Detecção e localização da queima no processo de retificação do aço sae 1045 utilizando transdutor piezoelétrico e processamento de sinais

Abstract

A retificação é um processo de usinagem amplamente aplicado na fabricação de produtos que exigem baixa tolerância e alta precisão dimensional. Um dos danos mais comuns que ocorre durante este processo é a queima do material, que altera as propriedades mecânicas da peça usinada, comprometendo suas especificações. Sendo assim, o monitoramento da queima no processo de retificação é vital para garantir um alto nível de qualidade, produtividade e repetitividade dos processos industriais. Neste cenário, este trabalho traz uma nova abordagem não destrutiva para a identificação e localização da queima em aço SAE 1045, com o objetivo de desenvolver um sistema confiável e robusto de monitoramento da retificação como alternativa aos métodos invasivos, por meio do uso de transdutores piezelétricos de baixo custo e de técnicas de processamento digitais de sinais baseadas no critério estatístico de Hinkley. Comparado aos testes tradicionais e invasivos, como os testes de microdureza e metalografia, concluiu-se que o critério de Hinkley tem alta eficácia e potencial para localizar o início da queima da peça uma vez que o erro na localização foi menor que 4%.

Grinding is a machining process widely applied in the manufacture of products that require low tolerance and high dimensional accuracy. One of the most critical issues in this manufacturing process is the material burning phenomenon, which can lead the part to a total failure. Therefore, monitoring burning in the grinding process is vital to ensure a high level of quality, productivity and repeatability of industrial processes. In this sense, this article presents a new non-destructive approach for the onset location of burn in the SAE 1045 steel, aiming to develop a reliable and robust grinding monitoring system as an alternative to invasive methods. An experimental investigation was conducted by using low-cost piezoelectric diaphragms and feature extraction of the signals through Hinkley criterion. By comparing to the traditional and invasive tests such as microhardness measurements and metallographic analysis, it was concluded that the Hinkley criterion has a high effectiveness and potential to locate the onset of burning, once the error of the location was less than 4%.