CNC apstrādes tehnoloģijas vēsture, 2. daļa: evolūcija no NC uz CNC

Līdz 20. gadsimta 50. gadiem CNC iekārtu darbības dati galvenokārt tika iegūti no perfokartēm, kuras galvenokārt tika ražotas, izmantojot sarežģītus manuālus procesus.Pagrieziena punkts CNC attīstībā ir tas, ka karti nomainot ar datorvadību, tā tieši atspoguļo datortehnoloģiju attīstību, kā arī datorizētās projektēšanas (CAD) un datorizētās ražošanas (CAM) programmas.Apstrāde ir kļuvusi par vienu no pirmajiem mūsdienu datortehnoloģiju pielietojumiem.

jauns_img

Lai gan analīzes dzinējs, ko 1800. gadu vidū izstrādāja Čārlzs Beidžs, tiek uzskatīts par pirmo datoru mūsdienu izpratnē, Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) reāllaika datora viesulis I (kas arī dzimis servotehnikas laboratorijā) ir pasaulē pirmais dators ar paralēlo skaitļošanu un magnētisko kodolu atmiņu (kā parādīts attēlā zemāk).Komanda varēja izmantot mašīnu, lai kodētu ar datoru vadītu perforētas lentes ražošanu.Sākotnējais saimnieks izmantoja apmēram 5000 vakuuma caurules un svēra aptuveni 20 000 mārciņu.

jauns_img1

Datoru izstrādes lēnais progress šajā periodā bija daļa no tā laika problēmas.Turklāt cilvēki, kas mēģina pārdot šo ideju, īsti nepārzina ražošanu - viņi ir tikai datoru eksperti.Tolaik NC jēdziens ražotājiem bija tik dīvains, ka šīs tehnoloģijas attīstība tolaik bija ļoti lēna, tāpēc ASV armijai beidzot bija jāsagatavo 120 NC mašīnas un jāiznomā tās dažādiem ražotājiem, lai sāktu popularizēt to izmantošanu. .

Evolūcijas grafiks no NC uz CNC

1950. gadu vidus:G kods, visplašāk izmantotā NC programmēšanas valoda, radās Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta servomehānisma laboratorijā.G kodu izmanto, lai pateiktu datorizētiem darbgaldiem, kā kaut ko izgatavot.Komanda tiek nosūtīta mašīnas kontrollerim, kas pēc tam paziņo motoram kustības ātrumu un ceļu, kas jāievēro.

1956:gaisa spēki ierosināja izveidot vispārēju programmēšanas valodu ciparu vadībai.Jaunā MIT pētniecības nodaļa, ko vadīja Dags Ross un nosaukta Computer Applications Group, sāka pētīt priekšlikumu un izstrādāt kaut ko vēlāk, kas pazīstams kā programmēšanas valodas automātiski programmētais rīks (APT).

1957:aviācijas nozares asociācija un gaisa spēku nodaļa sadarbojās ar MIT, lai standartizētu apt darbu un izveidoja pirmo oficiālo CNC iekārtu.Apt, kas izveidots pirms grafiskā interfeisa un FORTRAN izgudrošanas, izmanto tikai tekstu, lai pārsūtītu ģeometriju un instrumentu ceļus uz ciparu vadības (NC) mašīnām.(vēlākā versija tika uzrakstīta FORTRAN, un apt beidzot tika izlaista civilajā jomā.

1957:Strādājot uzņēmumā General Electric, amerikāņu datorzinātnieks Patriks J. Hanratijs izstrādāja un izlaida agrīnu komerciālu NC programmēšanas valodu ar nosaukumu Pronto, kas lika pamatus turpmākajām CAD programmām un ieguva viņam neoficiālo titulu "Cad/cam tēvs".

"1958. gada 11. martā piedzima jauns ražošanas ražošanas laikmets. Pirmo reizi ražošanas vēsturē vairākas elektroniski vadāmas lielapjoma ražošanas iekārtas darbojās vienlaikus kā integrēta ražošanas līnija. Šīs iekārtas bija gandrīz bez uzraudzības, un tās varētu urbt, urbt, frēzēt un nodot neatbilstošas ​​detaļas starp mašīnām.

1959:MIT komanda rīkoja preses konferenci, lai parādītu savus jaunizveidotos CNC darbgaldus.

jauns_img2

1959:gaisa spēki parakstīja viena gada līgumu ar MIT elektronisko sistēmu laboratoriju, lai izstrādātu "datorizētās projektēšanas projektu".Iegūtais sistēmas automatizācijas inženiertehniskais projekts (AED) tika publiskots 1965. gadā.

1959:General Motors (GM) sāka pētīt to, ko vēlāk sauca par datoru uzlabotu dizainu (DAC-1), kas bija viena no agrākajām grafiskajām CAD sistēmām.Nākamajā gadā viņi iepazīstināja ar IBM kā partneri.Zīmējumus var ieskenēt sistēmā, kas tos digitalizē un var modificēt.Pēc tam cita programmatūra var pārvērst līnijas 3D formās un izvadīt tās, lai tās varētu nosūtīt uz frēzmašīnu.DAC-1 tika laists ražošanā 1963. gadā un publiski debitēja 1964. gadā.

jauns_img3

1962:tika laists klajā pirmais komerciālais grafikas CAD sistēmas elektroniskais ploteris (EDM), ko izstrādājis ASV aizsardzības darbuzņēmējs itek.To iegādājās kontroles datu korporācija, lieldatoru un superdatoru uzņēmums, un pārdēvēja par digigrāfiju.Sākotnēji to izmantoja Lockheed un citi uzņēmumi, lai ražotu militārā transporta lidmašīnas C-5 Galaxy ražošanas daļas, parādot pirmo pilnīgas cad/cnc ražošanas sistēmas gadījumu.

Žurnāls Time toreiz rakstīja rakstu par EDM 1962. gada martā un norādīja, ka operatora dizains caur konsoli iekļuva lētā datorā, kas spēj atrisināt problēmas un glabāt atbildes digitālā formā un mikrofilmā savā atmiņu bibliotēkā.Vienkārši nospiediet pogu un uzzīmējiet skici ar vieglu pildspalvu, un inženieris var atvērt dialogu ar EDM, milisekundes laikā atsaukt ekrānā jebkuru no saviem agrīnajiem zīmējumiem un pēc vēlēšanās mainīt to līnijas un līknes.

jauns_img5

Ivans Sazerlends studē TX-2

jauns_img4

Marķiera shematiska diagramma

Tolaik mehāniskajiem un elektriskajiem dizaineriem bija vajadzīgs instruments, lai paātrinātu smago un laikietilpīgo darbu, ko viņi bieži veica.Lai apmierinātu šo vajadzību, Ivans E. Sazerlends no MIT Elektrotehnikas katedras izveidoja sistēmu, lai padarītu digitālos datorus par aktīvu partneri dizaineriem.

jauns_img6

CNC darbgaldi iegūst vilkmi un popularitāti

1960. gadu vidū mazo datoru parādīšanās par pieņemamu cenu mainīja spēles noteikumus šajā nozarē.Pateicoties jaunajai tranzistoru un kodolatmiņas tehnoloģijai, šīs jaudīgās iekārtas aizņem daudz mazāk vietas nekā līdz šim izmantotie telpas izmēra lieldatori.

Mazajiem datoriem, kas tolaik tika dēvēti arī par vidējās klases datoriem, dabiski ir pieejamākas cenu zīmes, atbrīvojot tos no iepriekšējo uzņēmumu vai armiju ierobežojumiem un nododot precizitātes, uzticamības un atkārtojamības potenciālu maziem uzņēmumiem, uzņēmumiem.

Turpretim mikrodatori ir 8 bitu viena lietotāja, vienkāršas mašīnas, kurās darbojas vienkāršas operētājsistēmas (piemēram, MS-DOS), savukārt subminiatūrie datori ir 16 bitu vai 32 bitu.Revolucionāri uzņēmumi ietver Dec, data general un Hewlett Packard (HP) (tagad atsaucas uz saviem bijušajiem mazajiem datoriem, piemēram, HP3000, kā "serveriem").

jauns_img7

70. gadu sākumā lēnā ekonomikas izaugsme un pieaugošās nodarbinātības izmaksas lika CNC apstrādei izskatīties kā labs un rentabls risinājums, un palielinājās pieprasījums pēc zemu izmaksu NC sistēmas darbgaldiem.Lai gan amerikāņu pētnieki koncentrējas uz tādām augstākās klases nozarēm kā programmatūra un kosmosa aviācija, Vācija (kurai astoņdesmitajos gados pievienojās Japāna) koncentrējas uz zemo izmaksu tirgiem un mašīnu pārdošanas ziņā pārspēj ASV.Tomēr šobrīd ir virkne amerikāņu CAD uzņēmumu un piegādātāju, tostarp UGS Corp., Computervision, Applicon un IBM.

Astoņdesmitajos gados, samazinoties aparatūras izmaksām, kuru pamatā ir mikroprocesori, un izveidojoties lokālajam tīklam (LAN), kas ir savstarpēji savienots datortīkls, parādījās arī CNC darbgaldu izmaksas un pieejamība.Astoņdesmito gadu otrajā pusē mazos datorus un lielos datoru termināļus aizstāja tīklā savienotas darbstacijas, failu serveri un personālie datori (PCS), tādējādi atbrīvojoties no universitāšu un uzņēmumu CNC iekārtām, kas tās tradicionāli uzstādīja (jo tās ir vienīgās). dārgi datori, kas var atļauties tos pavadīt).

1989. gadā ASV Tirdzniecības departamenta Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts izveidoja uzlaboto mašīnu kontroliera projektu (EMC2, vēlāk pārdēvēts par linuxcnc), kas ir atvērtā koda gnu/linux programmatūras sistēma, kas izmanto vispārējas nozīmes datoru, lai kontrolētu CNC. mašīnas.Linuxcnc paver ceļu personīgo CNC darbgaldu nākotnei, kas joprojām ir pionieru lietojumprogrammas skaitļošanas jomā.


Publicēšanas laiks: 19. jūlijs 2022