Una breve historia de la tecnología de mecanizado CNC

El mecanizado CNC es una familia de técnicas de fabricación sustractiva que utilizan procesos controlados por computadora para fabricar piezas mediante la eliminación de material de un bloque más grande. Debido a que cada operación de corte está controlada por computadora, varias estaciones de mecanizado pueden fabricar piezas a partir del mismo archivo de diseño simultáneamente, lo que da como resultado piezas de uso final altamente precisas capaces de lograr tolerancias extremadamente estrictas. Las máquinas CNC también pueden cortar a lo largo de varios ejes, lo que permite a los fabricantes crear formas complejas con relativa facilidad.

La historia de las máquinas CNC es rica, y la tecnología ha recorrido un largo camino desde los primeros días de la automatización, que usaba levas o tarjetas de papel perforadas para ayudar o dirigir el movimiento de la herramienta. Hoy en día, el proceso se usa ampliamente para crear componentes de dispositivos médicos complejos e intrincados, piezas aeroespaciales, elementos de motocicletas eléctricas de alto rendimiento y muchas otras aplicaciones de vanguardia. Aquí hay una breve historia de cómo se ha desarrollado la tecnología a lo largo del tiempo:

La historia de CNC:tarjetas de papel perforadas y los primeros días de la automatización

El primer ejemplo conocido de una herramienta de mecanizado moderna es una máquina perforadora creada por el industrial John Wilkinson en 1775, que permitió fabricar cilindros de máquinas de vapor con una precisión y exactitud mucho más constantes. Wilkinson adaptó el diseño de la máquina perforadora a partir de un dispositivo similar que había creado para perforar tubos de cañón.

Sin embargo, las primeras tecnologías que sentaron las bases para la informática moderna se remontan a 1725, cuando el trabajador textil Basile Bouchin creó un método para codificar datos en cinta de papel en forma de perforaciones, una técnica que Joseph Marie Jacquard mejoró en 1805. Jacquard Cambió la cinta de papel por tarjetas más fuertes y resistentes que se unieron en secuencia, lo que automatizó la forma en que la tela se colocaba en capas en el telar. Esta máquina se conoció como el telar Jacquard y fue fundamental para el desarrollo futuro de computadoras y máquinas programadas.

La tecnología de tarjetas perforadas tuvo varios usos durante la década de 1800 y, en 1889, el inventor Herman Hollerith patentó un tabulador electromecánico de tarjetas perforadas que permitía ingresar datos, e incluso almacenarlos, con mayor eficiencia.

Una nueva era:El desarrollo de tecnologías de control numérico

El nacimiento de los procesos de control numérico modernos se atribuye con mayor frecuencia a John T. Parsons y Frank L. Stulen, quienes, en la década de 1940, desarrollaron un proceso de alimentación de coordenadas aerodinámicas en un barrenador de plantilla suizo utilizando tarjetas perforadas minuciosamente diseñadas para contener hasta cientos de puntos de datos. Este molino automatizado, el resultado de un proyecto de investigación de la Fuerza Aérea, permitió a los fabricantes crear componentes aerodinámicos de helicóptero consistentes utilizando operaciones preprogramadas.

En las décadas posteriores, el desarrollo y la incorporación de nuevas tecnologías digitales en los procesos de mecanizado CNC aumentaron aún más la eficiencia del método. Durante la década de 1960, las computadoras se volvieron más pequeñas y más accesibles, lo que llevó a su creciente popularidad en el sector empresarial en las décadas siguientes.

Para la década de 1980, el costo tanto de los microprocesadores como de las máquinas CNC se había reducido lo suficiente como para que comenzaran a surgir pequeñas redes de área local (LAN), lo que permitió que un mayor número de fabricantes aprovechara este proceso versátil, que históricamente había sido exclusivo de las universidades. y grandes empresas, debido a los precios astronómicos de construir computadoras. Este auge finalmente catalizó el desarrollo del sector manufacturero moderno.

Fabricación digital y futuro del mecanizado CNC

Si bien el mecanizado CNC como proceso de producción implica numerosas variables a tener en cuenta, parte de la versatilidad del método radica en su simplicidad fundamental:una herramienta de corte elimina material de la pieza de trabajo; el proceso se repite hasta que finaliza. El proceso tiene muy pocas limitaciones en lo que respecta al material de la pieza de trabajo y puede lograr tolerancias extremadamente estrictas, lo que lo convierte en una opción especialmente ventajosa y rentable para los fabricantes que buscan crear herramientas, piezas de nicho y metal. piezas en volúmenes medios a altos.

Los avances recientes en el software de monitoreo y modelado han llevado a la creación de herramientas de fabricación asistida por computadora (CAM) que permiten a los diseñadores probar y refinar sus conjuntos de herramientas CNC y operaciones de maquinado virtualmente. El uso de rutas de máquinas-herramienta virtuales para optimizar la producción antes de que se involucren las herramientas físicas y las piezas de trabajo puede acelerar los tiempos de corte y reducir el desgaste de las propias herramientas de corte.

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