Uno de los conceptos más básicos en la tecnología de fabricación avanzada es el control numérico (NC). Antes de la llegada de las máquinas CNC, todas las máquinas herramientas se operaban y controlaban manualmente. En muchas de las limitaciones asociadas con el control manual de las máquinas herramienta, puede que no haya una restricción más importante que las habilidades operativas. Bajo control manual, la calidad del producto está directamente relacionada con la habilidad del operador. El control digital es el primer paso en el control de la máquina herramienta. El control digital se refiere al control de máquinas herramienta y otros sistemas de fabricación mediante el uso de instrucciones de símbolos pregrabados. El técnico de NC no opera la máquina, sino que escribe un programa que envía instrucciones a la máquina herramienta. Para una máquina de control numérico, debe interactuar con un dispositivo para recibir y decodificar las instrucciones del programa, el lector. Para superar las limitaciones del operador humano, se desarrolló el sistema de control numérico y se llevó a cabo el experimento. Las máquinas de control digital son más precisas que las máquinas manuales, lo que puede hacer que las piezas sean más uniformes, más rápidas y con menores costos de procesamiento a largo plazo. El desarrollo de NC llevó a la innovación de varias otras tecnologías de fabricación: mecanizado de descarga, corte por láser, soldadura por haz de electrones.
La importancia de la máquina herramienta CNC y su historial de desarrollo
El control digital también permite que la máquina sea más flexible que los predecesores manuales. La máquina CNC puede producir automáticamente una amplia gama de piezas, cada una con una variedad de procesos de mecanizado complicados. El control digital permite a los fabricantes utilizar máquinas herramienta controladas manualmente y procesos para producir productos desde una perspectiva económica. Al igual que muchas tecnologías avanzadas, NC nació en el laboratorio del Instituto Tecnológico de Massachusetts. El concepto de NC fue desarrollado por la fuerza aérea de los EE. UU. A principios de la década de 1950. En la etapa más temprana, la máquina CNC puede cortar la línea de manera efectiva y efectiva. Sin embargo, la trayectoria curva es un problema porque la máquina debe estar programada para realizar una serie de pasos horizontales y verticales para producir la curva. Cuanto más corta sea la línea en el escalón, más suave será la curva y el cálculo de cada segmento de línea en el escalón. Este problema condujo al desarrollo del lenguaje de herramienta de programación automática (APT) en 1959. Este es un lenguaje de programación especial para NC, que usa frases similares al inglés para definir la geometría de las partes, describir la configuración de la herramienta y especificar las acciones necesarias. El desarrollo del lenguaje APT es un gran paso adelante en el desarrollo de estos USOS hoy en día. Estas máquinas tienen circuitos lógicos fijos. Estos programas fueron escritos en papel perforado y luego reemplazados por cinta de plástico magnética. Un lector de cinta se utiliza para explicar las instrucciones en cinta para la máquina. Todo esto representa una gran mejora en el control de la máquina herramienta. Sin embargo, en este punto, NC encontró algunos problemas durante el proceso de desarrollo. Un problema importante es la fragilidad del medio de cinta perforada. En el proceso de procesamiento, es muy común que la cinta de papel que contiene instrucciones de programación se rompa o rasgue en el proceso de procesamiento. Este problema se ve agravado por el hecho de que cada parte se produce en una máquina herramienta, y la cinta que lleva las instrucciones debe volver a ejecutarse a través del lector. Si existe la necesidad de producir 100 porciones de una pieza determinada, también debe pasar la cinta de papel a través del lector 100 púas separadas. Los cinturones de papel frágiles no pueden soportar el rigor del entorno del taller y su reutilización. Esto condujo al desarrollo de una cinta de plástico magnética especial. Aunque las instrucciones del programa en el papel son una serie de agujeros perforados en la cinta, la cinta de plástico actúa como una serie de puntos magnéticos. La cinta de plástico es mucho más resistente que la cinta de papel, lo que resuelve el problema de las roturas y roturas frecuentes. Sin embargo, tiene otros dos problemas. Lo más importante es que es difícil o imposible cambiar las instrucciones en la cinta. Para realizar el ajuste más pequeño en el programa de instrucción, es necesario interrumpir la operación de procesamiento y crear nuevas cintas. También necesita pasar la cinta por el lector varias veces, porque hay una porción que hacer. Afortunadamente, la tecnología informática se hizo realidad y pronto resolvió el problema de NC asociado con el papel perforado y la cinta de plástico. El desarrollo de un concepto llamado control digital directo (DNC) resuelve el problema del papel y la cinta plástica asociada con el control digital y simplemente elimina la cinta como medio para llevar las instrucciones del programa. En el control digital directo, la máquina está conectada al host mediante un enlace de transmisión de datos. La máquina herramienta se almacena en la computadora host y se envía a la máquina herramienta a través del enlace de transmisión de datos. El control digital directo es el paso principal de la cinta perforada y la cinta plástica. Sin embargo, está sujeto a las mismas limitaciones que todas las tecnologías que dependen de las computadoras host. Cuando la computadora host está inactiva, la máquina también tendrá tiempo de inactividad. Este problema ha llevado al desarrollo del control numérico de la computadora.
