LAB2 Unidade 4 - relatório Rugosidade

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Universidade Federal do Rio de Janeiro 
Departamento de Engenharia Mecânica 
 
Laboratório de Engenharia Mecânica 2 
2017.1 
 
 
 
Lucas Fonseca Alexandre de Oliveira 
Marion Larreur 
Nickolas de Freitas 
Pedro Hawk Sepeda Machado 
 
 
 
 
 
Módulo U4 – Rugosidade 
Laboratório de Microusinagem 
Professora Anna Carla 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Introdução 
 
O experimento sobre rugosidade tratou da medição e comparação da rugosidade 
sobre duas peças fabricadas por processos diferentes: A primeira foi fabricada por 
fresamento, e a segunda por manufatura aditiva. 
 
Imagens ilustrativas das peças se encontram abaixo: 
 
 
 ​Figure 1 - Peça Fabricada por Manufatura Aditiva 
 
 
 
Figure 2 - Peça Fabricada por Usinagem 
 
 
 
2. Equipamento 
 
O equipamento utilizado para essa medição foi um rugosímetro da marca Taylor 
Hobson. Os principais componentes do equipamento sao um apalpador de 2 micrômetros 
de de raio com uma angulação de 90°, isso significa que o rugosímetro consegue medir 
vales de até 2 micrômetros e valores abaixo não serão medidos; um sensor que é chamado 
de cabeçote, e uma base para minimizar as vibrações que é retificada para apresentar o 
menor nível de variação na sua superfície. 
 
 
3. Experimento 
 
O posicionamento do apalpador sobre a superfície a ser medida é acompanhado 
por um sensor que manda sinais para o programa, onde é possível visualizar por uma 
escala o quanto o rugosímetro já adentrou a superfície. O ideal é manter a escala no centro 
tendo assim uma variação no indicador de +/-0.5mm. 
Para a peça usinada a direção de movimento do rugosímetro deve ser a mesma que 
a do avanço da fresa para se medir efetivamente a rugosidade da usinagem, caso contrário 
seria medido os vales entre dois avanços. E para a determinação do comprimento de dados 
a ser tomado a norma diz que deve ser no mínimo quatros vezes o avanço da fresa, como o 
avanço da fresa foi de 0.8 mm optou-se por um avanço de 5 mm atendendo a norma. 
A peça fabricada por manufatura aditiva não possui direção de avanço e por tanto a 
direção do movimento do rugosímetro pode ser arbitrária. O mesmos parâmetros utilizados 
na peça usinada foram reutilizados para permitir uma posterior comparação nos valores das 
rugosidades obtidos. 
 
 
4. Resultados 
 
O programa apresentou primeiramente o perfil da superfície com a suavização 
devido ao raio do rugosímetro. O perfil apresenta uma inclinação e isso se deve a própria 
inclinação da peça. 
Para o cálculo da rugosidade é necessário aplainar essa curva e depois inserir 
alguns parâmetros como a cota superior e inferior que foram Lc=0.8mm e Ls=0.0025mm , o 
filtro a ser utilizado que foi o filtro de Gauss, e os tipos de rugosidade a serem calculados. 
Optou-se por calcular a rugosidade da média aritmética do perfil e a rugosidade quadrática 
do perfil. Os resultados sao apresentados abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Peça fabricada por usinagem: 
 
 
Figura 3 - Perfil de rugosidade ajustado, criado pelo programa da Taylor Hobson para a peça fabricada por usinagem. 
 
Rampa -0.485° 
Ra = 3.1237 μm, Rq = 4.0075 μm, Rt = 23.3960 μm, Rz = 18.1736 μm 
 
 
Peça fabricada por manufatura aditiva: 
 
 
Figura 4 - Perfil de rugosidade da peça fabricada por manufatura aditiva. 
 
Rampa 0.165° 
Ra = 14.0533 μm, Rq = 18.4230 μm, Rt = 118.1179 μm, Rz = 74.2645 μm 
 
 
 
 
 
5. Conclusão 
 
Era de se esperar que a rugosidade da peça fabricada por manufatura aditiva fosse 
maior que o da peça usinada, o que de fato se constatou sendo quase 4,5 vezes maior. 
Era de se esperar que a rugosidade da peça usinada apresentasse uma 
periodicidade própria do processo de fretamento. Porém observa-se que entre o primeiro e 
o segundo pico há um espaçamento de aproximadamente 2 mm e depois entre o segundo e 
terceiro menos de 1 mm e assim prossegue entre o terceiro e o quarto picos. 
Esse comportamento aparentemente desalinhado com as expectativas pode estar 
associada qualidade da peça usinada, podendo estar associada a anisotropia do material; 
outra possível causa pode estar associada a desgastes presentes na ferramenta que afetou 
a qualidade do processo. O fato de durante o processo não ter sido usado nenhum 
lubrificante também afetou a qualidade da superfície usinada. A velocidade do fresamento 
também pode ser a causa da disparidade da rugosidade ao longo da superfície, pois 
velocidades mais altas tendem a piorar a qualidade da mesma.