Trabaho Rugosidade

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CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA 
Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas – FACET 
 
 
 
Felipe Ernesto Pegorete da Silva 
Gabriele Rodrigues Rita Numeriano 
Kaicc Martins dos Anjos 
Maria Teresa Ávila Lapouble 
Natália Maria da Costa 
 
 
 
 
Tolerância Geométrica – Rugosidade 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte – MG 
2014 
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Felipe Ernesto Pegorete da Silva 
Gabriele Rodrigues Rita Numeriano 
Kaicc Martins dos Anjos 
Maria Teresa Ávila Lapouble 
Natália Maria da Costa 
 
 
 
 
 
Tolerância Geométrica – Rugosidade 
 
 
 
 
Trabalho técnico apresentado como 
requisito parcial para obtenção de 
aprovação na disciplina Tolerância 
Dimensional, no Curso de Engenharia, no 
Centro Universitário Newton Paiva. 
 
Prof. Felipe Lage Tolentino 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 19 de Maio de 2014 
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Resumo 
 
O acabamento superficial é algo extremamente importante quando tratamos de 
acoplamentos entre peças. A medida que a precisão dos ajustes entre as peças 
aumenta, para um perfeito funcionamento do conjunto, aumenta-se, 
proporcionalmente, a necessidade de um melhor acabamento superficial. Devido 
a essa necessidade criou-se normas de fabricação (ISO 1302:1992) que, 
especificadas nos projetos e desenhos técnicos, visam a produção de peças com 
superfícies adequadas ao seu funcionamento. As irregularidades que uma dada 
superfície apresenta denomina-se Rugosidade. 
 
 
 
 
 
 
 
Palavras-chave: Rugosidade, tolerância, especificações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO ........................................................................................... 5 
2. DESENVOLVIMENTO ................................................................................ 5 
2.1. OBJETIVO GERAL ............................................................................ 16 
2.1.1. Objetivos Específicos .................................................................. 16 
2.2. METODOLOGIA ................................................................................ 16 
3. CONCLUSÕES .......................................................................................117 
4. REFERÊNCIAS ........................................................................................ 17 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
Erros microgeométricos, também conhecidos como rugosidade, são aqueles 
detectados apenas com instrumentos de medição de precisão, como rugosímetro 
e perfilóscopio. Segundo Silva (2006, p. 240), a rugosidade pode ser definida 
como “medidas das irregularidades que constituem a superfície”. Possui grande 
influência comportamento dos componentes mecânicos. 
 
O grau de acabamento de uma peça “indica a maior ou menor dimensão do 
conjunto de irregularidades superficiais resultantes da fabricação da peça. O valor 
da rugosidade é indicativo do grau de acabamento superficial” (SILVA, 2006, p. 
240). Esse grau de acabamento interfere diretamente em componentes 
mecânicos que trabalham acoplados, sendo preciso, portanto, dimensionar as 
máximas e mínimas “irregularidades” que uma peça pode apresentar. 
 
O grau da rugosidade interfere também na aparência da peça; resistência 
oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes; qualidade de 
aderência que a estrutura oferece às camadas protetoras; possibilidade de ajuste 
do acoplamento forçado; qualidade de deslizamento; resistência ao desgaste; 
resistência à corrosão e à fadiga; vedação. 
 
Segundo Silva (2006, p. 240) “Estrias são os sulcos deixados na superfície pelas 
ferramentas durante a fabricação. Estes sulcos podem ter orientações bem 
definidas, podendo inclusivamente ser especificadas nos desenhos”. A direção 
das estrias são especificadas no desenho técnico de acordo com a solicitação do 
projeto. 
 
Ainda de acordo com Silva (2006, p. 240) o “Perfil da superfície resulta da 
interseção da superfície real com o plano especificado, que lhe é perpendicular”. 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
 
Composição da superfície 
 
A composição da superfície é obtida a partir do perfil efetivo, por um instrumento 
de avaliação, após filtragem. 
 
Perfil Efetivo de Uma Superfície 
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A) Rugosidade ou Textura Primaria: 
É um conjunto das irregularidades, devido ao processo de produção, repetidas em 
ondas de comprimento bem maior que sua amplitude. São as impressões 
deixadas pela ferramenta (fresa, pastilha, rolo laminador etc.). 
 
B) Ondulações ou textura secundária: 
É um conjunto das irregularidades, devido às vibrações ou deflexões do sistema 
de produção ou do tratamento térmico, repetidas em ondas de comprimento 
semelhantes à sua amplitude. A frequência destas ondas são bastante elevadas. 
 
 
Sistema de Medição 
 
São utilizados dois sistemas básicos de medição da rugosidade: 
 
 
 Linha Média M 
O sistema da linha média é o mais utilizado. A norma ABNT NBR 6405-1985 
adota no Brasil o Sistema M. O sistema M (linha média) consiste em se 
determinar a linha média que divide as áreas do perfil de rugosidade. 
No sistema da linha média, ou sistema M, todas as grandezas da medição da 
rugosidade são definidas a partir de uma linha de referência, a linha Media. 
Linha média é a linha disposta paralelamente à direção geral do perfil, dentro do 
percurso de medição, para que a soma das áreas superiores, compreendidas 
entre ela e o perfil efetivo, resulte na soma das áreas inferiores. 
 
 
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 Envolvente 
Este sistema tem por base as linhas envoltórias descritas pelo centro de dois 
círculos de raios R (geralmente de 250mm) e r (geralmente de 25mm), 
respectivamente, que rolam sobre o perfil real da peça. 
 
 
As linhas AA e CC assim geradas são deslocadas, paralelamente a si mesmas, 
em direção perpendicular ao perfil geométrico até tocarem o perfil real da peça, 
ocupando então as posições BB e DD. A rugosidade é definida como sendo o erro 
do perfil real da peça em relação à linha DD. O erro da linha DD em relação à 
linha BB é considerado como ondulação. 
Por fim é considerado erro de forma o erro da linha BB em relação ao perfil 
geométrico. 
 
Parâmetros de Rugosidade – Tipos, Vantagens e Desvantagens 
 
A superfície de peças apresenta perfis bastantes diferentes umas das outras, as 
saliências e reentrâncias (rugosidade) são muito irregulares. Deste modo para dar 
um acabamento adequado para as superfícies destas peças e preciso determinar 
o nível em que elas devem ser usinadas, onde é adotado um parâmetro que 
possa avaliar a rugosidade. Pois o acabamento superficial de uma peça influencia 
seu desempenho em diversas operações e é a variável mais importante para os 
controles de peças numa produção, sendo necessário o conhecimento desses 
parâmetros de rugosidade para sua respectiva escolha. 
 
Rugosidade Média (Ra): 
Esta rugosidade é a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de 
afastamento (yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, 
dentro do percurso de medição (lm). Essa grandeza pode corresponder à altura 
de um retângulo, cuja área é igual à soma absoluta das áreas delimitadas pelo 
perfil de rugosidade e pela linha média, tendo por comprimento o percurso de 
medição (lm). 
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Este parâmetro pode ser utilizado quando é necessário o controle da rugosidade 
continuamente nas linhas de produção, devido a sua fácil obtenção. Quando for 
em superfícies de pouca responsabilidade, como no caso de acabamentos com 
fins apenas estéticos e em superfícies em que o acabamento apresenta sulcos 
de usinagem bem orientados. 
 
Vantagens: 
 Diversificação nos equipamentos de medida, devido a sua grandeutilização. 
 É o parâmetro mais utilizado mundialmente. 
 É aplicado na maioria dos processos de fabricação. 
Desvantagens: 
 O valor de Ra em um comprimento da amostra indica a média da 
rugosidade, caso ocorra alguma pico ou vale não típico , o valor desta 
média não sofrerá grandes alterações, escondendo o defeito. 
 Nenhuma distinção é feita entre picos e vales. 
 Não é adequado para processos de fabricação com grande ocorrência de 
vales e picos. 
 
 
Rugosidade Máxima (Ry): 
É definido como o maior valor das rugosidades parciais (Zi) que se apresenta no 
percurso de medição (lm). 
 
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Para que se possa evidenciar a rugosidade máxima, observando a figura anterior 
pode-se perceber que o maior valor parcial é o Z3, que está situado no 3º cut off, 
e que assim corresponde à rugosidade Ry. 
O parâmetro de rugosidade máxima deve ser empregado para as superfícies de 
vedação, tampões em geral, assentos de anéis de vedação, superfícies 
dinamicamente carregadas, parafusos altamente carregados e superfícies de 
deslizamento em que o perfil efetivo é periódico. 
Vantagens: 
 É de fácil obtenção quando o equipamento de medição fornece o gráfico da 
superfície. 
 Informa sobre a máxima deteriorização de superfície vertical da peça. 
 Tem aplicação na maioria dos países e fornece informações 
complementares ao parâmetro Ra. 
Desvantagens: 
 De forma isolada, não apresenta informações contundentes a respeito da 
superfície, ou seja, não fornece o formato da superfície. 
 Nem todos os equipamentos de medição fornecem este parâmetro. 
 Pode gerar imagem errada da superfície, pois avalia erros que muitas 
vezes não representam a superfície como um todo. 
 
Rugosidade Total (Rt): 
Esta rugosidade corresponde à distância vertical entre o pico mais alto e o vale 
mais profundo no comprimento de avaliação (lm), independentemente dos valores 
de rugosidade parcial (Zi). 
 
Na imagem de rugosidade total, pode-se perceber que o pico mais alto está no 
retângulo Z1, e que o vale mais fundo encontra-se no retângulo Z3. Onde os dois 
configuram a profundidade total da rugosidade Rt. 
Vantagens: 
 O parâmetro Rt tem o mesmo emprego do parâmetro Ry, mas com uma 
maior rigidez, pois o comprimento de amostra é considerado igual ao 
comprimento de avaliação. 
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 É mais fácil para obter o gráfico de superfície do que como parâmetro Ry. 
 É mais rígido na avaliação do que o Ry, pois considera todo o comprimento 
de avaliação e não apenas o comprimento de amostragem. 
Desvantagens: 
 Em determinados casos, a rigidez de avaliação leva a resultados 
enganosos. 
 
Rugosidade de Profundidade Média (Rz): 
A rugosidade de profundidade (Rz) é a distância vertical entre o pico mais alto e o 
mais profundo vale dentro de uma amostragem de comprimento. Sendo a média 
aritmética dos Rzi em amostragem consecutivos, isto é, é a soma dos valores 
absolutos das ordenadas dos pontos de maior afastamento, acima e abaixo da 
linha média, existentes no cut off (comprimento de amostragem). 
 
Na representação gráfica do perfil, esse valor corresponde à altura entre os 
pontos máximo e mínimo do perfil, no comprimento de amostragem (le). 
Este tipo de rugosidade pode ser empregado nos casos em que, os pontos 
isolados não influenciam na função da peça a ser controlada e em superfícies 
onde o perfil é periódico e conhecido. 
Vantagens: 
 Informa a distribuição média da superfície vertical. 
 Em perfis periódicos, define muito bem a superfície. 
 É de fácil obtenção em equipamentos que fornecem gráficos. 
 
Desvantagens: 
 Podem se aplicados somente em casos específicos: em superfícies onde o 
perfil é periódico e conhecido. 
 Pontos isolados não influenciam na função da peça a ser controlada. 
 
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Rugosidade Média do terceiro pico e vale (R3z): 
Consiste na média aritmética dos valores de rugosidade parcial (3zi), 
correspondentes a cada um dos cinco módulos (cut off). Em cada módulo foram 
traçadas as distancias entre o terceiro pico mais alto e o terceiro vale mais 
profundo, em sentido paralelo à linha média. 
 
A figura ilustra os cinco módulos com os sus valores de 3zi (i= de 1 a 5). 
Este parâmetro de rugosidade pode ser empregado nas superfícies de peças 
sinterizadas e em peças fundidas e porosas em geral. 
 
Vantagens: 
 Caracteriza muito bem uma superfície que mantém certa periodicamente 
do perfil ranhudo. 
 É de fácil obtenção com equipamentos que forneça gráfico. 
 Desconsidera picos e vales que não sejam representativos da superfície. 
 
Desvantagens: 
 Não possibilita informação sobre a forma do perfil nem sobre a distância 
entre as ranhuras. 
 Poucos equipamentos fornecem o parâmetro de forma direta. 
 
 
Representação de Rugosidade – Simbologia, Direções 
 
A rugosidade representada nos desenhos técnicos é utilizada com símbolo da 
Figura 1a. Ao indicar a rugosidade, sempre expressa em µm, e disposta no 
interior do símbolo, mostrado na Figura 1b. Conforme a ABNT, a rugosidade 
sempre será indicada com as medidas de Ra. Quando houver indicações 
complementares, acrescenta-se uma linha horizontal ao traço maior do símbolo 
mostrado na Figura 1c e 1d. Sobre a linha indicará o processo subsequente a ser 
realizado como acabamento (retificar, tornear, polir, etc.). Sob a linha horizontal, 
pode-se indicar a orientação preferencial dos sulcos de usinagem. 
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Figura 1 
Na norma NBR 8404/1984 aborda-se sobre a Indicação do Estado de Superfícies 
em Desenhos Técnicos, que faz uma especificação sobre a característica 
principal (o valor) da rugosidade aritmética ou média (RA) podendo ser indicada 
pelos números da classe de rugosidade correspondente, conforme quadro a 
seguir: 
Tabela 1 
A seguir tabela com a simbologia e processos de usinagem equivalentes, é 
classificada pelos acabamentos superficiais geralmente encontrados numa 
indústria mecânica em graus e os organiza de acordo com grau de rugosidade e o 
processo de usinagem que pode ser usado em sua obtenção. Permite também a 
visualizar uma relação aproximada entre a simbologia de triângulos, as classes e 
os valores de RA (µm). 
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Tabela 2 
 
Disposição das indicações de estado de superfície: 
 
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Quadro 2 
 
Quadro 3 
 
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Quadro 4 
 
 
Instrumentos de medição 
 
O rugosímetro é um dispositivo eletrônico empregado na indústria para verificar a 
superfície de peças e ferramentas (rugosidade). Assegura um alto padrão de 
qualidade nas medições. Utilizado na análise das discrepâncias relacionadas à 
rugosidade de superfícies. 
Os rugosímetros podem ser classificados em dois grandes grupos: 
 Aparelhos que só realizam a leitura dos parâmetros de rugosidade (que 
pode ser tanto analógica quanto digital). 
 Aparelhos que realizam a leitura, mas também permitem o registro, em 
papel, do perfil efetivo da superfície. 
Os rugosímetros que realizam apenas leitura são mais utilizados em linhas de 
produção, enquanto os que também registram têm sido mais utilizado nos 
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laboratórios, pois representam em forma de gráfico o que é importante para uma 
análise mais profunda da textura superficial. 
Os dispositivos para avaliar a textura superficial são compostos das seguintes 
partes: 
Apalpador - Também conhecido como “pick-up”, ele desliza sobre a superfície a 
ser verificada, levando os sinais da agulha apalpadora, de diamante, até o 
amplificador. 
Unidade de acionamento - Desloca o apalpador sobre a superfície, numa 
velocidade constante e por uma distância desejável, mantendo-o na mesma 
direção. 
Amplificador - Contém a parte eletrônica principal, dotada de um indicador de 
leitura que recebe os sinais da agulha, amplia-os, e os calculaem função do 
parâmetro escolhido. 
Registrador - É um acessório do amplificador (em certos casos fica incorporado a 
ele) e fornece a reprodução, em papel, do corte efetivo da superfície. 
 
 
2.1. OBJETIVO GERAL 
Este trabalho técnico visa o aprendizado do tema por parte dos alunos (autores). 
 
2.1.1. Objetivos Específicos 
 
 Definição de Rugosidade; 
 
 Explicação da importância do estudo sobre o tema; 
 
 Citar vantagens e desvantagens dos parâmetros da rugosidade. 
 
 
2.2. METODOLOGIA 
 
Para a elaboração deste trabalho foram utilizados o prévio conhecimento dos 
autores; a bibliografia disponibilizada pelo professor, em forma de slide; livros e 
apostila de desenho técnico; materiais online (sites e vídeos relacionados ao 
tema). 
 
 
 
 
 
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3. CONCLUSÕES 
 
Ao final deste trabalho concluímos que o estudo da rugosidade é muito importante 
para a indústria, devido a necessidade de se trabalhar com acoplamentos de 
peças. Um nível mínimo e máximo de rugosidade deve ser definido afim de se 
obter um perfeito funcionamento mecânico. 
 
 
4. REFERÊNCIAS 
 
SILVA, Arlindo et al. Desenho técnico Moderno. 4ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 
2006. 
 
<http://www.moldesinjecaoplasticos.com.br/tolerancias.asp> acessado em 12 de 
maio de 2014 
<http://www.moldesinjecaoplasticos.com.br/parametrorugosidade.asp> acessado 
em 12 de maio de 2014 
Apostila de Desenho mecânico, elaborado e revisado por Norimar de Melo 
Verticchio, 2012