiores efeitos na resposta Fz, com valores de contribuição próximos. Cerca de 36% da variação de Fz não é explicada por nenhum dos fatores estudados.

Figura 59 - Efeitos dos parâmetros na força de maquinagem Fz: a) humidade; b) velocidade de corte; c) velocidade de avanço; d) profundidade de corte

À semelhança do que já referido em relação às forças Fx e Fy, a análise da Figura 59 permite concluir que:

 O aumento da velocidade de corte provoca diminuição de Fz;

 O aumento da velocidade de avanço provoca aumento de Fz;

 Quando aumenta a profundidade de corte, Fz também aumenta;

Apesar da influência da humidade ser rejeitada estatisticamente para um intervalo de confiança de 95%, verifica-se graficamente que existe uma tendência de diminuição da força Fz com o aumento da humidade do material.

a) b)

A resposta Fz para a variação dos parâmetros de corte é muito semelhante às respostas Fx e Fy, já exploradas anteriormente. Aqui destaca-se essencialmente a diferença de intensidades das forças de corte, sendo que a intensidade das forças Fz registadas é inferior à das forças Fx e Fy.

Em todos os gráficos de evolução dos esforços Fx, Fy e Fz, existe maior dispersão de resultados para forças de intensidade superior. Isto é, o aumento de esforço vem sempre acompanhado de aumento da dispersão de resultados e, por isso as barras de intervalo de confiança de 95% também são mais alargadas. Nos gráficos, para cada ponto, é representado o valor médio e uma barra que indica o intervalo de confiança, significando que é igualmente provável a intensidade da força tomar qualquer valor dentro desse intervalo. Posto isto, o facto do intervalo de resultados prováveis aumentar para forças superiores indica que, quando os esforços de maquinagem aumentam a intensidade, existe maior variabilidade de resultados. O aumento da dispersão de resultados pode estar relacionado com outros fatores do processo, como o aumento das vibrações na máquina.

Figura 60 - Efeito da interação humidade – velocidade de corte na força Fz

A interação humidade – velocidade de corte (Figura 60) é estatisticamente relevante. Tal como observado para Fx e Fy, o teor de humidade tem maior efeito ara velocidades mais baixas entre 150 e 350 m/min do que entre 350 e 700 m/min. Assim, a força Fz verifica um decréscimo maior com 20% de humidade do que em estado verde.

4.2.4 ANOVA – Rugosidade, Ra

A análise para a rugosidade Ra revelou que todos os fatores estudados reprovam no valor de prova P-value, à exceção da humidade e da interação humidade – velocidade de corte. Apenas

estes parâmetros apresentam P-value inferior a 0,05, o que significa que os efeitos na variação da rugosidade devem-se em grande parte à humidade do gesso (Tabela 22).

Tabela 22 - Resultados ANOVA para rugosidade Ra

Efeitos principais: Variações (somas de quadrados) Graus de liberdade Desvios quadráticos médios

F-value P-value Contribuição % Humidade [%] 20,061 1 20,061 197,583 0,0001 73,5 Vel. corte [m/min] 0,559 2 0,279 2,753 0,0748 1,3 Vel. avanço [mm/min] 0,413 2 0,206 2,033 0,1431 0,8 Profund. corte [mm] 0,144 2 0,072 0,712 0,4965 0,0 Humidade x Vel. corte 1,501 2 0,751 7,392 0,0017 4,8 Resíduo (erro) 4,467 44 0,102 19,6 Total 27,145 53 100,0

A humidade é responsável por 73,5% da contribuição nos efeitos da resposta da rugosidade Ra. Enquanto a interação humidade – velocidade de corte apresenta uma contribuição de 4,8%.

Esta análise permitiu descobrir que para um intervalo de confiança de 95%, a rugosidade da superfície do material maquinado é independente dos parâmetros de corte aplicados. Importa salientar que com a análise ANOVA estuda-se a influência das variáveis do processo independentemente umas das outras. Portanto os efeitos aqui relatados relativos à humidade devem-se exclusivamente à variação deste parâmetro.

A análise da Figura 61 permite concluir que o aumento da humidade provoca grande diminuição da rugosidade Ra. Verifica-se uma redução de cerca de 1μm na rugosidade quando se passa da maquinagem de um provete seco com 20% de humidade, aproximadamente, para um provete em estado verde.

Apesar dos restantes fatores serem rejeitados estatisticamente para um intervalo de confiança de 95%, verifica-se graficamente que existe uma tendência de aumento da rugosidade Ra com o aumento da velocidade de avanço. Para a velocidade de corte e profundidade de corte não é possível referir uma tendência de efeito na rugosidade com base nestes gráficos.

Figura 61 - Efeitos dos parâmetros na rugosidade Ra: a) humidade; b) velocidade de corte; c) velocidade de avanço; d) profundidade de corte

De notar que, os três parâmetros rejeitados estatisticamente apresentam intervalos de confiança bastante alargados, evidenciando uma grande dispersão de resultados. A variabilidade de resultados pode estar relacionada com erros de medição ou outros fatores não controláveis, como as condições ambientais, uma vez que o gesso é um material muito sensível às condições envolventes. A invalidação dos efeitos da velocidade de corte, avanço e profundidade de corte na rugosidade Ra pode de facto ser devida à fraca contribuição destes parâmetros, mas também pode ter sido afetada pela elevada dispersão de resultados.

A interação humidade – velocidade de corte (Figura 62) é estatisticamente relevante. Em comparação com esta interação para esforços, verifica-se o efeito oposto na rugosidade. Isto é, a rugosidade diminui com o aumento da velocidade de corte para o estado verde, mas por outro lado, a rugosidade aumenta com a velocidade de corte para o estado seco (20% de humidade). No entanto, esta interação é mais notória entre 150 e 350 m/min do que entre 350 e 700 m/min. Assim, existe uma dependência superior entre os parâmetros para velocidades de corte inferiores, sendo que a rugosidade Ra verifica aumento com 20% de humidade e decréscimo em estado verde.

a) b)

Figura 62 - Efeito da interação humidade – velocidade de corte na rugosidade Ra