O documento descreve os conceitos e métodos de medição de rugosidade superficial. Explica que a rugosidade é caracterizada por irregularidades na superfície de um material e divide essas irregularidades em erros macrogeométricos e microgeométricos. Também define e compara parâmetros comuns de medição de rugosidade como Ra, Ry, Rz e R3Z.

1. MEDIÇÃO DE
RUGOSIDADE
SUPERFICIAL

2. Rugosidade Superficial
É o conjunto de irregularidades, com espaçamento
regular ou irregular e que tende a formar um padrão ou
textura característica .
Essas irregularidades podem ser divididas em:
•Erros Macrogeométricos;
•Erros Microgeométricos;

3. Rugosidade Superficial
•Erros Macrogeométricos:São irregularidades
passíveis de avaliação por instrumentos convencionais
como micrômetros , comparadores instrumentos óticos.
- Excentricidade;
- Multifacetamento;
- Ondulação;
- Conicidade ;
- Ovalização;

4. Rugosidade Superficial
•Erros Microgeométricos:São irregularidades
passíveis de avaliação somente através de
equipamentos como rugosímetros ou perfilógrafos.
-Rugosidade;
-Irregularidades inerentes ao processo de fabricação;

5. Rugosidade Superficial
A textura superficial é gerada por uma combinação de
seguintes fatores :
• Pela estrutura molecular da matéria .
• Pela ação da ferramenta de corte sobre o material
( forma da ferramenta, velocidade e fluído de corte).
• Problemas nas guias da máquina ferramenta.
• A instabilidade da ferramenta de corte.

6. Por que medir a rugosidade?
•Medimos a rugosidade superficial principalmente por 2
motivos .
•Para prever a performance funcional do componente .
•Para controlar o processo de manufatura .

7. Qual a sua influência?
- Qualidade no deslizamento.
- Resistência ao desgaste.
- Escoamento de fluidos e lubrificantes.
- Qualidade de aderência que a estrutura
oferece às camadas protetoras.
- Resistência à corrosão e à fadiga.
- Aparência.

8. Componentes de uma superfície
Amplitude da ondulação
Amplitude da rugosidade
Orientação dos sulcos
Comprimento da rugosidade
Comprimento da ondulação

9. Componentes de uma superfície

10. Componentes de uma superfície
Agulha do rugosímetro
Rugosidade
Ondulação
Forma

11. Superfície Geométrica
Forma

12. Superfície Real
Forma

13. Superfície Efetiva
Forma

14. Perfil Geométrico
Interseção da
superfície
geométrica com
um plano
perpendicular

15. Perfil Real

16. Perfil Efetivo

17. Obtenção do sistema de medição

18. Perfil de rugosidade

19. Perfil de Rugosidade

20. Sistema de medição linha média M

21. Sistema de medição linha média M

22. Parâmetro Ra (Roughness average)

23. Parâmetro Ra (Roughness average)
Vantagens do parâmetro Ra
•É o parâmetro de medição mais utilizado em todo o mundo.
•É aplicável à maioria dos processos de fabricação.
•Devido a sua grande utilização, quase todos os equipamentos
apresentam esse parâmetro (de forma analógica ou digital
eletrônica).
•Os riscos superficiais inerentes ao processo não alteram muito
seu valor.
•Para a maioria das superfícies, o valor da rugosidade nesse
parâmetro está de acordo com a curva de Gauss, que caracteriza
a distribuição de amplitude.

24. Parâmetro Ra (Roughness average)
•O valor de Ra em um comprimento de amostragem indica a média
da rugosidade. Por isso, se um pico ou vale não típico aparecer na
superfície, o valor da média não sofrerá grande alteração, ocultando
o defeito.
•O valor de Ra não define a forma das irregularidades do perfil.
Dessa forma, poderemos ter um valor de Ra para superfícies
originadas de processos diferentes de usinagem.
•Nenhuma distinção é feita entre picos e vales.
•Para alguns processos de fabricação com freqüência muito alta de
vales ou picos, como é o caso dos sinterizados, o parâmetro não é
adequado, já que a distorção provocada pelo filtro eleva o erro a
altos níveis.

25. Comprimento de amostragem (Cut off)

26. Seleção do comprimento de amostragem Cutoff

27. Valor do Cut-off
Acabamentos com rebolo, alargadores etc.
PERFIL APERIÓDICO
Ra
Ry e Rz
(DIN)
CUT-OFF
Até 0,1µm Até 0,5 µm 0,25mm
> 0,1 a 2 µm > 0,5 a 10 µm 0,8mm
> 2 a 10 µm > 10 a 50 µm 2,5mm
> 10 µm > 50 µm 8,0mm

28. Valor do Cut-off
PERFIL PERIÓDICO
Acabamentos com ferramentas conformadas,
usando velocidade e avanço constantes.
Distância entre sulcos Cut-off
De 0,01 a 0,032mm 0,08mm
> 0,032 a 0,1mm 0,25mm
> 0,1 a 0,32mm 0,8mm
> 0,32 a 1mm 2,5mm
> 1 a 3,2mm 8,0mm

29. TMC 1 - Profº Carlos Alberto

30. Classe de Rugosidade e sua equivalência RA

31. Rugosidade máxima Ry
Está definido como o maior valor das rugosidades parciais (Zi) que se
apresenta no percurso de medição (lm). Por exemplo: na figura a seguir, o maior
valor parcial é o Z3, que está localizado no 3º cut off, e que corresponde à
rugosidade Ry.

32. Rugosidade máxima Ry
Vantagens:
•Informa sobre a máxima deteriorização da superfície
vertical da peça.
•É de fácil obtenção quando o equipamento de medição
fornece o gráfico da superfície.
•Tem grande aplicação na maioria dos países.
•Fornece informações complementares ao parâmetro
Ra (que dilui o valor dos picos e vales).

33. Rugosidade máxima Ry
Desvantagens:
•Nem todos os equipamentos fornecem o parâmetro. E,
para avaliá-lo por meio de um gráfico, é preciso ter
certeza de que o perfil registrado é um perfil de
rugosidade. Caso seja o perfil efetivo (sem filtragem),
deve ser feita uma filtragem gráfica.
•Pode dar uma imagem errada da superfície, pois avalia
erros que muitas vezes não representam a superfície
como um todo. Por exemplo: um risco causado após a
usinagem e que não caracteriza o processo.

34. Rugosidade máxima Ry
Desvantagens:
•Individualmente, não apresenta informação suficiente a
respeito da superfície, isto é, não informa o formato da
superfície. Abaixo vemos imagens que mostram o
mesmo valor de rugosidade Ry.

35. Rugosidade Rt
Corresponde à distância vertical entre o pico mais alto e o
vale mais profundo no comprimento de avaliação (lm),
independentemente dos valores de rugosidade parcial (Zi).

36. Rugosidade Rt

37. Rugosidade Rt
Vantagens do parâmetro Rt
•É mais rígido na avaliação que o Ry, pois considera
todo o comprimento de avaliação e não apenas o
comprimento de amostragem (1 valor de cut off).
•É mais fácil para obter o gráfico de superfície do que
com o parâmetro Ry .
•Tem todas as vantagens indicadas para o Ry.

38. Rugosidade Rt
Desvantagem do parâmetro Rt
•Em alguns casos, a rigidez de avaliação leva a
resultados enganosos.

39. Rugosidade média Rz
Corresponde à média aritmética dos cinco valores de
rugosidade parcial.
Rugosidade parcial (Z i) é a soma dos valores absolutos
das ordenadas dos pontos de maior afastamento, acima
e abaixo da linha média, existentes no comprimento de
amostragem (cut off). Na representação gráfica do perfil,
esse valor corresponde à altura entre os pontos máximo
e mínimo do perfil, no comprimento de amostragem (le).

40. Rugosidade média Rz

41. Rugosidade média Rz
Vantagens do parâmetro Rz
•Informa a distribuição média da superfície vertical.
É de fácil obtenção em equipamentos que fornecem
gráficos.
•Em perfis periódicos, define muito bem a superfície.
Riscos isolados serão considerados apenas
parcialmente, de acordo com o número de pontos
isolados.

42. Rugosidade média Rz
Desvantagens do parâmetro Rz
Em algumas aplicações, não é aconselhável a
consideração parcial dos pontos isolados, pois um ponto
isolado acentuado será considerado somente em
20%, mediante a divisão de 1/5.
Assim como o Ry, não possibilita nenhuma informação
sobre a forma do perfil, bem como da distância entre as
ranhuras.
Nem todos os equipamentos fornecem esse parâmetro.

43. Rugosidade média do terceiro pico e vale (R3Z)
Consiste na média aritmética dos valores de
rugosidade parcial (3Zi), correspondentes a cada
um dos cinco módulos (cut off). Em cada módulo
foram traçadas as distâncias entre o terceiro pico
mais alto e o terceiro vale mais fundo, em sentido
paralelo à linha média.

44. Rugosidade média do terceiro pico e vale (R3Z)

45. Rugosidade média do terceiro pico e vale (R3Z)
Vantagens do parâmetro R3Z
•Desconsidera picos e vales que não sejam
representativos da superfície.
•Caracteriza muito bem uma superfície que
mantém certa periodicidade do perfil ranhurado.
•É de fácil obtenção com equipamento que
forneça gráfico.

46. Rugosidade média do terceiro pico e vale (R3Z)
Desvantagens do parâmetro R3Z
•Não possibilita informação sobre a forma do
perfil nem sobre a distância entre ranhuras.
•Poucos equipamentos fornecem o parâmetro
de forma direta.

47. Simbologia NBR 8404/1984

48. Simbologia NBR 8404/1984

49. Simbologia NBR 8404/1984

50. Indicação no desenho
Deve ser orientada de modo que possa ser lida
tanto na posição normal como inclinado a direita.

51. Indicação no desenho

52. Indicação no desenho

53. Rugosímetro
O rugosímetro é um aparelho eletrônico amplamente empregado na indústria
para verificação de superfície de peças e ferramentas (rugosidade).
Assegura um alto padrão de qualidade nas medições. Destina-se à análise
dos problemas relacionados à rugosidade de superfícies.

54. Partes do Rugosímetro
Apalpador - Também chamado de .pick-up.,desliza
sobre a superfície que será verificada, levando os sinais
da agulha apalpadora, de diamante, até o amplificador.

55. Partes do Rugosímetro
Unidade de acionamento - Desloca o apalpador sobre
a superfície, numa velocidade constante e por uma
distância desejável, mantendo-o na mesma direção.
Amplificador - Contém a parte eletrônica principal,
dotada de um indicador de leitura que recebe os sinais
da agulha, amplia-os, e os calcula em função do
parâmetro escolhido.

56. Partes do Rugosímetro
Registrador - É um acessório do amplificador (em
certos casos fica incorporado a ele) e fornece a
reprodução, em papel, do corte efetivo da superfície.

57. Partes do Rugosímetro
Apalpador - Também chamado de .pick-up.,desliza
sobre a superfície que será verificada, levando os sinais
da agulha apalpadora, de diamante, até o amplificador.