CAM (Computadora Aided Manufacturing, Manufactura Asistida por Computadora) y el CNC (Control Numérico por Computadora)
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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. -
(Control numérico computarizado). Es un sistema que permite controlar en todo momento la posición de un elemento físico, normalmente una herramienta que está montada en una máquina. Esto quiere decir que mediante un software y un conjunto de órdenes, controlaremos las coordenadas de posición de un punto (la herramienta) respecto a un origen (0,0,0 de máquina), o sea, una especie de GPS pero aplicado a la mecanización, y muchísimo más preciso.
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Durante la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de fabricar piezas complejas y precisas para la industria aeronáutica llevó a la idea del Control Numérico (NC). Esta tecnología utilizaba instrucciones codificadas para controlar máquinas herramientas, mejorando la precisión y eficiencia en la producción. Ver más.. -
Dos campos que han experimentado una evolución drástica a lo largo de los años son la contabilidad y el control numérico; este último experimentó importantes avances en CAM (fabricación asistida por computadora) y CNC (control numérico por computadora). A continuación presentamos una breve descripción de los principales avances en ambas áreas.
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El proyecto ENIAC (Computador e Integrador Numérico Eléctrico) original mente conocido como ´´Proyecto PX´´ fue diseñado y construido entre los años 1943 y 1945 en la escuela Moore de la Universidad de Pensilvania. -
John T. Parsons, en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y con financiamiento de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, comenzó a desarrollar el primer sistema de Control Numérico, utilizando un IBM 602A multiplier y un Swiss jig borer para producir helicópteros y piezas de avión. Ver más.. -
A medida que la Guerra Fría se intensificaba, surgió la necesidad de mejorar la eficiencia y la productividad en la fabricación de muchas máquinas y armas. Por ello, en 1952, Richard Kegg, junto con el MIT, fabricó la primera fresadora CNC conocida como Cincinnati Milacron Hydrotel. Más tarde, Richard Kegg solicitaría una patente para el Aparato Controlado por Motor para la Máquina Herramienta de Posicionamiento en 1958.
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En 1952, se presentó la primera máquina de fresado de tres ejes controlada por NC en el MIT. Este avance permitió fabricar piezas complejas con mayor precisión y redujo la dependencia de las habilidades manuales del operador. Richard Kegg y MIT crean el primer CNC milling machine, el Cincinnati Milacron Hydrote Ver más... -
Patrick Hanratty desarrolla el sistema CAD/CAM comercial, incluyendo el lenguaje de programación PRONTO, El doctor Patrick Hanratty es considerado el padre del CAD/CAM. [Ver más...](https://technicalfoamservices.co.uk/blog/blog-history-of-cad-cam/ -
El desarrollo del lenguaje APT (Automatically Programmed Tool) en 1958 permitió programar las máquinas NC de manera más eficiente. APT facilitó la creación de instrucciones detalladas para las máquinas, mejorando la flexibilidad y precisión en la manufactura. Ver más... -
Jack Kilbi, tras ser contratado por Texas Instruments crea el primer circuito integrado, el cual tiempo después remplazaría las válvulas de vacío y los transistores en la maquinaria. Esto produjo un gran paso en la industria, bajando el precio de los microcontroladores (MCU), lo que permitió que las maquinas tuvieran un sistema mas inteligente y programable -
Durante los años 60, las máquinas NC comenzaron a ser adoptadas ampliamente en la industria, mejorando la precisión y reduciendo los costos de producción. Este periodo vio la comercialización de máquinas NC, haciéndolas accesibles a una mayor variedad de industrias . -
Transistores y microprocesadores comienzan a ser utilizados en CNC Ver más... -
A principios de los 60 Iván Sutherland inventa en el laboratorio Lincoln (MIT) el primer sistema grafico CAD llamado "Sketchpad". Por el alto precio de estos ordenadores solo algunas compañías de aviación o automóviles desarrollaron en los 60 estos tipos de software. -
Durante los años 60, las máquinas NC se expandieron en la industria, mejorando la precisión y reduciendo costos. La introducción de microprocesadores en sistemas CNC en 1967 fue un hito crucial, permitiendo el desarrollo de sistemas CNC más flexibles y eficientes.
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En 1967, la introducción de microprocesadores revolucionó los sistemas de Control Numérico al permitir el desarrollo de Control Numérico por Computadora (CNC). Esto mejoró significativamente la flexibilidad, capacidad y eficiencia de las máquinas herramienta . -
En 1967 y 1972 CAD y CAM se integran en CNC, mejorando significativamente la precisión y eficiencia. Ver más... -
En los años 70, el uso de máquinas CNC se expandió rápidamente, reemplazando gradualmente las máquinas NC. Las capacidades mejoradas de las máquinas CNC permitieron una mayor automatización y precisión en la producción. -
Este tipo de software comenzó su migración de la pura investigación hacia su uso comercial. Aunque todavía el software fuera desarrollado por grupos internos de grandes fabricantes de automoción y aeroespaciales como General Motors, Mercedes-Benz, Renault, Nissan, Toyota, Lockheed, McDonnell-Douglas, Dassault. Dassault empresa Francesa de aviación desarrolla el primer programa CAD/CAM llamado DRAPO iniciales de definición y realización de aviones por ordenador. -
Avances en CNC y Emergencia de CAM
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La AIA (Aerospace Industry Association), el MIT, y el ITRI (Illinois of Technology Research Institute), trabajaron en el desarrollo del lenguaje APT, el cual inicialmente era suficiente para operaciones de taladrado, torneado o fresado recto. -
A principios de los setentas se empezó a aplicar más pequeño y económico apareciendo así el CNC (Control Numérico Computarizado), que permite que un mismo control numérico pueda aplicarse a varios tipos de máquinas distintas sin más que programar las funciones de control para cada máquina en particular. Las tendencias actuales de automatización total y fabricación flexible se basan en máquinas de CNC conectadas a un ordenador central con funciones de programación y almacenamiento de programas -
Se aplicó el microprocesador a las computadoras, se dio un enorme salto en el desarrollo del CNC, haciéndose posible las interpolaciones rectas y curvas entre ejes -
En 1976, comenzaron a surgir las primeras aplicaciones de Manufactura Asistida por Computadora (CAM). Estas aplicaciones integraron el diseño asistido por computadora con la manufactura, permitiendo una producción más eficiente y precisa. -
En 1977, se fundó Autodesk, marcando el inicio del desarrollo de software CAM. Autodesk se convirtió en un líder en el desarrollo de herramientas de software que revolucionaron la industria de la manufactura -
Durante los años 80, las herramientas CNC se volvieron más sofisticadas, incorporando capacidades de múltiples ejes y automatización avanzada. Estas mejoras aumentaron la precisión, eficiencia y capacidad de producción en la manufactura . -
Expansión y Mejoras
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Se crea Dassault System, así como también la empresa 3D/Eye Inc. se convierte en la pionera en 3D y tecnología de gráficos, basados en desarrollos de la Universidad de Cornell. Unigraphics presenta Unisolid, el primer sistema de modelado sólido sobre un ordenador PADL-2 -
En 1983, se lanzó Mastercam, uno de los programas CAM más populares. Mastercam facilitó la programación de máquinas CNC, permitiendo a los fabricantes crear piezas complejas con mayor facilidad y precisión . -
Se presenta MicroStation, desarrollo CAD para PC, basado en PseudoStationde Bentley System, que permitía ver dibujos en formato IGES -
En 1988, se lanzó SolidWorks, un software que integraba diseño CAD (Diseño Asistido por Computadora) y CAM. Esta integración mejoró la eficiencia del proceso de diseño y manufactura, permitiendo una mejor colaboración entre ingenieros y fabricantes . -
En 1989, las máquinas controladas por software CAD y CAM se convirtieron en el estándar industrial para las máquinas CNC. -
El software CAD-CAM se desarrolló para proporcionar tecnología completa de programación CNC de 2 y 3 ejes. Ver más.. -
Durante los años 90, la integración de sistemas CAD y CAM se volvió común, mejorando la eficiencia y reduciendo los tiempos de producción. Esta integración permitió un flujo de trabajo más coherente desde el diseño hasta la fabricación . -
A partir de los 90 la industria del CAD/CAM genera un volumen de mercado de miles de millones de euros con empresas como la francesa "Dassault Systems" con su famoso software "CATIA" o las estadounidenses "parametric technology" y "autodesk" entre otras muchas más. -
Integración y Optimización
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En 1995, se lanzó Pro/ENGINEER Wildfire, que integraba capacidades avanzadas de CAD, CAM y CAE (Ingeniería Asistida por Computadora). Esta plataforma permitió a los ingenieros diseñar, analizar y fabricar productos de manera más eficiente y precisa . -
General Motors firma el mayor contrato de la historia CAD/CAM con Unigraphics que da el salto a Windows el año anterior. -
En los años 2000, la tecnología CNC se integró con sistemas de manufactura digital y robots industriales. Esta integración aumentó la automatización y eficiencia en la producción, permitiendo a los fabricantes responder rápidamente a las demandas del mercado . -
Innovaciones y Digitalización
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FreeCAD comenzó en enero de 2001 cuando Jürgen Riegel empezó a trabajar en el proyecto Cas.CADE. Cas.CADE era un marco de desarrollo de software comercial que incluía un núcleo de modelado geométrico (o kernel CAD): fue publicado bajo una licencia de código abierto en el año 2000 y rebautizado como OpenCASCADE. -
En 2005, se lanzó Fusion 360, un software que combina CAD, CAM y CAE en una plataforma basada en la nube. Fusion 360 facilitó la colaboración y el acceso remoto, permitiendo a los equipos trabajar juntos desde diferentes ubicaciones. -
Durante los años 2010, la impresión 3D y las técnicas de manufactura aditiva se integraron con sistemas CAM y CNC. Esto expandió las posibilidades de fabricación, permitiendo la creación de piezas complejas y personalizadas con mayor facilidad. -
Avances Tecnológicos y Manufactura Inteligente
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Con la finalidad de atender a los requerimientos de la Gerencia General de formación Profesional, en el marco del Plan de Modernización de los Centros de Formación de la Institución para la puesta en servicio de Laboratorios Didácticos, con miras a la formación de trabajadores calificados en diferentes áreas ocupacionales, se ha elaborado este manual de Mecanizado por C.N.C. (Torno y Fresadora), realizando investigaciones y consultas a los especialistas, con los contenidos necesario -
En 2015, comenzó a tomar forma la Industria 4.0 y la manufactura inteligente, con un enfoque en la interconectividad, la automatización y el análisis de datos en tiempo real. Estas tecnologías permitieron a los fabricantes optimizar sus procesos y mejorar la calidad de sus productos . -
Un paso decisivo hacia la nueva era del manufacturing, según Unamuno, vendrá dada por las funcionalidades software que ofrezcan los controles numéricos. Para ello, los nuevos controles deberán ofrecer funciones estandarizadas que den respuesta a las necesidades existentes en diferentes áreas como pueden ser la virtualización y simulación de máquinas, monitorización de colisiones, seguridad en el manejo,
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Se lanzó Siemens NX, una plataforma avanzada de CAD, CAM y CAE que incluyó capacidades de manufactura aditiva y digitalización completa. Siemens NX mejoró la eficiencia y precisión en el diseño y la manufactura, permitiendo a las empresas mantenerse competitivas en un mercado en rápida evolución -
Durante los años 2020, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático comenzaron a aplicarse en sistemas CNC y CAM. Estas tecnologías mejoraron la precisión, optimizaron los procesos y permitieron el mantenimiento predictivo, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de producción . -
Las tecnologías emergentes como la realidad aumentada (AR) y la realidad virtual (VR) comenzaron a integrarse en los procesos de manufactura asistida por computadora. Estas tecnologías facilitaron el diseño, la capacitación y la inspección, mejorando la eficiencia y precisión en la producción.