CNC IF CE

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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFETCE 
Laboratório de Máquinas Operatrizes - LMO 
 
Comando Numérico Computadorizado Prof. André Pimentel 
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ 
COMANDOS NUMÉRICOS COMPUTADORIZADOS 
CENTRO DE USINAGEM 
FANUC 21i - MB 
 
Fortaleza, Fevereiro de 2009 
 
 
 
 
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COMANDOS NUMÉRICOS COMPUTADORIZADOS 
CENTRO DE USINAGEM 
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O objetivo dessa apostila é reunir conceitos, fundamentos 
de programação e operação de máquinas de comando numérico com 
3 graus de liberdade. Essa apostila é resultado de uma compilação 
livre de informações obtidas em livros, catálogos, revistas, apostilas e 
em páginas da internet. Os autores originais foram devidamente 
referenciados. Entretanto, caso algum material utilizado nesta 
apostila viole direitos autorais, por gentileza entrar em contato 
através do e-mail: apmoreira@ifce.edu.br, para sejam tomadas as 
devidas providências. 
Fortaleza, Fevereiro de 2009 
 
 
 
 
MOREIRA, André Pimentel. COMANDOS NUMÉRICOS 
COMPUTADORIZADOS - CENTRO DE USINAGEM 
FANUC 21i - MB. Fortaleza: Ifet-ce, 2009. 
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SUMÁRIO 
 
 Pág. 
1. Introdução----------------------------------------------------- 5 
2. Histórico------------------------------------------------------- 6 
 2.1 Resumo Histórico------------------------------------------- 8 
3. Vantagens e desvantagens------------------------------ 8 
 3.1 Vantagens---------------------------------------------------- 8 
 3.2 Desvantagens------------------------------------------------ 9 
4. Principio de Funcionamento do CNC------------------ 10 
 4.1 Motores-------------------------------------------------------- 12 
 4.1.1 Motores de corrente contínua---------------------------- 12 
 4.1.2 Motores de passo------------------------------------------- 12 
 4.1.3 Servomotores------------------------------------------------ 13 
 4.2 Sensores------------------------------------------------------ 14 
 4.2.1 Encoders------------------------------------------------------ 14 
 4.2.1.1 Encoder absoluto------------------------------------------- 15 
 4.2.1.2 Encoder incremental--------------------------------------- 17 
5. Etapas da usinagem com tecnologia CNC----------- 18 
 5.1 Recebimento do desenho--------------------------------- 18 
 5.2 Desenho em CAD------------------------------------------- 18 
 5.3 Planejamento do processo------------------------------- 18 
 5.4 Levantamento das coordenadas------------------------ 18 
 5.5 Programação------------------------------------------------- 19 
 5.6 Simulação gráfica------------------------------------------- 19 
 5.7 Montagens---------------------------------------------------- 19 
 5.8 Setup de fixação e ferramentas------------------------- 20 
 5.9 Execução passo-a-passo--------------------------------- 20 
 5.10 Execução do lote-------------------------------------------- 20 
6. Coordenadas cartesianas--------------------------------- 21 
 6.1 Coordenadas absolutas e incrementais--------------- 23 
7. Linguagens de programação----------------------------- 24 
 7.1 Linguagem APT--------------------------------------------- 24 
 7.2 Linguagem EIA/ISSO-------------------------------------- 24 
 7.3 Linguagem interativa--------------------------------------- 24 
 7.4 Produção gráfica via CAM-------------------------------- 25 
8. Estrutura do programa------------------------------------- 25 
 8.1 Caracteres especiais--------------------------------------- 25 
 8.2 Funções de posicionamento----------------------------- 25 
 8.3 Funções especiais------------------------------------------ 25 
9. Sistemas de interpolação--------------------------------- 27 
 9.1 Interpolação linear------------------------------------------ 27 
 9.2 Interpolação circular---------------------------------------- 28 
 9.3 Coordenadas polares-------------------------------------- 28 
10. Pontos de referência--------------------------------------- 29 
 10.1 Ponto zero máquina---------------------------------------- 29 
 10.2 Ponto de referência----------------------------------------- 29 
 10.3 Ponto zero peça--------------------------------------------- 29 
11. Funções preparatórias de deslocamento------------- 30 
 11.1 Funções preparatórias G---------------------------------- 30 
 11.2 Lista de funções G------------------------------------------ 30 
 11.3 Lista das funções miscelâneas-------------------------- 32 
 Exercícios 1-------------------------------------------------- 33 
12. Sintaxe das funções---------------------------------------- 40 
 Funções G0, G1, G2 e G3-------------------------------- 40 
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 12.1 Interpolação helicoidal------------------------------------- 43 
 Função G4---------------------------------------------------- 44 
 Funções G15 e G16---------------------------------------- 44 
 Funções G17, G18 e G19-------------------------------- 46 
 Funções G40, G41 e G42-------------------------------- 47 
 Funções G43, G44 e G49-------------------------------- 48 
 Funções G50.1 e G51.1----------------------------------- 49 
 Função G52-------------------------------------------------- 49 
 Função G53-------------------------------------------------- 50 
 Funções G54 a G59 e G54.1 P1 a G54.1 P48------ 51 
 Funções G68 e G69---------------------------------------- 51 
 12.2 Ciclos fixos---------------------------------------------------- 52 
 Função G73-------------------------------------------------- 54 
 Função G74-------------------------------------------------- 55 
 Função G76-------------------------------------------------- 57 
 Função G80-------------------------------------------------- 58 
 Função G81-------------------------------------------------- 58 
 Função G82-------------------------------------------------- 59 
 Função G83-------------------------------------------------- 60 
 Função G84-------------------------------------------------- 61 
 Função G85-------------------------------------------------- 63 
 Função G86-------------------------------------------------- 64 
 Função G87-------------------------------------------------- 65 
 Função G88-------------------------------------------------- 65 
 Função G89-------------------------------------------------- 66 
13. Subprogramas----------------------------------------------- 67 
 Funções M98 e M99--------------------------------------- 6714. Formulas usada na programação--------------------- 67 
15. Como evitar colisões em máquinas CNC------------- 70 
16. Softwares de simulação de programação de CNC- 77 
 16.1 Filius III-------------------------------------------------------- 77 
 16.2 CNCsimulator------------------------------------------------ 78 
 16.3 EditCNC------------------------------------------------------- 78 
 16.4 Simulador----------------------------------------------------- 79 
17. Software de simulação CNCsimulator----------------- 79 
 17.1 Passos para simulação – peça demonstração------ 80 
18. Exemplo de programação-------------------------------- 82 
 Exercícios 2-------------------------------------------------- 84 
19. Anexos--------------------------------------------------------- 92 
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1. INTRODUÇÃO 
Desde os tempos mais remotos nas mais antigas civilizações, o homem 
busca racionalizar e automatizar o seu trabalho, por meio de novas técnicas. A 
automação simplifica todo tipo de trabalho, seja ele físico ou mental. O exemplo 
mais comum da automação do trabalho mental é o uso da calculadora 
eletrônica. No cotidiano observa-se cada vez mais a automação e a 
racionalização dos trabalhos físicos em geral, por exemplo: Na agricultura 
vêem-se novos e sofisticados tratores que substituem a enxada, e outros meios 
de produção. A cada nova geração de novos produtos, observa-se em cada 
modelo uma evolução que faz com que os esforços físicos e mentais sejam 
reduzidos. 
Hoje, controle numérico computadorizado (CNC) são máquinas 
encontradas em quase todos os lugares, das pequenas oficinas de usinagem 
as grandiosas companhias de manufatura. Na realidade quase não existem 
produtos fabris que não estejam de alguma forma relacionadas à tecnologia 
destas máquinas ferramentas inovadoras. Todos envolvidos nos ambientes 
industriais deveriam estar atentos ao que se é possível fazer com estas 
maravilhas tecnológicas. Por exemplo, o projetista de produto precisa ter 
bastante conhecimento de CNC para aperfeiçoar o dimensionamento e 
técnicas de tolerância das peças produtos a serem usinadas nos CNCs. 
O projetista de ferramentas precisa entender de CNC para projetar as 
instalações e as ferramentas cortantes que serão usadas nas máquinas CNC. 
Pessoas do controle de qualidade deveriam entender as máquinas CNC 
usadas em suas companhias para planejar controle de qualidade e controle de 
processo estatístico adequadamente. Pessoal de controle de produção deveria 
conhecer esta tecnologia de suas companhias para definirem os tempos de 
produção de modo realístico. Gerentes, supervisores, e líderes de time 
deveriam entender bem de CNC para se comunicarem inteligentemente com 
trabalhadores da mesma categoria. E não precisaríamos nem dizer nada sobre 
os programadores CNC, as pessoas de organização, operadores, e outros 
trabalhando diretamente ligados com os equipamentos CNC eles têm que ter 
um entendendo muito bom desta tecnologia. 
O Controle Numérico (CN), e sua definição mais simples, é que todas as 
informações geométricas e dimensionais contidas em uma peça, conhecida por 
meio de desenhos e cotas (números), seriam entendidas e processadas pela 
máquina CNC, possibilitando a automação da operação. Atualmente, a 
utilização do Controle Numérico Computadorizado (CNC), é a saída mais 
apropriada para a solução dos mais complexos problemas de usinagem. Onde 
anteriormente se exigia uma máquina ou uma ferramenta especial, atualmente 
é feito com o CNC de uma forma muito simples. O Comando Numérico 
Computadorizado (CNC) é um equipamento eletrônico que recebe informações 
da forma em que a máquina vai realizar uma operação, por meio de linguagem 
própria, denominado programa CNC, processa essas informações, e devolve-
as ao sistema através de impulsos elétricos. Os sinais elétricos são 
responsáveis pelo acionamento dos motores que darão à máquina os 
movimentos desejados com todas as características da usinagem, realizando a 
operação na seqüência programada sem a intervenção do operador. O CNC 
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não é apenas um sistema que atua diretamente no equipamento, ele deve ser 
encarado como um processo que deve ser responsável por mudanças na 
CULTURA da empresa. Isto quer dizer que, para que se tenha um melhor 
aproveitamento de um equipamento CNC, é interessante que se tenha uma 
boa organização, principalmente no que se refere ao processo de fabricação, 
controle de ferramentais (fixação, corte e medição) e administração dos tempos 
padrões e métodos de trabalho. 
Em termos simples, o objetivo de uma máquina - ferramenta com CNC é 
fazer com que as ferramentas de corte ou usinagem sigam, automaticamente, 
uma trajetória pré-programada através de instruções codificadas, com a 
velocidade da trajetória e a rotação da ferramenta ou peça também pré-
programadas. Há diversas formas de executar essa programação, algumas 
manuais, outras auxiliadas por computador (CAP – Computer Aided 
Programming). Existem também casos em que o próprio CNC pode ser 
utilizado para auxiliar na programação, usando métodos interativos com o 
operador. 
2. HISTÓRICO DO CNC 
No processo de pesquisa para melhoria dos produtos, aliado ao 
desenvolvimento dos computadores, foi possível chegar às primeiras máquinas 
controladas numericamente. O principal fator que forçou os meios industriais a 
essa busca, foi a segunda guerra mundial. Durante a guerra, as necessidades 
de evolução foram de papel decisivo, necessitavam-se de muitos aviões, 
tanques, barcos, navios, armas, caminhões, etc., tudo em ritmo de produção 
em alta escala e grande precisão, pois a guerra estava consumindo tudo, 
inclusive com a mão de obra. Grande parte da mão de obra masculina utilizada 
pelas fábricas como especializada, foi substituída pela feminina, o que na 
época implicava na necessidade de treinamento, com reflexos na produtividade 
e na qualidade. Era o momento certo para se desenvolver máquinas 
automáticas de grande produção, para peças de precisão e que não 
dependessem da qualidade da mão de obra aplicada. Diante deste desafio, 
iniciou-se o processo de pesquisa onde surgiu a máquina comandada 
numericamente. A primeira ação neste sentido surgiu em 1949 no laboratório 
de Servomecanismo do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), com a 
união da Força Aérea Norte americana (U.S. Air Force) e a empresa Parsons 
Corporation of Traverse City, Michigan. Foi adotada uma fresadora de três 
eixos, a Hydrotel, da Cincinnati Milling Machine Company, como alvo das 
novas experiências. Os controles e comandos convencionais foram retirados e 
substituídos pelo comando numérico, dotado de leitora de fita de papel 
perfurado, unidade de processamento de dados e servomecanismo nos eixos. 
Após testes e ajustes, a demonstração prática da máquina ocorreu em março 
de 1952, e o relatório final do novo sistema somente foi publicado em maio de 
1953. Após este período, a Força Aérea Norte americana teve um 
desenvolvimento extraordinário, pois as peças complexas e de grande 
precisão, empregadas na fabricação das aeronaves, principalmente os aviões a 
jato de uso militar, passaram a ser produzidos de forma simples e rápida, 
reduzindo-se os prazos de entregado produto desde o projeto, até o 
acabamento final. A cada ano, foi incrementada a aplicação do CN, 
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principalmente na indústria aeronáutica. Em 1956 surgiu o trocador automático 
de ferramentas, mais tarde em 1958, os equipamentos com controle de 
posicionamento ponto a ponto e a geração contínua de contornos, que foram 
melhorados por este sistema em desenvolvimento. A partir de 1957, houve nos 
Estados Unidos, uma grande corrida na fabricação de máquinas comandadas 
por CN, pois os industriais investiam até então em adaptações do CN em 
máquinas convencionais. Este novo processo foi cada vez mais usado na 
rotina de manufatura, que a partir deste ano, com todos os benefícios que 
haviam obtido deste sistema, surgiram novos fabricantes que inclusive já 
fabricavam seus próprios comandos. Devido ao grande número de fabricantes, 
começaram a surgir os primeiros problemas, sendo que o principal, foi a falta 
de uma linguagem única e padronizada. A falta de padronização era bastante 
sentida em empresas que tivessem mais de uma máquina de comandos, 
fabricados por diferentes fornecedores, cada um deles tinha uma linguagem 
própria , com a necessidade de uma equipe técnica especializada para cada 
tipo de comando, o que elevava os custos de fabricação. Em 1958, por 
intermédio da EIA (Eletronic Industries Association) organizou-se estudos no 
sentido de padronizar os tipos de linguagem. Houve então a padronização de 
entrada conforme padrão RS-244 que depois passou a EIA244A ou ASC II. 
Atualmente o meio mais usado de entrada de dados para o CNC é via 
computador, embora durante muitos anos a fita perfurada foi o meio mais 
usado, assim como outros com menor destaque. A linguagem destinada a 
programação de máquinas era a APT (Automatically Programed Tools), 
desenvolvida pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts em 1956, daí para 
frente foram desenvolvidas outras linguagens para a geração contínua de 
contornos como AutoPrompt (Automatic Programming of Machine Tools), 
ADAPT, Compact II, Action, e outros que surgiram e continuam surgindo para 
novas aplicações. Com o aparecimento do circuito integrado, houve grande 
redução no tamanho físico dos comandos, embora sua capacidade de 
armazenamento tenha aumentado, comparando-se com os controles 
transistorizados. Em 1967 surgia no Brasil as primeiras máquinas controladas 
numericamente, vinda dos Estados Unidos. No início da década de 70, surgem 
as primeiras máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado), e no Brasil 
surge as primeiras máquinas CN de fabricação nacional. A partir daí, observa-
se uma evolução contínua e notável concomitantemente com os computadores 
em geral, fazendo com que os comandos (CNC) mais modernos, empreguem 
em seu conceito físico (hardware) tecnologia de última geração. Com isso, a 
confiabilidade nos componentes eletrônicos aumentou, aumentando a 
confiança em todo sistema. Comando CN, conforme a figura 1 é aquele que 
executa um programa sem memorizá-lo, e a cada execução, o comando deve 
realizar a leitura no veículo de entrada. O comando CNC é aquele que após a 
primeira leitura do veículo de entrada, memoriza o programa e executa-o de 
acordo com a necessidade, sem a necessidade de nova leitura. 
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2.1 RESUMO HISTÓRICO 
1940 - MARK I: primeiro computador construído por harvard e pela IBM 
1949 - Contratos da PARSON COM A USAF para fabricarem máquinas 
equipadas com CN 
1952 - MIT E PARSON colocam em funcionamento o primeiro protótipo CN 
1957 - Início da comercialização do CN 
1967 - Primeiras máquinas do CN no BRASIL 
1970 - Aplicações dos primeiros comandos a CNC 
1971 - Fabricado pela a ROMI o primeiro torno com comando CN (COMANDO 
 SLO-SYN) 
1977 - Comandos numéricos com CNC usando tecnologia dos 
 microprocessadores 
1980 - Sistemas flexíveis de fabricação são aplicados em larga escala 
3. VANTAGENS E DESVANTAGENS DO CNC 
3.1 VANTAGENS 
As principais vantagens do CNC sobre o CN de acordo com Diniz (1990) 
referem-se principalmente às possibilidades de alterar o programa durante a 
sua execução (diretamente através do teclado da máquina) e de saída de 
figura 1 – Torno com comando CN 
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programas memorizados através de perfuradora de fita de papel ou tele-
impressora, além de utilizar ciclos fixos de usinagem e empregar sub-rotinas. O 
CNC evoluiu também para um esquema de comando numérico direto ou 
distribuído (CND), que consiste em um controle ou conexão central de um 
grupo de MFCN ou CNC por uma unidade central de computador, em tempo 
real. Desta forma, acentuam-se como principais vantagens no CNC: 
 
- Aumento da flexibilidade; 
- Redução nos circuitos de "hardware" e simplificação dos remanescentes bem 
 como disponibilidade de programas automáticos de diagnósticos, diminuindo 
 pessoal de manutenção; 
- Eliminação do uso de fita perfurada; 
- Aumento das possibilidades de corrigir programas (edição); 
- Possibilidade do uso de equipamentos periféricos computacionais; 
- Interface com ”display" para operação. 
- A intervenção de operador relacionada a peças produto é drasticamente 
reduzida ou eliminada. 
- Peças consistentes e precisas 
- Repetibilidade 
- Tempos de "setup" muito curtos. 
 
Atualmente, a maioria das máquinas é do tipo CNC. Mesmo aquelas NC, 
em sua maior parte, foram convertidas em CNC através de operações de 
retrofiting. 
 
3.2 DESVANTAGENS 
- Investimento inicial elevado (30.000 a 1.500.000 euros) 
- Manutenção exigente e especializada 
- Não elimina completamente os erros humanos 
- Necessita operadores mais especializados 
- Não tem vantagens tão evidentes para séries pequenas e muito pequenas. 
 
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4. PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO DO CNC 
A função mais básica de qualquer máquina CNC é o controle de 
movimento automático, preciso, e consistente. Todos os equipamentos CNC 
que tenha duas ou mais direções de movimento, são chamados eixos. Estes 
eixos podem ser preciso e automaticamente posicionados ao longo dos seus 
movimentos de translação. Os dois eixos mais comuns são lineares (dirigido ao 
longo de um caminho reto) e rotativos (dirigido ao longo de um caminho 
circular). 
 
 
 
 
 
 
 
Em vez de serem movimentadas virando manivelas manualmente como 
é feito em máquinas ferramentas convencionais, as máquinas CNCs têm seus 
eixos movimentados sob controle de servomotores do CNC, e guiado pelo 
programa de peça. Em geral, o tipo de movimento (rápido, linear e circular), 
Para oseixos se moverem, a quantidade de movimento e a taxa de avanço 
(feed rate) é programável em quase todas máquinas ferramentas CNC. A figura 
2 mostra o controle de movimento de uma máquina convencional. A figura 3 
mostra um movimento de eixo linear de uma máquina CNC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 2 - funcionamento convencional 
figura 3 - funcionamento automático 
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Todas as máquinas devem ter seu funcionamento mantido dentro de 
condições satisfatórias, de modo a atingir com êxito o objetivo desejado. A 
forma primitiva de controle é a manual. O homem, por meio de seu cérebro e 
seu corpo, controla as variáveis envolvidas no processo. No caso do torno 
mecânico, por exemplo, de acordo com o material a ser usinado, o torneiro 
seleciona a rotação da placa, o avanço a ser utilizado, a quantidade de material 
a ser removido, e verifica se vai utilizar ou não fluido de corte etc. 
O torneiro é o controlador do torno mecânico. Com um instrumento de 
medição, ele verifica a dimensão real da peça. A informação chega ao seu 
cérebro através dos olhos. Também através dos olhos, o cérebro recebe 
informações da dimensão desejada, contida no desenho da peça. No cérebro, 
ambas as informações são comparadas: a dimensão desejada e a dimensão 
real. O resultado dessa comparação – o desvio – é uma nova informação, 
enviada agora através do sistema nervoso aos músculos do braço e da mão do 
torneiro. O torneiro, então, gira o manípulo do torno num valor correspondente 
ao desvio, deslocando a ferramenta para a posição desejada e realizando um 
novo passe de usinagem. A seguir, mede novamente a peça e o ciclo se repete 
até que a dimensão da peça corresponda à requerida no desenho, ou seja, até 
que o desvio seja igual a zero. Na figura 4 é mostrado o sistema de 
realimentação em malha fechada do funcionamento do posicionamento do 
CNC. 
figura 4 – sistema de realimentação do posicionamento 
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 4.1 MOTORES 
Existe diversos tipo de motores que podem ser usados para movimentar 
uma máquina CNC. Entre as soluções mais usadas podemos citar a 
movimentação através de motores de passo, motor de corrente continua com 
encoder e servomotores. 
4.1.1 MOTORES DE CORRENTE CONTÍNUA 
São motores de custo elevado e, além disso, precisam de uma fonte de 
corrente contínua, ou de um dispositivo que converta a corrente alternada 
comum em contínua. Podem funcionar com velocidade ajustável entre amplos 
limites e se prestam a controles de grande flexibilidade e precisão. Por isso seu 
uso é restrito a casos especiais em que estas exigências compensam o custo 
muito mais alto da instalação, ou no caso da alimentação usada ser contínua. 
4.1.2 MOTORES DE PASSO 
Muitos dispositivos computadorizados (drives, CDRom etc.) usam 
motores especiais que controlam os ângulos de giro de seus rotores. Em vez 
de girar continuamente, estes rotores giram em etapas discretas; os motores 
que fazem isso são denominados 'motores de passo'. O rotor de um motor de 
passo é simplesmente um ímã permanente que é atraído, seqüencialmente, 
pelos pólos de diversos eletroímãs estacionários, como é ilustrado na figura 5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Num motor de passo, o rotor é atraído por um par de pólos do estator e 
a seguir, por outro. O rotor movimenta-se por etapas discretas, pausando em 
cada orientação, até que novo comando do computador ative um jogo 
diferente de eletroímãs. O controle é bem fácil de ser implementado, além 
disso, é a solução mais barata para fazer controle de posicionamento, porém 
como pontos negativos é o fato do motor induzir vibrações, e ter ainda por 
cima uma velocidade um pouco limitada. 
 
figura 5 – funcionamento do motor de passo 
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4.1.3 SERVOMOTORES 
O servomotor é uma máquina síncrona composta por uma parte fixa (o 
estator) e outra móvel (o rotor). O estator é bobinado como no motor elétrico 
convencional, porém, apesar de utilizar alimentação trifásica, não pode ser 
ligado diretamente à rede, pois utiliza uma bobinagem especialmente 
confeccionada para proporcionar alta dinâmica ao sistema. O rotor é composto 
por ímãs permanentes dispostos linearmente e um gerador de sinais (resolver) 
instalado para fornecer sinais de velocidade e posição. São exigidos, dinâmica, 
controle de rotação, torque constante e precisão de posicionamento. As 
características mais desejadas nos servomotores são o torque constante em 
larga faixa de rotação (até 4.500 rpm), uma larga faixa de controle da rotação e 
variação e alta capacidade de sobrecarga. 
Circuito de Controle - O circuito de controle é formado por componentes 
eletrônicos discretos ou circuitos integrados e geralmente é composto por um 
oscilador e um controlador PID (Controle proporcional integrativo e derivativo) 
que recebe um sinal do sensor (posição do eixo) e o sinal de controle e aciona 
o motor no sentido necessário para posicionar o eixo na posição desejada 
conforme a figura 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os servos possuem três fios de interface, dois para alimentação e um 
para o sinal de controle. O sinal de controle utiliza o protocolo PWM 
(modulação por largura de pulso) que possui três características básicas: 
Largura mínima, largura máxima e taxa de repetição. A largura do pulso de 
controle determinará a posição do eixo. 
Uma vez que o servo recebe um sinal de, por exemplo, 1,5 ms, ele 
verifica se o potenciômetro está na posição correspondente, se estiver, ele não 
faz nada. Se o potenciômetro não estiver na posição correspondente ao sinal 
recebido, o circuito de controle aciona o motor até que a posição seja correta. 
Na figura 7 é mostrado o exemplo de servomotores. 
figura 6 – PWM do servomotor 
 
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 4.2 SENSORES 
 
 São dispositivos que mudam seu comportamento sob a ação de uma 
grandeza física, podendo fornecer diretamente ou indiretamente um sinal que 
indica esta grandeza. Quando operam diretamente, convertendo uma forma de 
sinal em outro, são chamados transdutores. Os de operação indireta alteram 
suas propriedades, como a resistência, a capacitância ou a indutância, sob 
ação de uma grandeza, de forma mais ou menos proporcional. 
O sinal de um sensor pode ser usado para detectar e corrigir desvios em 
sistemas de controle, e nos instrumentos de medição, que freqüentemente 
estão associados aos SC de malha aberta (não automáticos) e Malha fechada 
(automáticos), orientando o usuário. 
Existem muitos tipose modelos de sensores. Podemos utilizá-los para 
diversos fins, mas vamos abordar os sensores de posicionamento. Um 
exemplo de aplicação desses sensores é em maquinário CNC, onde podem ser 
encontradas nas torres (Z) e mesas (X e Y), nos magazines de ferramentas, 
mouse, impressoras e etc. Outro exemplo de aplicação é em robôs 
manipuladores que requerem movimentos precisos de posicionamento, ou 
também em antenas radares, telescópios, etc. Os 
 
4.2.1 ENCODERS 
Os encoders (figura 10) são transdutores de movimento capazes de 
converter movimentos lineares ou angulares em informações elétricas que 
podem ser transformadas em informações binárias e trabalhadas por um 
programa que converta as informações passadas em algo que possa ser 
entendido como distância, velocidade, etc. Em outras palavras, o encoder é 
uma unidade de realimentação que informa sobre posições atuais de forma que 
possam ser comparadas com posições desejadas e seus movimentos sejam 
planejados. 
Os encoders possuem internamente um ou mais discos (máscaras) 
perfurado, que permite, ou não, a passagem de um feixe de luz infravermelha, 
gerado por um emissor que se encontra de um dos lados do disco e captado 
por um receptor que se encontra do outro lado do disco, este, com o apoio de 
figura 7 – servomotores 
 
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um circuito eletrônico gera um pulso. Dessa forma a velocidade ou 
posicionamento é registrado contando-se o número de pulsos gerados. 
Os encoders podem ser lineares ou rotativos, sendo o rotativo o mais comum. 
São fabricados em duas formas básicas: codificador absoluto, onde uma única 
palavra correspondente a cada posição de rotação do eixo, assim não perdem 
a real posição no caso de uma eventual queda da tensão de alimentação (até 
mesmo se deslocados) e o codificador incremental, o que produz pulsos 
digitais quando o eixo gira, permitindo a medição da posição relativa do eixo. A 
maioria dos codificadores rotativos possui um disco de vidro ou de plástico com 
um código radial padrão organizado em faixas, conforme a figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2.1.1 ENCODER ABSOLUTO 
O disco óptico do codificador absoluto é projetado para produzir uma 
palavra digital que distingue de N distintas posições do eixo. Por exemplo, se 
há 8 pistas, o encoder é capaz de produzir 256 posições distintas ou uma 
resolução angular de 1,406 (360 / 256) graus. Os tipos mais comuns de 
codificação numérica utilizada no codificador absoluto são os códigos binários 
e código Gray. 
Para exemplificar o seu funcionamento, vamos utilizar um encoder 
absoluto de 4 bits, como mostrado na figura 9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 8 – encoder 
 
figura 9 – encoder de 4 bits 
 
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Os padrões associados geram combinações digitais que podem ser 
vistas na tabela 1 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O código Gray é projetado para que apenas uma faixa mude a cada 
estado de transição, ao contrário do código binário onde múltiplas faixas (bits) 
mudança em certas transições. Este efeito pode ser visto claramente na Tabela 
1. Pelo código Gray, a incerteza durante uma transição é apenas uma 
contagem, ao contrário com o código binário, onde a incerteza pode ser 
múltiplas contagens. 
O problema está em certas transições. Veja por exemplo a transição 
entre a posição 0111 e a posição 1000. Nesta fronteira, o valor de quatro bits 
deve mudar ao mesmo tempo. Durante este transiente, digamos que o sistema 
de leitura passe por algum tempo pela posição 1111 (porque, digamos, o 
mecanismo de leitura do quarto bit funciona ligeiramente mais rápido, ou 
porque ao passar pela fronteira o mecanismo oscila um pouco entre o zero e o 
um). Neste caso, o sistema indicaria temporariamente a posição 1111, que não 
está nem próxima a nenhuma das posições da fronteira. 
Para converter binário em Gray, comece com o bit mais significativo e 
use-o como o Gray MSB. Em seguida, compare o binário MSB com o próximo 
bit, se eles forem iguais então o bit na codificação Gray será 0, se forem 
diferentes será 1. Repita a operação até o último bit. 
 
Tabela 1 – combinações digitais 
 
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4.2.1.2 ENCODER INCREMENTAL 
O codificador incremental possui uma construção mais simples do que o 
codificador absoluto. É constituída por duas faixas e sensores cujos resultados 
são chamados canais A e B. Quando o eixo gira, pulsos ocorrem sobre estes 
canais com uma freqüência proporcional à velocidade do eixo e a relação de 
fase entre os sinais produz o sentido de rotação. O código de um disco padrão 
com duas faixas e saída de sinais A e B são ilustradas na figura 11. Através da 
contagem do número de pulsos e conhecendo a resolução do disco, o 
movimento angular pode ser medido. Muitas vezes um terceiro canal de saída, 
chamado INDEX, produz um pulso por revolução, que é útil em plena contagem 
revoluções. É também útil como uma referência para a definição de uma 
referência (zero). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 10 – (a) encoder absoluto, (b) encoder incremental 
(a) (b) 
figura 11 – codificação incremental 
 
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5. ETAPAS DA USINAGEM COM TECNOLOGIA CNC 
A tecnologia de comando numérico computadorizado, CNC, trouxe 
vantagens como velocidade, precisão, repetibilidade e flexibilidade. Mas, ao 
contrário do que se pode pensar, estas vantagens só tem efeito após a peça 
piloto ter sido usinada. Isto ocorre devido ao tempo necessário para se obter 
uma única peça através do CNC, que é bastante longo, chegando a ser 
superior à usinagem convencional. Normalmente, em CNC, os seguintes 
passos são seguidos: 
 
5.1 RECEBIMENTO DO DESENHO 
 
Da mesma forma como no processo convencional, a primeira etapa da 
usinagem inicia-se através do recebimento do desenho da peça que deve ser 
analisado, interpretado e compreendido. É muito importante observar as notas, 
que algumas vezes trazem detalhes como chanfros ou raios de concordância 
que não estão graficamente representados. 
 
5.2 DESENHO EM CAD 
 
O ideal para trabalhar em CNC é receber o desenho em CAD. Caso isto 
não ocorra e dependendo da complexidade da peça, deve-se desenha-la pois 
muitas das coordenadas necessárias à programação estão implícitas nos 
desenhos cotados de forma padrão, e em muitoscasos seu cálculo é complexo 
e sujeito a erros. Já, a obtenção de dados do desenho em CAD ocorre de 
forma rápida e precisa. 
É de grande importância definir neste momento o ponto de referência 
que será utilizado para a programação, ou seja, deve-se escolher o ponto zero-
peça. Caso o desenho tenha sido recebido em CAD deve-se move-lo de modo 
que o ponto escolhido seja posicionado nas coordenadas X=0 e Y=0. 
 
5.3 PLANEJAMENTO DO PROCESSO 
 
Também, da mesma forma como ocorreria na usinagem convencional, 
deve-se realizar a etapa do planejamento do processo de usinagem. Esta é, 
com certeza, a etapa mais importante e mais complexa de todo o 
procedimento, pois envolve a definição da forma de fixação da peça na 
máquina, a definição da seqüência de usinagem, a escolha das ferramentas 
para cada etapa do processo e a determinação dos dados tecnológicos para 
cada ferramenta (velocidade de corte, velocidade de avanço, rotação da 
ferramenta, profundidade de corte, número de passadas, rotação da 
ferramenta, etc.). 
 
 
5.4 LEVANTAMENTO DAS COORDENADAS 
 
Conhecida a forma de fixação da peça e o processo de usinagem pode-
se voltar ao CAD e realizar o levantamento das coordenadas que serão 
relevantes na programação. Deve-se prever pontos de entrada e saída da 
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ferramenta e observar possíveis colisões com detalhes da peça e também com 
o próprio dispositivo de fixação. 
 
5.5 PROGRAMAÇÃO 
 
Tendo em mãos as coordenadas obtidas do desenho da peça e 
conhecendo a seqüência de operações pode-se escrever o programa. É 
importante que o programa seja bem comentado, facilitando as possíveis 
alterações e correções que possam ser necessárias. O uso de sub-rotinas deve 
ser explorado, tornando-o menor e de mais fácil manutenção. Deve-se explorar 
todos os recursos que a máquina oferece para tornar o programa menor e mais 
eficiente, tais como ciclos de desbastes internos, ciclos de furação, rotação de 
coordenadas e deslocamento de referência entre outros. No caso de se utilizar 
um software para a programação, deve-se fazer a transmissão do programa 
para a máquina. 
 
5.6 SIMULAÇÕES 
 
Na realidade esta etapa ocorre juntamente com a programação, mas 
devido a sua importância será destacada como uma fase específica. A 
simulação gráfica, por exemplo, é uma ferramenta que deve ser explorada ao 
máximo, pois permite detectar erros de programação que podem por em risco a 
peça, as ferramentas, o dispositivo de sujeição e até mesmo a máquina. 
Deve-se utilizar principalmente o recurso de zoom para verificar 
pequenos detalhes e também a simulação em ângulos diferentes (topo, frontal, 
lateral, etc.). Mesmo quando se utiliza um software de simulação gráfica, deve-
se realizar a simulação fornecida pela máquina, para garantir que o programa 
está funcional. 
Uma observação importante é que algumas funções do programa só 
podem ser simuladas corretamente após realização do setup de ferramentas 
(que será discutido mais adiante) pois dependem dos valores do diâmetro para 
serem calculadas. Mesmo assim, é um bom momento para verificar a 
existência de erros grosseiros (sinal invertido, coordenadas trocadas, falta de 
uma linha, etc.). 
 
5.7 MONTAGENS 
 
Destaca-se nesta fase a definição da fixação da peça na máquina. 
Dependendo da peça em questão pode-se utilizar dispositivos padrões como 
uma morsa ou grampos de fixação, mas algumas vezes deve-se projetar e 
construir um dispositivo específico que atenda a características próprias de 
cada situação. Exemplo disto seria a necessidade de se soltar a peça no meio 
do programa para virá-la e fixá-la novamente para continuar a usinagem, mas 
garantindo as relações geométricas com a fixação inicial 
 
É a primeira etapa de setup da máquina. Deve-se montar o dispositivo 
de fixação e as ferramentas. A montagem do dispositivo de fixação da peça é 
cercada de cuidados, pois se deve limpar cuidadosamente a mesa de trabalho 
da máquina e a superfície de apoio do dispositivo. Além disto, sua fixação deve 
observar, quando necessário, o paralelismo com os eixos de trabalho, através 
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da utilização de um relógio apalpador (normalmente fixado no fuso da 
máquina). 
Na montagem das ferramentas deve observar uma cuidadosa limpeza 
dos suportes além de garantir um bom aperto, evitando que ela se solte 
durante a usinagem. Durante a fixação das ferramentas nos suportes deve-se 
buscar mante-las o mais curtas possível, de modo a evitar flanbagens e 
vibrações, mas não se pode esquecer de verificar a possibilidade de impacto 
do suporte da ferramenta com obstáculos oferecidos pela peça ou pela fixação. 
Por fim, quando da instalação das ferramentas na máquina, deve-se 
ajustar os bicos de fluido refrigerante de modo que todas as ferramentas sejam 
refrigeradas. 
 
5.8 SETUP DE FIXAÇÃO E FERRAMENTAS 
 
Após a instalação do dispositivo de fixação e do ferramental deve-se 
informar ao CNC as características que os definem. No caso do dispositivo de 
fixação deve-se informar as coordenadas X e Y que foram utilizadas como 
referência na programação, ou seja, deve-se definir o zero-peça. 
Para cada ferramenta deve-se informar o seu diâmetro e o seu 
comprimento (referência do eixo Z). Após esta etapa pode-se realizar com 
segurança a simulação gráfica oferecida pelo CNC da máquina. 
 
5.9 EXECUÇÃO PASSO-A-PASSO 
 
Após realizado todo o setup da máquina e a depuração do programa 
através da simulação gráfica pode-se finalmente executar a primeira peça, 
denominada normalmente de peça piloto, que sempre que possível não deve 
fazer parte do lote, já que existe grande possibilidade de ocorrerem falhas não 
previstas. Sua execução é realizada no modo passo-a-passo, ou seja, cada 
linha do programa só será executada após liberação realizada pelo operador. 
Além disso, a velocidade de movimentação pode ser controlada permitindo 
realizar aproximações lentas e seguras. Pode-se ligar e desligar o fluido 
refrigerante a qualquer instante de modo a permitir melhor visualização dos 
movimentos. Esta etapa permite verificar detalhes não previstos na etapa de 
programação e não visualizados na simulação. 
Quando se encontra alguma linha com algum erro ou necessidade de 
alteração pode-se parar a usinagem, afastar a ferramenta da peça, alterar o 
programa e reiniciar a partir desta linha, continuando a analisar o programa. 
 
5.10 EXECUÇÃO DO LOTE 
 
Após a execução passo-a-passo ter sido concluída com sucesso e todas 
as correções necessárias terem sido realizadas pode-se passar a execução 
das peças do lote. É a etapa final onde as vantagens da tecnologia CNC vão 
surgir. 
 
Resumindo, tem-se as seguintes etapas: 
 
1. Recebimento do desenho. 
2. Desenho em CAD. 
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3. Planejamento do processo. 
4. Levantamento das coordenadas. 
5. Programação. 
6. Simulação gráfica. 
7. Instalação das ferramentas.8. Setup de ferramentas. 
9. Execução passo-a-passo. 
10. Execução do lote. 
 
6. COORDENADAS CARTESIANAS 
Todas as máquinas-ferramenta CNC são comandadas por um sistema 
de coordenadas cartesianas (fig. 12) na elaboração de qualquer perfil 
geométrico. A nomenclatura dos eixos e movimentos está definida na norma 
internacional ISO 841 (numerical control of machines) e é aplicável a todo tipo 
de máquina-ferramenta. Os eixos rotativos são designados com as letras A, B e 
C; os eixos principais de avanço com as letras X, Y e Z. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um sistema de coordenadas garante a localização de um ponto. Em 
fresadoras utiliza-se um sistema de três coordenadas, padronizadas de X, Y e 
Z e que definem um ponto no espaço. Por convenção o Z sempre é o eixo que 
gira. No caso de uma fresadora vertical o eixo vertical será o Z e terá valores 
positivos para cima. Dos eixos que restam o maior é denominado de X e terá 
valores positivos para a direita (eixo horizontal longitudinal,). Assim fica o ultimo 
eixo será o Y com valores positivos indo em direção à máquina (horizontal 
transversal), como mostrado na figura 13. 
O sistema de eixos pode ser facilmente representado com auxílio da 
mão direita, onde o polegar aponta para o sentido positivo do eixo X, o 
indicador para o sentido positivo do Y, e o dedo médio para o sentido positivo 
figura 12 – coordenadas cartesianas 
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do Z (Centro de Usinagem). Este sistema é denominado Sistema de 
Coordenadas Dextrógeno, pois possui três eixos perpendiculares entre si, que 
podem ser representados com o auxílio dos dedos da mão direita, conforme a 
figura 14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Uma pergunta ainda pode estar havendo na cabeça de muitas pessoas, 
mas eu já ouvi falar de máquinas de seis, sete ou até mais eixos, como seria 
isto? 
Realmente isso existe, embora sejam máquinas extremamente 
especiais, elas existem, alem dos eixos lineares primários pode haver outros 
três eixos lineares, que são conhecidos como eixos lineares secundários, e 
suas disposições são da seguinte maneira, se o eixo é paralelo ao X se 
chamará U, se paralelo a Y o nome será V, se paralelo ao eixo Z recebe o 
nome de W; Deste modo já se somam nove eixos possíveis em uma máquina 
CNC; porém isto não para por aí, pois pode haver máquinas de até 15 eixos. 
 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 14 – Regra da mão direita 
figura 13 – representação dos eixos 
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6.1 COORDENADAS ABSOLUTAS E INCREMENTAIS 
No sistema de programação CNC é possível utilizar dois tipos diferentes 
de coordenadas: 
 
• Coordenadas absolutas 
• Coordenadas incrementais 
 
Define-se como sistema de coordenadas absolutas o sistema de 
coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomando-se 
como referência o “zero-peça”. 
Define-se como sistema de coordenadas incrementais o sistema de 
coordenadas onde o ponto a ser atingido pela ferramenta é dado tomando-se 
como referência o ponto anterior. Para a utilização deste tipo de sistema de 
coordenadas deve-se raciocinar no Comando Numérico Computadorizado da 
seguinte forma: da posição em que parou a ferramenta, quanto falta para 
chegar ao próximo ponto? 
Para a programação CNC é fundamental conseguir analisar um desenho 
e obter dele suas coordenadas. Nos desenhos à seguir pode-se observar as 
coordenadas de uma figura bastante simples em duas situações diferentes. 
Nestes dois casos o sistema de coordenadas estará desenhado para auxiliar 
nesta tarefa. Observando o desenho da figura 15, deve-se analisar os dados da 
tabela com as coordenadas de cada vértice, indicados pelas letras A até H. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O exemplo anterior mostra o uso de coordenadas absolutas (baseadas 
em uma referência fixa). Pode-se trabalhar com coordenadas incrementais, que 
sempre se relacionam com o ponto anterior (em outras palavras, a posição 
atual é sempre a origem). A figura 16 apresenta um perfil onde se considera o 
ponto A como sendo o ponto inicial. A tabela está preenchida com as 
coordenadas incrementais. 
figura 15 – sistema de coordenadas absolutas 
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Durante o desenvolvimento de um programa CNC pode-se utilizar tanto 
coordenadas absolutas como coordenadas incrementais, e alternar entre dois 
sistemas a qualquer momento. 
 
7. LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO 
São diversos os meios de elaboração de programas CNC, sendo os 
mais usados: 
 
7.1 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO AUTOMÁTICA APT 
 
No surgimento do CN, no início dos anos 50, a primeira linguagem de 
programação utilizada foi a APT (Automatic Programmed Tool). Atualmente só 
é utilizada como ferramenta auxiliar na programação de peças com geometrias 
muito complexas, principalmente para máquinas de 4 e 5 eixos. A linguagem 
APT é uma linguagem de alto nível. 
 
7.2 LINGUAGEM EIA/ISO 
 
Linguagem de códigos, também conhecida como códigos G. É na 
atualidade a mais utilizada universalmente, tanto na programação manual, 
como na programação gráfica, onde é utilizado o CAM. Os códigos EIA/ISO 
foram criados antes mesmo do aparecimento das máquinas CNC, eles eram 
usados nos escritórios em máquinas de escrever automáticas que utilizavam 
cartões perfurados. A linguagem EIA/ISO é considerada de baixo nível. 
 
7.3 LINGUAGEM INTERATIVA 
 
Programação por blocos parametrizados possui blocos prontos e não 
usa códigos. Ex. linguagem MAZATROL aplicando às máquinas MAZAK. 
 
figura 16 – sistema de coordenadas incrementais 
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7.4 PRODUÇÃO GRÁFICA VIA "CAM" (COMPUTER AIDED 
MANUFACTURING) 
 
Não é mais uma linguagem de programação e sim uma forma de 
programar em que o programador deverá possuir os conhecimentos de: 
processos de usinagem; materiais; ferramentas e dispositivos para usinagem; 
informática para manipulação de arquivos; máquinas (avanços, rotações e 
parâmetros); domínio de um software de CAD e um de CAM. 
Descrevendo de uma maneira simplificada, apenas para fácil 
entendimento, o programador entra com o desenho da peça, que pode ser feito 
no próprio CAM ou em desenhos recebidos do CAD (Computer Aided 
Designe), define matéria - prima (tipo e dimensões), ferramentas e demais 
parâmetros de corte, escolhe o pós-processadorde acordo com a máquina que 
fará a usinagem e o software de CAM se encarregará de gerar o programa, 
utilizando os códigos da linguagem EIA/ISO. 
8 ESTRUTURA DO PROGRAMA 
A estrutura de programação para máquinas CNC utilizando a Norma ISO 
6983 é estruturada com os seguintes dados: identificação, cabeçalho, dados da 
ferramenta, aproximação, usinagem do perfil da peça, fim de programa. 
O programa CNC é constituído de: 
 
� Caracteres: É um número, letra ou símbolo com algum significado 
para o Comando.(Exemplo:2, G, X, /, A, T). 
� Endereços: É uma letra que define uma instrução para o comando. 
(Exemplo: G, X, Z, F). 
� Palavras: É um endereço seguido de um valor numérico. (Exemplo: 
G01 X25 F0.3). 
� Bloco de Dados: É uma série de palavras colocadas numa linha, 
finalizada pelo caractere; (Exemplo: G01 X54 Y30 F.12;) 
� Programa: É uma série de blocos de dados (Finalizada por M30). 
 
8.1 CARACTERES ESPECIAIS 
 
(;) - Fim de bloco: (EOB - End of Block). Todo bloco deve apresentar um 
caractere que indique o fim do bloco. 
 / - Eliminar execução de blocos, número seqüencial de blocos 
( ) - Comentário : Os caracteres parênteses permitem a inserção de 
comentários. Os caracteres que vierem dentro de parênteses são 
considerados comentários e serão ignorados pelo comando. 
MSG - Mensagem ao operador, exemplo: MSG ( “mensagem desejada” ) 
 
8.2 FUNÇÕES DE POSICIONAMENTO 
 
O comando trabalha em milímetros para palavras de posicionamento 
com ponto decimal. 
 
Função X – Aplicação: Posição no eixo transversal (absoluta). X20; ou X-5; 
Função Z – Aplicação: Posição no eixo longitudinal (absoluta). Z20; ou Z-20; 
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Função U – Aplicação: Posição no eixo transversal (incremental). U5; ou U-5; 
(Usado em programação feita em coordenadas absolutas) 
Função W – Aplicação: Posição no eixo longitudinal (incremental). W5; ou W-5; 
(Usado em programação feita em coordenadas absolutas) 
 
8.3 FUNÇÕES ESPECIAIS 
 
Função O (usada no comando GE Fanuc 21i).Todo programa ou sub-
programa na memória do comando é identificado através da letra “O” composto 
por até 4 dígitos, podendo variar de 0001 até 9999. 
Para facilitar a identificação do programa, recomenda-se inserir um 
comentário, observando-se o uso dos parênteses. Ex.: O5750 (Flange do eixo 
traseiro); 
 
Função N 
 
Define o número da seqüência. Cada seqüência de informação pode ser 
identificada por um número de um a quatro dígitos, que virá após a função N. 
Esta função é utilizada em desvios especificados em ciclos, e em procura de 
blocos. 
Exemplo: 
N50 G01 X10; 
N60 G01 Z10; 
 
Não é necessário programar o número de seqüência em todos os blocos 
de dados. A seqüência aparecerá automaticamente após a inserção de cada 
bloco de dados, a não ser que seja feita uma edição fora da seqüência do 
programa ou após sua edição completada. 
 
Função F 
 
Geralmente nos tornos CNC utiliza-se o avanço em mm/rotação, mas 
este também pode ser utilizado em mm/min. O avanço é um dado importante 
de corte e é obtido levando-se em conta o material, a ferramenta e a operação 
a ser executada. F0.3 ; ou F.3 ; 
 
Função T 
 
A função T é usada para selecionar as ferramentas informando à 
máquina o seu zeramento (PRE-SET), raio do inserto, sentido de corte e 
corretores. Programa-se o código T acompanhado de no máximo quatro 
dígitos. Os dois primeiros dígitos definem a localização da ferramenta na torre 
e seu zeramento (PRE-SET), e os dois últimos dígitos definem o número do 
corretor de ajustes de medidas e correções de desgaste do inserto. 
Exemplo: T0202. O giro de torre e o movimento dos carros não podem estar no 
mesmo bloco que a função T, ela deve ser programada em uma linha de 
maneira isolada. Importante: O raio do inserto (R) e a geometria da ferramenta 
(T) devem ser inseridos somente na página de geometria de ferramentas. 
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9 SISTEMAS DE INTERPOLAÇÃO 
Os sistemas de interpolação usados na programação de máquinas CNC 
são classificados em linear e circular. 
9.1 INTERPOLAÇÃO LINEAR 
A interpolação linear é uma linha que se ajusta a dois pontos. Por 
exemplo, você deseja mover só um eixo linear em um comando. Você quer 
mover o eixo X a uma posição com um avanço lento à direita do zero do 
programa. Considerando que o comando fosse X10. (assumindo o modo 
absoluto e em mm). A máquina removeria uma linha perfeitamente reta neste 
movimento (desde que só um eixo está movendo). 
Agora digamos que desejo para incluir um Y eixo movimento a uma 
posição de 10 milímetros em relação ao zero do programa (e juntamente com o 
Y atuasse o X voltando a zero). Nós diremos que você está tentando fazer um 
chanfro na peça produto com este comando. Para caminhar numa linha 
perfeitamente reta e chegar ao ponto de destino programado nos dois eixos 
juntos, tem que haver uma sincronização dos eixos X e Y nestes movimentos. 
Também, se a usinagem ocorrer durante o movimento, uma taxa de movimento 
(feedrat) também deve ser especificada. Isto requer interpolação linear. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O movimento 2 da figura 17, foi gerado com interpolação linear. Saiba 
que para máquina não ocorreu um único movimento, mas sim uma serie de 
movimentos minúsculos cujo tamanho do passo é igual à resolução da 
máquina, normalmente 0.001mm. 
Durante comandos de interpolações lineares, o controle precisa, 
automaticamente, calcular uma série de movimentos minúsculos, enquanto 
mantêm a ferramenta tão perto do caminho linear programado. Com as 
máquinas CNC de hoje, fica a impressão que a máquina está formando um 
movimento de linha perfeitamente reta. 
figura 17 – interpolação linear 
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9.2 INTERPOLAÇÃO CIRCULAR 
Em modo semelhante, requerem muitas aplicações para máquinas CNC, 
por exemplo, que a máquina possa formar movimentos circulares. Aplicações 
para movimentos circulares incluem raio de concordância entre faces de peças, 
furos circulares de grandes e pequenos diâmetros, etc. Este tipo de movimento 
requer interpolação circular. Como com interpolação linear, o controle gerará 
minúsculos movimentos que se aproximam o máximo de caminho circular 
desejado. A figura 18 mostra o que acontece durante interpolação circular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A trajetória da ferramenta é percorrida com uma orientação circular, com 
qualquer raio, nos sentido horário e anti-horário, e com qualquer velocidade 
entre 1 a 5000 mm/min. 
Algumas informações são necessárias para a programação de arcos, 
tais como: 
 
- ponto final do arco, 
- sentido do arco, 
- centro do arco (pólo) 
 
9.3 COORDENADAS POLARES 
Até agora o método de determinação dos pontos era descrito num 
sistema de coordenadas cartesianas, porém existe outra maneira de declararos pontos, que são as coordenadas polares (fig.19), neste caso, em função de 
ângulos e centros. 
O ponto, a partir do qual saem as cotas chama-se “pólo” (centro dos 
raios). 
figura 18 – interpolação circular 
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10 PONTOS DE REFERÊNCIA 
10.1 PONTO ZERO DA MÁQUINA: M 
 
 
 
 
 
 
O ponto zero da máquina (fig. 20) é definido pelo fabricante da mesma. Ele é o 
ponto zero para o sistema de coordenadas da máquina e o ponto inicial para todos os 
demais sistemas de coordenadas e pontos de referência. 
 
10.2 PONTO DE REFERÊNCIA: R 
 
 
 
 
 
 
 
O ponto de referência (fig. 21) serve para aferição e controle do sistema de 
medição dos movimentos da máquina. Ao ligar a máquina, sempre se deve deslocar o 
carro até esse local, antes de iniciar a usinagem. Este procedimento define ao 
comando a posição do carro em relação ao zero máquina. 
 
 
10.3 PONTO ZERO DA PEÇA: W 
 
 
 
 
 
 
 
 
figura 20 – simbologia do zero máquina 
figura 21 – simbologia do ponto de referência 
figura 22 – simbologia do zero peça 
figura 19 – interpolação polar 
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O ponto zero peça (fig. 22) é definido pelo programador e usado por ele para 
definir as coordenadas durante a elaboração do programa. Recomenda-se colocar o 
ponto zero da peça de tal forma que se possam transformar facilmente as medidas do 
desenho da peça em valores de coordenadas positivas. 
 
11 FUNÇÕES PREPARATÓRIAS DE DESLOCAMENTO 
 
11.1 FUNÇÕES PREPARATÓRIAS ( G ) 
 
As funções preparatórias indicam ao comando o modo de trabalho, ou seja, 
indicam à máquina o que fazer, preparando-a para executar um tipo de operação, ou 
para receber uma determinada informação. Essas funções são dadas pela letra G, 
seguida de um número formado por dois dígitos (de 00 a 99 no caso do comando GE 
Fanuc 21i). 
 
As funções podem ser: 
 
MODAIS – São as funções que uma vez programadas permanecem na memória do 
comando, valendo para todos os blocos posteriores, a menos que modificados ou 
cancelados por outra função da mesma família. 
 
NÃO MODAIS – São as funções que todas as vezes que requeridas, devem ser 
programadas, ou seja, são válidas somente no bloco que as contém. 
 
 
11.2 LISTA DAS FUNÇÕES PREPARATÓRIAS PARA COMANDO GE 
FANUC 21 I 
 
 
G00 - Avanço rápido 
G01 - Interpolação linear 
G02 - Interpolação circular horária 
G03 - Interpolação circulara anti-horária 
G04 - Tempo de permanência 
G10 – Entrada de dados 
G11 – Cancela entrada de dados 
*G15 – Cancela a programação polar 
G16 – Ativa a programação polar 
*G17 – Seleção plano XY 
G18 – Seleção plano XZ 
G19 – Seleção plano YZ 
G20 – Referência de unidade de medida (polegada) 
G21 – Referência de unidade de medida (métrico) 
G22 – Ativa área de segurança 
G23 – Desativa área de segurança 
G28 – Retorna eixos para referência de máquina 
*G40 – Cancela compensação do raio da ferramenta 
G41 – Ativa compensação do raio da ferramenta (à esquerda do perfil) 
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G42 – Ativa compensação do raio da ferramenta (à direita do perfil) 
G43 – Ativa a compensação do comprimento da ferramenta (direção +) 
G44 - Ativa a compensação do comprimento da ferramenta (direção -) 
*G49 – Cancela a compensação do comprimento da ferramenta 
G50.1 - Cancela a imagem de espelho 
G51.1 – Ativa imagem de espelho 
G52 – Sistema de coordenada local 
G53 – Sistema de coordenada de máquina 
*G54 – Sistema de coordenada de trabalho 1 
G55 - Sistema de coordenada de trabalho 2 
G56 - Sistema de coordenada de trabalho 3 
G57 - Sistema de coordenada de trabalho 4 
G58 - Sistema de coordenada de trabalho 5 
G59 - Sistema de coordenada de trabalho 6 
G65 – Chamada de macro 
G68 – Sistema de rotação de coordenadas 
G69 - Cancela sistema de rotação de coordenadas 
G73 – Ciclo de furação intermitente 
G74 – Ciclo de roscamento (esquerda) 
G76 – Ciclo de mandrilamento 
G80 – Cancela ciclo fixo 
G81 – Ciclo de furação contínua 
G82 – Ciclo de furação contínua com dwell 
G83 – Ciclo de furação intermitente com retorno ao plano R 
G84 – Ciclo de roscamento (direita) 
G85 – Ciclo de mandrilamento (retração em avanço programado) 
G86 – Ciclo de mandrilamento (retração com eixo parado) 
G87 – Ciclo de mandrilamento (rebaixo interno) 
G88 – Ciclo de mandrilamento com retorno manual 
G89 – Ciclo de mandrilamento (dwell+retração com avanço programado) 
*G90 - Sistema de coordenadas absolutas 
G91 - Sistema de coordenadas incrementais 
G92 – Estabelece nova origem 
G92S - Estabelece limite de rotação (RPM) 
G94 - Estabelece avanço x / minuto 
G95 - Estabelece avanço x / rotação 
G96 - Estabelece programação em velocidade de corte constante 
G97 - Estabelece programação em RPM 
C - Posicionamento angular do eixo árvore 
 
Obs.: os códigos G marcados * são ativados automaticamente ao se ligar a máquina 
 
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11.3 LISTA DAS FUNÇÕES MISCELÂNEAS OU AUXILIARES 
 
M00 - Parada de programa 
M01 - Parada de programa opcional 
M02 - Final de programa 
M03 - Gira eixo árvore sentido horário 
M04 - Gira eixo árvore sentido anti-horário 
M05 - Parada do eixo árvore 
M08 - Liga refrigeração 
M09 - Desliga refrigeração 
M18 - Cancela modo posicionamento eixo árvore 
M19 - Eixo árvore em modo posicionamento 
M20 - Aciona alimentador de barras 
M21 - Para alimentador de barras 
M24 - Placa travada 
M25 - Placa destravada 
M26 - Retrai a manga do cabeçote móvel 
M27 - Avança manga do cabeçote móvel 
M30 - Final de programa e retorno 
M36 - Abre porta automática do operador 
M37 - Fecha porta automática do operador 
M38 - Avança aparador de peças 
M39 - Retrai aparador de peças 
M40 - Seleciona modo operação interna da placa 
M41 - Seleciona modo operação externa da placa 
M42 - Liga limpeza de placa 
M43 - Desliga limpeza de placa 
M45 - Liga sistema limpeza cavacos proteções 
M46 - Desliga sistema limpeza cavacos proteções 
M49 - Troca de barra 
M50 - Retrai leitor de posição de ferramenta (Tool Eye) 
M51 - Avança leitor de posição de ferramenta (Tool Eye) 
M76 - Contador de peças 
M86 - Liga o transportador de cavacos 
M87 - Desliga o transportador de cavacos 
M98 - Chamada de um sub-programa 
M99 - Retorno de um sub-programa 
 
NOTA: Para comandos de fabricantes diferentes uma mesma função pode ter significados 
diferentes, mas a maioria das funções, o seu significado é comum a quase todos os comandos. 
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EXERCÍCIOS 1 
 
Exercício 1 
No desenho abaixo, escolha um ponto para o zero-peça, ou seja, para a origem do 
sistema de coordenadas. Em seguida defina um sentido de usinagem e identifique os 
pontos meta. Para finalizar preencha a tabela de coordenadas utilizando o sistema 
absoluto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 2 
 
No desenho da abaixo, identificar os pontos meta no sentido anti-horário, a partir do 
ponto A já definido e preencher a tabela de coordenadas utilizando o sistema absoluto. 
 
 
 
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Exercício 3 
 
Baseado nas cotas do exercício anterior, preencha a tabela usando coordenadas 
incrementais na figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 4 
 
Preencha a tabela com as coordenadas necessárias. Utilize o sistema absoluto ou 
incremental conforme for mais indicado. 
 
 
 
 
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Exercício 5 
 
Marque as coordenadas da tabela abaixo no gráfico XY e desenhe o perfil da peça 
correspondente. As coordenadas estão no sistema absoluto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 6 
 
Marque as coordenadas da tabela abaixo no gráfico XY e desenhe o perfil da peça 
correspondente. As coordenadas estão no sistema incremental. O ponto inicial está 
indicado. 
 
 
 
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Exercício 7 
 
Marque as coordenadas da tabela abaixo no gráfico XY e desenhe o perfil da peça 
correspondente. As coordenadas estão nos sistema absoluto e incremental. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 8 
 
a) O que são encoders? Cite duas variáveis que podem ser monitoradas por encoders: 
 
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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
 
b) Qual a diferença entre um encoder absoluto e um encoder incremental? 
 
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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 
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c) esboce um encoder incremental linear que consiga detectar o sentido do 
movimento. 
 
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Exercício 9 
 
Quais sistemas de coordenadas são utilizados nas máquinas equipadas com comando 
numérico computadorizados? Explique suas diferenças. 
 
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Exercício 10 
 
Qual a finalidade do código Gray? Exemplifique. 
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