Zgodovina CNC obdelovalne tehnologije, 2. del: razvoj od NC do CNC

Do petdesetih let 20. stoletja so podatki o delovanju CNC strojev večinoma prihajali iz luknjanih kartic, ki so bile večinoma izdelane z napornimi ročnimi postopki.Prelomnica v razvoju CNC je v tem, da zamenjava kartice z računalniškim krmiljenjem neposredno odraža razvoj računalniške tehnologije, pa tudi programov za računalniško podprto načrtovanje (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 računalnik na svetu z vzporednim računalništvom in pomnilnikom z magnetnim jedrom (kot je prikazano na spodnji sliki).Ekipa je lahko uporabila stroj za kodiranje računalniško vodene proizvodnje perforiranega traku.Prvotni gostitelj je uporabil približno 5000 vakuumskih cevi in ​​je tehtal približno 20000 funtov.

nova_img1

Počasen napredek razvoja računalnikov v tem obdobju je bil del takratne težave.Poleg tega ljudje, ki poskušajo prodati to idejo, pravzaprav ne poznajo proizvodnje – so le računalniški strokovnjaki.Takrat je bil koncept NC za proizvajalce tako nenavaden, da je bil razvoj te tehnologije takrat zelo počasen, tako da je morala ameriška vojska končno izdelati 120 NC strojev in jih izposoditi različnim proizvajalcem, da je začela popularizirati njihovo uporabo. .

Razpored razvoja od NC do CNC

Sredina 1950-ih:Koda G, najbolj razširjen programski jezik NC, se je rodila v Laboratoriju za servo mehanizme Massachusetts Institute of Technology.Koda G se uporablja za sporočanje računalniškim strojnim orodjem, kako nekaj narediti.Ukaz se pošlje krmilniku stroja, ki nato pove motorju hitrost gibanja in pot, ki naj ji sledi.

1956:letalstvo je predlagalo, da se ustvari splošni programski jezik za numerično krmiljenje.Novi raziskovalni oddelek MIT, ki ga vodi Doug Ross in se imenuje Computer Applications Group, je začel preučevati predlog in razvijati nekaj, kar je pozneje znano kot avtomatsko programirano orodje za programski jezik (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).(poznejša različica je bila napisana v FORTRAN-u, apt pa je bil končno izdan na civilnem področju.

1957:medtem ko je delal pri General Electricu, je ameriški računalniški znanstvenik Patrick J. Hanratty razvil in izdal zgodnji komercialni programski jezik NC, imenovan Pronto, ki je postavil temelje za prihodnje programe CAD in mu prinesel neformalni naziv "oče cad/cam".

"11. marca 1958 se je rodila nova doba proizvodne proizvodnje. Prvič v zgodovini proizvodnje je več elektronsko krmiljenih velikih proizvodnih strojev delovalo hkrati kot integrirana proizvodna linija. Ti stroji so bili skoraj nenadzorovani in so bi lahko vrtal, vrtal, rezkal in prenašal nepomembne dele med stroji.

1959:Ekipa MIT je imela tiskovno konferenco, na kateri je predstavila svoje novo razvite CNC obdelovalne stroje.

nova_img2

1959:letalske sile so podpisale enoletno pogodbo z laboratorijem za elektronske sisteme MIT za razvoj "projekta računalniško podprtega načrtovanja".Nastala zasnova sistemske avtomatizacije (AED) je bila javno dostopna leta 1965.

1959:General Motors (GM) je začel preučevati tisto, kar so pozneje poimenovali računalniško izboljšano oblikovanje (DAC-1), kar je bil eden najzgodnejših grafičnih sistemov CAD.Naslednje leto so kot partnerja predstavili IBM.Risbe je mogoče skenirati v sistem, ki jih digitalizira in jih je mogoče spreminjati.Nato lahko druga programska oprema pretvori črte v 3D oblike in jih prikaže tako, da so primerne za pošiljanje na rezkalni stroj.DAC-1 je bil dan v proizvodnjo leta 1963 in javno predstavljen leta 1964.

nova_img3

1962:lansiran je bil prvi komercialni grafični sistem CAD elektronski ploter (EDM), ki ga je razvil itek, ameriški obrambni izvajalec.Prevzela ga je družba Control Data Corporation, ki se ukvarja z velikimi računalniki in superračunalniki, in jo preimenovala v 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.

Takratna revija Time je marca 1962 napisala članek o EDM in poudarila, da je zasnova operaterja prek konzole vstopila v poceni računalnik, ki bi lahko reševal probleme in shranil odgovore v digitalni obliki in na mikrofilmu v svoji pomnilniški knjižnici.Preprosto pritisnite gumb in narišite skico s svetlobnim peresom in inženir lahko vstopi v tekoči dialog z EDM, prikliče katero koli od svojih zgodnjih risb na zaslon v milisekundi in poljubno spremeni njihove črte in krivulje.

nova_img5

Ivan Sutherland preučuje TX-2

nova_img4

Shema označevalca

Takrat so mehanski in električni oblikovalci potrebovali orodje za pospešitev napornega in dolgotrajnega 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 so digitalni računalniki postali aktivni partner oblikovalcev.

nova_img6

CNC obdelovalni stroji postajajo vedno bolj priljubljeni

Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja je pojav cenovno dostopnih majhnih računalnikov spremenil pravila igre v industriji.Zahvaljujoč novi tranzistorski in jedrni pomnilniški tehnologiji ti zmogljivi stroji zavzamejo veliko manj prostora kot glavni računalniki velikosti prostora, ki so se uporabljali doslej.

Majhni računalniki, takrat znani tudi kot računalniki srednjega razreda, imajo seveda ugodnejše cenovne oznake, s čimer se osvobodijo omejitev prejšnjih podjetij ali vojsk in predajo potencial natančnosti, zanesljivosti in ponovljivosti malim podjetjem, podjetjem.

Nasprotno pa so mikroračunalniki 8-bitni enouporabniški, preprosti stroji, ki poganjajo preproste operacijske sisteme (kot je MS-DOS), medtem ko so subminiaturni računalniki 16- ali 32-bitni.Prelomna podjetja vključujejo Dec, data general in Hewlett Packard (HP) (zdaj se nanaša na svoje nekdanje majhne računalnike, kot je HP3000, kot na "strežnike").

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 NC sistemov 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 trenutno obstaja vrsta ameriških CAD podjetij in dobaviteljev, vključno z UGS Corp., computervision, applicon in IBM.

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja, z upadom stroškov strojne opreme, ki temelji na mikroprocesorjih, in pojavom lokalnega omrežja (LAN), računalniškega omrežja, ki je medsebojno povezano z drugimi, se je pojavila tudi cena in dostopnost CNC obdelovalnih strojev.Do druge polovice osemdesetih let prejšnjega stoletja so majhne računalnike in velike računalniške terminale zamenjale omrežne delovne postaje, datotečni strežniki in osebni računalniki (PCS), s čimer so se znebili CNC strojev univerz in podjetij, ki so jih tradicionalno nameščala (ker so edini dragi računalniki, ki si jih lahko privoščijo).

Leta 1989 je Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo pod Ministrstvom za trgovino ZDA ustvaril projekt izboljšanega strojnega krmilnika (EMC2, pozneje preimenovan v linuxcnc), ki je odprtokodni sistem programske opreme gnu/linux, ki za krmiljenje CNC uporablja računalnik za splošne namene. stroji.Linuxcnc utira pot prihodnosti osebnih CNC obdelovalnih strojev, ki so še vedno pionirske aplikacije na področju računalništva.


Čas objave: 19. julij 2022