Zgodovina tehnologije obdelave CNC, 2. del: Evolucija od NC do CNC

Do petdesetih let prejšnjega stoletja so podatki delovanja CNC naprave v glavnem prišli iz udarnih kartic, ki so bile proizvedene predvsem z napornimi ročnimi procesi. Prelomnica v razvoju CNC je, da ko kartico nadomesti z računalniškim nadzorom, neposredno odraža razvoj računalniške tehnologije, pa tudi računalniško podprto oblikovanje (CAD) in računalniško podprto proizvodnjo (CAM). Obdelava je postala ena prvih aplikacij sodobne računalniške tehnologije.

nova_slika

Čeprav se analizator, ki ga je sredi 19. stoletja razvil Charles Babbage, šteje za prvi računalnik v sodobnem smislu, je računalniški vrtinec I v realnem času Tehnološkega inštituta Massachusetts (MIT) (prav tako rojen v laboratoriju za servo stroje) Prvi svetovni računalnik z vzporednim računalništvom in magnetnim jedrnim pomnilnikom (kot je prikazano na spodnji sliki). Ekipa je lahko stroj uporabila za kodiranje računalniško nadzorovane proizvodnje perforiranega traku. Prvotni gostitelj je uporabil približno 5000 vakuumskih cevi in ​​tehtal približno 20000 kilogramov.

nova_img1

Počasen napredek računalniškega razvoja v tem obdobju je bil takrat del težave. Poleg tega ljudje, ki poskušajo prodati to idejo, v resnici ne poznajo proizvodnje - so samo računalniški strokovnjaki. Takrat je bil koncept NC proizvajalcem tako nenavaden, da je bil razvoj te tehnologije takrat zelo počasen, tako da je morala ameriška vojska končno izdelati 120 NC strojev in jih oddajati različnim proizvajalcem, da so začeli popularizirati njihovo uporabo. .

Razpored evolucije od NC do CNC

Sredina petdesetih let:G Code, najpogosteje uporabljen NC programski jezik, se je rodil v laboratoriju Servo mehanizma z Massachusetts Institute of Technology. G koda se uporablja za pripovedovanje računalniških strojnih orodij, kako nekaj narediti. Ukaz se pošlje na krmilnik stroja, ki nato motorju pove hitrost gibanja in pot, ki ji sledi.

1956:Zračne sile so predlagale ustvarjanje splošnega programskega jezika za numerični nadzor. Novi oddelek za raziskave MIT, ki ga je vodil Doug Ross in imenovana skupina Computer Applications Group, je začel preučevati predlog in razvijati nekaj pozneje, znanega kot programski jezik samodejno programirano orodje (APT).

1957:Združenje letalske industrije in oddelek letalskih sil sta sodelovala z MIT, da bi standardizirala delo apt in ustvarila prvi uradni CNC stroj. Apt, ustvarjen pred izumom grafičnega vmesnika in FORTRAN-a, uporablja samo besedilo za prenos geometrije in orodnih poti na stroje z numeričnim krmiljenjem (NC). (Kasnejša različica je bila napisana v Fortranu, APT pa je bil končno izpuščen na civilnem področju.

1957:Medtem ko je delal na General Electric, je ameriški računalniški znanstvenik Patrick J. Hanratty razvil in izdal zgodnji komercialni programski jezik NC z imenom Pronto, ki je postavil temelje za prihodnje programe CAD in mu prineslo neuradni naslov "Oče CAD/CAM".

"11. marca 1958 se je rodila nova doba manufakturne proizvodnje. Prvič v zgodovini manufakture je več elektronsko krmiljenih velikih proizvodnih strojev delovalo hkrati kot integrirana proizvodna linija. Ti stroji so bili skoraj nenadzorovani in so lahko med stroji lahko vrtam, vrtam, mlinijem in prenesemo nepomembne dele.

1959:MIT Team je organiziral tiskovno konferenco, s katero je pokazal svoje novo razvita CNC obdelovalna naprava.

nova_img2

1959:Zračne sile so z laboratorijem MIT Electronic Systems podpisale enoletno pogodbo za razvoj "računalniško podprtega oblikovalskega projekta". Nastala zasnova inženiringa za avtomatizacijo sistema (AED) je bila leta 1965 objavljena v javni domeni.

1959:General Motors (GM) je začel preučevati tisto, kar se je pozneje imenoval računalniško okrepljen dizajn (DAC-1), ki je bil eden najzgodnejših grafičnih CAD sistemov. Naslednje leto so kot partnerja predstavili IBM. Risbe je mogoče skenirati v sistem, ki jih digitalizira in jih je mogoče spremeniti. Nato lahko druga programska oprema pretvori vrstice v 3D oblike in jih oddaja v APT za pošiljanje na rezkalni stroj. DAC-1 je bil v produkcijo postavljen leta 1963 in javno debitiral leta 1964.

nova_img3

1962:Začel se je prvi komercialni grafični sistem Electronic Plotter (EDM), ki ga je razvil ITEK, ameriški obrambni izvajalec. Pridobil ga je Control Data Corporation, podjetje Mainframe in Superračunalnik, preimenovano pa Digigraphy. Sprva so ga uporabljali Lockheed in druga podjetja za izdelavo proizvodnih delov vojaškega transportnega letala C-5 Galaxy, ki prikazuje prvi primer proizvodnega sistema cad/cnc od konca do konca.

Revija Time je takrat napisala članek o EDM marca 1962 in poudarila, da je zasnova operaterja skozi konzolo vstopila poceni računalnik, ki bi lahko rešil težave in odgovore shranil v digitalno obliko in mikrofilm v svoji knjižnici pomnilnika. Preprosto pritisnite gumb in narišite skico z lahkim peresom, inženir pa lahko z EDM vstopi v tekaški dialog, se spomnite katere koli od njegovih zgodnjih risb na zaslon v milisekund in spremenite njihove črte in krivulje.

nova_img5

Ivan Sutherland preučuje TX-2

nova_img4

Shematski diagram označevalca

Takrat so mehanski in električni oblikovalci potrebovali orodje za pospešitev napornega in zamudnega dela, ki so ga pogosto opravljali. Da bi zadovoljil to potrebo, je Ivan E. Sutherland z oddelka za elektrotehniko na MIT ustvaril sistem, s katerim je digitalni računalniki postal aktivni partner za oblikovalce.

nova_img6

CNC strojni stroji pridobijo oprijem in priljubljenost

Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja je nastanek cenovno dostopnih majhnih računalnikov spremenil pravila igre v industriji. Zahvaljujoč novi tehnologiji tranzistorja in osnovnega pomnilnika ti močni stroji zavzemajo veliko manj prostora kot doslej uporabljeni mainframi velikosti sobe.

Majhni računalniki, znani tudi kot v tem času, imajo seveda cenovno ugodnejše cenovne oznake, ki jih sproščajo od omejitev prejšnjih podjetij ali vojsk, in predajajo potencial natančnosti, zanesljivosti in ponovljivosti malim podjetjem, podjetjem.

V nasprotju s tem so mikroračunalniki 8-bitni posamezni uporabnik, preprosti stroji, ki delujejo preproste operacijske sisteme (na primer MS-DOS), medtem ko so substinialni računalniki 16-bitni ali 32-bitni. Prelomne družbe vključujejo DEC, General Data in Hewlett Packard (HP) (zdaj se nanaša na svoje nekdanje majhne računalnike, kot je HP3000, kot "strežniki").

nova_img7

V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so zaradi počasne gospodarske rasti in naraščajočih stroškov zaposlovanja CNC obdelava izgledala kot dobra in stroškovno učinkovita rešitev, povpraševanje po poceni obdelovalnih strojih s sistemi NC pa se je povečalo. Čeprav se ameriški raziskovalci osredotočajo na vrhunske industrije, kot sta programska oprema in vesoljska industrija, se Nemčija (ki se ji je v osemdesetih letih prejšnjega stoletja pridružila Japonska) osredotoča na nizkocenovne trge in prekaša ZDA v prodaji strojev. Vendar pa v tem času obstaja vrsta ameriških podjetij in dobaviteljev, vključno z UGS Corp., ComputerVesion, AppOnOn in IBM.

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja se je pojavila tudi upad stroškov strojne opreme, ki temelji na mikroprocesorjih in nastajanju lokalnega omrežja (LAN), ki je medsebojno povezan z drugimi, pojavili so se tudi stroški in dostopnost CNC strojnih orodij. S drugo polovico osemdesetih let prejšnjega stoletja so majhne računalnike in velike računalniške terminale nadomestili omrežne delovne postaje, datoteke in osebni računalniki (osebni računalniki), s čimer se je znebil strojev CNC univerz in podjetij, ki so jih tradicionalno namestili (ker so edini edini dragi računalniki, ki si jih lahko privoščijo).

Leta 1989 je Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo v okviru ameriškega ministrstva za trgovino ustvaril projekt izboljšanega stroja (EMC2, kasneje preimenovan v Linuxcnc), ki je odprtokodni programski sistem GNU/Linux, ki uporablja računalnik za splošni namen za nadzor CNC stroji. Linuxcnc utira pot do prihodnosti osebnih obdelovalnih strojev CNC, ki so še vedno pionirske aplikacije na področju računalništva.


Čas objave: 19. julij 2022