1 – Apresentação e reflexões, 21

2 – Sistemas CAx e tecnologias de fabricação, princípios e definições, 29
2.1 – Manufatura e processos de fabricação auxiliados por computador, 32
2.2 – Gestão e planejamento de produção auxiliados por computador, 33
2.3 – Processos de fabricação auxiliados por computador, 36
2.4 – Introdução aos Sistemas CAx, 38
2.4.1 – Aplicação de sistemas CAD, 39
2.4.2 – Aplicação de sistemas CAE, 40
2.4.3 – Aplicação de sistemas CAM, 46
2.4.4 – Planejamento do processo auxiliado por computador CAPP, 46
2.4.5 – Aplicação de equipamentos controlados por CNC, 51
2.4.6 – Aplicação de sistemas CAI, 52
2.5 – Técnicas de representação de geometrias: desenho técnico e modelamento tridimensional, 52
2.5.1 – Desenho técnico e sistemas CAD 2D, 52
2.5.2 – Modelamento geométrico e sistemas CAD 3D, 56
2.6 – Formas geométricas complexas e produtos complexos, princípios conceituais, 58
2.6.1 – Formas geométricas complexas, 58
2.6.2 – Produtos complexos, 62
2.7 – Um breve histórico, 63
2.8 – Panorama de mercado e desenvolvimento dos sistemas CAD, 71
2.9 – Certifique sua compreensão, 73

3 – Sistemas CAD: conceitos e aplicações, 75
3.1 – Classificação dos sistemas CAD, 77
3.1.1 – Sistemas CAD de pequeno porte (low-end), 77
3.1.2 – Sistemas CAD de médio porte (middle-end), 80
3.1.2.1 – Característica paramétrica de um sistema CAD, 82
3.1.2.2 – Característica associativa em sistemas CAD, 85
3.1.2.3 – Objetos tridimensionais em sistemas CAD, 86
3.1.3 – Sistemas CAD de grande porte (high-end), 87
3.2 – Modelamento em sistemas CAD, 88
3.2.1 – Técnicas de modelamento, 88
3.2.1.1 – Geometrias primitivas, 89
3.2.1.2 – Geometrias baseadas em domínio wireframe, 90
3.2.1.3 – Geometrias tridimensionais de intersecção com raios, 93
3.2.2 – Sistemas CAD modeladores de superfícies, 98
3.2.2.1 – Edição geométrica de superfícies, 99
3.2.2.2 – Intersecção entre superfícies, 101
3.2.2.3 – Tolerâncias de modelamento, 107
3.2.3 – Sistemas CAD modeladores de sólidos, 108
3.2.3.1 – Constructive solid geometry (CSG), 110
3.2.3.2 – Modeladores B-REP (boundary representation), 112
3.2.3.3 – Modeladores baseados em features, 114
3.2.4 – Sistemas CAD modeladores híbridos, 116
3.3 – Sistemas CAD, histórico, 116
3.4 – Auxílio para seleção de uma plataforma CAD, 117
3.4.1 – Critérios técnicos, 119
3.4.2 – Critérios de Investimento, 120
3.5 – Ambiente de trabalho em sistemas CAD, CAx, 121
3.6 – Ferramentas e práticas de trabalho em sistemas CAD, 123
3.6.1 – Definição de planos de trabalho, 123
3.6.2 – Comandos para auxílio à visualização, 124
3.6.3 – Comandos avançados de visualização, 126
3.6.4 – Operações para edição de objetos, 127
3.7 – Algumas ferramentas avançadas em sistemas CAD, 130
3.7.1 – Montagem de componentes, 130
3.7.2 – Projeto de ferramentais auxiliados pelo CAD, 133
3.7.3 – Criação de eletrodos para usinagem por eletroerosão, 135
3.8 – Perspectivas de desenvolvimento dos sistemas CAD, 136
3.9 – Práticas de modelamento, caso 1, 139
3.10 – Práticas de modelamento, caso 2, 144
3.11 – Práticas de modelamento, construção do ferramental (molde), 158
3.12 – Transferência de geometrias entre sistemas CAx, 162
3.13 – Certifique sua compreensão, 166

4 – Introdução à representação geométrica em sistemas CAD, 167
4.1 – Limitações da matemática clássica para a representação de geometrias em sistemas CAD, 169
4.2 – Funções spline para representação de curvas, 172
4.3 – Equacionamento desenvolvido por Hermite, 173
4.4 – Equacionamento desenvolvido por Bézier, 176
4.5 – Diferentes equacionamentos para a construção de curvas, 178
4.6 – Continuidade de curvas, 182
4.7 – Qualidade das superfícies geradas por sistemas CAD, 187
4.8 – Certifique sua compreensão, 190

5 – Usinagem por máquinas de comando numérico computadorizado (CNC), 191
5.1 – Introdução aos processos de fabricação, 191
5.1.1 – Fabricação pela adição de material, 191
5.1.2 – Fabricação pela remoção de material (usinagem), 192
5.2 – Introdução ao processo de usinagem por fresamento, 195
5.2.1 – Ferramentas de corte para fresamento, 196
5.2.2 – Principais operações de fresamento, 198
5.2.3 – Parâmetros geométricos para realizar o fresamento, 199
5.2.4 – Parâmetros de velocidade para realizar o fresamento, 199
5.3 – Máquinas CNC, 201
5.4 – Principais características das máquinas para fresamento CNC, 202
5.4.1 – Projeto estrutural, 204
5.4.2 – Número de eixos de movimentação, 207
5.4.3 – Acionamento e controle de máquinas CNC, 207
5.4.3.1 – Acionamento rotativo da ferramenta. Eixo-árvore, 207
5.4.3.2 – Sistema de fixação da ferramenta ao eixo-árvore, 210
5.4.3.3 – Acionamento linear da máquina, 214
5.4.3.4 – Transdutores, 217
5.4.4 – Comando numérico computadorizado (CNC), 219
5.4.4.1 – Unidade de processamento de dados (UPD), 222
5.4.4.2 – Unidade de controle (UC), malha de controle, 223
5.5 – Fresamento cinco eixos, introdução, 225
5.6 – Comandos de movimentação e interpolação, 229
5.6.1 – Interpolações lineares, 230
5.6.2 – Interpolações circulares, 231
5.6.3 – Método de posicionamento coordenado, 233
5.6.4 – Principais comandos de programação CNC, 234
5.7 – Sistemas de coordenadas de trabalho, referenciamento, 236
5.7.1 – Ponto-zero da máquina (zero-máquina), 236
5.7.2 – Ponto-zero da peça (zero-peça), 237
5.7.3 – Referência dimensional da ferramenta de corte, 239
5.8 – Métodos para programação de máquinas CNC, 240
5.9 – Comunicação com a máquina CNC, 244
5.9.1 – Comunicação via DNC, 244
5.9.2 – Comunicação através de um computador externo, 246
5.9.3 – Padrão Ethernet, 248
5.10 – Fresamento em altas velocidades, conceitos iniciais, 248
5.10.1 – Aplicações da usinagem em altas velocidades, 251
5.11 – Certifique seu conhecimento, 254

6 – Programação da usinagem CNC por computador, sistemas CAM, 255
6.1 – Introdução aos sistemas CAM, 255
6.2 – Introdução às operações de fresamento CNC programadas por sistemas CAM, 258
6.2.1 – Procedimento geral de trabalho em um software CAM, 259
6.2.2 – Informações iniciais para o cálculo de trajetórias via CAM, 261
6.2.3 – Informações complementares para cálculo de trajetórias via CAM, 264
6.2.4 – Programação das operações de desbaste, 267
6.2.4.1 – Limites da usinagem nas operações de desbaste, 269
6.2.4.2 – Trajetórias da ferramenta para o desbaste, 270
6.2.5 – Programação das operações de pré-acabamento, 271
6.2.5.1 – Programação das operações para remoção dos degraus, 272
6.2.5.2 – Programação das operações para alívio de cantos, 272
6.2.6 – Programação das operações de acabamento, 273
6.2.6.1 – Fronteiras de usinagem para acabamento em áreas específicas, 276
6.3 – Simulação da usinagem no software CAM, 278
6.4 – Introdução ao cálculo de trajetórias em sistemas CAM, 280
6.4.1 – Tolerância para cálculo das trajetórias de ferramenta, 281
6.4.2 – Cálculo das trajetórias, 282
6.5 – Interpolação circular/linear, 284
6.6 – Trajetórias de ferramenta por polinômios spline, 285
6.7 – Etapa de pós-processamento, 286
6.8 – Conhecimento do usuário CAM, 289
6.9 – Algumas sugestões para avaliação de plataformas CAM, 290
6.10 – Certifique seu conhecimento, 291

7 – Processos de fabricação não-convencionais, prototipagem rápida e engenharia reversa, 293
7.1 – Prototipagem rápida, introdução, 293
7.1.1 – Aplicações, 293
7.1.2 – Técnicas de prototipagem, 299
7.1.3 – Principais tecnologias de prototipagem rápida, 300
7.1.4 – Procedimento de prototipagem, 304
7.1.5 – Benefícios e limitações, 306
7.2 – Engenharia reversa, introdução, 307
7.3 – Aplicações, 309
7.4 – Sistemas para aquisição de dados, 311
7.4.1 – Máquinas e equipamentos, 316
7.4.2 – Trabalho com os dados obtidos, construção da geometria com o CAD, 317
7.5 – Certifique seu conhecimento, 326

8 – Referências bibliográficas, 327

Anexo I, 333