El mecanizado CNC ha revolucionado muchas industrias. Ofrece precisión y rapidez. Diseños complejos que antes llevaban días pueden completarse en minutos. Esta tecnología es el resultado de muchas décadas de esfuerzo. La historia del mecanizado CNC se remonta a la década de 1950.
John T. Parsons es considerado el cerebro central de esta tecnología. Sin embargo, muchos otros ingenieros también contribuyeron a este sistema de mecanizado CNC. No puedo mencionar todos los esfuerzos en un solo párrafo. Por ello, esta guía está dedicada a la historia de las máquinas CNC y a las personas que hay detrás de ellas. Aprenderá todas las evoluciones.
¿Qué es el mecanizado CNC?
El mecanizado CNC es un proceso de fabricación moderno que utiliza un sistema informatizado. CNC son las siglas de Control Numérico Computarizado. El mecanizado CNC utiliza un sistema automatizado para cortar y dar forma a los materiales. Este sistema de mecanizado proporciona 100% precisión incluso cuando se trabaja con diseños complejos.
Antes, las máquinas eran manuales. Se necesitaba mano de obra humana para trabajar con las máquinas. Ahora las cosas han cambiado. El mecanizado CNC no requiere una gran cantidad de mano de obra humana. En su lugar, un ordenador controla todo el mecanismo de las máquinas.
El diseño, en forma de códigos, pasa al ordenador. Las máquinas disponen de herramientas de corte. Estas herramientas siguen las órdenes del ordenador. Así, el ordenador, tras leer el código, envía instrucciones a las herramientas. Como resultado, las herramientas de corte se mueven siguiendo las instrucciones del ordenador.
Como un ordenador dirige la máquina, las posibilidades de error son mínimas. Los fabricantes consiguen que el diseño de la pieza 100% sea preciso. No importa lo compleja que sea la forma que necesite, las máquinas CNC nunca defraudan. Todo lo que tiene que hacer es crear un diseño. El sistema informatizado de las máquinas se encargará de todo.
Historia del mecanizado CNC
El mecanizado CNC no es nuevo. Puede parecer una tecnología moderna. Sin embargo, sus cimientos se remontan a la década de 1950. Sufrió muchas mejoras y avances tecnológicos. Las máquinas CNC que ve hoy son el resultado de años de esfuerzo. Profundicemos y hablemos de todo desde el principio.
1- Los inicios del mecanizado CNC
La fabricación de componentes de aviones llevó mucho tiempo durante la Segunda Guerra Mundial. Como es sabido, los componentes de los aviones requieren una precisión 100%. Conseguir piezas tan precisas con trabajo manual era todo un reto y requería mucho tiempo. Estas dos cuestiones hacían que el proceso de producción fuera demasiado lento.
Esto llevó a los ingenieros a desarrollar una forma de fabricar las piezas con rapidez. Alrededor de 1948, John T. Parsons fabricó las primeras palas de rotor de helicóptero utilizando CN. En aquella época, los ingenieros no estaban muy centrados en este sistema de mecanizado. Recordemos que John T. Parsons trabajaba en las Fuerzas Aéreas estadounidenses.
En 1949, las Fuerzas Aéreas estadounidenses empezaron a financiar el MIT. El objetivo principal de esta financiación era conseguir sistemas de control automatizados en las máquinas. Esta financiación resultó ser revolucionaria. John Runyon inventó la primera máquina numérica.
Esta máquina no estaba totalmente automatizada. Necesitaba mano de obra humana. Sin embargo, fue el primer paso hacia el mecanizado CNC. La década de 1950 se considera el principal año revolucionario de las máquinas CNC. La primera fresadora CNC se inventó en 1952.
Los ingenieros se enfrentaron al problema de las instrucciones codificadas. Sin embargo, encontraron la solución en forma de código G. Se utilizó como lenguaje de entrada, y el ordenador leyó estas instrucciones codificadas en G. Como resultado, las herramientas se movieron y cortaron el material según las instrucciones del ordenador. Como resultado, las herramientas se movían y cortaban el material siguiendo las instrucciones del ordenador.
Lo más destacado: Los Parsons dirigieron la fundación de las máquinas CNC. Sus esfuerzos son siempre apreciados y valorados. En 1968, la Sociedad de Control Numérico le premió por sus primeros trabajos. Más tarde, en 1975, también recibió una placa honorífica. Se le recuerda como el padre de la segunda revolución industrial.
2- Revolución de los ordenadores digitales
A principios de los años 60, las máquinas de control numérico no eran muy rápidas. Implicaban la máxima mano de obra humana. Aunque estas máquinas ofrecían una precisión óptima, la velocidad era un problema. Los ingenieros desarrollaron el primer ordenador digital para máquinas CNC.
La integración de este ordenador en las máquinas CNC supuso un gran avance. El ordenador podía almacenar códigos y recuperarlos, lo que permitía repetir el mismo diseño. Esta integración del ordenador en las máquinas CNC ayudó a la producción masiva de piezas. Los fabricantes pudieron conseguir una producción rápida.
Más tarde, las máquinas numéricas empezaron a llegar al mercado con los ordenadores digitales. En aquella época, se consideró una innovación significativa. A finales de los años 60, las máquinas CNC eran capaces de alcanzar una precisión de hasta 1/1000. Quedaba un problema, que era desarrollar un lenguaje común para las máquinas CNC.
Estas máquinas CNC se estaban haciendo famosas. Sin embargo, debido a la nueva tecnología, estas máquinas eran caras. Sólo las marcas o fabricantes más importantes podían permitírselas. Sin embargo, el futuro parecía prometedor.
3- Avances en software
Las máquinas CNC son 100% precisas. Hacen la forma de acuerdo con el diseño. Pero, ¿y si el diseño tiene algunos fallos? El CNC que sigue el diseño dado hará una forma defectuosa, inexacta. Este problema era habitual en los comienzos.
El diseño hecho por el hombre no era 100% preciso. Sin embargo, en la década de 1970 se introdujeron dos programas informáticos, CAD y CAM. Solucionaron el problema de la precisión del diseño. El diseñador utilizaba el software CAD para crear la forma de la pieza. Los diseños creados por CAD son muy precisos.
Además, el software CAD permite al diseñador hacer pequeños cambios si surge algún problema. El software CAM (fabricación asistida por ordenador) también fue beneficioso. Este software convierte el diseño asistido por ordenador en códigos.
Estos códigos contienen instrucciones de diseño que se transmiten al ordenador. Las herramientas de corte siguen estas instrucciones cuando trabajan. Así, el problema de la imperfección del diseño se resolvió gracias a estos dos programas. No sería erróneo decir que estas dos herramientas hacen que el CNC 100% sea automatizado.
La evolución del CNC ha tomado el relevo. Verá muchos tipos diferentes de estas máquinas. Cada una es adecuada para fines específicos. También existen máquinas con diferentes ejes. Sobre todo, estas máquinas modernas son relativamente menos caras. No sería erróneo decir que estas máquinas se han convertido en imprescindibles para los fabricantes.
Punto a recordar: Las máquinas CNC fabricadas en la década de 1950 se basaban en cintas perforadas. No tenían programas informáticos y las herramientas de corte dependían de las cintas perforadas para su movimiento. Los programas informáticos empezaron a existir a finales de la década de 1960.
¿Cuándo se inventó el mecanizado CNC?
La historia del mecanizado CNC se trata en la sección anterior. Esta útil tecnología ha tardado más de 70 años en alcanzar su nivel actual. Muchos ingenieros y pioneros trabajaron duro para traer esta tecnología al mundo.
El funcionamiento de las máquinas CNC comenzó justo después de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, en 1948, John T. Parsons fabricó las primeras palas para helicópteros. Durante esta fabricación, utilizó la máquina NC. Esta máquina NC fue un punto de partida para el mecanizado CNC.
Sin embargo, la primera máquina CNC en funcionamiento se inventó en 1952. Las Fuerzas Aéreas de EE.UU. financiaron al MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts). Este instituto fabricó la primera fresadora vertical Hydro-Tel. Hay que tener en cuenta que esta máquina se basaba en cintas perforadas. Estas cintas perforadas eran las responsables del movimiento de las máquinas.
¿Cuál fue la primera máquina CNC?
Como he dicho antes, la primera máquina de control numérico se fabricó en 1952. Era una fresadora vertical Cincinnati Hydro-Tel utilizada para taladrar agujeros. Esta máquina no tenía un controlador informatizado ni estaba 100% automatizada.
En lugar de seguir instrucciones, utiliza cintas perforadas, que ayudan a las herramientas a moverse. Hay que tener en cuenta que esta máquina tiene muchas limitaciones. Sin embargo, su precisión era mejor en comparación con el mecanizado manual. El MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) lideró la fundación del mecanizado CNC moderno.
¿Cuándo se popularizó el mecanizado CNC?
La idea del mecanizado CNC siempre fue popular. De hecho, desde el principio, los ingenieros sabían que las máquinas basadas en CNC traerían la revolución. Sin embargo, en la década de 1960, estas máquinas empezaron a causar impacto. Las principales razones de su popularidad fueron:
- Rapidez de respuesta y reducción de las producciones masivas
- 100% precisión en la fabricación de piezas y diseños intrincados
En los años 60, el diseño era un poco complicado, lo que daba lugar a resultados imprecisos. Sin embargo, tras la introducción del software, las cosas cambiaron rápidamente. Entre esos programas se encuentran CAM y CAD. Los fabricantes pasaron a poder realizar el diseño según sus necesidades.
El primer diseño asistido por ordenador se realizó en 1976. Lo que hizo famoso al sistema CAD fue su ajustabilidad. Si cometes algún error, no es un gran problema. El software guarda diseños anteriores para que el diseñador pueda hacer ajustes.
La velocidad y la precisión ya estaban en lo más alto. Programas informáticos como CAM y CAD automatizaron aún más el mecanizado CNC. Debido a esta automatización, las máquinas CNC no necesitan mucha mano de obra, lo que reduce el gasto en mano de obra. Estos factores han hecho que el mecanizado CNC sea muy popular desde los primeros tiempos.
¿Qué impacto ha tenido el mecanizado CNC en el mundo?
Las máquinas CNC han revolucionado muchas industrias. Procesos de fabricación que antes llevaban meses ahora se completan en días. Estas máquinas tienen un impacto significativo en las industrias aeroespacial y automovilística, que recibieron un gran impulso.
Como sabe, los componentes de vehículos y aviones necesitan precisión. Los pequeños errores pueden ser letales. Fabricar esas piezas con humanos implicados puede dar lugar a imprecisiones. Los CNC se utilizan en estas industrias para fabricar piezas 100% precisas.
Muchas empresas han mejorado su producción. Antes, los fabricantes de automóviles estaban muy limitados. El ser humano tenía que fabricar las piezas y los componentes. Sin embargo, con las máquinas CNC, los componentes se fabrican en muy poco tiempo. Esto ha elevado su producción a gran escala. El uso de CNC se ha convertido en algo habitual.
Una cosa que se suele pasar por alto es la rentabilidad. Antes de los años 50, las empresas dependían en gran medida de la mano de obra humana. Esta mano de obra consumía mucho tiempo y era cara. Sin embargo, el uso del CNC ha reducido la necesidad de mano de obra. No tendrá que gastar dinero en mano de obra. Esto supone una gran ventaja para que las empresas reduzcan el precio de sus productos.
Destacado rápido: No cabe duda de que el CNC ha cambiado la forma de fabricar. Esta tecnología sigue evolucionando y seguirá cambiando las cosas. Hasta ahora, ha influido en todas las industrias y ha mejorado tanto la precisión como la producción.
¿Cómo ha evolucionado el mecanizado CNC en el siglo XXI?
Si comparas AHORA con ANTES, verás una gran diferencia. Antes, las máquinas CNC eran mínimas. Había menos opciones. Sin embargo, actualmente, tienes diferentes tipos de máquinas CNC. Cada una de ellas está especializada para un trabajo específico. Aquí está la lista de algunas máquinas:
- fresado CNC
- Torneado CNC
- Corte por láser CNC
- Corte por plasma CNC
- Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) CNC
La lista es interminable. Los fabricantes utilizan este tipo de máquinas para que su trabajo sea más eficaz. Recientemente, se han introducido máquinas CNC con múltiples ejes. Estas máquinas añaden más precisión y velocidad a la producción.
En el pasado, las herramientas de corte de las máquinas CNC tenían un movimiento mínimo. Ahora, las máquinas pueden moverse en muchos ejes, lo que permite que las herramientas se muevan y corten el material de forma muy compleja. Los programas informáticos como CAN pueden crear fácilmente modelos en 3D. Veremos aún más avances en el futuro.
¿Qué industria utiliza el mecanizado CNC?
Esta pregunta debe corregirse. Debería haber sido ¿Qué industria no utiliza el mecanizado CNC? Casi todas las industrias manufactureras modernas recurren a estas máquinas. Al principio, sólo las utilizaban las marcas y fabricantes más destacados.
Esto se debía a los precios más elevados de las máquinas. Sin embargo, hay muchos fabricantes de máquinas CNC en el mercado. Debido a esta competencia, cada marca intenta adelantarse a sus competidores. En esta carrera, los precios de las máquinas han bajado.
Debido a ello, los fabricantes más pequeños también están adoptando el mecanizado CNC. Las principales industrias que utilizan máquinas CNC son la aeroespacial y la automovilística. En la sección siguiente se muestra una tabla con la lista de industrias y el uso que hacen de las máquinas CNC.
| Industria | Piezas fabricadas con máquinas CNC |
| Aeroespacial | Componentes del motor, álabes de turbina, piezas del tren de aterrizaje, componentes estructurales, soportes |
| Automoción | Bloques de motor, culatas, cajas de cambio, carcasas de transmisión, piezas de automóvil a medida |
| Médico | Instrumentos quirúrgicos, implantes ortopédicos, implantes dentales, componentes protésicos, productos sanitarios |
| Electrónica | Placas de circuitos, disipadores térmicos, conectores, carcasas, pequeños componentes metálicos |
| Militar y Defensa | Componentes de armas, piezas de aviones, piezas de vehículos, equipos de comunicación, sistemas de vigilancia |
Recuerde que casi todas las industrias manufactureras utilizan máquinas CNC en cierta medida. Sin embargo, las industrias mencionadas anteriormente dependen de las máquinas CNC 100%. Sencillamente, estas industrias no pueden mantenerse sin ellas. Sobre todo, el uso de máquinas basadas en CNC aumenta cada día.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cuál es la diferencia entre mecanizado NC y CNC?
NC indica Control Numérico, mientras que CNC significa Control Numérico por Ordenador. Ambos son similares en cuanto al control de una máquina mediante instrucciones codificadas. Sin embargo, las máquinas CNC utilizan programas informáticos para su trabajo. El NC no utiliza tales programas.
P2: ¿Quién inventó el mecanizado CNC?
John T. Parsons y Richard Kregg son considerados los inventores del mecanizado CNC. Desempeñaron un papel crucial mientras trabajaban en el MIT. Consiguieron fabricar la fresadora vertical Cincinnati Hydro-Tel.
P3: ¿Por qué el mecanizado CNC es mejor que los antiguos métodos de fabricación?
Las máquinas CNC pueden crear fácilmente formas complejas. Su precisión es de 100% y ofrecen resultados muy rápidos. Además, su implicación en la automatización ahorra el coste de contratar mano de obra. Debido a estas ventajas, se prefiere el mecanizado CNC a las técnicas antiguas.
P4: ¿Dónde se creó el mecanizado CNC?
Las primeras máquinas CNC se crearon en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts). Las Fuerzas Aéreas estadounidenses financiaron este instituto. John T. Parsons y Richard Kregg fueron los principales cerebros de esta creación.
P5: ¿Quién es el padre del mecanizado CNC?
John T. Parsons es conocido como el padre del mecanizado CNC. Junto con Richard Kegg, inventó la primera máquina CNC en el MIT en 1952. Sus esfuerzos en máquinas CNC son realmente reconocidos. Además, también fabricó palas de helicóptero utilizando CNC en 1948.
Conclusión
El mecanizado CNC se ha convertido en una necesidad para los fabricantes. Produce piezas y formas complejas con 100% precisión y exactitud. Mucha gente cree que el mecanizado CNC no es muy antiguo. Esto es erróneo, ya que los esfuerzos detrás de esta tecnología comenzaron en la década de 1950.
Lo que tenemos hoy es el resultado de un avance continuo. Al principio, estas máquinas CNC tenían una precisión y velocidad comprometidas. Sin embargo, los ingenieros siguieron trabajando y mejorando. Hoy en día, existen diferentes tipos de máquinas. Agradezcamos y apreciemos a todos los que trabajaron en el pasado.