XXVI Congresso de Iniciação Científica
Sensor Piezoelétrico PZT aplicado no monitoramento da queima no processo de retificação plana com rebolo convecional
Lara Azevedo Godoy, Paulo Roberto Aguiar, Marcelo Marchi, Eduardo Carlos Bianchi, Rafael Sodário, UNESP, Bauru, engenharia elétrica, lara_ag@hotmail.com, BIPIT
Palavras Chave: Sensor Piezoelétrico PZT, Monitoramento, queima na retificação, redes neurais artificiais
Introdução
Segundo Malkin (1989), a retificação é um processo abrasivo largamente empregado na indústria. Quase tudo que nós usamos foi retificado em algum estágio da produção ou foi processado por máquinas que, devido a sua precisão, passaram por operações abrasivas durante sua fabricação.
Os sistemas de monitoramento da retificação devem ser capazes de detectar com elevada confiabilidade os problemas (vibração, queima e deterioração da rugosidade superficial da peça) que podem ocorrer durante o processo, de modo que a produção de peças fora do padrão especificado possa ser minimizada (INASAKI;
KARPUSCHEWISKI, 2001).
Objetivos
Este trabalho de pesquisa tem o intuito de monitorar a queima de peças retificadas com rebolo convencional, utilizando um sensor piezoelétrico PZT de baixo custo. Serão empregados sensores de emissão acústica e potência para análise comparativa dos resultados.
Material e Métodos
Foram realizados os ensaios de retificação no Laboratório de Usinagem por Abrasão (LUA) da UNESP de Bauru. O banco de ensaios consistiu de uma máquina retificadora equipada com um rebolo abrasivo convencional de óxido de alumínio e peças de aço ABNT 1045 e VC 131. Sensores de vibração, emissão acústica (EA), potência e duas cápsulas piezoelétricas captaram os sinais e transmitiram a um oscilógrafo. Os dados foram processados e posteriormente usados para o treinamento de modelos neurais (MN) capazes de classificar as condições de queima, sem queima e de rugosidade alta nas peças retificadas.
Resultados e Discussão
Gráficos do espectro de frequência dos sinais de EA e dos sinais do sensor piezelétrico foram obtidos para análise das faixas de frequências, conforme mostra a Figura 1. Por meio da inspeção desses gráficos, escolheu-se um conjunto de bandas de frequências que melhor representam as condições da superfície das peças retificadas: sem queima, com queima, e rugosidade alta.
Figura 1.a) Gráfico comparativo do espectro de frequências das diferentes condições para o sensor de EA e b) para o sensor PZT
Na Figura 1, a cor verde representa a peça sem queima, azul com rugosidade alta, e vermelha com queima. Existem regiões onde as amplitudes entre as três condições são bem distintas. Filtros digitais passa-banda foram aplicados nos sinais originais (puros) para as bandas selecionadas, obtendo-se, em seguida, estatísticas RMS, ROP e DPO que serviram de entradas para os MN. Os MN estão, no momento, sendo treinados, e os resultados serão oportunamente apresentados em futuros eventos científicos.
Conclusões
A análise do espectro de frequência dos sinais permitiu a escolha das melhores faixas de frequências que representam as condições da superfície da peça. Os MN estão sendo treinados e, portanto, os resultados ainda não estão disponíveis.
Espera-se que os erros de classificação desses modelos sejam satisfatórios, viabilizando o sensor PZT para a aplicação proposta neste trabalho.
Agradecimentos
Agradeço à minha família, aos colegas de laboratório e ao Professor Doutor Paulo Roberto de Aguiar por todo o suporte para a realização deste trabalho.
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1Malkin, S. Grinding Mechanisms e Grinding Temperatures and Thermal Damage., In: MALKIN, S. Grinding Technology: theory and applications of machining with abrasives. 1.ed. Chichester, Ellis Horwood Limited, 1989.
2Inasaki, I.; Karpuschewski, B.; Lee, H.S. Grinding and suppression.,Annals of the CIRP, Vol.50/2, p.515-534, 2001.
