Medição óptica com equipamentos de baixo custo para caracterização de arestas de ferramenta de corte: contribuição para a qualidade de fabricação - Maltoni, Augusto Biagini [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
No processo de usinagem, a geometria da ferramenta de corte, a máquina-ferramenta, os materiais envolvidos e a atuação dos fluidos de corte são algumas das principais variáveis que influenciam o processo produtivo e causam diferentes tipos de desgastes e avarias, comprometendo o desempenho da produção. Este trabalho propôs uma abordagem de medição óptica com equipamentos de baixo custo para a identificação e caracterização das geometrias de arestas de ferramentas de corte, com o objetivo de possibilitar a classificação dos desgastes e avarias e, assim, contribuir para a melhoria da qualidade nos processos de fabricação. Na etapa experimental, foram aplicados três métodos de medição: incremento fixo de 2 mm, cinco pontos visivelmente equidistantes e três pontos visivelmente equidistantes, utilizando dois equipamentos ópticos distintos, o projetor de perfil e o microscópio de medição. O projetor de perfil demonstrou maior agilidade na operação, embora apresente limitações na resolução da imagem. Já o microscópio permitiu uma análise mais detalhada da superfície da ferramenta, com maior riqueza de informações visuais. Os métodos e equipamentos avaliados mostraram-se eficazes na representação gráfica e repetível das condições da ferramenta, fornecendo dados relevantes para a tomada de decisão quanto ao momento ideal de substituição, reduzindo desperdícios, evitando falhas no processo e promovendo maior eficiência e qualidade na fabricação. Os resultados mostraram que os métodos de três e cinco pontos visivelmente equidistantes são mais eficientes para ferramentas novas ou com contornos regulares, enquanto o método de incremento fixo apresenta maior detalhamento e melhor desempenho na análise de ferramentas danificadas.

In the machining process, the geometry of the cutting tool, the machine tool, the materials involved, and the use of cutting fluids are some of the main variables that influence the production process and can cause different types of wear and damage, compromising production performance. This study proposed a low-cost optical measurement approach for the identification and characterization of the cutting edge geometries of tools, aiming to enable the classification of wear and damage, and thereby contribute to improving quality in manufacturing processes. In the experimental stage, three measurement methods were applied: fixed 2 mm increment, five visibly equidistant points, and three visibly equidistant points, using two different optical devices — a profile projector and a measurement microscope. The profile projector demonstrated greater operational speed, although it showed limitations in image resolution. In contrast, the microscope allowed for a more detailed analysis of the tool surface, providing richer visual information. The evaluated methods and equipment proved effective in the graphical and repeatable representation of tool conditions, providing relevant data for decision-making regarding the ideal time for tool replacement, reducing waste, preventing process failures, and promoting greater efficiency and quality in manufacturing. The results showed that the three- and five-point visibly equidistant methods are more efficient for new tools or those with regular contours, while the fixed increment method offers greater detail and better performance in analyzing damaged tools.
Low-cost optical measurement for characterization of cutting tool edges: contribution to manufacturing quality
Keywords: Usinagem; Ferramentas de corte; Medidas óticas; Controle de qualidade - Métodos ópticos; Engenharia de Produção