Histórico

Precursoras das modernas máquinas de comando numérico foram a máquina de cartões perfurados de Joseph Jacquard (1801) que estabelecia os padrões dos tecidos produzidos e as pianolas (»1860) que eram controladas por cilindros com pinos salientes ou rolos de papel perfurados através dos quais passava ar.
Há uma certa disputa sobre quem é responsável pelo desenvolvimento da tecnologia de comando numérico. Muitas empresas e instituições trabalharam concomitantemente no conceito de máquinas de comando numérico durante a década de 40.
Provavelmente a primeira aplicação de comando numérico é devida a John C. Parsons da Parsons Corporation de Traverse City, Michigan, produtor de rotores de helicópteros. Na época não conseguiam produzir gabaritos para os rotores na velocidade necessária o que levou Parsons a conectar um "computador" da época com uma máquina operatriz. Inicialmente, Parsons utilizou carões perfurados para codificar as informações para o sistema Digitron, como foi chamado.
Em 1949 a Força Aérea americana (U.S. Air Force) contrata a Parsons para realizar um estudo da aplicação os sistemas de comando numérico para
acelerara a produção de componentes de seus aviões e mísseis, cada vez mais complexos. A Parsons por sua vez sub-contratou o laboratório de Servomecanismos do Massachusetts Institute of Technology (MIT). Uma fresadora de três eixos - Hydrotel, da Cincinnati Milling Machine Company, foi escolhida como veículo para a experiência. Os controles de copiagem foram removidos e a máquina aparelhada com equipamento de comando numérico. O resultado do trabalho, foi um protótipo das máquinas de comando numérico atuais. Os pesquisadores do MIT criaram o termo "numerical control" ou comando numérico.
Muito do desenvolvimento foi promovido pela U.S. Air Force, na produção de estruturas de avançados aviões militares à jato, com construção num curto espaço de tempo, entre o projeto e a fabricação, em pequenos lotes de peças, constituindo-se em excelente oportunidade para o teste do comando numérico.
Em fins da década de 50, os fabricantes de aviões incrementaram grandemente o uso de equipamento de comando numérico, com geração contínua de contornos. Estas indústrias asseguraram grande progresso naquele período, pelo cumprimento do programa de produção, obtenção do grau de precisão exigido no produto, a custos compatíveis, os quais não poderiam ter sido obtidos sem o comando numérico.
Ainda na década de 50 o método prático para aumentar o rendimento das máquinas existentes, num curto período de tempo, era a adaptação de comando numérico, apesar do considerável retrabalho. Entretanto, no fim desta década, esta iniciativa deixou de ser a mais viável, pois a partir de 1955 as vendas deste tipo de máquina começaram a crescer e o preço a cair devido em parte a aceitação do comando numérico na indústria e em parte a contínua miniaturização dos componentes eletrônicos necessários. Das válvulas aos circuitos integrados de grande escala ( VLSICs) os componentes diminuíram em tamanho e custo. E a produção e confiabilidade das máquinas aumentou, e as máquinas comandadas numericamente continuaram a impressionar realizando operações previamente consideradas impossíveis ou impraticáveis, com melhor precisão e repetibilidade que os métodos convencionais.
Em 1957 iniciou-se uma revolução no sistema de manufatora, intensificando-se o uso de máquinas de comando numérico. Surgiu um grande número de fabricantes de máquinas e de controles no mercado, sendo que alguns fabricantes passaram também a fabricar seus próprios controles. A partir de novembro de 1959, equipamentos com controles de posicionamento ponto a ponto e geração contínua de contornos, foram melhorados pelo trocador automático de ferramentas, o qual foi desenvolvido por uma fábrica de usinagem de metais para uso próprio.
Aplicações de controle de posicionamento começaram a crescer e logo o número de máquinas instaladas com este controle ultrapassou o daqueles de copiagem contínua de contorno. Haja visto, que em 1961, apareceu a primeira furadeira com posicionamento da mesa controlado por programa, notável por seu baixo preço quando comprada a outras máquinas de comando numérico da época.
Em fins de 1962, todos os maiores fabricantes de máquinas ferramentas estavam empenhados no controle numérico. Sendo que hoje poucos não oferecem este tipo de produto.
Com grande número de concorrentes e as diversificações existentes houve a necessidade de padronização. Nos estágios iniciais o comando numérico necessitava de estreita coordenação de esforços técnicos nas áreas de codificação, formatos de dados de entrada, terminologia, sistema organizacional, os quais eram necessários principalmente para facilitar o intercâmbio de lotes de encomendas entre os fabricantes de aviões. Dessa forma, através de estudos organizados pela E.I.A. a partir de 1958, houve a possibilidade de padronização do formato de dados de entrada conforme padrão RS-244.
Comumente eram usadas fitas perfuradas como dados de entrada com as instruções dos dados referentes á peça e condições de usinagem, definidas pelo programador. Estas fitas podem ser executadas tanto pelo sistema manual como através do auxílio do computador.
A programação manual também podia, e em boa parte das máquinas atuais ainda pode, ser feita através de teclados alfanuméricos presentes conectados as máquinas de comando numérico, principalmente onde a simplicidade do trabalho a ser feito e a natureza da operação, não justificam gastos com sofisticação de métodos de programação. Por outro lado, o uso de programação com auxílio do computador, proporciona, além da rapidez, uma maior segurança contra erros.
Para que houvesse a possibilidade de uso de computadores no auxílio a programação das máquinas foram desenvolvidos vários estudos visando um sistema de linguagem adequado, de tal maneira a se ter facilidade de programação. A primeira linguagem a ser desenvolvida para tal fim foi o APT (Automatically Programed Tool) pelo MIT em 1956. Para geração contínua de contornos foram desenvolvidas novas linguagens como Auto Prompt (Automatic Programmink of Machine Tools) -programa tridimensional, Adapt (1964 - Air Force Developed APT ou Adaptatoin of APT) - versão simplificada tridimensional, Compact II, Action e outras. Em todas estas linguagens existe um objetivo básico de simplificação das palavras e das terminologias utilizadas.
Nos anos 70 foram introduzidas as máquinas CNC que passaram a depender menos da parte de "hardware", essencial nos circuitos das anteriores dos anos 60, e ter seu funcionamento baseado muito mais no "software". Os avanços substituíram a entrada manual de dados e as fitas perfuradas por armazenamento em disquete dos programas ou comunicação remota, e atualmente é possível inserir dados na máquina a partir de uma grande variedade de programas e linguagens.
Nos anos 80 a necessidade de elevar a produção com precisão chegou às empresas, sobretudo norte-americanas e européias, que estavam extremamente preocupadas com os reduzidos aumentos de produtividade obtidos por seus trabalhadores desde o início dos anos 80. Estes fatos levaram a uma aumento considerável na automação, principalmente nos EUA, numa tentativa de reconquistar uma posição competitiva numa mercado global. Essas necessidades levaram uma maior confiança em "software" para programar equipamentos automáticos e máquinas CNC.
Os principais fatores que induziram à pesquisa, aparecimento e introdução do uso de máquinas operatrizes comandadas numericamente foram :
O avanço tecnológico durante e após a segunda guerra mundial .
A necessidade de adaptação dos equipamentos aos conceitos de fabricação como baixo custo em pequenos lotes .
Produtos de geometria complexa e alta precisão
Menor tempo entre projeto do produto e início da fabricação do mesmo.