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Control numérico

1950
  • John T. Parsons
Máquina CNC con panel de control en un taller de fabricación automatizado.

El control numérico (CN) es el control automatizado de las herramientas de mecanizado mediante un programa compuesto por datos alfanuméricos codificados con precisión. Este programa dicta la trayectoria de la herramienta, el avance, la velocidad y otros parámetros operativos. Los primeros sistemas de control numérico utilizaban cintas de papel perforadas como medio de entrada, lo que supuso un importante salto tecnológico con respecto al control manual mediante volantes o plantillas físicas.

El concepto de control numérico (CN) surgió en la época posterior a la Segunda Guerra Mundial como solución al reto de fabricar perfiles curvos complejos para palas de rotor de helicópteros y componentes de aviones. John T. Parsons, que trabajaba para la empresa de su familia, Parsons Corporation, concibió el uso de datos matemáticos de coordenadas para definir la trayectoria de la herramienta de una fresadora. La idea central consistía en introducir en la máquina una serie de puntos discretos que definieran una superficie y hacer que el sistema de control de la máquina moviera la herramienta de corte entre esos puntos. De este modo se sustituía el método tradicional, que requería mucha destreza, de utilizar plantillas físicas (levas y trazadores) u operaciones manuales, que eran lentas y propensas a errores en el caso de formas complejas.

En 1949, Parsons se asoció con el Laboratorio de Servomecanismos del MIT, financiado por las Fuerzas Aéreas estadounidenses, para hacer realidad este concepto. El proyecto dio lugar a la primera demostración con éxito de una fresadora de control numérico en 1952. Este prototipo utilizaba un controlador basado en un tubo de vacío que leía las instrucciones de una cinta de papel perforado de 7 pistas y 1 pulgada de ancho. La cinta contenía información codificada para las posiciones deseadas de los tres ejes de la máquina (X, Y, Z). Los servomotores, que recibían señales del controlador, accionaban la mesa de la máquina y el cabezal de corte hasta las coordenadas especificadas. La novedad era revolucionaria: por primera vez, los movimientos de una máquina herramienta no se regían por una guía física, sino por datos abstractos y programables. Esto desvinculaba la geometría de la pieza de cualquier patrón maestro físico, introduciendo una flexibilidad, repetibilidad y precisión sin precedentes en el proceso de fabricación. Sentó las bases de todo el mecanizado automatizado posterior.

UNESCO Nomenclature: 3301
- Automatización

Tipo

Sistema abstracto

Disrupción

Revolucionario

Utilización

Obsoleto

Precursores

  • el uso de tarjetas perforadas en el telar jacquard para controlar los patrones de tejido
  • Pianolas que utilizan rollos de papel perforado para automatizar la reproducción de música
  • el desarrollo de servomecanismos para posicionamiento y control remoto
  • Avances en la lógica booleana y la teoría de la computación digital

Aplicaciones

  • máquinas de control numérico por computadora (CNC)
  • procesos de fabricación automatizados
  • robótica y automatización industrial
  • impresión 3d (fabricación aditiva)
  • sistemas de inspección automatizados

Patentes:

  • US2820187A

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