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um sistema de controle numérico
O programa do processo é o conjunto de comandos detalhados 
que dirigem as ações do equipamento de processamento. O programa 
é codificado em um meio adequado para a apresentação à unidade de 
controle da máquina. O programa transforma as linhas de comando 
em coordenadas x-y-z, velocidade de rotação do eixo, sentido de 
rotação e outros comandos relacionados à operação
A unidade de controle da máquina (MCU) (unidade de controle da 
máquina – Machine Control Unit, em inglês) é um microcomputador, e 
seus periféricos, que armazena as instruções do programa e as executa 
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convertendo cada comando em ações mecânicas do equipamento de 
processamento, um comando por vez. Os periféricos relacionados à 
MCU incluem componentes de comunicação com o equipamento de 
processamento e elementos de controle de realimentação (feedback).
O equipamento de processamento executa o real trabalho 
produtivo (por exemplo, a usinagem). Ele realiza os passos do 
processamento para transformar a peça inicial em uma peça terminada. 
Sua operação é dirigida pela MCU que, por sua vez, é dirigida pelas 
instruções contidas no programa da peça.
Sistema de coordenadas do controle numérico
Para realizar a programação do equipamento de processamento do 
CN, a programação deve ser definida a partir de um sistema de eixos 
padrão pelo qual a posição do elemento de ação (conhecido como 
cabeçote) possa ser especificada. Há dois sistemas de eixos usados 
no CN, um para peças de trabalho rotacionais e outro para peças de 
trabalho planas e prismáticas. A Figura 1.5 mostra a representação 
desses eixos no sistema de coordenadas.
Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.5 | Sistemas de coordenadas utilizados em máquinas CN: (a) peça de trabalho 
rotacional, (b) peça de trabalho prismática
Os eixos de coordenadas para um sistema de CN rotacional estão 
ilustrados na Figura 1.5(a). Esses sistemas estão associados com tornos 
e centros de torneamento de CN. Considerando que o referencial 
permita que a peça gire, em vez da ferramenta, dois eixos são suficientes 
para realizar a ação. O caminho de uma ferramenta de corte relativa à 
peça é definido no plano x-z, em que o eixo x é a localização radial da 
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Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.6 | Diferença entre posicionamento em CN: (a) posicionamento absoluto, 
(b) posicionamento incremental 
ferramenta e o eixo z é paralelo ao eixo de rotação da peça.
Na Figura 1.5b, existem eixos de rotação especificados como a, b e 
c. Esses eixos são posicionados de forma angular em relação aos eixos 
x, y e z respectivamente.
Os eixos rotacionais podem ser usados para a orientação da peça, 
apresentando diferentes superfícies para a usinagem e/ou orientação 
de ferramenta ou cabeçote em algum ângulo relativo a algum eixo 
da peça ou alguma superfície dela. Esses eixos adicionais permitem a 
usinagem de geometrias complexas.
O sistema de coordenadas é um ponto fundamental para a 
realização dos movimentos de ferramenta e objeto de trabalho. O 
posicionamento pode ser absoluto ou incremental. 
No posicionamento absoluto, o posicionamento do cabeçote 
sempre é definido em relação à origem do sistema de eixos. 
No posicionamento incremental, a próxima posição do cabeçote 
é definida em relação à sua posição atual. 
Considere uma peça na qual será necessário realizar três furos. A indicação 
da posição dos furos e do seu posicionamento pode ser esquematizada 
conforme a figura a seguir.
Quando os furos forem realizados utilizando o posicionamento absoluto, 
o programa vai compreender que os furos serão realizados nas posições, 
considerando os pontos representados por Furo = (coordenada em x, 
coordenada em y) mm:
Exemplificando
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Furo mm
Furo mm
Furo mm
1 5 5
2 5 15
3 17 5
=
=
=
( , )
( , )
( , )
Esses pontos são referenciados pelo plano cartesiano representado na 
figura.
No posicionamento incremental, a máquina partirá para a realização 
do Furo 1 e, a partir dele, deslocar-se-á 10 mm positivamente (para 
cima) no eixo y para realização do Furo 2. Depois se deslocará 10 mm 
negativamente (para baixo) no eixo y e 12 mm positivamente no eixo x.
Além do sistema de coordenadas, o controle da trajetória é um 
item importante para a programação de CN. Imagine que uma peça 
precisa ser feita e são necessários três furos nela. Esses furos podem 
ser programados a partir de seus pontos de referência, seguindo uma 
sequência de movimentação da máquina para a realização da ação 
ponto a ponto. Nessa trajetória, não há uma preocupação a respeito do 
caminho a ser utilizado para que a máquina movimente a ferramenta/
objeto de trabalho até o ponto referenciado. A Figura 1.7a mostra o 
deslocamento realizado para alcançar o posicionamento dos pontos 
de perfuração.
Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.7 | Esquema de trajetória: (a) ponto a ponto para realização de furos em uma 
peça, (b) trajetória contínua para ação em superfície 
Quando é importante saber a trajetória necessária para a realização 
de uma ação, a programação deverá considerar um controle de trajetória 
contínuo. Esse controle considera a trajetória, pois a ferramenta fará uma 
ação durante o percurso da trajetória. A Figura 1.7b mostra um exemplo 
em que uma ferramenta de tratamento superficial pode percorrer uma 
trajetória realizando uma ação por toda a superfície da peça.
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Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.8 | Desenho esquemático do aspecto físico de um robô industrial mostrando 
suas juntas e seus elos
Manipuladores robóticos
Um robô industrial é uma máquina programável de aplicação geral. 
Alguns robôs possuem determinadas características antropomórficas. 
Uma dessas características mais utilizadas em um robô industrial é o 
braço mecânico, com desempenhos múltiplos em tarefas industriais.
O manipulador de um robô industrial consiste de uma série de 
articulações (ou juntas, do inglês, joints) e elos (do inglês, links). Os eixos 
aos quais as juntas ficam posicionadas definem os graus de liberdade 
de um robô, portanto, um robô com 3 graus de liberdade possui 3 
juntas (3 eixos) e um robô com 4 graus de liberdade possui 4 juntas 
(4 eixos). A anatomia de um robô diz respeito aos tipos e tamanhos 
dessas articulações e elos, além de outros aspectos da construção 
física do manipulador. A figura a seguir mostra os elementos de juntas 
e elos de um robô.
As juntas podem ser classificadas de acordo com o tipo de 
movimento a ser realizado. Os cinco tipos de articulações, bem como 
suas definições, são apresentados na próxima figura.
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Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.9 | Cinco tipos de articulações comumente usadas na construção de robôs 
industriais: (a) articulação linear (do tipo L), (b) articulação ortogonal (do tipo O), (c) 
articulação rotacional (do tipo R), (d) articulação de torção (do tipo T) e (e) articulação 
rotativa (do tipo V)
Configurações de corpo e braço. Dados os cinco tipos de articulações 
definidos acima e sabendo que a combinação entre elas é uma prática 
comum no projeto de manipuladores robóticos, supondo um robô 
com três graus de liberdade, existem 5 5 5 125� � � combinações 
de articulações que podem ser usadas para projetar o manipulador 
robótico. Além disso, há variações de design dentro dos tipos de 
articulações individuais (por exemplo, tamanho físico da articulação e 
raio de ação do movimento). Mesmo assim, as configurações básicas de 
robôs com 3 graus de liberdade possuem 5 tipologias que observam o 
espaço de trabalho do manipulador. Essas possíveis configurações, para 
manipuladores de três graus de liberdade, podem ser apresentadas de 
acordo com a seguinte figura.
Assimile
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Fonte: elaborada pelo autor.
Figura 1.10 | Configurações de braços