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Una historia de precisión 'cortante'

Hay un adagio de larga data en la carpintería y la carpintería: medir dos veces, cortar una vez. A medida que la civilización creció y evolucionó desde hace millones de años, cuando se usaban herramientas de corte primitivas para cazar y recolectar alimentos, la necesidad de herramientas de corte más precisas creció y evolucionó con ella.


Desde los primeros días de las herramientas de corte hechas de piedra, el concepto de cortar ha sido el mismo: separar objetos mediante una fuerza altamente dirigida. También se han mantenido ciertas dos ideas relacionadas: el material del que está hecha la herramienta de corte debe ser más duro que el material que está cortando y la tensión en el punto de contacto entre la herramienta y el material debe aumentar hasta que el material se rompa en ese punto de contacto.

Una de las primeras evoluciones en las herramientas de corte ocurrió en la Edad del Bronce cuando descubrimos que el cobre se podía fundir y moldear en herramientas más resistentes y finas. Esta era también trajo el auge de la metalurgia, lo que dio lugar a aleaciones y herramientas de corte más duras, duras y resistentes.


A través de la metalurgia, también llegamos a comprender los materiales a un nivel micro, como comprender la dislocación de los granos en el metal a nivel atómico y ser capaces de manipular estas dislocaciones para proporcionar herramientas de corte más fuertes. Este es probablemente uno de los primeros ejemplos de mejora intencionada de un producto a través de un proceso de fabricación.


A medida que la metalurgia y la sociedad progresaban, el mundo vio el hierro, luego el acero, cada uno superando al otro en resistencia, dureza y capacidad para "alearse" con otros materiales. Los procesos para aumentar la eficiencia y reducir el costo de producción de estas aleaciones continuaron hasta la década de 1900, culminando un poco, por así decirlo, con la capacidad de producir hasta 100 toneladas de acero en un solo horno.


Sin embargo, a principios del siglo XIX, se estaban logrando avances en la precisión de las herramientas que fabricamos. Irónicamente, desde los primeros días de las herramientas de piedra, las herramientas se estaban utilizando para hacer mejores herramientas. A medida que avanzábamos con esta idea, la precisión se volvió tan importante para las herramientas de corte como la resistencia de los materiales con los que estaban hechas (Verdad No. 1). La invención del torno permitió el reposicionamiento preciso de una herramienta de corte durante el proceso de producción en masa, que es el término que se adoptó, y que persiste hasta el día de hoy, para describir la capacidad de producir piezas intercambiables, réplicas exactas, por así decirlo. , con gran precisión, eficiencia y menor costo. A fines de ese siglo, estas “máquinas-herramienta” más precisas, como tornos, molinos, amoladoras y sierras, eran estándar en el proceso de fabricación.


Solo algunas de las invenciones de máquinas-herramienta más notables incluyen:


  • Una máquina que aburría los cilindros del motor desarrollada por John Wilkinson en 1775.

  • Un torno con motor de roscado diseñado y construido por Henry Maudslay en 1797. El torno presentaba un tornillo de avance, acoplado al eje del torno, que avanzaba la herramienta a una velocidad constante que garantizaba roscas precisas.

  • El modelador inventado por James Nasmyth. Es una máquina en la que una pieza de trabajo se puede sujetar horizontalmente a una mesa y trabajar con un cortador con un movimiento alternativo para cepillar, cortar o mecanizar superficies. Nasmyth también inventó el martillo de vapor.

  • La fresadora inventada por Eli Whitney en 1818.

  • Y los abrasivos artificiales se desarrollaron a fines del siglo XIX que llevaron a las máquinas de pulir y la demostración de CH Norton de pulir el cigüeñal de un automóvil en 15 minutos, un proceso que anteriormente requería cinco horas.


El siguiente gran impacto, más parecido a un cráter, en las herramientas de corte, como en muchas otras industrias, individuos y sociedades enteras, provino de la computadora. Más específicamente para herramientas de corte, la máquina de control numérico por computadora o CNC. Con las computadoras al volante, las máquinas herramienta se volvieron altamente precisas y repetibles. Más recientemente, las herramientas de corte han superado la idea de un metal más fuerte que corta un metal más débil para incorporar tecnología como cortadores láser y de plasma y se han aventurado en un área de precisión más allá de la de una simple computadora para incluir robótica, automatización, inteligencia artificial y máquinas. aprendiendo.

¡Los proliferadores de la regla de medir dos veces una vez estarían orgullosos!


Fuente: qualitymag


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