Do lat pięćdziesiątych dane dotyczące pracy maszyn CNC pochodziły głównie z kart perforowanych, które były produkowane głównie w żmudnych procesach ręcznych.Punktem zwrotnym w rozwoju CNC jest to, że wymiana karty na sterowanie komputerowe bezpośrednio odzwierciedla rozwój technologii komputerowej, a także programów komputerowego wspomagania projektowania (CAD) i komputerowego wspomagania wytwarzania (CAM).Przetwarzanie stało się jednym z pierwszych zastosowań nowoczesnej technologii komputerowej.
Chociaż silnik analityczny opracowany przez Charlesa Babbage'a w połowie XIX wieku jest uważany za pierwszy komputer we współczesnym sensie, wir komputerów czasu rzeczywistego w Massachusetts Institute of Technology (MIT) I (również urodzony w laboratorium maszyn serwo) jest pierwszy na świecie komputer z obliczeniami równoległymi i pamięcią z rdzeniem magnetycznym (jak pokazano na poniższym rysunku).Zespół mógł wykorzystać maszynę do kodowania sterowanej komputerowo produkcji taśmy perforowanej.Oryginalny gospodarz używał około 5000 lamp próżniowych i ważył około 20000 funtów.
Powolny postęp rozwoju komputerów w tym okresie był częścią problemu w tamtym czasie.Poza tym ludzie, którzy próbują sprzedać ten pomysł, tak naprawdę nie znają się na produkcji - są tylko ekspertami komputerowymi.W tamtym czasie koncepcja NC była tak dziwna dla producentów, że rozwój tej technologii był wówczas bardzo powolny, przez co armia amerykańska musiała w końcu wyprodukować 120 maszyn NC i wydzierżawić je różnym producentom, aby zacząć popularyzować ich zastosowanie .
Harmonogram ewolucji od NC do CNC
Połowa lat 50.:Kod G, najczęściej używany język programowania NC, narodził się w laboratorium serwomechanizmu w Massachusetts Institute of technology.Kod G służy do informowania skomputeryzowanych obrabiarek, jak coś zrobić.Polecenie jest wysyłane do sterownika maszyny, który następnie informuje silnik o prędkości ruchu i ścieżce, którą należy podążać.
1956:siły powietrzne zaproponowały stworzenie ogólnego języka programowania do sterowania numerycznego.Nowy dział badawczy MIT, kierowany przez Douga Rossa i nazwany Computer Applications Group, zaczął studiować propozycję i rozwijać coś, co później nazwano automatycznie programowanym narzędziem języka programowania (APT).
1957:stowarzyszenie przemysłu lotniczego i wydział lotnictwa współpracowały z MIT w celu ujednolicenia pracy apt i stworzyły pierwszą oficjalną maszynę CNC.Apt, stworzony przed wynalezieniem interfejsu graficznego i FORTRAN, wykorzystuje tekst tylko do przenoszenia geometrii i ścieżek narzędzi do maszyn sterowanych numerycznie (NC).(późniejsza wersja została napisana w FORTRAN, a apt została ostatecznie wydana na polu cywilnym.
1957:podczas pracy w General Electric amerykański informatyk Patrick J. Hanratty opracował i wydał wczesny komercyjny język programowania NC o nazwie Pronto, który położył podwaliny pod przyszłe programy CAD i przyniósł mu nieformalny tytuł „ojca cad/cam”.
„11 marca 1958 r. narodziła się nowa era produkcji produkcyjnej. Po raz pierwszy w historii produkcji wiele elektronicznie sterowanych maszyn wielkoskalowych pracowało jednocześnie jako zintegrowana linia produkcyjna. Maszyny te były prawie bezobsługowe i może wiercić, wiercić, frezować i przekazywać nieistotne części między maszynami.
1959:Zespół MIT zorganizował konferencję prasową, aby zaprezentować nowo opracowane obrabiarki CNC.
1959:siły powietrzne podpisały roczny kontrakt z laboratorium systemów elektronicznych MIT na opracowanie „projektu projektowania wspomaganego komputerowo”.Powstały projekt inżynierii automatyzacji systemu (AED) został udostępniony publicznie w 1965 roku.
1959:General Motors (GM) zaczął studiować to, co później nazwano projektowaniem wspomaganym komputerowo (DAC-1), które było jednym z najwcześniejszych graficznych systemów CAD.W następnym roku przedstawili IBM jako partnera.Rysunki można skanować do systemu, który je digitalizuje i można je modyfikować.Następnie inne oprogramowanie może przekonwertować linie na kształty 3D i wyprowadzić je w celu wysłania do frezarki.DAC-1 został wprowadzony do produkcji w 1963 roku i zadebiutował publicznie w 1964 roku.
1962:uruchomiono pierwszy komercyjny ploter elektroniczny systemu CAD (EDM) do grafiki komercyjnej opracowany przez firmę itek, wykonawcę usług obronnych w USA.Została przejęta przez korporację danych kontrolnych, firmę zajmującą się komputerami mainframe i superkomputerami, a nazwę zmieniono na digigrafię.Początkowo był używany przez Lockheed i inne firmy do produkcji części produkcyjnych do wojskowego samolotu transportowego C-5 Galaxy, pokazując pierwszy przypadek kompleksowego systemu produkcyjnego cad/cnc.
Magazyn Time w tym czasie napisał artykuł na temat EDM w marcu 1962 roku i wskazał, że projekt operatora wszedł przez konsolę do taniego komputera, który mógł rozwiązywać problemy i przechowywać odpowiedzi w postaci cyfrowej i mikrofilmach w swojej bibliotece pamięci.Wystarczy nacisnąć przycisk i narysować szkic lekkim piórem, a inżynier może wejść w bieżący dialog za pomocą EDM, w ciągu milisekundy przywołać na ekran dowolny ze swoich wczesnych rysunków i dowolnie zmieniać ich linie i krzywe.
Ivan Sutherland studiuje TX-2
Schemat ideowy rozświetlacza
W tamtych czasach projektanci mechanicy i elektrycy potrzebowali narzędzia, które przyśpieszy żmudną i czasochłonną pracę, którą często wykonywali.Aby sprostać tej potrzebie, Ivan E. Sutherland z Wydziału Elektrotechniki w MIT stworzył system, dzięki któremu komputery cyfrowe stają się aktywnym partnerem dla projektantów.
Obrabiarki CNC zyskują trakcję i popularność
W połowie lat 60. pojawienie się niedrogich małych komputerów zmieniło reguły gry w branży.Dzięki nowej technologii tranzystorów i pamięci rdzeniowej te potężne maszyny zajmują znacznie mniej miejsca niż dotychczas używane komputery typu mainframe wielkości pomieszczenia.
Małe komputery, znane wówczas również jako komputery średniej klasy, mają oczywiście bardziej przystępne ceny, uwalniając je od ograniczeń poprzednich firm czy armii, a potencjał dokładności, niezawodności i powtarzalności przekazują małym firmom, przedsiębiorstwom.
W przeciwieństwie do tego, mikrokomputery to 8-bitowe jednoużytkownikowe, proste maszyny z prostymi systemami operacyjnymi (takimi jak MS-DOS), podczas gdy subminiaturowe komputery są 16-bitowe lub 32-bitowe.Do przełomowych firm należą Dec, Data General i Hewlett Packard (HP) (obecnie określa się mianem „serwerów”).
Na początku lat 70. powolny wzrost gospodarczy i rosnące koszty zatrudnienia sprawiły, że obróbka CNC wydawała się dobrym i opłacalnym rozwiązaniem, a zapotrzebowanie na tanie obrabiarki z systemem NC wzrosło.Chociaż amerykańscy badacze koncentrują się na branżach wysokiej klasy, takich jak oprogramowanie i lotnictwo, Niemcy (w latach 80. dołączyły do nich Japonia) koncentrują się na rynkach o niskich kosztach i przewyższają Stany Zjednoczone pod względem sprzedaży maszyn.Jednak w tej chwili istnieje szereg amerykańskich firm i dostawców CAD, w tym UGS Corp., computervision, applicon i IBM.
W latach 80., wraz ze spadkiem kosztów sprzętu opartego na mikroprocesorach i pojawieniem się sieci lokalnej (LAN), połączonej z innymi siecią komputerową, pojawił się również koszt i dostępność obrabiarek CNC.W drugiej połowie lat 80. małe komputery i duże terminale komputerowe zostały zastąpione przez sieciowe stacje robocze, serwery plików i komputery osobiste (PCS), pozbywając się tym samym maszyn CNC uczelni i firm, które je tradycyjnie instalowały (ponieważ są jedynymi drogie komputery, które mogą sobie pozwolić na towarzyszenie im).
W 1989 roku Narodowy Instytut Standardów i Technologii w Departamencie Handlu USA stworzył projekt ulepszonego sterownika maszyny (EMC2, później przemianowany na linuxcnc), który jest systemem oprogramowania gnu/linux o otwartym kodzie źródłowym, który wykorzystuje komputer ogólnego przeznaczenia do sterowania CNC maszyny.Linuxcnc toruje drogę ku przyszłości osobistych obrabiarek CNC, które wciąż są pionierskimi aplikacjami w dziedzinie informatyki.
Czas publikacji: 19 lipca-2022