CNC-töötlustehnoloogia ajalugu, 2. osa: areng NC-st CNC-ks

Kuni 1950. aastateni pärinesid CNC-masinate tööandmed peamiselt perfokaartidelt, mida toodeti peamiselt raskete käsitsi protsesside abil.Pöördepunktiks CNC arengus on see, et kui kaart asendatakse arvutijuhtimisega, peegeldab see otseselt nii arvutitehnoloogia kui ka arvutipõhise disaini (CAD) ja arvutipõhise tootmise (CAM) programmide arengut.Töötlemisest on saanud üks kaasaegse arvutitehnoloogia esimesi rakendusi.

uus_img

Kuigi 1800. aastate keskel Charles Babbage’i poolt välja töötatud analüüsimootorit peetakse esimeseks arvutiks tänapäeva mõistes, on Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) reaalajas arvutipööris I (sündis ka servomasinate laboris) maailma esimene paralleelarvutuse ja magnetilise südamikuga arvuti (nagu on näidatud alloleval joonisel).Meeskond sai masina abil kodeerida arvutiga juhitavat perforeeritud lindi tootmist.Algne peremees kasutas umbes 5000 vaakumtoru ja kaalus umbes 20 000 naela.

uus_img1

Arvutiarenduse aeglane edenemine sel perioodil oli osa tollasest probleemist.Pealegi, inimesed, kes üritavad seda ideed müüa, ei tunne tegelikult tootmist – nad on lihtsalt arvutieksperdid.Sel ajal oli NC kontseptsioon tootjate jaoks nii kummaline, et selle tehnoloogia arendamine oli tol ajal väga aeglane, nii et USA armee pidi lõpuks valmistama 120 NC-masinat ja rentima neid erinevatele tootjatele, et hakata nende kasutamist populariseerima. .

Evolutsiooni ajakava NC-lt CNC-le

1950. aastate keskpaik:G-kood, kõige laialdasemalt kasutatav NC-programmeerimiskeel, sündis Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi servomehhanismi laboris.G-koodi kasutatakse arvutitööpinkide ütlemiseks, kuidas midagi valmistada.Käsk saadetakse masina kontrollerile, mis seejärel teatab mootorile liikumiskiiruse ja jälgitava tee.

1956:õhuvägi tegi ettepaneku luua arvjuhtimiseks üldine programmeerimiskeel.Uus MIT-i uurimisosakond, mida juhtis Doug Ross ja nimega Computer Applications Group, hakkas ettepanekut uurima ja arendama midagi, mida hiljem tuntakse programmeerimiskeele automaatselt programmeeritud tööriistana (APT).

1957:lennukitööstusliit ja õhujõudude osakond tegid MIT-iga koostööd apti töö standardiseerimiseks ja lõid esimese ametliku CNC-masina.Apt, mis loodi enne graafilise liidese ja FORTRANi leiutamist, kasutab ainult teksti geomeetria ja tööriistateede ülekandmiseks arvjuhtimisseadmetele (NC).(hilisem versioon kirjutati FORTRANis ja apt ilmus lõpuks tsiviilvaldkonnas.

1957:General Electricus töötades töötas Ameerika arvutiteadlane Patrick J. Hanratty välja ja andis välja varajase kaubandusliku NC programmeerimiskeele nimega Pronto, mis pani aluse tulevastele CAD-programmidele ja andis talle mitteametliku tiitli "cad/cam isa".

"11. märtsil 1958. aastal sündis tootmistootmise uus ajastu. Esimest korda tootmise ajaloos töötas mitu elektrooniliselt juhitavat suurtootmismasinat samaaegselt integreeritud tootmisliinina. Need masinad olid peaaegu järelevalveta ja nad võib puurida, puurida, freesida ja ebaolulisi osi masinate vahel läbi lasta.

1959:MIT-i meeskond pidas pressikonverentsi, et näidata oma äsja väljatöötatud CNC-tööpinke.

uus_img2

1959:õhuvägi sõlmis MIT-i elektrooniliste süsteemide laboriga aastase lepingu "arvutipõhise disainiprojekti" väljatöötamiseks.Saadud süsteemi automatiseerimise projekteerimine (AED) avaldati 1965. aastal.

1959:General Motors (GM) hakkas uurima seda, mida hiljem nimetati arvutiga täiustatud disainiks (DAC-1), mis oli üks varasemaid graafilisi CAD-süsteeme.Järgmisel aastal tutvustasid nad IBM-i partnerina.Jooniseid saab skannida süsteemi, mis need digiteerib ja neid saab muuta.Seejärel saab muu tarkvara teisendada jooned 3D-kujunditeks ja väljastada need freespinki saatmiseks.DAC-1 hakati tootma 1963. aastal ja debüteeris avalikult 1964. aastal.

uus_img3

1962:turule tuli esimene kommertsgraafika CAD-süsteemi elektrooniline plotter (EDM), mille on välja töötanud USA kaitsetöövõtja itek.Selle omandas kontrollandmete korporatsioon, suur- ja superarvutite ettevõte ning nimetati ümber digigraafiaks.Algselt kasutasid seda Lockheed ja teised ettevõtted sõjaväe transpordilennukite C-5 Galaxy tootmisosade tootmiseks, näidates esimest korda täieliku cad/cnc tootmissüsteemi juhtumit.

Toonane ajakiri Time kirjutas 1962. aasta märtsis artikli EDM-ist ja tõi välja, et operaatori disain sisenes konsooli kaudu odavasse arvutisse, mis suudab probleeme lahendada ning vastused digitaalsel kujul ja mikrofilmi oma mälukogusse salvestada.Vajutage lihtsalt nuppu ja joonistage heleda pliiatsiga visand ning insener saab siseneda EDM-iga jooksvasse dialoogi, millisekundi jooksul ekraanile kutsuda mis tahes oma varased joonised ning muuta nende jooni ja kõveraid soovi korral.

uus_img5

Ivan Sutherland õpib TX-2

uus_img4

Esiletõstja skemaatiline diagramm

Sel ajal vajasid mehaanika- ja elektrikonstruktorid tööriista, mis kiirendaks nende sageli tehtavat vaevarikast ja aeganõudvat tööd.Selle vajaduse rahuldamiseks lõi Ivan E. Sutherland MIT-i elektrotehnika osakonnast süsteemi, et muuta digitaalarvutid disainerite aktiivseks partneriks.

uus_img6

CNC-tööpingid saavutavad veojõu ja populaarsuse

1960. aastate keskel muutis taskukohaste väikearvutite ilmumine tööstuse mängureegleid.Tänu uuele transistor- ja tuummälutehnoloogiale võtavad need võimsad masinad palju vähem ruumi kui seni kasutatud ruumisuurused suurarvutid.

Väikearvutitel, tollal ka keskklassi arvutitena, on loomulikult soodsamad hinnasildid, vabastades need varasemate ettevõtete või armeede piirangutest ning andes täpsuse, töökindluse ja korratavuse potentsiaali üle väikeettevõtetele, ettevõtetele.

Seevastu mikroarvutid on 8-bitised ühe kasutajaga lihtsad masinad, mis käitavad lihtsaid operatsioonisüsteeme (nt MS-DOS), samas kui subminiatuursed arvutid on 16-bitised või 32-bitised.Murranguliste ettevõtete hulka kuuluvad Dec, data general ja Hewlett Packard (HP) (nüüd viitab oma endistele väikestele arvutitele, nagu HP3000, "serveriteks").

uus_img7

1970. aastate alguses muutis aeglane majanduskasv ja kasvavad tööjõukulud välja CNC-töötlemise hea ja kulutõhusa lahendusena ning nõudlus odavate NC-süsteemi tööpinkide järele kasvas.Kuigi Ameerika teadlased keskenduvad tipptasemel tööstusharudele, nagu tarkvara ja kosmosetööstus, keskendub Saksamaa (millega 1980. aastatel ühines Jaapan) odavatele turgudele ja edestab USA-d masinate müügis.Praegu on aga hulk Ameerika CAD-ettevõtteid ja -tarnijaid, sealhulgas UGS Corp., Computervision, Applicon ja IBM.

1980. aastatel, kui mikroprotsessoritel põhinevad riistvarakulud langesid ja tekkis kohtvõrk (LAN), teistega ühendatud arvutivõrk, ilmnes ka CNC-tööpinkide maksumus ja juurdepääsetavus.1980. aastate teiseks pooleks asendati väikesed arvutid ja suured arvutiterminalid võrku ühendatud tööjaamade, failiserverite ja personaalarvutitega (PCS), vabanedes nii ülikoolide ja ettevõtete CNC-masinatest, mis neid traditsiooniliselt paigaldasid (sest need on ainsad). kallid arvutid, mis saavad nendega kaasas käia).

1989. aastal lõi USA kaubandusministeeriumi alla kuuluv riiklik standardite ja tehnoloogia instituut täiustatud masinakontrolleri projekti (EMC2, hiljem nimetati ümber linuxcnc), mis on avatud lähtekoodiga gnu/linuxi tarkvarasüsteem, mis kasutab CNC juhtimiseks üldotstarbelist arvutit. masinad.Linuxcnc sillutab teed isiklike CNC-tööpinkide tulevikule, mis on endiselt andmetöötluse valdkonnas pioneerirakendused.


Postitusaeg: 19. juuli 2022