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Rugosidade de superfícies
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Ra (rugosidade média) |
Rq (rugosidade média quadrática) |
Rt (rugosidade total) |
Ra (rugosidade média)
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Na Figura 01 abaixo, o perfil médio é a linha tal que, no comprimento L, a soma das áreas cheias acima da linha horizontal é igual à soma das áreas vazias abaixo (considerando a superfície sem ondulação).
Fig 01
A rugosidade média Ra é definida por:
#A.1#
Ra é, de longe, o método mais usado para indicação da rugosidade. Instrumentos para medir usam circuitos eletrônicos relativamente simples para a operação de integração. Entretanto, Ra não é tudo. Os perfis da figura seguinte apresentam o mesmo valor de Ra, mas a simples observação visual permite concluir que, a depender da aplicação, os resultados práticos podem ser bastante diferentes.
Fig 02
Se há necessidade de especificação mais rigorosa, outros parâmetros devem ser considerados, tais como picos e depressões, formas, espaçamentos. E métodos mais sofisticados devem ser aplicados.
A figura a seguir dá faixas de rugosidades médias típicas para alguns processos.
Obs: notar a escala logarítmica do gráfico. A comparação visual é prejudicada, mas é o recurso que se usa para representar valores em uma faixa tão ampla.
Fig 03
Existem algumas fórmulas para estimar rugosidade de processos de usinagem. Por exemplo, para uma operação de fresagem,
#B.1#
Onde:
Ra: rugosidade em µm.
r: raio em mm da ponta da ferramenta.
a: avanço da ferramenta em mm por rotação.
Para torneamento,
#C.1#
Os parâmetros são similares aos da fórmula anterior.
Essas fórmulas são estimativas. Os resultados reais dependem de outros fatores, como materiais da peça e da ferramenta, velocidade de corte, lubrificação, temperatura, etc.
Rq (rugosidade média quadrática)
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É definida pela igualdade:
#A.1#
Se a forma do perfil for senoidal, Rq é aproximadamente 1,11 Ra, independente dos parâmetros da senóide.
Instrumentos antigos mediam por essa relação mas, na realidade, os perfis práticos são muito distantes da senóide e, portanto, a aproximação resultava em erros grosseiros. Instrumentos atuais fazem o cálculo por digitalização.
Rq, na prática, é usado apenas para superfícies de sistemas óticos, por ter uma melhor relação com qualidade ótica dos materiais.
Rt (rugosidade total)
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É dada pela diferença entre o pico mais alto e a depressão mais baixa no comprimento considerado. Pode ser um bom indicador da ocorrência de falhas no processo de fabricação.
Fig 01
O gráfico abaixo dá uma idéia aproximada da faixa de rugosidade Rt das superfícies obtidas por alguns processos de produção.
Fig 02
Entretanto, essas informações não devem ser consideradas rigorosamente corretas. Servem apenas para comparações aproximadas. Os processos de produção evoluem e podem apresentar resultados melhores do que os indicados no gráfico.
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