A CNC megmunkálási technológia története, 2. rész: Evolúció az NC-ről a CNC-re

Az 1950-es évekig a CNC gépek működésének adatai főként lyukkártyákról származtak, amelyeket főként fáradságos kézi eljárásokkal állítottak elő.A CNC fejlődésének fordulópontja, hogy a kártya számítógépes vezérlésre váltása közvetlenül tükrözi a számítástechnika, valamint a számítógéppel segített tervezés (CAD) és a számítógéppel segített gyártási (CAM) programok fejlődését.A feldolgozás a modern számítástechnika egyik első alkalmazásává vált.

new_img

Bár a Charles Babbage által az 1800-as évek közepén kifejlesztett elemzőmotort tekintik az első modern értelemben vett számítógépnek, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) valós idejű számítógépes forgószél I (szintén a szervogépészeti laboratóriumban született) a a világ első számítógépe párhuzamos számítással és mágneses magmemóriával (az alábbi ábrán látható módon).A csapat a gép segítségével kódolhatta a perforált szalag számítógép által vezérelt gyártását.Az eredeti házigazda körülbelül 5000 vákuumcsövet használt, és körülbelül 20 000 fontot nyomott.

new_img1

A számítógép-fejlesztés lassú előrehaladása ebben az időszakban az akkori probléma része volt.Ráadásul azok, akik megpróbálják eladni ezt az ötletet, nem igazán ismerik a gyártást – ők csak számítógépes szakértők.Abban az időben az NC koncepció annyira furcsa volt a gyártók számára, hogy a technológia fejlesztése akkoriban nagyon lassú volt, így az amerikai hadseregnek végül 120 NC gépet kellett legyártania és bérelnie különböző gyártóknak, hogy népszerűsítsék használatukat. .

Fejlesztési ütemterv NC-ről CNC-re

1950-es évek közepe:A G-kód, a legszélesebb körben használt NC programozási nyelv a Massachusetts Institute of Technology szervomechanikai laboratóriumában született.A G-kód arra szolgál, hogy megmondja a számítógépes szerszámgépeknek, hogyan kell valamit elkészíteni.A parancs elküldésre kerül a gépvezérlőnek, amely ezután közli a motorral a mozgás sebességét és a követendő utat.

1956:a légierő egy általános programozási nyelv létrehozását javasolta a numerikus vezérléshez.A Doug Ross vezette és Computer Applications Group névre keresztelt új MIT kutatórészleg elkezdte tanulmányozni a javaslatot, és kifejlesztett valamit, amit később a programozási nyelv automatikusan programozott eszközének (APT) neveztek.

1957:a repülőgépipari szövetség és a légierő egy részlege együttműködött az MIT-vel az apt munkájának szabványosítása érdekében, és létrehozta az első hivatalos CNC gépet.Az Apt, amelyet a grafikus felület és a FORTRAN feltalálása előtt hoztak létre, csak szöveget használ a geometria és a szerszámpályák numerikus vezérlésű (NC) gépekre való átvitelére.(a későbbi verzió FORTRAN nyelven íródott, és az apt végül megjelent a civil területen.

1957:miközben a General Electricnél dolgozott, Patrick J. Hanratty amerikai informatikus kifejlesztett és kiadott egy korai kereskedelmi NC programozási nyelvet, a Pronto-t, amely megalapozta a jövőbeli CAD-programokat, és elnyerte a "cad/cam atyja" informális címet.

"1958. március 11-én a feldolgozóipari termelés új korszaka született. A gyártás történetében először több, elektronikusan vezérelt nagyüzemi gyártógép működött egyidejűleg integrált gyártósorként. Ezek a gépek szinte felügyelet nélkül maradtak, és fúrhat, fúrhat, marhat, és irreleváns alkatrészeket adhat át a gépek között.

1959:Az MIT csapata sajtótájékoztatón mutatta be új fejlesztésű CNC szerszámgépeiket.

new_img2

1959:a légierő egyéves szerződést írt alá az MIT elektronikus rendszerek laboratóriumával a "számítógéppel segített tervezési projekt" kidolgozására.Az így létrejött rendszerautomatizálási mérnöki tervezés (AED) 1965-ben került nyilvánosságra.

1959:A General Motors (GM) elkezdte tanulmányozni a később számítógéppel továbbfejlesztett tervezést (DAC-1), amely az egyik legkorábbi grafikus CAD-rendszer volt.A következő évben bemutatták az IBM-et partnerként.A rajzok beszkennelhetők a rendszerbe, amely azokat digitalizálja és módosítható.Ezután más szoftverek 3D alakzatokká alakíthatják a vonalakat, és kiadhatják őket a marógéphez való elküldésre.A DAC-1-et 1963-ban állították gyártásba, és 1964-ben mutatták be a nyilvánosság számára.

new_img3

1962:piacra került az első kereskedelmi grafikus CAD rendszerű elektronikus plotter (EDM), amelyet az itek, egy amerikai védelmi vállalkozó fejlesztett ki.Felvásárolta a Control Data Corporation, egy nagyszámítógépekkel és szuperszámítógépekkel foglalkozó cég, és átkeresztelték a digigráfiára.Kezdetben a Lockheed és más cégek használták a C-5 Galaxy katonai szállítórepülőgépek gyártási alkatrészeinek gyártására, bemutatva az első végponttól végpontig terjedő cad/cnc gyártórendszert.

A Time magazin annak idején 1962 márciusában írt egy cikket az EDM-ről, és rámutatott, hogy az operátor terve a konzolon keresztül egy olcsó számítógépbe került, amely képes megoldani a problémákat, és a válaszokat digitális formában és mikrofilmen tárolni a memóriakönyvtárában.Csak nyomja meg a gombot, rajzoljon egy vázlatot egy könnyű tollal, és a mérnök beléphet az EDM-mel futó párbeszédbe, egy ezredmásodperc alatt előhívhatja a képernyőre bármelyik korai rajzát, és tetszés szerint megváltoztathatja azok vonalait és görbéit.

new_img5

Ivan Sutherland a TX-2-t tanulja

new_img4

A kiemelő sematikus diagramja

Abban az időben a gépészeti és elektromos tervezőknek olyan eszközre volt szükségük, amellyel felgyorsíthatják a gyakran végzett fáradságos és időigényes munkát.Ennek az igénynek a kielégítésére Ivan E. Sutherland, az MIT Elektrotechnikai Tanszékének munkatársa olyan rendszert hozott létre, amely a digitális számítógépeket a tervezők aktív partnerévé teszi.

new_img6

A CNC szerszámgépek vonzerőt és népszerűséget szereznek

Az 1960-as évek közepén a megfizethető kis számítógépek megjelenése megváltoztatta az iparág játékszabályait.Az új tranzisztoros és magmemória-technológiának köszönhetően ezek a nagy teljesítményű gépek sokkal kevesebb helyet foglalnak, mint az eddig használt szobaméretű nagygépek.

Az akkoriban középkategóriásnak is nevezett kis számítógépek természetesen kedvezőbb árcédulákkal rendelkeznek, megszabadítva őket a korábbi cégek vagy hadseregek korlátaitól, és átadják a pontosság, megbízhatóság és megismételhetőség lehetőségeit a kis cégeknek, vállalkozásoknak.

Ezzel szemben a mikroszámítógépek 8 bites egyfelhasználós, egyszerű gépek, amelyek egyszerű operációs rendszert futtatnak (például MS-DOS), míg a szubminiatűr számítógépek 16 bitesek vagy 32 bitesek.Az úttörő cégek közé tartozik a Dec, a data general és a Hewlett Packard (HP) (a korábbi kis számítógépekre, például a HP3000-re ma "szerverként" hivatkozik).

new_img7

Az 1970-es évek elején a lassú gazdasági növekedés és a növekvő foglalkoztatási költségek miatt a CNC megmunkálás jó és költséghatékony megoldásnak tűnt, és megnőtt a kereslet az olcsó NC rendszerű szerszámgépek iránt.Bár az amerikai kutatók a csúcskategóriás iparágakra, például a szoftverekre és a repülőgépiparra összpontosítanak, Németország (amelyhez az 1980-as években Japán is csatlakozott) az alacsony költségű piacokra koncentrál, és megelőzi az Egyesült Államokat a gépeladások terén.Jelenleg azonban számos amerikai CAD-cég és beszállító létezik, köztük az UGS Corp., a computervision, az applikon és az IBM.

Az 1980-as években a mikroprocesszorokra épülő hardverköltség csökkenésével és a helyi hálózat (LAN) megjelenésével, a másokkal összekapcsolt számítógépes hálózattal, megjelent a CNC szerszámgépek költsége és elérhetősége is.Az 1980-as évek második felére a kis számítógépeket és a nagy számítógépes terminálokat felváltották a hálózatba kapcsolt munkaállomások, fájlszerverek és személyi számítógépek (PCS), így megszabadultak az ezeket hagyományosan telepítő egyetemek és cégek CNC gépeitől (mert csak ők az egyetlenek). drága számítógépek, amelyek megengedhetik maguknak, hogy kísérjék őket).

1989-ben az Egyesült Államok Kereskedelmi Minisztériuma alá tartozó Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet létrehozta a továbbfejlesztett gépvezérlő projektet (EMC2, később linuxcnc néven), amely egy nyílt forráskódú gnu/linux szoftverrendszer, amely általános célú számítógépet használ a CNC vezérlésére. gépek.A Linuxcnc megnyitja az utat a személyes CNC szerszámgépek jövője előtt, amelyek még mindig úttörő alkalmazások a számítástechnika területén.


Feladás időpontja: 2022. július 19