Historia del desarrollo de las máquinas herramienta CNC

Las máquinas herramienta CNC son la abreviatura de máquinas herramienta de control numérico por ordenador, que son máquinas herramienta automatizadas equipadas con un sistema de control de programas.

Este sistema de control puede procesar sistemática y regularmente programas con códigos de control u otras instrucciones simbólicas, convertir las instrucciones del programa en representaciones de códigos numéricos y, a continuación, introducir los números codificados en el dispositivo de control numérico a través de soportes de información.

Tras una serie de operaciones, el dispositivo de control numérico envía diversas señales de control, como el control de la máquina herramienta para procesar la forma y el tamaño de acuerdo con los requisitos del dibujo.

En términos sencillos, una máquina herramienta CNC es esencialmente una máquina herramienta que utiliza información basada en código digital (instrucciones de programa) para controlar la herramienta de corte y realiza el procesamiento automático de acuerdo con un programa de trabajo, una velocidad de movimiento y una trayectoria de funcionamiento determinados.

En los últimos 20 años, con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, el aumento y la creciente madurez de la tecnología de fabricación avanzada han planteado mayores requisitos para las máquinas herramienta CNC.

En muchos países industrializados, en los 10-15 años posteriores a la Segunda Guerra Mundial, la producción principal seguía siendo de máquinas-herramienta anticuadas, ya que cumplían plenamente los requisitos de uso. Sin embargo, con el aumento de la competencia, la modernización de las máquinas-herramienta requiere urgentemente atención a las presiones de costes y los cambios en el comportamiento de los consumidores.

En 1946, los doctores John W. Mauchly y J. Presper Eckert proporcionaron el ENIAC como primer ordenador digital electrónico del mundo al Ejército de Estados Unidos, sentando las bases del procesamiento electrónico de datos.

Entre 1949 y 1952, John Parsons, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, fue contratado por las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos para desarrollar un sistema de control para máquinas herramienta. Con este sistema, la posición del husillo podía controlarse directamente mediante la salida de un ordenador, al tiempo que se generaban automáticamente los registros de datos de fabricación pertinentes. John Parsons propuso cuatro puntos como características fundamentales de dicho sistema de control:

1) Guarde la posición calculada de la trayectoria en la tarjeta perforada.

2) Lectura automática de la posición de la máquina a partir de la tarjeta perforada.

3) Visualizar en tiempo real la posición actual de la tarjeta que se está leyendo y completar el cálculo del valor intermedio.

4) El servomotor puede controlar el movimiento del eje.

El uso de estas máquinas y equipos puede proporcionar componentes más complejos para la industria de fabricación aeronáutica. Antes, estos componentes complejos sólo se describían con precisión utilizando una pequeña cantidad de datos matemáticos, lo que dificultaba mucho la fabricación manual. El protocolo de conexión entre los ordenadores y las máquinas CNC se estableció al principio del desarrollo de la industria.

En 1952, la primera máquina herramienta CNC con husillo vertical suministrada por la Cincinnati Hydrotel Company se puso en funcionamiento en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Su parte de control estaba implementada mediante tubos electrónicos, que permitían el movimiento simultáneo en tres ejes (interpolación lineal 3D) y podían almacenar datos mediante cinta codificada en binario.

En 1954, Bendix adquirió la patente de Parsons y fabricó la primera máquina herramienta de control numérico producida de forma industrializada. El sistema de control numérico de esta máquina herramienta de control numérico también utilizaba tubos electrónicos para el control.

En 1957, el departamento de las Fuerzas Aéreas de EE.UU. fabricó la primera fresadora CNC en su propio taller.

En 1958, se creó el primer lenguaje de programación simbólica APT en el ordenador 704 de IBM.

En 1960, un sistema NC con tecnología de transistores sustituyó a otro que utilizaba relés y tubos de vacío como base.

Desde la década de 1970, los mercados mundiales han evolucionado hacia mercados de compradores, lo que significa que el ritmo de sustitución de productos se ha acelerado, mientras que su vida útil es cada vez más corta.

Debido a esta tendencia, la producción en serie ha empezado a desplazarse hacia la producción de bajo volumen.

Las líneas de producción de productos en serie sin cambios han sido sustituidas por máquinas herramienta CNC automatizadas y flexibles, y la fabricación por lotes automatizada y en línea de transporte ha reemplazado a la fabricación por lotes sólidos. Sin embargo, al mismo tiempo, debido a la creciente complejidad de los productos, las máquinas herramienta modernas se han vuelto cada vez más dependientes de los sistemas CAD que requieren datos coherentes para una programación NC rápida.

En 2003, en la feria EMO celebrada en Milán, la empresa suiza Mikron presentó por primera vez el concepto de máquinas herramienta inteligentes.

En 2006, en la 26ª Exposición Internacional de Tecnología de Fabricación de Máquinas-Herramienta de Chicago, celebrada en Estados Unidos, la empresa japonesa Mazak exhibió una máquina herramienta CNC con "cuatro inteligencias" bajo el nombre de "máquina herramienta inteligente".