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Controle Numérico

1950
  • John T. Parsons
Máquina CNC com painel de controle em uma oficina de fabricação automatizada.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O Controle Numérico (CN) é o controle automatizado de ferramentas de usinagem por meio de um programa composto por dados alfanuméricos codificados com precisão. Esse programa define a trajetória da ferramenta, a taxa de avanço, a velocidade e outros parâmetros operacionais. Os primeiros sistemas de CN utilizavam fita perfurada como meio de entrada, representando um salto tecnológico significativo em relação ao controle manual por meio de volantes ou gabaritos físicos.

O conceito de Controle Numérico (CN) surgiu no período pós-Segunda Guerra Mundial como uma solução para o desafio de fabricar perfis curvos complexos para pás de rotores de helicópteros e componentes de aeronaves. John T. Parsons, trabalhando para a empresa de sua família, a Parsons Corporation, idealizou o uso de dados de coordenadas matemáticas para definir a trajetória da ferramenta em uma fresadora. A ideia central era alimentar a máquina com uma série de pontos discretos que definiam uma superfície e fazer com que o sistema de controle da máquina movesse a ferramenta de corte entre esses pontos. Isso substituiu o método tradicional, que exigia muita habilidade, de usar gabaritos físicos (cames e traçadores) ou operação manual, que eram lentos e propensos a erros em formas complexas.

Em 1949, Parsons fez uma parceria com o Laboratório de Servomecanismos do MIT, financiado pela Força Aérea dos EUA, para concretizar esse conceito. O projeto resultou na primeira demonstração bem-sucedida de uma fresadora CNC em 1952. Esse protótipo utilizava um controlador baseado em válvulas eletrônicas que lia instruções de uma fita perfurada de papel com 2,54 cm de largura e 7 trilhas. A fita continha informações codificadas para as posições desejadas dos três eixos da máquina (X, Y, Z). Servomotores, recebendo sinais do controlador, movimentavam a mesa da máquina e a cabeça de corte até as coordenadas especificadas. A novidade era revolucionária: pela primeira vez, os movimentos de uma máquina-ferramenta eram governados não por um guia físico, mas por dados abstratos e programáveis. Isso desacoplou a geometria da peça de qualquer modelo físico mestre, introduzindo flexibilidade, repetibilidade e precisão sem precedentes no processo de fabricação. Estabeleceu as bases fundamentais para toda a usinagem automatizada subsequente.

UNESCO Nomenclature: 3301
Automação

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Revolucionário

Uso

Obsoleto

Precursores

  • O tear Jacquard utiliza cartões perfurados para controlar os padrões de tecelagem.
  • Pianos mecânicos (pianolas) que utilizam rolos de papel perfurado para automatizar a reprodução de música.
  • o desenvolvimento de servomecanismos para posicionamento e controle remotos
  • avanços na lógica booleana e na teoria da computação digital

Aplicações

  • máquinas de controle numérico computadorizado (CNC)
  • processos de fabricação automatizados
  • Robótica e automação industrial
  • 3d printing (additive manufacturing)
  • sistemas de inspeção automatizados

Patentes:

  • US2820187A

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: controle numérico, CN, automação, manufatura, fita perfurada, John T. Parsons, servomecanismo, usinagem, trajetória da ferramenta, história da automação.

Contexto histórico

Controle Numérico

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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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