Evolución del Mecanizado CNC: Desde sus Orígenes hasta la Innovación Actual

El mecanizado CNC es una serie de técnicas de fabricación sustractiva que usan procesos controlados por computadora para fabricar piezas eliminando material de bloques mayores. Al estar cada operación de corte controlada por computadora, múltiples estaciones pueden fabricar piezas basándose en el mismo archivo de diseño simultáneamente, permitiendo piezas de uso final de alta precisión con tolerancias extremadamente estrictas. Las máquinas CNC también cortan en múltiples ejes, facilitando la creación de formas complejas. Aunque el mecanizado CNC se usa en casi todas las industrias manufactureras, es un desarrollo relativamente nuevo en métodos de producción.

Las máquinas CNC tienen una larga historia. Desde los primeros días de la automatización, la tecnología ha avanzado mucho. La automatización usaba levas o tarjetas perforadas para guiar el movimiento de herramientas. Hoy, este proceso se usa ampliamente para fabricar componentes médicos complejos, componentes aeroespaciales, componentes de motocicletas eléctricas de alto rendimiento y muchas otras aplicaciones de vanguardia. A continuación, breve historia de la evolución tecnológica:

Historia del Mecanizado CNC

1940-1950s

Las primeras máquinas CNC en los años 40 y 50 usaban cinta perforada, común en telecomunicaciones y almacenamiento de datos. Esta tecnología fue reemplazada por tecnología de computación analógica.

El primer ordenador electrónico nació en 1946. 6 años después, en 1952, la tecnología informática se aplicó a máquinas herramienta, naciendo la primera máquina CNC en EE. UU. Desde entonces, las máquinas herramienta tradicionales sufrieron cambios cualitativos.

En 1948, Parsons Corporation (EE. UU.) aceptó el encargo de la Fuerza Aérea para desarrollar equipos de procesamiento de perfiles de palas de hélice de avión. Por la complejidad y alta precisión, difícil de adaptar a equipos generales, se propuso la idea de máquinas herramienta controladas por computadora.

En 1949, con ayuda del Laboratorio de Mecanismos Servo del MIT, la empresa investigó máquinas CNC. En 1952, probó con éxito la primera fresadora CNC de tres coordenadas convertida de una gran fresadora copiadora vertical. Inició producción formal y se puso en uso oficial en 1957. Fue un gran avance en tecnología de fabricación, marcando el inicio de la era del mecanizado CNC.

1967 – 1972

El mecanizado CNC ganó reconocimiento mundial. Debido al desarrollo de Diseño Asistido por Computadora (CAD) y Fabricación Asistida por Computadora (CAM) en 1972. La inclusión de CAD y CAM en CNC provocó un gran desarrollo. Sin embargo, ninguno se consideraba parte estándar del proceso de fabricación.

En 1968, Parsons recibió el primer Premio Memorial Joseph Mary Jacquard de la Asociación CNC Americana. En 1975, la Sociedad de Ingenieros de Fabricación le otorgó placa honorífica, nombrándolo «Padre de la Segunda Revolución Industrial».

1976 - 1989

En 1976, el diseño 3D asistido por computadora y fabricación asistida por computadora se incorporaron al mecanizado CNC. En 1989, las máquinas controladas por software CAD y CAM se convirtieron en estándar industrial para máquinas CNC.

La Industria CNC Actual

El desarrollo de máquinas CNC es único. De máquinas simples controladas por tarjetas perforadas a máquinas impulsadas por software es misterioso. Por la evolución, el mecanizado CNC es más rápido, preciso y exacto que NC y las primeras máquinas CNC.

La tendencia actual de desarrollo de tecnología CNC tiene los siguientes aspectos:

1. Alta velocidad, alta precisión, alta eficiencia y alta fiabilidad.

Para mejorar eficiencia, primero aumentar velocidad de corte y avance, acortar tiempo de mecanizado. Para garantizar calidad, mejorar precisión de componentes de máquina; fiabilidad es base para lo anterior. Requiere dispositivo de control numérico de alto rendimiento.

2. Flexibilidad e integración.

Para adaptarse a automatización de fabricación, proporcionar equipos base para FMC, FMS y CIMS, el sistema CNC no solo debe completar funciones habituales de procesamiento, sino tener medición automática, carga/descarga automática, cambio automático de herramienta, cambio automático de cabezal husillo (a veces con transformación de coordenadas), compensación automática de error, diagnóstico automático, funciones de entrada en línea y red, y poder configurarse e integrarse fácil y flexiblemente según requerimientos de usuarios.

3. Inteligencia y redes.

La inteligencia abarca todos los aspectos del sistema CNC: buscar inteligencia en eficiencia y calidad de procesamiento, mejorar rendimiento de accionamiento y comodidad de uso y conexión, simplificar programación y operación inteligente, y contenido de diagnóstico y monitorización inteligentes para diagnóstico y mantenimiento del sistema.

4. Adaptabilidad al mercado.

Para adaptarse a características de múltiples variedades y pequeños lotes de máquinas CNC, el sistema debe ampliar el lote lo máximo posible. Fabricantes de sistemas CNC no solo deben producir sistemas universales y populares, sino también personalizados, especialmente sistemas populares que permitan a usuarios añadir funciones propietarias: son los de mayor cuota de mercado y más competitivos, manifestación de adaptabilidad.

5. Tendencia de desarrollo de estructura del sistema: apertura.

Para cumplir requisitos de entrada en línea, redes, popularización, multi-variedad, pequeños lotes, flexibilidad y desarrollo rápido de CNC, la tendencia más importante es la apertura de la arquitectura, diseñando y produciendo sistemas CNC abiertos.