AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE DO PROCESSO NO USO DE FERRAMENTA DE CBN PARA TORNEAMENTO DE FERRO FUNDIDO CINZENTO, COMPARADO À FERRAMENTA DE CERÂMICA.

Transcrição

1 AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE DO PROCESSO NO USO DE FERRAMENTA DE CBN PARA TORNEAMENTO DE FERRO FUNDIDO CINZENTO, COMPARADO À FERRAMENTA DE CERÂMICA. Ivan Correr (FIEL ) icorrer@yahoo.com.br Welinkem Daniel Adame (FIEL ) welinkem.adame@gmail.com Com o aumento da competitividade entre empresas, muitas investem em modernização de equipamentos, e formas de produção que tragam aumento de produtividade, redução de custos e resultem em melhor eficiência em toda cadeia produtiva. Este cenário se apresenta especialmente nas empresas fabricantes de peças para o setor automotivo, na qual a concorrência é acirrada, bem como os critérios e exigências das montadoras no que se refere a custos, qualidade e prazo. Portanto, a presente pesquisa visa avaliar o comportamento e a confiabilidade no processo de usinagem, em operação de torneamento de ferro fundido cinzento com o uso de dois tipos de compostos de materiais de ferramenta (Cerâmica e CBN), a fim de identificar qual possui o melhor comportamento em relação ao processo. Os resultados apresentam que para as características do processo de usinagem da Empresa estudada, a escolha de ferramentas de CBN tem melhor comportamento em relação à cerâmica baseado no seu desempenho no que diz respeito a: Número de peças por aresta; Estabilidade em relação à rugosidade mantendo a média abaixo da tolerância; Melhores índices de indicadores de desempenho como Ppk e PPM; Correlação entre o desgaste da ferramenta e aumento da rugosidade. O que possibilita aumento de produtividade e confiabilidade do processo. Palavras-chaves: Usinagem, Confiabilidade, Ferramentas

2 . Introdução No inicio da era da industrialização, ser competitivo dependia de sua capacidade de produção, nesta época não havia necessidade de uma grande diversificação de produtos, mas sim uma grande quantidade para atender a grande massa de consumidores. No cenário atual totalmente inverso, onde consumidores cada vez mais exigentes procuram grande diversificação de produtos, modelos e formas, o que gera um aumento na competitividade, as empresas visam à modernização de equipamentos, e formas de produção que tragam aumento de produtividade, redução de custos e resultem em uma melhor eficiência em toda cadeia produtiva (DINIZ, MARCONDES e COPPINI, 2000). Os setores de manufatura são os mais afetados e pressionados por mudanças, pressões estas causadas pela dinâmica evolução da concorrência, que cria desafios cada vez maiores, para atender uma sociedade mais globalizada (FUSCO et al., 2003). Segundo Machado et al (20) cerca de 20% a 30% do PIB de um País desenvolvido é de produtos e bens manufaturados, e dentre estes processo encontramos a usinagem que segundo Ferraresi (90) se caracteriza como qualquer operação que visa conferir forma e dimensão a uma determinada peça, através da retirada de cavaco que é a quantia de material retirado pela ferramenta. Dentre os tipos de usinagem existentes um dos mais empregados é o torneamento que consiste na peça se movimentando em torno do eixo principal de rotação da máquina, enquanto a ferramenta tem trajetória simultânea de deslocamento no mesmo plano da peça. Para o a obtenção de acabamento e dimensões finais em peças, o torneamento radial é o que mais se aplica (FERRARESI, 90). Com o aumento da diversificação de produtos (lotes menores), da necessidade constante de se obter os melhores resultados, com o menor tempo e menor custo, as empresa buscam suporte na tecnologia de ferramentas, que atualmente desenvolve inúmeros ferramentais com compostos de materiais específicos para cada situação, material, parâmetros de programação, dentre outros. Neste cenário de diversificação de ferramentas, é necessário conhecer o comportamento de cada ferramenta, e o controle de processo é o método mais utilizado. Conforme Slack, 2

3 Chambers e Johnston (2008) controlar o processo traz mais benefícios, pois as características do produto estão sendo controladas durante sua concepção, e não após o produto estar pronto, o que pode causar um grande transtorno se descoberto algum problema posteriormente. Portanto, o presente projeto visa como objetivo principal, avaliar o comportamento e a confiabilidade no processo de usinagem em operação de torneamento de ferro fundido cinzento com o uso de dois tipos de compostos de ferramenta (Cerâmica e CBN) e tem com objetivos específicos: verificar as condições das peças torneadas controlando características dimensionais (rugosidade) das peças, diretamente afetadas pelo ferramental utilizado; checar a capacidade produtiva de cada aresta das ferramentas; confrontar os dados e avaliar os resultados entre as ferramentas utilizadas no experimento a fim de identificar a que possui o melhor comportamento ao processo em relação rugosidade. 2. Referencial Teórico 2.. Ferramentas para usinagem As ferramentas são os instrumentos mais antigos usados pelo homem independente do material a fim de dar suplemento a sua força manual, o que lhe permite realizar tarefas especiais. O ponto de maior ênfase nesta historia de transformação e evolução das ferramentas foi quando, mesmo que acidental, conseguiu-se a extração do ferro em seu minério, e após isso a obtenção do aço (FERRARESI, 90). Durante séculos de pesquisa e trabalho muitos materiais foram desenvolvidos a fim de melhorar o desempenho das ferramentas nos mais diversos processos de usinagem, para Diniz, Marcondes e Copinni (2000) e Ferraresi (90) para a correta escolha do material de ferramenta a ser usado deve se levar em conta os seguintes fatores: Material a ser usinado; Processo de usinagem; Condição da maquina operatriz; Forma e dimensão da ferramenta; Custo do material da ferramenta; Condições de usinagem; Condições da operação. Para Diniz, Marcondes e Coppini (2000) além das características acima a ferramenta escolhida deve também atender aos seguintes requisitos: Dureza a quente; Resistência ao desgaste; Tenacidade; Estabilidade química; conforme mostra a Figura. 3

4 Figura Propriedades do metal duro, cermet e cerâmica. Fonte: Adaptado de Santos e Sales (200) Para uma correta decisão sobre qual material de ferramenta usar deve-se levar em consideração as propriedades de cada ferramenta existente no mercado, bem como saber onde e como estas propriedades serão exigidas em um processo, mas, o grande número de ferramentas disponíveis no mercado dificulta esta escolha. A ferramenta ideal seria aquela com a dureza do diamante puro, a tenacidade do metal duro, e a estabilidade química da cerâmica de alumina, mas este material ainda não foi desenvolvido. Deve-se também levar em conta a vida útil de uma ferramenta bem como seu comportamento em relação a dimensões específicas, seu desempenho previsível e o custo do material (MACHADO et al., 20) Materiais de ferramentas Dentre os diferentes tipos de composição para os materiais de ferramentas existentes no mercado serão apresentados no presente estudo o comportamento e características das ferramentas de material cerâmico e a de CBN Material Cerâmico Segundo Diniz, Marcondes e Coppini (2000) o material cerâmico aparece por volta dos anos 50 em algumas literaturas, mas tem sua maior participação a partir dos anos 80 quando grandes pesquisas e avanços o trouxeram para o mercado. 4

5 Cerâmicas são mais utilizadas nos processos em que são necessárias ferramentas com alta dureza e resistência ao desgaste, ferramenta de cerâmica a base de alumina tem excelente inércia química quando aplicadas a materiais ferrosos, porém não apresentam tenacidade suficiente para serem usadas em aços-carbono e de baixa liga (MACHADO et al., 20). Ainda segundo Diniz, Marcondes e Coppini (2000), o material cerâmico traz grandes benefícios em sua aplicação tais como, dureza a quente e a frio, resistência ao desgaste e ótima estabilidade química, mas ele tem seu revez no que se trata de condutividade térmica, que dificulta a transferência de calor entre o cavaco-ferramenta e peça-ferramenta e baixa tenacidade que facilita o surgimento de trincas. Divididas entre óxidos e monóxidos as ferramentas de material cerâmico podem ser encontradas em grupos como o da alumina, que ainda pode ser reforçada com zircônio que lhe confere ótima estabilidade química, mas não apresenta resultados tão bons para tenacidade e dureza a quente, muito menos para resistência ao choque térmico, a alumina mista mostra melhor desempenho entre dureza a quente e estabilidade química que as puras, porem na tenacidade também não tem resultados expressivos, por isso são recomendadas para acabamento em aços endurecidos onde a dureza a quente e a estabilidade química são exigidos mais que a tenacidade, e alumina reforçada com SiC conhecida como Sialons que apresentam ótima dureza a quente, alta resistência ao choque térmico e boa tenacidade com uma estabilidade química muito ruim, é mais indicado para usinagem em desbaste do ferro fundido, onde pela formação do cavaco curto não exigir muita estabilidade química por parte da ferramenta, mas a resistência ao choque térmico, a dureza a quente a tenacidade são essenciais (DINIZ, MARCONDES e COPPINI, 2000) Material CBN Segundo Diniz, Marcondes e Coppini (2000) o CBN ( Cubic Borun Nitride - Nitreto Cúbico de Boro) é um material quimicamente mais estável que o diamante, tem tenacidade semelhante a do material cerâmico a base de nitretos, e é duas vezes, mais tenaz que a alumina. Vários tipos de CBN existem no mercado, com diferentes materiais e quantidades de aglomerantes, porém de maneira geral, pode-se dividir o CBN em duas categorias: CBN para 5

6 desbaste na qual o a p (profundidade de penetração da ferramenta na peça) é entre 0,5 e 0,8mm e CBN para acabamento onde a p é menor que 0,5mm (DINIZ, MARCONDES e COPPINI, 2000). Em operações de acabamento na qual se tem uma pequena massa de cavaco gerada, o calor do processo de usinagem é muito absorvido pela ferramenta o que faz com que propriedades presentes no CBN como estabilidade química e térmica sejam altamente exigidas. Mesmo que o CBN tenha menor tenacidade e dureza estas propriedades ainda são suficientes para manter bom acabamento superficial e tolerâncias apertadas ao longo do desgaste da ferramenta. Em geral para Diniz, Marcondes e Coppini (2000) e Machado, Abraão, et al. (20) o CBN pode ser usado em quase todos os tipos de usinagem aplicados na engenharia de hoje, ele substitui muito bem o diamante, que na usinagem de ferrosos corre o risco de voltar ao estado da grafita quando submetido a temperaturas elevadas, e também metal duro quando se exige altas velocidades de corte ou dureza elevada, mas para ambos os que impedem a propagação do CBN como ferramenta é seu alto custo que para Machado, Abraão, et al. (20) deve reduzir tão logo empresas adquiram domínio da técnica de obtenção do CBN Parâmetros de usinagem Os principais parâmetros de usinagem utilizados segundo Diniz, Marcondes e Coppini (2000) são: Velocidade de corte (v c ) na operação de torneamento é a velocidade tangencial, resultado da rotação da ferramenta em torno da peça usinada; Avanço (f) percurso/distancia que a ferramenta percorre a cada volta; A p profundidade de penetração da ferramenta na peça, ou profundidade de usinagem; Vida útil é o tempo de uso de uma ferramenta até que a mesma perca suas capacidades de corte Rugosidade Diniz (989) define rugosidade como ranhuras ou sulcos deixados na superfície pela forma da ferramenta e pelo avanço empregado na usinagem da peça. 6

7 Segundo Santos e Sales (200) rugosidade pode ser relacionada ao desempenho de um produto, e pode estabelecer relação com a capacidade de um processo no que diz respeito a padrões de qualidade. Rugosidade média (Ra) pode ser definida como a média entre os pontos e a linha de centro ao longo de um comprimento de medição (SANTOS e SALES, 200) Confiabilidade/Estabilidade Consumidores procuram produtos que funcionem conforme o apresentado, falhas ou defeitos podem causar grandes consequências e insatisfação por parte dos clientes, aumento dos custos com garantia, bem como uma degradação da marca. A confiabilidade é inerente ao produto devendo estar inserida no processo de fabricação (DROUGUETT e MOSLEH 2006). Para Filho (200) a estabilidade do processo e o aprimoramento tem como objetivo a redução das variabilidades e contribuem para bons indices de qualidade. Para Ryan (20) consumidores e fornecedores estão interassados na confiabilidade dos produtos, que é dada pela capacidade de um produto funcionar e satisfazer as necessidades até o final de seu ciclo de vida, ou tempo de uso. Quando um estudo de confiabilidade é realizado os resultados obtidos dão um clara visão se um produto estará funcionando após determinado tempo de uso, sobre operações apuradas. Confiabilidade também pode ser expressa através de indicadores como, por exemplo, uma taxa percentual de falha após tempo de uso do produto ou pelo numero de defeito por milhão (PPM) de peças produzidas. Com maior frequência é visto o controle do processo como método conveniente para se manter o controle do sistema produtivo e aumentar a vantagem competitiva. Melhores capabilidades de processo não são fáceis de atingir nem tão pouco de se copiar, altos índices são atingidos com muito esforço e dedicação ao conhecimento e controle do processo por isso com uma boa capabilidade de processo se tem uma boa vantagem competitiva (SLACK, CHAMBERS e JOHNSTON, 2008). Para Slack, Chambers e Johnston (2008) um processo capaz é aquele que varia dentro de uma faixa aceitável. A maneira mais simples de se medir essa capacidade é através do C p que é

8 dada pela razão entre a faixa da especificação e a variação do processo ou seja +- 3 desvios padrão. Para Seleme (200) a análise estatística que tem base nos dados, é capaz de oferecer informações e previsões sobre o processo não conforme ou uma falha futura. Seleme (200) também apresenta a pesquisa experimental, que é realizada em condições controladas e permite ao executor que as ocorrências sejam avaliadas. Para Seleme (200) várias ferramentas são utlizadas na avaliação do processo a fim de dirercionar para três aspectos basicos : Cliente; Produto e Processo de fabricação. A estabilidade, a competência e a normalidade de um processo também devem serem avaliadas, para a qual a estabilidade indica se o processo é estável e se mantém sobre controle, a normalidade diz se as caracteristicas amostrais seguem uma distribuição normal prevista estatisticamente e por fim a competência de um processo e sua capacidade em atender as especificações exigidas. Esta capacidade indica valores que geram uma previsão de valores futuros. Por isso, controlando o processo, temos uma busca constante na satisfação dos clientes sejam internos ou externos, garantindo a qualidade e a conformidade dos produtos processados, além de obter informações muito importantes para o desenvolvimento e o aperfeiçoamento dos processos já existentes, como também de novos processos. Controlar um processo auxilia na detecção de problemas na produção mesmo antes que eles ocorram, e também servem de base para melhorias em toda cadeia produtiva, otimizando tempos, aumentando a produtividade e a capacidade do processo (JURAN, 99). Índices de capacidade do processo comparam os comportamentos de processo e produtos em relação a suas especificações. Altos valores indicam o quão capaz de produzir produtos conforme especificação um processo é, alem do que com um processo estável, pode-se usar esses índices para obter informações de como será o desempenho futuro deste processo (STEINER, MACKAY e ABRAHAN, 99). Podemos também usar indicadores de capacidade de processo quando mudanças são feitas nos processo, comparando assim os valores e índices do processo antes e depois da mudança realizada, podendo inclusive tomar decisões baseado nestas informações (STEINER, MACKAY e ABRAHAN, 99). 8

9 Fator importante no processo é também a estabilidade, pois se, um processo é estável em um tempo conhecido, presume-se que também será estável em tempo futuro (STEINER, MACKAY e ABRAHAN, 99). Down et al. (2005) define os seguintes índices de análise conforme (Quadro ) Quadro Índices de análise de resultados Fonte: Adaptado de Down et al. (2005) Pode-se também usar como ferramenta de análise da capacidade do processo a correlação que é a relação entre duas variáveis, tem por referencia o par ordenado onde são registrados dois valores. Um dos valores é apresentado no eixo x chamado de independente e outro valor e disposto no eixo y que é chamado de independente. O objetivo desta distribuição é saber se quando os valores do eixo x aumentam os valores de y também sofrem a mesma alteração ou se comportam de forma diferente (BONAFINI, 202). A correlação é definida como forte ou fraca pelo resultado do seu coeficiente de correlação que varia entre e -, assim quando um valor de coeficiente está próximo de (positivo) ou - 9

10 (negativo) a correlação é considerada forte, do mesmo modo quando o coeficiente é um valor próximo de 0 temos uma correlação fraca (BONAFINI, 202). 3. Estudo de caso O estudo de caso foi realizado em uma empresa do ramo automotivo, situada na região de Campinas que atualmente conta com aproximadamente 350 funcionários diretos. Os ensaios foram realizados em um centro de torneamento vertical OKUMA, modelo 2SP- V40, na qual foram usinados discos de freios fabricados de ferro fundido cinzento com matriz perlítica tipo A predominante (Figura 2). Figura 2 Usinagem durante os testes Ferramenta de corte superior Disco de freio Ferramenta de corte inferior Fonte: Autores Para o controle da rugosidade, parâmetro definido como referência para o desempenho das ferramentas testadas, a medição foi realizada em um rugosimetro Mahr modelo Perthometer M2 sob os parâmetros (comprimento) L t 2,50mm (cut-off) λ c 2.500x5 de resolução 0,00µm. Os dados foram analisados no software estatístico Minitab, e Microsoft Office Excel 200. A Tabela, apresenta os parâmetros de usinagem utilizados para os ensaios (Velocidade de corte, Avanço, Profundidade) bem como as características das ferramentas (Cerâmica e CBN). 0

11 Tabela Parâmetros dos ensaios realizados Fonte: Autores Conforme a Tabela, foram utilizados para os Ensaios e 2 os mesmos parâmetros para a usinagem com a ferramenta de Cerâmica e CBN, e o ensaio 3 foi realizado com a ferramenta de CBN seguindo parâmetros definidos pelo fabricante. Em todos os ensaios as sessenta (60) primeiras peças, foi controlada a rugosidade, nas demais peças a rugosidade foi controlada de forma aleatória até que se atingisse o valor máximo especificado de 4,00 Ra. Como apresentado, o estudo foi divido em três etapas, na qual a primeira etapa (Ensaio ) foram usinadas peças com a ferramenta de cerâmica SNGN 2042 LX 2 do fabricante Tungaloy sob os parâmetros de corte de: v c 500 RPM, f 0,35mm/volta a p 0,5mm. Com estes parâmetros a vida útil da ferramenta foi de sessenta (60) peças por aresta, atingindo os valores de rugosidade máximos, detectados durante os ensaios.

12 Com as mesmas condições de usinagem o ensaio se deu também com a ferramenta de CBN SNMN 2042 T-S CBN 800 do fabricante Ceramtec (Ensaio 2). Com essas condições foram usinadas cento e sessenta (60) peças das quais as sessenta (60) primeiras peças tiveram 00% a rugosidade dimensionada. Deste ponto em diante foi acompanhado o desempenho da ferramenta e controlado a rugosidade com frequência intercalada até que a ferramenta conseguisse manter a especificação da rugosidade. Para concluir os ensaios, foi realizado com a ferramenta de CBN (Ensaio 3) agora com os parâmetros definidos pelo fabricante da ferramenta que em relação aos testes anteriores alterase a velocidade de corte para 000 RPM, e o avanço para 0,4 mm/volta, e manteve-se a profundidade da usinagem. Com estes novos parâmetros foram usinadas duzentas e dez (20) peças com uma única aresta de corte mantendo a rugosidade dentro dos limites de especificação. 4. Resultados e discussões A seguir são apresentados os resultados obtidos nos ensaios realizados. A Figura 3 apresenta os resultados do Ensaio (ferramenta de cerâmica, v c =500rpm, f=0,35 e a p =0,) relacionados a distribuição da rugosidade durante as medições, valores de P pk, PPM e desvio padrão. 2

13 Values Moving Range Individual Value XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Figura 3 - Resultados ferramenta de Cerâmica (Ensaio ) Rugosidade Cerâmica (vc = 500 f = 0.35 ap = 0.0) 4 3 I Chart _ UCL=3,284 X=2,85 LCL=2,466 Capability Histogram USL Specifications USL ,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Moving Range Chart UCL=0,502 Normal Prob Plot A D: 2,09, P: < 0,005 0,4 0,2 MR=0,539 0, LCL=0 0,0,5 3,0 4, Last 25 Observations Observation 60 Within StDev 0,364 Cp * Cpk 2,5 PPM 0,00 Capability Plot Within Overall Specs Overall StDev 0,6224 Pp * Ppk 0,60 Cpm * PPM 35354,96 Fonte: Minitab Como pode ser observado, ao usinar 60 peças com a mesma aresta obteve-se uma condição na qual a rugosidade apresenta valor médio de 2,85, com os valores iniciando em um faixa, passando por um período de queda, assumindo uma estabilidade e após um período se eleva novamente, atingindo valores acima do especificado (Figura 4). Neste ensaio foi observado que não houve correlação entre o desgaste da ferramenta com o aumento da rugosidade (Fonte: Minitab Figura 5). 3

14 Values Moving Range Individual Value XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Rugosidade Ceramica VC=500 F=0.35 AP= Figura 4 - Comportamento dos valores ferramenta de Cerâmica (Ensaio ) I Chart Capability 4 3 _ UCL=3,284 X=2,85 LCL=2, ,5 2,0 2,5 3,0 Moving Range Chart Fonte: Minitab UCL=0,502 No A D: 0,4 0,2 Figura 5 - Correlação ferramenta de cerâmica (Ensaio ) MR=0,539 0, LCL=0 0,0,5 Last 25 Observations Ca 4 3 Within StDev 0,364 Cp * Cpk 2,5 PPM 0, Observation 60 Fonte: Autores A Figura 6 apresenta o Ensaio 2 (ferramenta de CBN com parâmetros de corte v c =500 RPM, f=0,35 e a p =0,) relacionados a distribuição da rugosidade durante as medições, valores de Ppk, PPM e desvio padrão. 4

15 g Range Individual Value Values Moving Range Individual Value XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Figura 6 - Resultados ferramenta de CBN (Ensaio 2) Rugosidade CBN (vc = 500 f = 0.35 ap = 0.0) 3,0 2,5 2,0 I Chart UCL=2,39 _ X=2,294 LCL=,848 Capability Histogram USL Specifications USL ,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0,0 Moving Range Chart Normal Prob Plot A D:,260, P: < 0,005 0,5 UCL=0,54 0, MR=0,6 LCL= ,0 2,5 2,0 40 Last 25 Observations Observation 60 Within StDev 0,485 Cp * Cpk 3,83 PPM 0,00 Capability Plot Within Overall Specs Overall StDev 0,394 Pp * Ppk,43 Cpm * PPM 8,5 Fonte: Minitab Como pode ser observado, no Ensaio 2 ao usinarmos 60 peças com a mesma aresta chegamos a uma condição na qual a rugosidade apresenta valor médio de 2,294, com o comportamento que difere do Ensaio, pois inicia com valores crescentes, tem um pico, inicia um período de queda, assume estabilidade e após um período retorna a subir, mas não assume valores acima do especificado (Figura ) não estabelecendo também correlação entre o desgaste da ferramenta com o aumento da rugosidade (Figura 8). Figura - Comportamento dos valores ferramenta de CBN (Ensaio 2) Rugosidade CBN VC=500 F=0.35 AP=0 I Chart Capability 3,0 2,5 2,0 UCL=2,39 _ X=2,294 LCL=, ,6 2,0 2,4,0 Moving Range Chart 5 N A D 0,5 UCL=0,54

16 Fonte: Minitab Figura 8 - Correlação ferramenta de CBN (Ensaio 2) Fonte: Autores A Figura 9 apresenta os resultados do Ensaio 3 (ferramenta de CBN com parâmetros usinagem v c =000 RPM, f=0,40 e a p =0,) relacionados a distribuição da rugosidade durante as medições, os valores de Ppk, PPM e desvio padrão. 6

17 Range Moving Range Values Individual Value Individual Value 0,2 XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Figura 9 - Resultados ferramenta de CBN (Ensaio 3) Rugosidade CBN (vc = 000 f = 0.40 ap = 0.0) 3 2 I Chart _ UCL=2,056 X=,803 LCL=, Capability Histogram USL Specifications USL ,6,2,8 2,4 3,0 3,6 0,4 Moving Range Chart Normal Prob Plot A D:,565, P: < 0,005 UCL=0,30 0,2 MR=0,095 0, LCL= ,8 2,4 2,0 40 Last 25 Observations Observation 60 Within StDev 0,0843 Cp * Cpk 8,68 PPM 0,00 Capability Plot Within Overall Specs Overall StDev 0,58 Pp * Ppk,4 Cpm * PPM,43 Fonte: Minitab Diferente dos ensaios anteriores pode ser observado que no Ensaio 3 ao ser usinada 60 peças com a mesma aresta chegou-se a uma condição na qual a rugosidade apresenta valor médio de, 803. Como apresentado na Figura 0, os valores de rugosidade começam baixos e vão crescendo de acordo com o desgaste da ferramenta, e não assume valores acima do especificado. Neste caso, como apresentado na Figura, ocorre correlação entre o desgaste da ferramenta com o aumento da rugosidade. 3 Rugosidade CBN VC=000 F0.35/ AP Figura 0 - Comportamento dos valores ferramenta de CBN (Ensaio 3) I Chart Capability 2 _ UCL=2,056 X=,803 LCL=, ,6,2,8 0,4 Moving Range Chart N A D UCL=0,30

18 Fonte: Minitab Figura - Correlação ferramenta de CBN (Ensaio 3) Fonte: Autores A Tabela 2 apresenta os resultados obtidos nos ensaios realizados. Tabela 2 Resultados obtidos Fonte: Autores No Ensaio tivemos o índice de capabilidade do processo P pk de 0,60, o índice de peças não conforme PPM 35354,96 que corresponde a uma projeção de 0,35% do lote de peças 8

19 produzidas com a rugosidade acima da tolerância especificada, e a correlação muito fraca de R² 0,29. Classificando este processo como não capaz. O Ensaio 2, apresentou o índice de capabilidade de processo P pk,43, o índice de peças não conforme PPM 8,5 que projeta 0, % do lote de peças produzidas com a rugosidade acima da tolerância especificada, e a correlação muito fraca de R² 0,0005. De acordo com estes dados podemos classificar este processo como capaz, porem sem nenhuma correlação entre o aumento da rugosidade com o desgaste da ferramenta. Já para o Ensaio 3, o índice de capabilidade do processo atingido foi um P pk,4 e o índice de peças não conforme foi PPM,43 que é uma projeção de 0,000043% do de peças produzidas em um lote acima da tolerância especificada. Com o melhor índice de correlação R² 0,948 podemos sem ressalvas classificar este processo como capaz. 5. Considerações Finais De acordo com os dados apresentados, pode-se definir que para as características do processo de usinagem da Empresa estudada, a escolha de ferramentas de CBN tem melhor comportamento em relação à cerâmica baseado em seu desempenho no que diz respeito a: Número de peças por aresta; Estabilidade em relação à rugosidade mantendo a média abaixo da tolerância; Melhores índices de capabilidade do processo e desempenho como P pk e PPM; Correlação entre o desgaste da ferramenta e aumento da rugosidade. Todas estas características formam um conjunto de informações que possibilita a Empresa definir o melhor processo de usinagem a ser utilizado, visando o aumento de produtividade e confiabilidade do seu processo. Referências Bonafini, Fernanda Cesar. Estatística. São Paulo: Pearson Educations do Brasil, 202. Diniz, Anselmo Eduardo, Francisco Carlos Marcondes, e Nivaldo Lemos Coppini. Tecnologia da usiangem dos materiais. 2ª Edição. São Paulo: Art Liber, DINIZ, Anselmo Eduardo. Rugosidade superficial da peça em processos de torneamento: Critério de fim de vida e fatores de influência. Campinas: UNICAMP, p. Tese (Doutorado) Departamento de Engenharia de Fabricação, Faculdade de Engenharia de Campinas, Universidade Estadual de Campinas, Campinas,

20 Down, Mike, Todd Kerkstra, Peter Cvetkovski, e David Benham. Controle Estatístico do Processo (CEP). 2. Ed. São Paulo: Instituto da Qualidade Automotiva, Drouguett, Enrique López, Mosleh, Ali. Análise Bayesiana da confiabilidade de produtos em desenvolvimento. Gestão e Produção, 9/0/2006 de Janeiro - Abril de 2006: P Ferraresi, Dino. Usinagem dos metais. São Paulo: Blucher, 90. Filho, Moacyr Paranhos. Gestão da produção industrial. Curitiba: Ibpex, 200. Fusco, Jose Paulo Alves, Jose Benedito Sacomano, Fabio Alves Barbosa, e Walter Azzolin. Administração de operações. ª Edição. São Paulo: Arte e Ciência, Juran, Joseph M. A Qualidade desde o projeto: Os novos passos para o planejamento da qualidade em produtos e serviços. 3ª Edição. São Paulo: Livraria Pioneira, 99. Machado, Álisson Rocha, Alexandre Abraão, Reginaldo T. Coelho, e Márcio Bacci da Silva. Teoria da usinagem dos materiais. 2ª Edição. São Paulo: Blucher, 20. Ryan, Thomas P. Estatística moderna para engenharia. ª Edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 20. Santos, Sandro Cardoso, e Wisley Falco Sales. Aspectos tribológicos da usinagem dos materiais. São Paulo: Artliber Eitora, 200. Seleme, Robson, e Humberto Stadler. Controle da qualidade: as ferramentas essenciais. 2ª Edição. Curitiba: Ibpex, 200. Slack, Nigel, Stuart Chambers, e Robert Johnston. Adminidtração da produção. 2ª Edição. São Paulo: Atlas, Steiner, Stefan, Jock Mackacy, e Bovas Abraham. Understanding process capability indices. Relatório de pesquisa n.2, University of Waterloo, Waterloo,