Prensa de balancín de Nicolás Briot (1626), diseñada por Leonardo da Vinci, y que supuso la puesta en marcha generalizada de la acuñación de moneda

Evolución hasta el siglo XVII

Desde la prehistoria, la evolución tecnológica de las máquinas-herramienta se ha basado en el

binomio herramienta-máquina. Durante siglos, la herramienta fue la prolongación de la mano

del hombre hasta la aparición de las primeras máquinas rudimentarias que ayudaron en su

utilización. Aunque en la antigüedad no existieron máquinas-herramienta propiamente dichas;

sin embargo, aparecieron dos esbozos de máquinas para realizar operaciones de torneado y

taladrado.

En ambos casos, utilizando una de las manos, era necesario crear un movimiento de rotación

de la pieza en el torneado y de la herramienta en el taladrado. Debido a esta necesidad nació

el llamado “arco de violín”, instrumento de accionamiento giratorio alternativo compuesto de

un arco y una cuerda, utilizado desde hace miles de años hasta la actualidad en que todavía

se utiliza de forma residual en algunos países. Hacia 1250 nació el torno de pedal y pértiga

flexible accionado con el pie, representando un gran avance sobre al accionado con arco de

violín puesto que permitía tener las manos libres para el manejo de la herramienta de

torneado.

Descubrió el principio de la prensa hidráulica, pero a nadie se le había ocurrido su aplicación

para usos industriales hasta que Bramach patenta en Londres su invención de una prensa

hidráulica en 1770. Pero parece que fueron los franceses hermanos Perier, entre 1796 a 1812,

quienes desarrollaron prensas hidráulicas para el acuñado de moneda. Es a partir de 1840

cuando Cavé inicia la fabricación de prensas hidráulicas de elevadas presiones.

Boceto de un torno de pedal y doble pértiga de Leonardo da Vinci, que no llegó a construirse por falta de medios (siglo XV)

Su inicio fue en la revolución industrial en 1770 las maquinas eran operadas a mano, al fin se tiende mas y mas a la automatización ayudo el vapor, electricidad y materiales avanzados.

 

fue John Wilkinson en 1775 quien construyó, por encargo de Watt, una mandrinadora mas avanzada técnicamente y de mayor precisión, accionada igual que las anteriores por medio de una rueda hidráulica. La máquina de Watt fue el origen de la primera revolución industrial; produciéndose trascendentales cambios tecnológicos, económicos y sociales; pero su construcción no hubiera sido posible sin la evolución técnica, como hemos visto, de la máquina-herramienta. La máquina de vapor proporcionó potencias y regularidad de funcionamiento inimaginables hasta ese momento; pero además no estaba supeditada a la servidumbre de un emplazamiento determinado.

Mandrinadora de J. Wilkinson accionada por rueda hidráulica, fabricada en 1775 por encargo de James Watt. Se consiguió una precisión “del espesor de una moneda de seis peniques en un diámetro de 72 pulgadas”

(Science Museum, 

Torno para cilindrar de Maudslay, que marcó una nueva era (1797). Su influencia en las máquinas-herramienta británicas perduró durante gran parte del siglo XIX a través de sus discípulos

Primera fresadora universal, fabricada por Joseph R. Brown en 1862. Estaba  equipada con divisor, consola con desplazamiento vertical, curso transversal y avance automático de la mesa longitudinal con la aplicación

de la transmisión Cardan

Co de Whitney, construida en 1818 para fabricar gran cantidad de fusiles en serie durante la guerra de la independencia americana. Destacaba un eje sinfín que se podía embragar y desembragar sobre una corona

dentada alojada en el husillo del carro.

Taladro de sobremesa totalmente metálico, con giro de eje porta brocas accionado a mano o por transmisión fabricado por Nasmyth en 1938 (Science Museum, Londres).

En 1945 al fin de la 2 guerra mundial se desarrollo la computadora electrónica.

En los 50´s se uso la computadora en una maquina herramienta.

No paso mucho tiempo hasta que la computación fue incorporada masivamente a la producción.

En los 60´s con los chips se reduce el costo de los controladores

Hacia 1942 surgió lo que se podría llamar el primer control numérico verdadero, debido a una necesidad impuesta por la industria aeronáutica para la realización de hélices de helicópteros de diferentes configuraciones.

Desarrollo Histórico del Control Numérico.Los primeros equipos de CN con electronica de valvulas, reles y cableados,

tenían un volumen mayor que las propias máquinas-herramientas, con unaprogramación manual en lenguajes máquina muy complejo y muy lenta de programar.Puede hablarse de cuatro generaciones de máquinas de control numérico deacuerdo con la evolución de la electronica utilizada.1. Valvulas electronicas y reles (1950).2. Transistores (1960).3. Circuitos integrados (1965).4. Microprocesadores (1975).A finales de los sesentas nace el control numérico por ordenador. Las funcionesde control se realizaban mediante programas en la memoria del ordenador de formaque pueden adaptarse facilmente con solo modificar el progama. En esta época losordenadores eran todavia muy grandes y costosos, la única solución practica para elCN era disponer de un ordenador central conectado a varias máquinas-herramientasque desarrollaban a tiempo compartido todas las funciones de control de las mismas.Esta tecnología se conoce con las siglas DNC (Direct Numerical Control - ControlNumerico Directo).A principios de los setentas se empezó a aplicar mas pequeño y económicoapareciendo asi el CNC ( Control Numerico Computarizado ), que permite que unmismo control numerico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin masque programar las funciones de control para cada máquina en particular.Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basanen máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones deprogramación y almacenamiento de programas y transmicion de los mismos a lasmáquinas para su ejecución.Los esfuerzos para eliminar la intervención humana en los procesos deproducción son una meta gerencial con la introducción de los conceptos de partesintercambiables y producción en masa. El control numerico puede proveer:1. Flexibilidad para incrementar la produccion de bajo nivel.2. Instrucciones almecenadas para disminuir la mano de obra directa.La tecnología de control numérico fue la primera aplicación del auxilio demanufactura computarizada (CAM), la aplicación de tecnología de proceso deinformación a la tecnología de automatización industrial. La máquina-herramienta decontrol numerico original fue desarrollada por contrato de la Fuerza Aérea por elInstituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en el laboratorio de servomecanismosmilitar para producir frecuentes y muy complejas partes modificadas en base aemergencias.La primera instalación comercial de equipo de control numerico fué en 1957. Lasmáquinas originales de control numérico fueron estandar como las fresadoras ytaladros.Tecnología de control fue desarrollada en paralelo con computadoras digitales,desde tubos de vacio pasando por transistores y circuitos integrados para los mascapaces y confiables minicomputadoras, miniprocesadores, basados en control de

unidades los cuales son referidos como computadora de control numerico (CNC). Elcontrol con alambrado fué menos flexible en su habilidad para leer y responder.En los CNC el alambrado lógico es reemplazado por software ejecutador, el dáal controlador su identidad. En adición provee parte del almacen del programa, ahoramuchos controladores aceptan operaciones de computo lógico tales como variables,ramales, y subrutinas en la parte de instrucción del programa. El programa de la partey nuestro programador es de la nueva creación de trabajadores de información en lanueva revolucion industrial de la información. Como desarrollo del progreso de latecnología de maquinado y control, se reconoció una necesidad para un método deprogramación para manipular y traducir información de tecnologia y manufactura paracrear un medio de control para partes complicadas de 3 dimenciones. La Fuerza Aereainició este proyecto (MIT), el resultado fué el sistema de asistencia por computadorallamado APT para herramientas programables completamente automáticas.Mientras más intervención humana fué quitada del equipo de operación,controles humanos, la accesibilidad del operador al proceso se ha minimizado. Estosprocesos son tales como corte con alambre electrico, corte con laser y maquinado aalta velocidad que pueden ser imposibles sin el control numerico.Evolucion del control computarizado en manufacturaSiglo XIV.- Se usó el primer aditamento con información secuenciada en los cilindroscon pernos en los relojes de las iglesias.1808.- Joseph M. Jacqaurd usó una hoja de metas perforadas para controlar agujas enlas tejedoras.1863.- M. Fourneaux patentó el primer piano automático , usando el principio de pasaraire a través de un rollo de papel perforado; llamandola pianola.1842.- Pascal construyó una calculadora mecánica.1834.- Babbage construyó una claculadora capaz de dar seis decimales.1940.- Aiken en E.U.A. y Zuse en Alemania usando relevadores construyeron laprimera máquina electrónica computable.1943.- Mauchly and Eckert construyeron la primera computadora electrónica ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer), contenía 18000 bulbos, 500,000conexiones soldadas amano,pesaba 30 toneladas, ocupaba 160 mts , su cargaelectrónica era de 174 kw.1948.- Se desarrollo el transistor.1959.- Se empezaron a construir circuitos integrados.1960.- Se empezarona construir computadoras en forma comercial.1965.- Se construyeron circuitos integrados en gran escala.1979.- Microprocesadores.1980.- Componentes de superficie.Maquinas de control numerico.El principal objetivo en el desarrollo de las máquinas de control numérico fué laprecisión. Para 1949 la idea ya tenía 500 años en la mente del hombre.1952.- John C. Parsons y el Instituto Tecnológico de Masachussetts desarrollaron laprimera máquina fresadora de control numérico, construida con bulbos, usando un

código binario y cinta perforadora.1954.- Se desarrolló un lenguaje sinmbólico llamado APT Automatically ProgrammedTool, Programación automática de la herramienta.1957.- La Bendix Co. comnezó a construir máquinas en forma comercial, usadasprimeramente por la fuerza aérea de E:U.1971.- Hasta este año la AIA (Aerospace Industry Association) el MIT y el ITRI(Illinois of Technology Research Institute) trabajaron en el desarrollo del lenguajeAPT.El lenguaje APT inicial era suficiente para operaciones de taladrado, torneado ofresado recto, sin embargo estas no son suficientes para las operaciones demaquinado.Cuando en 1976 se aplicó el microprocesador a las computadoras, se dió unenorme salto en el desarrollo del CNC, haciendose posible las interpolaciones rectas ycruvas entre ejes.1982.- Se desarrollaron los primeros sistemas flexibles de manufactura FMS1986.- Se desarrollaron los primeros sistemas de manufactura integrada. CIM