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13º Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação 
7 a 9 de maio de 2025, Salvador, BA, Brasil 
 
 
 
COMPORTAMENTO DE PARÂMETROS DE RUGOSIDADE DO AÇO 
VP100 APÓS A RETIFICAÇÃO PLANA COM REBOLO DE ÓXIDO DE 
ALUMÍNIO BRANCO 
 
Victor Tallis Bazon, victorbazon@ufu.br1 
Rosemar Batista da Silva, rosemar.silva@ufu.br1 
 
1Universidade Federal de Uberlândia, Faculdade de Engenharia Mecânica, Avenida João Naves de Ávila, 2121, Uberlândia, MG, 
38400-89, Brasil - Laboratório de Ensino e Pesquisa em Usinagem (LEPU) 
 
Resumo: Os plásticos são amplamente utilizados na indústria, exigindo moldes com geometrias complexas e materiais 
de alta dureza. Para garantir a qualidade dos produtos, esses moldes demandam um acabamento superficial de alta 
precisão, tornando essencial o entendimento dos processos de usinagem. A retificação é amplamente empregada para 
obter alta precisão dimensional e rigorosas tolerâncias geométricas, sendo os resultados dependentes da seleção 
adequada das condições de corte. Este estudo avaliou a rugosidade (𝑅𝑎 e 𝑅𝑡) do aço VP100 após retificação plana 
tangencial com rebolo de Óxido de Alumínio Branco (AA46K8V). Foram analisados os efeitos da velocidade da peça 
(𝑣𝑤: 2,7 e 7,5 m/min) e da penetração de trabalho (𝑎𝑒: 10 e 30 µm). Os menores valores de rugosidade ocorreram com 
menor penetração de trabalho. Para 𝑅𝑎, reduções de 23,53 % (𝑣𝑤 = 2,7 m/min) e 16,98 % (𝑣𝑤 = 7,5 m/min) foram 
observadas. Para 𝑅𝑡, as reduções foram de 49,55 % (𝑣𝑤 = 2,7 m/min) e 0,77 % (𝑣𝑤 = 7,5 m/min). Ao aumentar a 
velocidade da peça, houve diminuição de 𝑅𝑎 em 15,38 % (𝑎𝑒 = 10 µm) e 22,06 % (𝑎𝑒 = 30 µm). Para 𝑅𝑡, houve um 
aumento de 17,77 % (𝑎𝑒 = 10 µm, com alto desvio padrão) e redução de 38,18 % (𝑎𝑒 = 30 µm). A análise regional 
mostrou maior rugosidade na entrada da peça em comparação à saída, com aumentos de 𝑅𝑎 de 8,82 % (𝑣𝑤 = 2,7 m/min) 
e 17,65 % (𝑣𝑤 = 7,5 m/min). Para 𝑅𝑡, os aumentos foram de 13,40% e 43,09 %, respectivamente. Com 𝑎𝑒 = 30 µm, esse 
efeito não foi significativo. Contudo, houve queima visível nessa condição. Os valores de 𝑅𝑎 ficaram abaixo de 0,5 µm, 
destacando a eficácia dos parâmetros de corte e do rebolo na obtenção de um acabamento de alta qualidade. Este estudo 
reforça a importância da otimização das condições de corte na retificação para melhorar a integridade superficial e a 
qualidade final dos moldes. 
 
Palavras-chave: Retificação, Rugosidade, Óxido de Alumínio Branco, VP100. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O aço VP100 é caracterizado por um baixo teor de carbono e a adição de elementos microligantes, como titânio e 
vanádio. Esses componentes possibilitam que o aço seja endurecido em condições de resfriamento distintas da têmpera 
convencional, alcançando uma dureza homogênea em torno de 32 HRc. A presença reduzida de elementos de liga, como 
o cromo, resulta em custos de fabricação mais baixos, o que torna o aço VP100 uma opção mais competitiva no mercado 
(Medeiros, 2011). Este aço também é empregado na fabricação de moldes para injeção de plásticos não clorados. 
Os aços utilizados em moldes de plástico, embora frequentemente tenham baixo teor de ligas, apresentam propriedades 
específicas microestruturais e de processamento que os distinguem dos aços convencionais (Roberts et al., 1998). No 
processo de fabricação desses componentes, as etapas de usinagem e o acabamento superficial demandam atenção 
especial, sendo frequentemente responsáveis por uma parte significativa do custo total de produção (Mesquita e Barbosa, 
2007). O estudo da usinabilidade desses aços é crucial, pois, em geral, há um grande volume de material removido durante 
a produção de moldes e matrizes. As características qualitativas do material dependem de fatores metalúrgicos e das 
condições de usinagem, como velocidade, tipo de ferramenta, fluido de corte, entre outros. 
Embora haja diversos estudos na literatura sobre a usinabilidade dessa classe de aços em processos como torneamento, 
fresamento e furação, ainda são escassos os trabalhos que apresentam resultados sobre a retificação desses materiais 
(Guimarães, 2016). 
Freire (1978) define a qualidade superficial, ou acabamento superficial, como a condição que uma ou mais superfícies 
de uma peça devem ter, de acordo com a função e a operação que a peça desempenhará. Com base nessa operação, o 
projetista escolhe o grau de acabamento necessário. A qualidade superficial ou textura superficial pode ser caracterizada 
por dois níveis de irregularidades: o perfil de rugosidade e a ondulação. A rugosidade refere-se a irregularidades com 
espaçamento mais curto, enquanto a ondulação se refere a irregularidades com espaçamento maior (Santos e Sales, 2007). 
De acordo com Hecker e Liang (2003), a rugosidade é representada pelas microirregularidades geométricas resultantes 
do processo de fabricação, sendo um parâmetro comum para quantificar a qualidade topográfica da superfície de uma 
peça. A rugosidade da superfície torna-se ainda mais relevante quando as tolerâncias dimensionais, de forma e posição 
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Comportamento de Parâmetros de Rugosidade do Aço VP100 Após a Retificação Plana com Rebolo de Óxido de Alumínio Branco 
 
 
não são suficientes para garantir a funcionalidade da peça fabricada. A qualidade do acabamento superficial das peças é 
avaliada por meio da medição de sua rugosidade, utilizando equipamentos específicos para essa aferição, cujos 
procedimentos são normalizados e os valores expressos em micrômetros (Marco Filho e Canabrava Filho, 1996). Hecker 
e Liang (2003) afirmam que um método eficiente para mensurar a qualidade da superfície produzida é por meio do 
parâmetro denominado rugosidade, o qual pode ser representado pelos valores de 𝑅𝑎 (média dos valores) e 𝑅𝑡 (valor 
máximo da distância entre picos e vales). De acordo com (Marinescu et al., 2006), a retificação é um processo de usinagem 
por abrasão recomendado para aplicações que exigem um alto nível de precisão dimensional (qualidade de trabalho IT06-
IT03) e um acabamento superior (𝑅𝑎 ≤ 1,6 µm). 
Diante da problemática apresentada, o objetivo deste artigo é avaliar os testes realizados variando a velocidade de 
avanço da peça (𝑣𝑤) e as penetrações de trabalho (𝑎𝑒), a fim de determinar a influência desses parâmetros na superfície 
da peça de aço VP100 após o processo de retificação com rebolo de Óxido de Alumínio branco. 
 
2. METODOLOGIA 
 
Os experimentos foram conduzidos em uma retificadora plana tangencial modelo P36, fabricada pela Mello S.A., 
com 2,25 kW de potência, rotação constante do rebolo de 2400 rpm e resolução do eixo de ajuste de penetração de 5 
µm. As amostras foram confeccionadas em aço VP100 (40 ± 2 HRc) e apresentavam formato retangular, com 48 mm de 
comprimento, 17 mm de largura e 15 mm de altura Figura 1. Sua composição química (% em massa) está descrito na 
Tab. 1. Devido às dimensões das peças, foi necessário utilizar uma morsa de precisão para fixar as amostras antes de 
posicioná-las na mesa da retificadora, como ilustrado na Fig. 1. 
 
Tabela 1 - Composição química (% em massa) do VP100 (VILLARES METALS S.A., 2013). 
Material C Si Mn P S Cr Mo Ni 
VP100 0,220 0,400 1,900 0,027 0,002 0,580 0,250 0,400 
 
 
Figura 1 - Setup experimental. 
O rebolo empregado nos ensaios de retificação foi de óxido de alumínio branco (𝐴𝑙2𝑂3) do tipo reto com especificação 
AA46K8V, do fabricante Saint-Gobain, e possui como dimensões 243 mm (diâmetro externo) x 25 mm (largura) x 76 
mm (altura). É importante ressaltar que antes da realização de cada ensaio, o rebolo passou pela operação de dressagem 
visando a manutenção do mesmo condicionamento de corte do rebolo. Para isso foi utilizando um dressador de ponta 
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única de diamante sintético (Fig. 2) com raio de ponta de 0,37 mm. Foram feitas3 dressagens com penetração de dressgem 
(ad) de 25 µm, totalizando 75 µm com largura do dressagem (bd) de 0,3 mm e grau de recobrimento do rebolo (Ud) igual 
a 3. O tamanho médio do grão do rebolo utilizado é de 368 µm (mesh 46). 
 
 
Figura 2 - Dressador utilizado. 
Os ensaios foram feitos com fluido de corte de base vegetal tipo semissintético Vasco 7000 (Blaser Swisslube) na 
proporção de óleo em água de 1:19 que equivale a concentração de 3,5 % (brix), aplicado via técnica de abundância a 
uma vazão de 9 l/min com bocal do tipo sapata convencional. As condições da retificação estão resumidas na Tab. 2. 
 
Tabela 2 - Condições de retificação. 
Tipo de operação Retificação plana tangencial 
Corpo de prova Prisma retangular (48 x 17 x 15 mm) VP100 - HRc 40 ± 2 
Rebolo 𝐴𝑙2𝑂3 - AA46K8V - ø𝑒 = 243 mm 
Dressagem do rebolo Dressador de diamante do tipo ponta única 
Raio de ponta do dressador 0,37 mm 
bd = 0,3 mm 
Ud = 3 
ad = 25 µm 
Fluido de corte Semissintético de base vegetal, emulsionável, Vasco 7000, proporção de 
1:19, e vazão de 9 l/min 
 
Após a dressagem, foram definidos 2 valores de penetração de trabalho (𝒂𝒆) e 2 valores de velocidade da peça (𝒗𝒘), 
mantendo a velocidade de corte (𝒗𝒔) e profundidade de corte (𝒂𝒑) constantes, para realizar o procedimento de retificação, 
de acordo com a Tab. 3. 
 
Tabela 3 - Parâmetros de corte utilizados 
Parâmetro Valor 
Penetração de trabalho (𝑎𝑒) 10 e 30 µm 
Velocidade da peça (𝑣𝑤) 2,7 e 7,5 m/min 
Velocidade de corte (𝑣𝑠) 30,5 m/s 
Profundidade de corte (𝑎𝑝) 25,4 mm 
 
Após a preparação da superfície e a definição dos parâmetros de usinagem, foram realizados os ensaios de retificação 
em passe único. 
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Comportamento de Parâmetros de Rugosidade do Aço VP100 Após a Retificação Plana com Rebolo de Óxido de Alumínio Branco 
 
 
A variável de saída a ser monitorada é o acabamento da peça por meio dos parâmetros de rugosidade 𝑅𝑎 e 𝑅𝑡. Para 
obtenção dos valores, foi utilizado um rugosímetro portátil modelo Mitutoyo SJ-201 (Fig. 3) com um cut-off (λ) de 0,8 
mm, resolução de 0,01 µm, agulha de diamante do apalpador com raio de ponta de 5 µm e comprimento de amostragem 
de 6 mm, de acordo com a norma NBR ISSO 4287 (2002) para todas as medições. 
 
 
Figura 3 - Rugosímetro utilizado para medições. 
 
3. RESULTADOS 
 
A seguir, na Fig. 4 (a) e (b), estão representados os valores medidos de 𝑅𝑎 para as regiões observadas na peça (entrada 
do rebolo, meio e saída do rebolo) nas penetrações de trabalho de 10 µm e 30 µm. Na Fig. 5 (a) e (b) estão representadas 
as rugosidades médias com a barra de erros de desvio padrão das medidas. 
 
 
Figura 4 - Valores de rugosidades 𝑅𝑎 medidas nas regiões da peça. (a) Para penetração de trabalho igual a 10 µm. (b) 
Para penetração de trabalho igual a 30 µm. 
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Figura 5 - Rugosidades médias 𝑅𝑎. (a) Para penetração de trabalho igual a 10 µm. (b) Para penetração de trabalho igual 
a 30 µm. 
Nas Fig. 6 (a) e (b), estão representados os valores medidos de 𝑅𝑡 para as mesmas regiões nas penetrações de trabalho 
de 10 µm e 30 µm. Na Fig. 7 (a) e (b) estão representadas as rugosidades médias com a barra de erros de desvio padrão 
das medidas. 
 
 
Figura 6 - Valores de rugosidades 𝑅𝑡 medidas nas regiões da peça. (a) Para penetração de trabalho igual a 10 µm. (b) 
Para penetração de trabalho igual a 30 µm. 
 
 
Figura 7 - Rugosidades médias 𝑅𝑡. (a) Para penetração de trabalho igual a 10 µm. (b) Para penetração de trabalho igual 
a 30 µm. 
 
Conforme apresentado nas Figuras 5 e 7, é possível perceber um aumento nos valores de rugosidade quando a 
penetração de trabalho 𝑎𝑒 passou de 10 µm para 30 μm. A rugosidade 𝑅𝑎 aumentou 23,53 % com 𝑣𝑤 igual a 2,7 m/min 
e 16,98 % com 𝑣𝑤 igual a 7,5 m/min. Já a rugosidade 𝑅𝑡 aumentou 49,55 % com 𝑣𝑤 igual a 2,7 m/min e 0,77 % com 𝑣𝑤 
igual a 7,5 m/min. Este comportamento está em concordância com o descrito na literatura, que aponta que maiores 
penetrações de trabalho tendem a resultar em valores mais elevados de rugosidade (Machado et al., 2015). 
Outro aspecto importante a ser destacado é a redução nos valores de rugosidade com o aumento da velocidade da peça 
(𝑣𝑤). Na rugosidade 𝑅𝑎, quando aumentamos a velocidade da peça de 2,7 m/min para 7,5 m/min temos uma redução de 
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15,38 % com 𝑎𝑒 igual a 10 µm e 22,06 % com 𝑎𝑒 igual a 30 µm. Já na rugosidade 𝑅𝑡 temos um aumento 17,77 % para 
𝑎𝑒 igual a 10 µm (porém dentro da faixa de erro e com um alto desvio padrão na medição de 7,5 m/min) e uma redução 
de 38,18 % para 𝑎𝑒 igual a 30 µm. O aumento da velocidade da peça resulta em valores mais elevados de rugosidade, 
pois esse incremento leva a um aumento na taxa específica de remoção de material. Isso, por sua vez, contribui para uma 
maior espessura de corte equivalente e espessuras de cavaco não deformado, o que acaba gerando valores mais altos de 
rugosidade (Klocke & Kuchle, 2009). No geral, tivemos resultados contrários à literatura. A combinação entre a 
velocidade relativa do rebolo e a velocidade da peça no ponto de contato determina a velocidade de corte. Em um 
movimento discordante, as velocidades do rebolo e da mesa se somam, enquanto em um movimento concordante, a 
velocidade de corte é a diferença entre elas. Deve-se notar que a velocidade do rebolo é significativamente maior do que 
a velocidade máxima da mesa, entretanto a velocidade da mesa merece atenção. De acordo com Mello (2011), uma 
velocidade de mesa mais baixa pode, em teoria, resultar em uma rugosidade superficial inferior, mas a redução da 
eficiência de corte e o risco de surgimento de manchas de queimadura devido ao superaquecimento da peça acabam 
neutralizando as vantagens esperadas. Isso explica a maior rugosidade observada em velocidades menores da peça de 
modo geral. 
Ao analisar as rugosidades nas regiões do percurso do rebolo (Fig. 4 e 6), é possível observar um ligeiro aumento do 
valor de rugosidade nas regiões de entrada da peça quando comparado com a saída para penetração de trabalho de 10 µm, 
aumentando de 8,82 % e 17,65 % em 𝑅𝑎 para 𝑣𝑤 igual a 2,7 m/min e 7,5 m/min respectivamente. Para 𝑅𝑡 temos um 
aumento de 13,40 % e 43,09 % para 𝑣𝑤 igual a 2,7 m/min e 7,5 m/min também. Já em 𝑎𝑒 de 30 µm, esse efeito deixa de 
ser significativo perto do efeito do aumento da penetração de trabalho, apresentando uma redução de rugosidade na região 
de entrada quando comparado com a saída. Na rugosidade 𝑅𝑎 temos uma redução de 11,63 % e 8,33 % para 𝑣𝑤 igual a 
2,7 m/min e 7,5 m/min respectivamente. Na rugosidade 𝑅𝑡 temos uma redução de 3,01 % e 34,71 % também para ambas 
as regiões analisadas. Ao analisar o efeito da menor penetração de trabalho, onde ele se mostra mais relevante, pode-se 
inferir que a qualidade superficial tende a ser inferior no início do contato entre o rebolo e a peça. Isso ocorre porque, 
nesse estágio inicial, o fluido de corte não alcança diretamente a região de corte, sendo desviado ao impactar na lateral da 
peça. À medida que o processo avança, o fluido começa a acessar de forma mais eficaz a superfície de trabalho e a região 
de corte. Essa maior interação contribui para uma melhor integridade superficial, devido à redução tanto da temperatura 
quanto do atrito, proporcionada pela ação do fluido lubri-refrigerante. 
Destaca-se outro aspecto observado nas peças: as queimas superficiais geradas durante o processo de retificação. 
Quando a penetração de trabalho utilizada foi de 10 µm, as condições apresentaram-se melhores em comparação com 
aquelas observadas para 30 µm, como pode ser observado na Fig. 8. Em trabalho recente, (Abrão,2023) constatou 
menores valores de rugosidade quando utilizado menores penetrações de trabalho retificação plana tangencial em 
amostras de aço Inoxidável 316 UF com superfícies interrompidas, utilizando um rebolo de óxido de alumínio. 
 
 
Figura 8 - Queima da superfície usinada. 
É importante ressaltar neste estudo, especialmente em relação ao parâmetro 𝑅𝑎, que é o mais comumente utilizado 
para avaliar a rugosidade das superfícies usinadas, que os valores obtidos foram todos inferiores a 0,6 µm, bem abaixo do 
limite superior de referência, que é 1,6 µm para processos de retificação de semi-acabamento. Esse resultado indica que 
as condições de corte adotadas neste trabalho foram adequadas. 
 
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4. CONCLUSÕES 
 
As seguintes conclusões podem ser retiradas deste trabalho após a retificação do aço VP100 com rebolo de óxido de 
alumínio branco: 
 
• O aumento da penetração de trabalho para 𝑎𝑒 = 30 µm resultou em maiores valores de rugosidade, alinhando-
se com a literatura que correlaciona penetrações de trabalho maiores a superfícies mais rugosas; 
 
• Resultados contrários à literatura foram observados para a velocidade da peça, com maiores velocidades 
levando a uma redução nos valores de rugosidade. Fatores como o tempo de contato entre a ferramenta e a 
peça que acontece em velocidades mais baixas podem ter influenciado esse comportamento; 
 
 
• Foi identificada maior rugosidade na entrada da peça para penetrações menores, enquanto, para penetrações 
maiores, o efeito não foi relevante perante o efeito da maior penetração de trabalho. Isso se deve à dificuldade 
inicial de acesso do fluido de corte, que melhora com o avanço do processo; 
 
• Menores queimas superficiais foram registradas quando a penetração de trabalho foi de 𝑎𝑒 = 10 μm, 
enquanto penetrações maiores, como 𝑎𝑒 = 30 μm apresentaram condições menos favoráveis; 
 
 
• Os valores de rugosidade (𝑅𝑎) obtidos foram consistentemente inferiores a 0,6 µm, demonstrando que as 
condições de corte aplicadas neste estudo foram adequadas para alcançar superfícies com qualidade superior 
ao limite de referência de 1,6μm para processos de semi-acabamento; 
 
• A pequena amostra de dados adquiridos, devido à realização de apenas uma passada do rebolo, pode ter 
limitado a representatividade dos resultados, destacando a importância de estudos futuros com um maior 
número de amostras. 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
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técnicas de aplicação de fluido de corte. 
Hecker, R. L., & Liang, S. Y. (2003). Predictive modeling of surface roughness in grinding. International Journal of 
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Klocke, F., & Kuchle, A. (2009). Manufacturing processes (Vol. 2). Springer. 
Machado, Á. R., Abrão, A. M., Coelho, R. T., & da Silva, M. B. (2015). Teoria da usinagem dos materiais. Editora 
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Mello, M. F. (2011). Retificação e Afiação: Princípios de Retificação e Afiação na Indústria Metal Mecânica. São 
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Santos, S. C., & Sales, W. F. (2007). Aspectos tribológicos da usinagem dos materiais. São Paulo: Artliber, 246. 
Técnicas, A. B. de N. (2002). ABNT NBR ISO 4287: 2002: especificações geométricas do produto (GPS). Rugosidade: 
método do perfil: termos, definições e parâmetros da rugosidade. ABNT São Paulo. 
VILLARES METALS S.A. (2013). Moldes plásticos. https://www.villaresmetals.com.br/villares/pt/Produtos/Acos-
Ferramenta/Aplicacoes/Moldes-plasticos 
 
6. RESPONSABILIDADE PELAS INFORMAÇÕES 
 
Bazon, V.T., Da Silva, R.B. 
Comportamento de Parâmetros de Rugosidade do Aço VP100 Após a Retificação Plana com Rebolo de Óxido de Alumínio Branco 
 
 
Os autores são os únicos responsáveis pelas informações incluídas neste trabalho. 
 
BEHAVIOR OF ROUGHNESS PARAMETERS OF VP100 STEEL AFTER 
SURFACE GRINDING WITH WHITE ALUMINUM OXIDE WHEEL 
 
Victor Tallis Bazon, victorbazon@ufu.br1 
Rosemar Batista da Silva, rosemar.silva@ufu.br1 
 
1Federal University of Uberlândia, Faculty of Mechanical Engineering, Avenida João Naves de Ávila, 2121, 
Uberlândia, MG, 38400-89, Brazil - Machining Teaching and Research Laboratory (LEPU) 
 
Abstract. Plastics are widely used in industry, requiring molds with complex geometries and high-hardness materials. 
To ensure product quality, these molds demand a high-precision surface finish, making it essential to understand 
machining processes. Grinding is widely employed to achieve high dimensional accuracy and strict geometric tolerances, 
with results depending on the proper selection of cutting conditions. This study evaluated the roughness parameters (𝑅𝑎 
and 𝑅𝑡) of VP100 steel after tangential surface grinding using a White Aluminum Oxide wheel (AA46K8V). The effects 
of workpiece speed (𝑣𝑤: 2.7 and 7.5 m/min) and depth of cut (𝑎𝑒: 10 and 30 µm) were analyzed. The lowest roughness 
values occurred with the smallest depth of cut. For 𝑅𝑎, reductions of 23.53% (𝑣𝑤 = 2.7 m/min) and 16.98% (𝑣𝑤 = 7.5 
m/min) were observed. For 𝑅𝑡, reductions were 49.55% (𝑣𝑤 = 2.7 m/min) and 0.77% (𝑣𝑤 = 7.5 m/min). Increasing the 
workpiece speed reduced 𝑅𝑎 by 15.38% (𝑎𝑒 = 10 µm) and 22.06% (𝑎𝑒 = 30 µm). For 𝑅𝑡, there was an increase of 
17.77% (𝑎𝑒 = 10 µm, with high standard deviation) and a reduction of 38.18% (𝑎𝑒 = 30 µm). Regional analysis showed 
higher roughness at the workpiece entry compared to the exit, with increases in 𝑅𝑎 of 8.82% (𝑣𝑤 = 2.7 m/min) and 
17.65% (𝑣𝑤 = 7.5 m/min). For 𝑅𝑡, increases were 13.40% and 43.09%, respectively. At 𝑎𝑒 = 30 µm, this effect was not 
significant, although visible burn marks occurred under this condition. 𝑅𝑎 values remained below 0.5 µm, highlighting 
the effectiveness of the cutting parameters and grinding wheel in achieving high-quality surface finishes. This study 
emphasizes the importance of optimizing cutting conditions in grinding to improve surface integrity and the final quality 
of molds. 
 
Keywords: Griding, Roughness, White Aluminum Oxide, VP100. 
 
RESPONSIBILITY NOTICE 
 
The authors are the only responsible for the printed material included in this paper.