Traçando a Evolução da Usinagem CNC: Da Concepção à Inovação

A usinagem CNC é uma série de técnicas de manufatura subtrativa que usam um processo controlado por computador para fabricar peças removendo material de blocos maiores. Como cada operação de corte é controlada por um computador, várias estações de processamento podem fabricar peças baseadas no mesmo arquivo de design ao mesmo tempo, permitindo peças de uso final de alta precisão com tolerâncias extremamente rigorosas. Máquinas CNC também são capazes de cortar ao longo de múltiplos eixos, permitindo que fabricantes criem formas complexas com relativa facilidade. Embora a usinagem CNC seja usada em quase todas as indústrias na manufatura, é um desenvolvimento relativamente novo nos métodos de produção.

Máquinas-ferramenta CNC têm uma longa história. Desde os primeiros dias da automação, a tecnologia veio um longo caminho. A automação usa cames ou cartões de papel perfurados para ajudar ou guiar o movimento das ferramentas. Hoje, este processo é amplamente usado para fabricar componentes complexos e sofisticados de equipamentos médicos, componentes aeroespaciais, componentes de motocicletas elétricas de alto desempenho e muitas outras aplicações de ponta. A seguir, uma breve história de como a tecnologia evoluiu ao longo do tempo:

A História da Usinagem CNC

Anos 1940-1950

Máquinas CNC iniciais nos anos 1940 e 1950 usavam fita perfurada, que era frequentemente usada para telecomunicações e armazenamento de dados na época. Esta tecnologia é substituída por tecnologia de computação analógica.

O primeiro computador eletrônico do mundo nasceu em 1946. 6 anos depois, em 1952, a tecnologia de computador foi aplicada a máquinas-ferramenta, e a primeira máquina-ferramenta CNC nasceu nos Estados Unidos. Desde então, máquinas-ferramenta tradicionais passaram por mudanças qualitativas.

Em 1948, a Parsons Corporation dos Estados Unidos aceitou a comissão da Força Aérea dos Estados Unidos para desenvolver equipamentos de processamento para protótipos de perfis de pás de hélice de aeronaves. Devido às formas complexas do molde e aos altos requisitos de precisão, é difícil adaptar a equipamentos de processamento geral, então a ideia de máquinas-ferramenta controladas por computador foi proposta.

Em 1949, com a assistência do Escritório de Pesquisa de Mecanismo Servo do MIT, a empresa começou a pesquisar máquinas-ferramenta CNC. Em 1952, testou com sucesso a primeira fresadora CNC de três coordenadas convertida de uma grande fresadora de perfil vertical. Começou a produção formal e foi oficialmente colocada em uso em 1957. Este é um grande avanço no desenvolvimento da tecnologia de manufatura, marcando o início da era da usinagem CNC no campo da manufatura.

1967 – 1972

A usinagem CNC está ganhando cada vez mais reconhecimento mundial. Isso se deve ao desenvolvimento de Design Assistido por Computador (CAD) e Manufatura Assistida por Computador (CAM) em 1972. A inclusão de CAD e CAM na usinagem CNC levou a um enorme desenvolvimento na usinagem CNC. No entanto, nenhum dos dois é considerado uma parte padrão do processo de manufatura.

Em 1968, Parsons recebeu o primeiro Prêmio Memorial Joseph Mary Jacquard da Associação CNC Americana. Em 1975, a Sociedade de Engenheiros de Manufatura concedeu-lhe uma placa honorária, nomeando Parsons o "Pai da Segunda Revolução Industrial".

1976 - 1989

Em 1976, design assistido por computador 3D e manufatura assistida por computador foram incorporados à usinagem CNC. Em 1989, máquinas controladas por software CAD e CAM tornaram-se o padrão da indústria para máquinas CNC.

A Indústria CNC de Hoje

O desenvolvimento de máquinas-ferramenta CNC é único. De máquinas simples controladas por cartões perfurados a máquinas acionadas por software são misteriosas. Devido à evolução, a usinagem CNC tornou-se mais rápida, mais precisa e mais exata do que NC e a primeira máquina CNC.

A tendência atual de desenvolvimento da tecnologia CNC tem os seguintes aspectos:

1. Alta velocidade, alta precisão, alta eficiência e alta confiabilidade.

Para melhorar a eficiência de processamento, a velocidade de corte e a taxa de avanço devem ser aumentadas primeiro, e o tempo de processamento deve ser encurtado. Para garantir a qualidade do processamento, a precisão dos componentes da máquina-ferramenta deve ser melhorada, e a confiabilidade é a garantia básica para os objetivos acima. Para este fim, um dispositivo de controle numérico de alto desempenho deve ser garantido.

2. Flexibilidade e integração.

Para se adaptar ao desenvolvimento da automação de manufatura, para fornecer equipamentos básicos para FMC, FMS e CIMS, o sistema CNC é requerido não apenas para completar as funções de processamento usuais, mas também para ter medição automática, carregamento e descarregamento automático, troca automática de ferramentas, substituição automática do cabeçote do fuso (às vezes com transformação de coordenadas), compensação automática de erro, diagnóstico automático, entrada em linha e funções de rede, especialmente de acordo com os diferentes requisitos dos usuários, pode ser configurado e integrado de forma fácil e flexível.

3. Inteligente e em rede.

O conteúdo de inteligência inclui todos os aspectos do sistema CNC: para buscar inteligência em eficiência de processamento e qualidade de processamento, para melhorar o desempenho de acionamento e a conveniência de uso e conexão, simplificar a programação e simplificar a operação da inteligência, e o conteúdo de diagnóstico inteligente e monitoramento inteligente é conveniente para diagnóstico e manutenção do sistema.

4. Adaptabilidade ao mercado

Para se adaptar às características de múltiplas variedades e pequenos lotes de máquinas-ferramenta CNC, o sistema CNC deve expandir o lote o máximo possível. Para este motivo, fabricantes de sistemas CNC não só devem ser capazes de produzir sistemas CNC universais e populares, mas também devem ser capazes de produzir sistemas CNC personalizados. O sistema, especialmente o design e produção de sistemas CNC populares que podem adicionar funções proprietárias pelos próprios usuários: Este é o sistema CNC com a maior participação de mercado e o sistema CNC mais competitivo, que também é uma manifestação de adaptabilidade.

5. A tendência de desenvolvimento da estrutura do sistema: abertura.

Para atender aos requisitos de entrada em linha CNC, rede, popularização, múltiplas variedades, pequenos lotes, flexibilidade e desenvolvimento rápido de CNC, a tendência de desenvolvimento mais importante é a abertura da arquitetura, e o design e produção de sistemas CNC abertos.