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Controllo numerico

1950
  • John T. Parsons
Macchina CNC con pannello di controllo in un'officina di produzione automatizzata.

Il controllo numerico (NC) è il controllo automatizzato degli utensili di lavorazione mediante un programma composto da dati alfanumerici codificati con precisione. Questo programma detta il percorso dell'utensile, la velocità di avanzamento, la velocità e altri parametri operativi. I primi sistemi NC utilizzavano il nastro di carta perforata come supporto di input, segnando un significativo salto tecnologico rispetto al controllo manuale tramite volantini o sagome fisiche.

Il concetto di controllo numerico (NC) è emerso nel secondo dopoguerra come soluzione alla sfida di produrre complessi profili curvi per le pale dei rotori degli elicotteri e i componenti degli aerei. John T. Parsons, lavorando per l'azienda di famiglia, la Parsons Corporation, concepì l'utilizzo di dati matematici di coordinate per definire il percorso utensile di una fresatrice. L'idea di base era quella di fornire alla macchina una serie di punti discreti che definissero una superficie e che il sistema di controllo della macchina spostasse l'utensile da taglio tra questi punti. In questo modo si sostituiva il metodo tradizionale, che richiedeva molta abilità, di utilizzare sagome fisiche (camme e tracciatori) o operazioni manuali, che erano lente e soggette a errori per le forme complesse.

Nel 1949, Parsons collaborò con il MIT Servomechanisms Laboratory, finanziato dalla U.S. Air Force, per portare a compimento questo concetto. Il progetto portò alla prima dimostrazione di successo di una fresatrice a controllo numerico nel 1952. Questo prototipo utilizzava un controllore basato su un tubo a vuoto che leggeva le istruzioni da un nastro di carta perforata largo 1 pollice e con 7 tracce. Il nastro conteneva informazioni codificate per le posizioni desiderate dei tre assi della macchina (X, Y, Z). I servomotori, ricevendo i segnali dal controller, azionavano la tavola della macchina e la testa di taglio alle coordinate specificate. La novità era rivoluzionaria: per la prima volta, i movimenti di una macchina utensile non erano governati da una guida fisica, ma da dati astratti e programmabili. In questo modo, la geometria del pezzo era svincolata da qualsiasi modello fisico, introducendo una flessibilità, una ripetibilità e una precisione senza precedenti nel processo di produzione. Questo sistema ha gettato le basi per tutte le successive lavorazioni automatizzate.

UNESCO Nomenclature: 3301
- Automazione

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Obsoleto

Precursori

  • l'uso del telaio jacquard di schede perforate per controllare i modelli di tessitura
  • pianoforti meccanici (pianole) che utilizzano rotoli di carta perforata per automatizzare la riproduzione musicale
  • lo sviluppo di servomeccanismi per il posizionamento e il controllo a distanza
  • progressi nella logica booleana e nella teoria del calcolo digitale

Applicazioni

  • macchine a controllo numerico computerizzato (CNC)
  • processi di produzione automatizzati
  • robotica e automazione industriale
  • stampa 3d (produzione additiva)
  • sistemi di ispezione automatizzati

Brevetti:

  • US2820187A

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