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Uma breve história da tecnologia de usinagem CNC




A usinagem CNC é uma família de técnicas de fabricação subtrativas que usam processos controlados por computador para fabricar peças removendo material de um bloco maior. Como cada operação de corte é controlada por computador, várias estações de usinagem podem fabricar peças do mesmo arquivo de projeto simultaneamente – o resultado são peças de uso final altamente precisas, capazes de atingir tolerâncias extremamente apertadas. As máquinas CNC também são capazes de cortar em vários eixos, permitindo que os fabricantes criem formas complexas com relativa facilidade.

A história das máquinas CNC é rica e a tecnologia percorreu um longo caminho desde os primeiros dias da automação, que usavam cames ou cartões de papel perfurado para auxiliar ou direcionar o movimento da ferramenta. Hoje, o processo é amplamente utilizado para criar componentes de dispositivos médicos complexos e intrincados, peças aeroespaciais, elementos de motocicletas elétricas de alto desempenho e muitas outras aplicações de ponta. Aqui está um rápido histórico de como a tecnologia se desenvolveu ao longo do tempo:

A história do CNC:cartões de papel perfurado e os primeiros dias da automação


O primeiro exemplo conhecido de uma ferramenta de usinagem moderna é uma máquina de mandrilar criada pelo industrial John Wilkinson em 1775, que permitiu a fabricação de cilindros de motores a vapor com precisão e exatidão muito mais consistentes. Wilkinson adaptou o design da máquina de perfuração de um dispositivo semelhante que ele criou para perfurar tubos de canhão.

No entanto, as primeiras tecnologias para lançar as bases para a computação moderna datam de 1725, quando o trabalhador têxtil Basile Bouchin criou um método de codificação de dados em fita de papel na forma de furos perfurados, uma técnica que Joseph Marie Jacquard melhorou em 1805. Jacquard trocou a fita de papel por cartões mais fortes e resistentes que foram amarrados em sequência, o que automatizou a forma como o tecido era colocado em camadas no tear. Esta máquina ficou conhecida como o tear Jacquard e foi fundamental para o futuro desenvolvimento de computadores e máquinas programadas.

A tecnologia de cartões perfurados teve vários usos durante os anos 1800 e, em 1889, o inventor Herman Hollerith patenteou uma tabulação eletromecânica de cartões perfurados, que permitia que os dados fossem inseridos - e até armazenados - com maior eficiência.

Uma nova era:o desenvolvimento de tecnologias de controle numérico


O nascimento dos processos modernos de controle numérico é mais frequentemente atribuído a John T. Parsons e Frank L. Stulen, que, na década de 1940, desenvolveram um processo de alimentação de coordenadas de aerofólio em uma broca suíça usando cartões perfurados meticulosamente elaborados para conter até centenas de pontos de dados. Esse moinho automatizado, resultado de um projeto de pesquisa da Força Aérea, permitiu que os fabricantes criassem componentes de aerofólio de helicóptero consistentes usando operações pré-programadas.

Nas décadas seguintes, o desenvolvimento e a incorporação de novas tecnologias digitais em processos de usinagem CNC aumentaram ainda mais a eficiência do método. Durante a década de 1960, os computadores tornaram-se menores e mais acessíveis, aumentando sua popularidade no setor empresarial nas décadas seguintes.

Na década de 1980, o custo dos microprocessadores e das máquinas CNC havia caído o suficiente para que pequenas redes locais (LANs) começassem a surgir, permitindo que um número maior de fabricantes aproveitasse esse processo versátil, que historicamente era exclusivo das universidades e grandes empresas, devido aos preços astronômicos da construção de computadores. Esse boom, em última análise, catalisou o desenvolvimento do setor manufatureiro moderno.

Fabricação digital e futuro da usinagem CNC


Embora a usinagem CNC como processo de produção envolva inúmeras variáveis ​​a serem consideradas, parte da versatilidade do método reside em sua simplicidade fundamental:uma ferramenta de corte remove o material da peça; o processo se repete até terminar. O processo tem poucas limitações quando se trata de material da peça e pode atingir tolerâncias extremamente apertadas, o que o torna uma escolha especialmente vantajosa e econômica para fabricantes que buscam criar ferramentas, peças de nicho e metal peças em volumes médios a altos.

Avanços recentes em software de monitoramento e modelagem levaram à criação de ferramentas de fabricação auxiliada por computador (CAM) que permitem aos projetistas testar e refinar virtualmente seus conjuntos de ferramentas CNC e operações de usinagem. Usar o caminho da máquina-ferramenta virtual para otimizar a produção antes que as ferramentas físicas e as peças de trabalho sejam envolvidas pode acelerar os tempos de corte e reduzir o desgaste das próprias ferramentas de corte.

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