La lavorazione CNC ha rivoluzionato molti settori. Offre precisione e rapidità di esecuzione. Progetti complessi che prima richiedevano giorni possono essere completati in pochi minuti. Questa tecnologia è il risultato di molti decenni di sforzi. La storia della lavorazione CNC risale agli anni Cinquanta.
John T. Parsons è considerato la mente centrale di questa tecnologia. Tuttavia, anche molti altri ingegneri hanno contribuito a questo sistema di lavorazione CNC. Non posso citare tutti gli sforzi in un solo paragrafo. Pertanto, questa guida è dedicata alla storia delle macchine CNC e alle persone che vi hanno contribuito. Imparerete tutte le evoluzioni.
Che cos'è la lavorazione CNC?
La lavorazione CNC è un moderno processo di produzione che utilizza un sistema computerizzato. CNC sta per Controllo Numerico Computerizzato. La lavorazione CNC utilizza un sistema automatizzato per tagliare e modellare i materiali. Questo sistema di lavorazione offre 100% precisione anche quando si lavora con progetti complessi.
In passato, le macchine erano manuali. Il lavoro umano era necessario per lavorare con le macchine. Oggi le cose sono cambiate. La lavorazione CNC non richiede una grande quantità di lavoro umano. Al contrario, un computer controlla l'intero meccanismo delle macchine.
Il disegno, sotto forma di codici, viene trasmesso al computer. Le macchine hanno strumenti di taglio. Questi utensili seguono i comandi del computer. Quindi, il computer, dopo aver letto il codice, invia istruzioni agli utensili. Di conseguenza, gli utensili da taglio si muovono secondo le istruzioni computerizzate.
Poiché la macchina è gestita da un computer, le possibilità di errore sono minime. I produttori ottengono una progettazione accurata del pezzo 100%. Indipendentemente dalla complessità della forma richiesta, le macchine CNC non deludono mai. Tutto ciò che dovete fare è creare un progetto. Il sistema computerizzato delle macchine si occuperà di tutto.
Storia della lavorazione CNC
La lavorazione CNC non è una novità. Potrebbe sembrare una tecnologia moderna. Tuttavia, le sue fondamenta risalgono agli anni Cinquanta. Ha subito molti miglioramenti e progressi tecnologici. Le macchine CNC che vedete oggi sono il risultato di anni di sforzi. Approfondiamo l'argomento e parliamo di tutto ciò che è stato fatto fin dall'inizio.
1- I primi tempi della lavorazione CNC
La produzione di componenti per aerei richiedeva molto tempo durante la Seconda Guerra Mondiale. Come sapete, i componenti degli aerei richiedono una precisione di 100%. Ottenere parti così precise con il lavoro manuale era impegnativo e richiedeva molto tempo. Questi due aspetti rendevano il processo di produzione troppo lento.
Ciò ha spinto gli ingegneri a sviluppare un modo per realizzare i pezzi in modo rapido. Intorno al 1948, John T. Parsons realizzò le prime pale del rotore di un elicottero utilizzando il CN. A quel tempo, gli ingegneri non erano molto concentrati su questo sistema di lavorazione. Ricordiamo che John T. Parsons lavorava nell'aeronautica militare statunitense.
Nel 1949, l'aeronautica militare statunitense iniziò a finanziare il MIT. L'obiettivo principale di questo finanziamento era quello di realizzare sistemi di controllo automatizzati nelle macchine. Questo finanziamento si rivelò decisivo. John Runyon inventò la prima macchina numerica.
Questa macchina non era completamente automatizzata. Aveva bisogno di manodopera umana. Tuttavia, fu il primo passo verso la lavorazione CNC. Gli anni '50 sono considerati l'anno rivoluzionario principale delle macchine CNC. La prima fresatrice CNC fu inventata nel 1952.
Gli ingegneri hanno affrontato il problema delle istruzioni codificate. Tuttavia, hanno trovato la soluzione sotto forma di codice G. Il codice G è stato utilizzato come linguaggio di input e il computer ha letto queste istruzioni in codice G. Di conseguenza, gli utensili si muovevano e tagliavano il materiale secondo le istruzioni computerizzate.
Evidenza rapida: Parsons ha guidato la fondazione delle macchine CNC. I suoi sforzi sono sempre apprezzati e custoditi. Nel 1968, la Numerical Control Society lo premiò per il suo lavoro iniziale. Successivamente, nel 1975, ricevette anche una targa onoraria. È ricordato come il padre della seconda rivoluzione industriale.
2- Rivoluzione dei computer digitali
All'inizio degli anni '60, le macchine a controllo numerico non erano molto veloci. Richiedevano un massimo di lavoro umano. Sebbene queste macchine offrissero una precisione ottimale, la velocità era un problema. Gli ingegneri svilupparono il primo computer digitale per macchine CNC.
L'integrazione di questo computer nelle macchine CNC ha rappresentato una svolta. Il computer poteva memorizzare codici e recuperarli, consentendo di ripetere lo stesso progetto. L'integrazione del computer nelle macchine CNC ha contribuito alla produzione di massa dei pezzi. I produttori sono stati in grado di ottenere tempi di consegna rapidi.
In seguito, le macchine numeriche hanno iniziato ad arrivare sul mercato con i computer digitali. All'epoca era considerata un'innovazione significativa. Alla fine degli anni '60, le macchine CNC erano in grado di raggiungere una precisione fino a 1/1000. Rimaneva un problema: sviluppare un linguaggio comune per le macchine CNC.
Queste macchine CNC stavano diventando famose. Tuttavia, a causa della tecnologia più recente, queste macchine erano costose. Solo i marchi o i produttori più importanti potevano permettersele. Tuttavia, il futuro sembrava promettente.
3- I progressi del software
Le macchine CNC sono precise al 100%. Realizzano la forma in base al progetto. Ma cosa succede se il progetto ha qualche difetto? Il CNC, seguendo il progetto dato, realizzerà una forma difettosa e imprecisa. Questo problema era comune agli inizi.
Il design creato dall'uomo non era 100% accurato. Tuttavia, negli anni '70 sono stati introdotti due programmi software, CAD e CAM, che hanno risolto il problema dell'accuratezza della progettazione. Questi programmi hanno risolto il problema dell'accuratezza della progettazione. Il progettista utilizza il software CAD per creare la forma del pezzo. I progetti creati con il CAD sono molto accurati.
Inoltre, il software CAD consente al progettista di apportare piccole modifiche in caso di problemi. Anche il software CAM (Computer Aided Manufacturing) è stato utile. Questo software converte la progettazione assistita dal computer in codici.
Questi codici contengono istruzioni di progettazione che vengono trasmesse al computer. Gli strumenti di taglio seguono queste istruzioni durante il lavoro. Quindi, il problema dell'imperfezione del progetto è stato risolto grazie a questi due software. Non sarebbe sbagliato dire che questi due strumenti rendono il CNC 100% automatizzato.
L'evoluzione del CNC ha ormai preso il sopravvento. Si possono vedere molti tipi diversi di queste macchine. Ognuna è adatta a scopi specifici. Sono disponibili anche macchine con assi diversi. Soprattutto, queste macchine moderne sono relativamente meno costose. Non sarebbe sbagliato dire che queste macchine sono diventate un must per i produttori.
Punto da ricordare: Le macchine CNC degli anni '50 erano basate su nastri perforati. Non disponevano di programmi computerizzati e gli utensili da taglio dipendevano dai nastri perforati per il loro movimento. I programmi informatici sono stati introdotti alla fine degli anni Sessanta.
Quando è stata inventata la lavorazione CNC?
La storia della lavorazione CNC è illustrata nella sezione precedente. Questa utile tecnologia ha impiegato più di 70 anni per raggiungere il livello attuale. Molti ingegneri e pionieri hanno lavorato duramente per portare questa tecnologia nel mondo.
Il funzionamento delle macchine CNC è iniziato subito dopo la Seconda Guerra Mondiale. Tuttavia, nel 1948, John T. Parsons realizzò le prime pale per elicotteri. Durante questa produzione, utilizzò una macchina a controllo numerico. Questa macchina a controllo numerico è stata il punto di partenza per la lavorazione CNC.
Tuttavia, la prima macchina CNC funzionante è stata inventata nel 1952. L'aeronautica militare statunitense finanziò il MIT (Massachusetts Institute of Technology). Questo istituto realizzò la prima fresatrice verticale Hydro-Tel. Si tenga presente che questa macchina era basata su nastri perforati. Questi nastri perforati erano responsabili del movimento delle macchine.
Qual è stata la prima macchina CNC?
Come ho già detto, la prima macchina a controllo numerico è stata realizzata nel 1952. Si trattava di una fresatrice verticale Cincinnati Hydro-Tel utilizzata per praticare fori. Questa macchina non aveva un controllore computerizzato né era 100% automatizzata.
Invece di seguire le istruzioni, utilizza nastri perforati che aiutano gli utensili a muoversi. Si tenga presente che questa macchina ha molti limiti. Tuttavia, la sua precisione era migliore rispetto alla lavorazione manuale. Il MIT (Massachusetts Institute of Technology) ha dato vita alla moderna lavorazione CNC.
Quando si è diffusa la lavorazione CNC?
L'idea della lavorazione CNC è sempre stata popolare. Fin dall'inizio, infatti, gli ingegneri sapevano che le macchine a controllo numerico avrebbero portato una rivoluzione. Tuttavia, negli anni '60 queste macchine hanno iniziato ad avere un impatto. Le ragioni principali della loro popolarità sono state:
- Rapidità di esecuzione e semplificazione delle produzioni in serie
- 100% precisione nella realizzazione di pezzi e disegni intricati
Negli anni '60, la progettazione era un po' complicata e portava a risultati imprecisi. Tuttavia, dopo l'introduzione dei software, le cose sono cambiate rapidamente. Questi software includono CAM e CAD. I produttori sono diventati in grado di realizzare la progettazione in base alle loro esigenze.
La prima progettazione assistita da computer è stata realizzata nel 1976. Ciò che ha reso famoso il sistema CAD è la sua adattabilità. Se si commettono errori, non è un grosso problema. Il software salva i progetti precedenti in modo che il progettista possa apportare modifiche.
Velocità e precisione erano già al top. Software come CAM e CAD hanno ulteriormente automatizzato la lavorazione CNC. Grazie a questa automazione, le macchine CNC non necessitano di molta manodopera, riducendo così i costi. Questi fattori hanno reso la lavorazione CNC molto popolare fin dai primi giorni.
Quale impatto ha avuto la lavorazione CNC sul mondo?
Le macchine CNC hanno rivoluzionato molti settori. I processi di produzione che prima richiedevano mesi ora vengono completati in pochi giorni. Queste macchine hanno avuto un impatto significativo sull'industria aerospaziale e automobilistica, che hanno entrambe ricevuto un grande impulso.
Come sapete, i componenti di veicoli e aerei richiedono precisione. Piccoli errori possono essere letali. La realizzazione di questi componenti con l'intervento di persone può comportare imprecisioni. I CNC vengono utilizzati in questi settori per rendere i pezzi 100% precisi.
Molte aziende hanno migliorato la loro produzione. In passato, i produttori di auto erano molto limitati. L'uomo doveva realizzare le parti e i componenti. Con le macchine CNC, invece, i componenti vengono realizzati in pochissimo tempo. Questo ha aumentato la produzione di massa. L'uso del CNC è diventato comune.
Un aspetto che di solito viene trascurato è il rapporto costo-efficacia. Prima degli anni '50, le aziende facevano molto affidamento sul lavoro umano. La manodopera richiedeva molto tempo ed era costosa. Tuttavia, l'uso del CNC ha ridotto la necessità di manodopera. Non è necessario spendere soldi per la manodopera. Questo è un grande vantaggio per le aziende che possono ridurre il prezzo dei loro prodotti.
Sintesi: non c'è dubbio che il CNC abbia cambiato la forma della produzione. Questa tecnologia è ancora in evoluzione e continuerà a cambiare le cose. Finora ha avuto un impatto su tutti i settori industriali e ha migliorato sia la precisione che la produzione.
Come si è evoluta la lavorazione CNC nel 21° secolo?
Se si confronta ORA con ALLORA, si nota una grande differenza. In passato, le macchine CNC erano minime. C'erano meno opzioni. Attualmente, invece, esistono diversi tipi di macchine CNC. Ognuna di esse è specializzata per lavori specifici. Ecco l'elenco di alcune macchine:
- Fresatura CNC
- Tornitura CNC
- Taglio laser CNC
- Taglio al plasma CNC
- Lavorazione a scarica elettrica (EDM) CNC
L'elenco continua! I produttori utilizzano questi tipi di macchine per rendere più efficace il loro lavoro. Recentemente sono state introdotte macchine CNC ad assi multipli. Queste macchine aggiungono maggiore precisione e velocità alla produzione.
In passato, gli utensili di taglio delle macchine CNC avevano un movimento minimo. Oggi le macchine possono muoversi su più assi, consentendo agli utensili di muoversi e tagliare il materiale in forme molto complesse. Software come CAN possono creare facilmente modelli 3D. In futuro i progressi saranno ancora maggiori.
Quale industria utilizza la lavorazione CNC?
Questa domanda deve essere corretta. Avrebbe dovuto essere: Quale industria non utilizza la lavorazione CNC? Quasi tutte le industrie manifatturiere moderne si affidano a queste macchine. All'inizio le usavano solo i marchi e i produttori più importanti.
Ciò è dovuto ai prezzi più elevati delle macchine. Tuttavia, sul mercato sono presenti molti produttori di macchine CNC. A causa della concorrenza, ogni marchio cerca di superare i propri concorrenti. In questa gara, i prezzi delle macchine sono scesi.
Per questo motivo, anche i piccoli produttori stanno adottando la lavorazione CNC. I settori principali che utilizzano le macchine CNC sono quello aerospaziale e quello automobilistico. Nella sezione sottostante ho riportato una tabella che mostra l'elenco dei settori industriali e il loro utilizzo delle macchine CNC.
| Industria | Parti realizzate con macchine CNC |
| Aerospaziale | Componenti di motori, pale di turbine, parti di carrelli di atterraggio, componenti strutturali, staffe |
| Automotive | Blocchi motore, teste cilindri, cambi, scatole di trasmissione, parti di auto personalizzate |
| Medico | Strumenti chirurgici, impianti ortopedici, impianti dentali, componenti protesici, dispositivi medici |
| Elettronica | Schede di circuito, dissipatori di calore, connettori, involucri, piccoli componenti metallici |
| Militare e Difesa | Componenti di armi, parti di aeromobili, parti di veicoli, apparecchiature di comunicazione, sistemi di sorveglianza |
Ricordiamo che quasi tutte le industrie manifatturiere utilizzano in qualche misura le macchine CNC. Tuttavia, le industrie sopra menzionate si affidano alle macchine CNC 100%. In poche parole, queste industrie non possono sostenersi senza di esse. Soprattutto, l'utilizzo di macchine a controllo numerico aumenta di giorno in giorno.
Domande frequenti
D1: Qual è la differenza tra lavorazione NC e CNC?
NC indica il controllo numerico, mentre CNC sta per Computer Numerical Control. Entrambi sono simili in termini di controllo di una macchina attraverso istruzioni codificate. Tuttavia, le macchine CNC utilizzano programmi computerizzati per il loro lavoro. Le macchine NC non utilizzano tali programmi.
D2: Chi ha inventato la lavorazione CNC?
John T. Parsons e Richard Kregg sono considerati gli inventori della lavorazione CNC. Svolsero un ruolo cruciale mentre lavoravano al MIT. Riuscirono a realizzare la fresatrice verticale Cincinnati Hydro-Tel.
D3: Perché la lavorazione CNC è migliore dei vecchi metodi di produzione?
Le macchine CNC possono creare facilmente forme complesse. La loro precisione è di 100% e offrono risultati molto rapidi. Inoltre, il loro coinvolgimento nell'automazione consente di risparmiare sui costi di assunzione della manodopera. Grazie a questi vantaggi, la lavorazione CNC è preferita alle vecchie tecniche.
D4: Dove è stata creata la lavorazione CNC?
Le prime macchine CNC sono state create al MIT (Massachusetts Institute of Technology). L'aeronautica militare statunitense finanziò questo istituto. John T. Parsons e Richard Kregg sono stati i principali artefici di questa creazione.
D5: Chi è il padre della lavorazione CNC?
John T. Parsons è conosciuto come il padre della lavorazione CNC. Insieme a Richard Kegg, ha inventato la prima macchina CNC al MIT nel 1952. I suoi sforzi nel campo delle macchine CNC sono veramente riconosciuti. Inoltre, nel 1948 realizzò anche le pale degli elicotteri utilizzando il controllo numerico.
Conclusione
La lavorazione CNC è diventata un must per i produttori. Produce pezzi e forme complesse con precisione e accuratezza 100%. Molti pensano che la lavorazione CNC non sia molto antica. È un'affermazione errata, poiché gli sforzi di questa tecnologia sono iniziati negli anni '50.
Quello che si ottiene oggi è il risultato di un continuo progresso. All'inizio, queste macchine CNC avevano una precisione e una velocità compromesse. Tuttavia, gli ingegneri hanno continuato a lavorare e a migliorare. Oggi sono disponibili diversi tipi di macchine. Ringraziamo e apprezziamo tutti coloro che hanno lavorato in passato.