A usinagem CNC revolucionou muitos setores. Ela oferece precisão e um retorno rápido. Projetos complexos que costumavam levar dias podem ser concluídos em minutos. Essa tecnologia é o resultado de muitas décadas de esforço. A história da usinagem CNC remonta à década de 1950.
John T. Parsons é considerado o cérebro central por trás dessa tecnologia. No entanto, muitos outros engenheiros também contribuíram para esse sistema de usinagem CNC. Não posso mencionar todos os esforços em um único parágrafo. Portanto, este guia é dedicado à história das máquinas CNC e às pessoas por trás delas. Você conhecerá todas as evoluções.
O que é usinagem CNC?
A usinagem CNC é um processo de fabricação moderno que utiliza um sistema computadorizado. CNC significa Controle Numérico Computadorizado. A usinagem CNC usa um sistema automatizado para cortar e moldar os materiais. Esse sistema de usinagem proporciona precisão 100% mesmo quando se trabalha com projetos complexos.
No passado, as máquinas eram manuais. O trabalho humano era necessário para trabalhar com as máquinas. Agora as coisas mudaram. A usinagem CNC não requer mão de obra humana considerável. Em vez disso, um computador controla todo o mecanismo das máquinas.
O design, na forma de códigos, vai para o computador. As máquinas têm ferramentas de corte. Essas ferramentas seguem os comandos do computador. Assim, o computador, após ler o código, envia instruções para as ferramentas. Como resultado, as ferramentas de corte se movem de acordo com as instruções computadorizadas.
Como um computador opera a máquina, as chances de erro são mínimas. Os fabricantes conseguem que o projeto da peça seja 100% preciso. Não importa a complexidade da forma que você precisa, as máquinas CNC nunca decepcionam. Tudo o que você precisa fazer é criar um projeto. O sistema computadorizado das máquinas cuidará de tudo.
História da usinagem CNC
A usinagem CNC não é nova. Pode parecer uma tecnologia moderna. No entanto, sua fundação remonta à década de 1950. Ela passou por muitos aprimoramentos e avanços tecnológicos. As máquinas CNC que você vê hoje são o resultado de anos de esforço. Vamos nos aprofundar e discutir tudo desde o início.
1- Primeiros dias da usinagem CNC
A fabricação de componentes de aeronaves consumiu muito tempo durante a Segunda Guerra Mundial. Como você sabe, os componentes de aeronaves precisam de precisão 100%. Conseguir peças tão precisas com trabalho manual era um desafio e consumia muito tempo. Esses dois problemas tornavam o processo de produção muito lento.
Isso levou os engenheiros a desenvolver uma maneira de fabricar as peças rapidamente. Por volta de 1948, John T. Parsons fabricou as primeiras pás de rotor de helicóptero usando NC. Naquela época, os engenheiros não estavam muito concentrados nesse sistema de usinagem. Lembre-se de que John T. Parsons trabalhava na Força Aérea dos EUA.
Em 1949, a Força Aérea dos EUA começou a financiar o MIT. O foco principal desse financiamento era a obtenção de sistemas de controle automatizados em máquinas. Esse financiamento provou ser revolucionário. John Runyon inventou a primeira máquina numérica.
Essa máquina não era totalmente automatizada. Precisava de trabalho humano. No entanto, foi o primeiro passo para a usinagem CNC. A década de 1950 é considerada o principal ano revolucionário das máquinas CNC. A primeira fresadora CNC foi inventada em 1952.
Os engenheiros enfrentaram o problema das instruções codificadas. No entanto, eles encontraram a solução na forma de código G. Ele foi usado como uma linguagem de entrada e o computador leu essas instruções codificadas em G. Como resultado, as ferramentas se moviam e cortavam o material de acordo com as instruções computadorizadas.
Destaque rápido: O Parsons liderou a fundação das máquinas CNC. Seus esforços são sempre valorizados e apreciados. Em 1968, a Numerical Control Society o premiou por seu trabalho inicial. Mais tarde, em 1975, ele também recebeu uma placa honorária. Ele é lembrado como o pai da segunda revolução industrial.
2- Revolução dos computadores digitais
No início da década de 1960, as máquinas de controle numérico não eram muito rápidas. Elas envolviam o máximo de trabalho humano. Embora essas máquinas oferecessem ótima precisão, a velocidade era um problema. Os engenheiros desenvolveram o primeiro computador digital para máquinas CNC.
A integração desse computador às máquinas CNC foi um grande avanço. O computador podia armazenar códigos e recuperá-los, permitindo que o mesmo projeto fosse repetido. Essa integração do computador nas máquinas CNC ajudou na produção em massa de peças. Os fabricantes conseguiram obter um retorno rápido.
Mais tarde, as máquinas numéricas começaram a entrar no mercado com os computadores digitais. Naquela época, isso foi considerado uma inovação significativa. No final da década de 1960, as máquinas CNC eram capazes de atingir uma precisão de até 1/1000. Restava um problema, que era desenvolver uma linguagem comum para as máquinas CNC.
Essas máquinas CNC estavam se tornando famosas. Entretanto, devido à tecnologia mais recente, essas máquinas eram caras. Somente marcas ou fabricantes mais proeminentes podiam comprá-las. No entanto, o futuro parecia promissor.
3- Avanços em software
As máquinas CNC são 100% precisas. Elas criam a forma de acordo com o projeto. Mas e se o projeto tiver algumas falhas? O CNC que segue o projeto fornecido produzirá uma forma defeituosa e imprecisa. Esse problema era comum nos primeiros dias.
O projeto feito pelo homem não era 100% preciso. Entretanto, na década de 1970, dois programas de software, CAD e CAM, foram introduzidos. Eles resolveram o problema da precisão do projeto. O projetista usou o software CAD para criar o formato da peça. Os projetos criados pelo CAD são muito precisos.
Além disso, o software CAD permite que o projetista faça pequenas alterações se houver algum problema. O software CAM (Manufatura Assistida por Computador) também foi benéfico. Esse software converte o projeto auxiliado por computador em códigos.
Esses códigos contêm instruções de design que são enviadas ao computador. As ferramentas de corte seguem essas instruções durante o trabalho. Portanto, a questão da imperfeição do projeto foi resolvida graças a esses dois softwares. Não é errado dizer que essas duas ferramentas tornam o CNC 100% automatizado.
A evolução do CNC assumiu o controle agora. Você verá muitos tipos diferentes dessas máquinas. Cada uma é adequada para fins específicos. Também estão disponíveis máquinas com eixos diferentes. Acima de tudo, essas máquinas modernas são relativamente mais baratas. Não seria errado dizer que essas máquinas se tornaram indispensáveis para os fabricantes.
Ponto a ser lembrado: As máquinas CNC fabricadas na década de 1950 eram baseadas em fitas perfuradas. Elas não tinham programas computadorizados, e as ferramentas de corte dependiam de fitas perfuradas para sua movimentação. Os programas de computador surgiram no final da década de 1960.
Quando a usinagem CNC foi inventada?
A história da usinagem CNC foi discutida na seção anterior. Essa tecnologia útil levou mais de 70 anos para atingir seu nível atual. Muitos engenheiros e pioneiros trabalharam arduamente para trazer essa tecnologia para o mundo.
O funcionamento das máquinas CNC começou logo após a Segunda Guerra Mundial. Entretanto, em 1948, John T. Parsons fabricou as primeiras lâminas para helicópteros. Durante essa fabricação, ele usou a máquina NC. Essa máquina NC foi o ponto de partida para a usinagem CNC.
Entretanto, a primeira máquina CNC em funcionamento foi inventada em 1952. A Força Aérea dos EUA financiou o MIT (Massachusetts Institute of Technology). Esse instituto fabricou a primeira fresadora vertical Hydro-Tel. Lembre-se de que essa máquina era baseada em fita perfurada. Essas fitas perfuradas eram responsáveis pelo movimento das máquinas.
Qual foi a primeira máquina CNC?
Como eu disse anteriormente, a primeira máquina NC foi fabricada em 1952. Era uma fresadora vertical Hydro-Tel da Cincinnati usada para fazer furos. Essa máquina não tinha um controlador computadorizado nem era 100% automatizada.
Em vez de seguir instruções, ela usa fitas perfuradas que ajudam as ferramentas a se moverem. Lembre-se de que essa máquina tem muitas limitações. No entanto, sua precisão era melhor em comparação com a usinagem manual. O MIT (Massachusetts Institute of Technology) liderou a fundação da moderna usinagem CNC.
Quando a usinagem CNC se tornou popular?
A ideia da usinagem CNC sempre foi popular. De fato, desde o início, os engenheiros sabiam que as máquinas baseadas em CNC trariam uma revolução. Entretanto, na década de 1960, essas máquinas começaram a causar impacto. Os principais motivos por trás de sua popularidade foram:
- Rápida entrega e facilitação das produções em massa
- 100% precisão na fabricação de peças e projetos complexos
Na década de 1960, o design era um pouco complicado, levando a resultados imprecisos. Entretanto, após a introdução do software, as coisas mudaram rapidamente. Esses softwares incluem CAM e CAD. Os fabricantes passaram a poder fazer o projeto de acordo com suas necessidades.
O primeiro projeto auxiliado por computador foi feito em 1976. O que tornou o sistema CAD famoso foi sua capacidade de ajuste. Se você cometer algum erro, isso não é um grande problema. O software salva os projetos anteriores para que o projetista possa fazer ajustes.
A velocidade e a precisão já estavam no topo. Softwares como CAM e CAD automatizaram ainda mais a usinagem CNC. Devido a essa automação, as máquinas CNC não precisam de muita mão de obra, o que reduz os gastos com mão de obra. Esses fatores tornaram a usinagem CNC muito popular desde os primeiros dias.
Qual foi o impacto da usinagem CNC no mundo?
As máquinas CNC revolucionaram muitos setores. Os processos de fabricação que costumavam levar meses agora são concluídos em dias. Essas máquinas têm um impacto significativo nos setores aeroespacial e automobilístico, que receberam um grande impulso.
Como você sabe, os componentes de veículos e aviões precisam de precisão. Pequenos erros podem ser letais. A fabricação dessas peças com seres humanos envolvidos pode resultar em imprecisão. Os CNCs são usados nesses setores para produzir peças 100% precisas.
Muitas empresas aprimoraram sua produção. No passado, os fabricantes de automóveis eram muito limitados. O ser humano tinha de fabricar as peças e os componentes. No entanto, com as máquinas CNC, os componentes são fabricados em pouco tempo. Isso elevou sua produção em massa. O uso do CNC se tornou comum.
Um aspecto que geralmente não é levado em conta é a relação custo-benefício. Antes da década de 1950, as empresas dependiam muito do trabalho humano. Essa mão de obra era demorada e cara. Entretanto, o uso do CNC reduziu a necessidade de mão de obra. Você não precisará gastar dinheiro com mão de obra. Essa é uma grande vantagem para as empresas reduzirem o preço de seus produtos.
Destaque rápido: Não há dúvida de que o CNC mudou a forma de fabricação. Essa tecnologia ainda está evoluindo e continuará mudando as coisas. Até o momento, ela afetou todos os setores e aumentou a precisão e a produção.
Como a usinagem CNC evoluiu no século 21?
Se você comparar AGORA com ONTEM, verá uma grande diferença. No passado, as máquinas CNC eram mínimas. Havia menos opções. Entretanto, atualmente, você tem diferentes tipos de máquinas CNC. Cada uma delas é especializada em um trabalho específico. Aqui está a lista de algumas máquinas:
- Fresagem CNC
- Torneamento CNC
- Corte a laser CNC
- Corte a plasma CNC
- Usinagem por descarga elétrica (EDM) CNC
A lista continua! Os fabricantes usam esses tipos de máquinas para tornar seu trabalho mais eficaz. Recentemente, foram introduzidas máquinas CNC com vários eixos. Essas máquinas acrescentam mais precisão e velocidade à produção.
No passado, as ferramentas de corte das máquinas CNC tinham um movimento mínimo. Agora, as máquinas podem se mover em vários eixos, permitindo que as ferramentas se movam e cortem o material em um formato muito complexo. Softwares como o CAN podem criar facilmente modelos 3D. Você verá ainda mais avanços no futuro.
Quais setores utilizam a usinagem CNC?
Essa pergunta precisa ser corrigida. Ela deveria ter sido: Que setor não usa a usinagem CNC? Quase todos os setores de manufatura modernos dependem dessas máquinas. No início, apenas as marcas e os fabricantes mais proeminentes as utilizavam.
Isso se deveu aos preços mais altos das máquinas. No entanto, há muitos fabricantes de máquinas CNC no mercado. Devido a essa concorrência, cada marca tenta ficar à frente de seus concorrentes. Nessa corrida, os preços das máquinas caíram.
Devido a isso, fabricantes menores também estão adotando a usinagem CNC. Os principais setores que usam máquinas CNC são o aeroespacial e o automobilístico. Forneci uma tabela que mostra a lista de setores e seu uso de máquinas CNC na seção abaixo.
| Setor | Peças fabricadas com máquinas CNC |
| Aeroespacial | Componentes do motor, lâminas de turbina, peças do trem de pouso, componentes estruturais, suportes |
| Automotivo | Blocos de motor, cabeçotes de cilindro, caixas de câmbio, carcaças de transmissão, peças automotivas personalizadas |
| Médico | Instrumentos cirúrgicos, implantes ortopédicos, implantes dentários, componentes protéticos, dispositivos médicos |
| Eletrônicos | Placas de circuito, dissipadores de calor, conectores, gabinetes, pequenos componentes de metal |
| Militar e Defesa | Componentes de armas, peças de aeronaves, peças de veículos, equipamentos de comunicação, sistemas de vigilância |
Lembre-se de que quase todos os setores de manufatura usam máquinas CNC até certo ponto. Entretanto, os setores mencionados acima dependem das máquinas CNC 100%. Em termos simples, esses setores não podem se sustentar sem elas. Acima de tudo, o uso de máquinas baseadas em CNC está aumentando a cada dia.
Perguntas frequentes
P1: Qual é a diferença entre usinagem NC e CNC?
NC indica Controle Numérico, enquanto CNC significa Controle Numérico Computadorizado. Ambos são semelhantes em termos de controle de uma máquina por meio de instruções codificadas. Entretanto, as máquinas CNC usam programas computadorizados para seu trabalho. O NC não usa esses programas.
Q2: Quem inventou a usinagem CNC?
John T. Parsons e Richard Kregg são considerados os inventores da usinagem CNC. Eles desempenharam um papel fundamental enquanto trabalhavam no MIT. Eles conseguiram fabricar a fresadora vertical Hydro-Tel da Cincinnati.
Q3: Por que a usinagem CNC é melhor do que os métodos de fabricação antigos?
As máquinas CNC podem criar facilmente formas complexas. Sua precisão é de 100% e elas oferecem resultados muito rápidos. Além disso, seu envolvimento na automação economiza o custo de contratação de mão de obra. Devido a esses benefícios, a usinagem CNC é preferida em relação às técnicas antigas.
Q4: Onde foi criada a usinagem CNC?
As primeiras máquinas CNC foram criadas no MIT (Massachusetts Institute of Technology). A Força Aérea dos EUA financiou esse instituto. John T. Parsons e Richard Kregg foram os principais cérebros por trás dessa criação.
Q5: Quem é o pai da usinagem CNC?
John T. Parsons é conhecido como o pai da usinagem CNC. Junto com Richard Kegg, ele inventou a primeira máquina CNC no MIT em 1952. Seus esforços em máquinas CNC são genuinamente reconhecidos. Além disso, em 1948, ele também fabricou lâminas de helicóptero usando o CNC.
Conclusão
A usinagem CNC tornou-se uma necessidade para os fabricantes. Ela produz peças e formas complexas com precisão e exatidão 100%. Muitas pessoas acreditam que a usinagem CNC não é muito antiga. Isso está errado, pois os esforços por trás dessa tecnologia começaram na década de 1950.
O que você tem hoje é o resultado de um avanço contínuo. No início, essas máquinas CNC tinham precisão e velocidade comprometidas. No entanto, o engenheiro continuou trabalhando e melhorando. Hoje, há diferentes tipos de máquinas disponíveis. Vamos agradecer e valorizar todos os que trabalharam no passado.