Historia y evolución del CNC

Nº Revista: 
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Historia y evolución del CNC

Historia del CNC

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770, las máquinas eran operadas a mano, al fin se tiende más y más a la automatización, ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados. En 1945 al fin de la segunda guerra mundial se desarrollo la computadora electrónica. En los 50´s se uso la computadora en una máquina herramienta. No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción. En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores. Hacia 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones.

Desarrollo Histórico del Control Numérico

Los primeros equipos de CN con electrónica de válvulas, relés y cableados, tenían un volumen mayor que las propias máquinas-herramientas, con una programación manual en lenguajes máquina muy complejo y muy lenta de programar. Puede hablarse de cuatro generaciones de máquinas de control numérico de acuerdo con la evolución de la electrónica utilizada.
1. Válvulas electrónicas y relés (1950).
2. Transistores (1960).
3. Circuitos integrados (1965).
4. Microprocesadores (1975).

A finales de los 60´s nace el control numérico por ordenador. Las funciones de control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador, de forma que pueden adaptarse fácilmente con solo modificar el programa. En esta época los ordenadores eran todavía muy grandes y costosos, la única solución práctica para el CN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas herramientas que desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas. Esta tecnología se conoce con las siglas DNC (Direct Numerical Control - Control Numérico Directo).

A principios de los 60´s se empezó a aplicar más pequeño y económico apareciendo así el CNC (Control Numérico Computarizado), que permite que un mismo control numérico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin más que programar las funciones de control para cada máquina en particular.

Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basan en máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones de programación y almacenamiento de programas y transmisión de los mismos a las máquinas para su ejecución. Los esfuerzos para eliminar la intervención humana en los procesos de producción son una meta gerencial con la introducción de los conceptos de partes intercambiables y producción en masa. El control numérico puede proveer:
1. Flexibilidad para incrementar la producción de bajo nivel.
2. Instrucciones almacenadas para disminuir la mano de obra directa.

La tecnología de control numérico fue la primera aplicación del auxilio de manufactura computarizada (CAM), la aplicación de tecnología de proceso de información a la tecnología de automatización industrial. La máquina herramienta de control numérico original fue desarrollada por contrato de la Fuerza Aérea por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en el laboratorio de servomecanismos militar para producir frecuentes y muy complejas partes modificadas en base a emergencias.

La primera instalación comercial de equipo de control numérico fue en 1957. Las máquinas originales de control numérico fueron estándar como las fresadoras y taladros. Tecnología de control fue desarrollada en paralelo con computadoras digitales, desde tubos de vacio pasando por transistores y circuitos integrados para los más capaces y confiables minicomputadoras, miniprocesadores, basados en control de unidades los cuales son referidos como computadora de control numérico (CNC). El control con alambrado fue menos flexible en su habilidad para leer y responder.

En los CNC el alambrado lógico es reemplazado por software ejecutador, el da al controlador su identidad. En adición provee parte del almacén del programa, ahora muchos controladores aceptan operaciones de cómputo lógico tales como variables, ramales, y subrutinas en la parte de instrucción del programa. El programa de la parte y nuestro programador es de la nueva creación de trabajadores de información en la nueva revolución industrial de la información. Como desarrollo del progreso de la tecnología de maquinado y control, se reconoció una necesidad para un método de programación para manipular y traducir información de tecnología y manufactura para crear un medio de control para partes complicadas de 3 dimensiones. La Fuerza Aérea inició este proyecto (MIT), el resultado fue el sistema de asistencia por computadora llamado APT para herramientas programables completamente automáticas.

Mientras más intervención humana fue quitada del equipo de operación, controles humanos, la accesibilidad del operador al proceso se ha minimizado. Estos procesos son tales como corte con alambre eléctrico, corte con láser y maquinado a alta velocidad que pueden ser imposibles sin el control numérico.

Evolución del control computarizado en manufactura
Siglo XIV.- Se usó el primer aditamento con información secuenciada en los cilindros con pernos en los relojes de las iglesias.
1808.- Joseph M. Jacqaurd usó una hoja de metas perforadas para controlar agujas en las tejedoras.
1863.- M. Fourneaux patentó el primer piano automático, usando el principio de pasar aire a través de un rollo de papel perforado; llamándola pianola.
1842.- Pascal construyó una calculadora mecánica.
1834.- Babbage construyó una calculadora capaz de dar seis decimales.
1940.- Aiken en E.U.A. y Zuse en Alemania usando relevadores construyeron la primera máquina electrónica computable.
1943.- Mauchly and Eckert construyeron la primera computadora electrónica ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), contenía 18000 bulbos, 500,000 conexiones soldadas a mano, pesaba 30 toneladas, ocupaba 160 mts , su carga electrónica era de 174 kw.
1948.- Se desarrollo el transistor.
1959.- Se empezaron a construir circuitos integrados.
1960.- Se empezaron a construir computadoras en forma comercial.
1965.- Se construyeron circuitos integrados en gran escala.
1979.- Microprocesadores.
1980.- Componentes de superficie.

Máquinas de control numérico.

El principal objetivo en el desarrollo de las máquinas de control numérico fue la precisión. Para 1949 la idea ya tenía 500 años en la mente del hombre.
1952.- John C. Parsons y el Instituto Tecnológico de Massachusetts desarrollaron la primera máquina fresadora de control numérico, construida con bulbos, usando un código binario y cinta perforadora.
1954.- Se desarrolló un lenguaje simbólico llamado APT Automatically Programmed Tool, Programación automática de la herramienta.
1957.- La Bendix Co. comenzó a construir máquinas en forma comercial, usadas primeramente por la fuerza aérea de E.U.
1971.- Hasta este año la AIA (Aerospace Industry Association) el MIT y el ITRI (Illinois of Technology Research Institute) trabajaron en el desarrollo del lenguaje APT. El lenguaje APT inicial era suficiente para operaciones de taladrado, torneado o fresado recto, sin embargo estas no son suficientes para las operaciones de maquinado. Cuando en 1976 se aplicó el microprocesador a las computadoras, se dio un enorme salto en el desarrollo del CNC, haciéndose posible las interpolaciones rectas y curvas entre ejes.
1982.- Se desarrollaron los primeros sistemas flexibles de manufactura FMS
1986.- Se desarrollaron los primeros sistemas de manufactura integrada. CIM

 

Publicado por MCNC