Dissertação de Mestrado - Programa de de Pós-Graduação em ...

Capítulo 2 – Revisão Bibliográfica 49
chatter. Os autores verificaram também que a emissão acústica pode ser usada para
detecção do chatter, mas estudos mais detalhados dos sinais de emissão acústica devem
ser realizados.
Como toda a estrutura da máquina está sujeita às vibrações e não só o suporte da
ferramenta, Baker e Rouch (2002) utilizaram o método dos elementos finitos para
analisar a instabilidade do processo de usinagem considerando a estrutura da máquina, a
peça e a ferramenta. Eles analisaram dois modelos. No primeiro, a estrutura da máquina
é considerada como completamente rígida e somente os efeitos da flexibilidade da
ferramenta e da peça à vibração foram considerados. Neste caso, a estabilidade do
sistema aumentou quando a flexibilidade da peça foi adicionada ao sistema. No segundo
modelo, os efeitos da estrutura da máquina também foram considerados, sendo que o
barramento da máquina, o eixo árvore e o suporte da ferramenta são modelados como
blocos de aço. Neste modelo, a estabilidade do sistema aumentou ou reduziu
dependendo dos valores de rigidez adotados no suporte da ferramenta. Entretanto, a
veracidade destes modelos não foi confirmada por resultados experimentais e os efeitos
do contra-ponta não foram considerados na análise de instabilidade.
Mahdavinejad (2005) criou um modelo estrutural tridimensional do sistema máquinaferramenta-peça
em CAD utilizando dimensões reais dos componentes de um torno e da
peça. Em seguida, ele realizou a análise modal teórica do sistema com e sem contraponta
utilizando o software comercial de elementos finitos ANSYS e a análise modal
experimental. As freqüências naturais teóricas e experimentais de ambos os casos
tiveram valores muito próximos, validando o modelo de elementos finitos. Além disso,
as faixas de estabilidade obtidas deste modelo de elementos finitos foram determinadas
e comparadas com resultados experimentais. A aplicação de um modelo de elementos
finitos baseados em dimensões reais da máquina-ferramenta representou muito bem o
comportamento vibracional do torno.
2.3 Monitoramento do Processo de Usinagem
O monitoramento do processo de usinagem, como em qualquer outro processo de
fabricação, é justificado pela marcante necessidade de assegurar uma eficiência
adequada ao processo e, dessa forma, reduzir gastos de produção e aumentar a
produtividade. Em termos de custos associados a usinagem, o estado da ferramenta de
corte tem grande influência devido aos custos relacionados com componentes