Proposta de uma metodologia baseada em análise modal operacional para monitoramento de fim de vida de ferramentas de corte / A Methodology Based on Operational Modal Analysis for Tool Life Monitoring

AUTOR(ES)

Tatiana Meola

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Apesar de ter eficiência comprovada, o monitoramento indireto de processos de usinagem pela medição dos níveis de vibrações é muito dependente das condições de operação da máquina e dos níveis de vibração não correlacionados diretamente com o processo de usinagem, tais como vibrações de mancais por exemplo. Uma metodologia alternativa é a utilização de dinamômetros para a medição direta das forças de corte. Porém, devido às dimensões dos transdutores e dificuldades de montagem nem sempre é viável medi-las diretamente no processo produtivo. A estimativa indireta das forças de corte via medição das vibrações da máquina e utilização das técnicas clássicas de identificação de forças dinâmicas tem como inconveniente a dificuldade em se obter um modelo dinâmico confiável. Esta dificuldade se deve ao fato de que as características dinâmicas do sistema variam com a troca de ferramentas e posição do porta ferramentas. Visando minimizar estes problemas, neste trabalho é apresentada uma metodologia baseada na técnica de análise modal operacional (AMO) e método ERA (Algoritmo de Realização de Autosistemas) para fins de monitoramento das condições de ferramentas. A técnica de AMO foi usada para estimar, em condições de operação, um metamodelo modal a ser utilizado na identificação das forças via ERA. Para estudar a influência de diversos parâmetros na qualidade dos resultados de ajuste do metamodelo e identificação das forças, desenvolveu-se um modelo modal do porta ferramentas de um torno ROMI, a partir de um modelo de elementos finitos MEF. Posteriormente, a metodologia desenvolvida foi validada experimentalmente com bastante êxito num processo de torneamento, uma vez que os sintomas vibratórios estimados para seis arestas distintas apresentaram a mesma tendência com a evolução do desgaste e quebra das ferramentas.

ASSUNTO(S)

turning process ferramentas para cortar metais operational modal analysis era monitoramento usinagem forces identification identificação de forças engenharia mecanica era análise modal análise modal operacional processo de torneamento monitoring

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