Sejarah teknologi pemesinan CNC, Bahagian 2: evolusi dari NC kepada CNC

Sehingga tahun 1950-an, data operasi mesin CNC terutamanya datang daripada kad tebuk, yang kebanyakannya dihasilkan melalui proses manual yang sukar. Titik perubahan dalam pembangunan CNC ialah apabila kad digantikan dengan kawalan komputer, ia secara langsung mencerminkan perkembangan teknologi komputer, serta program reka bentuk bantuan komputer (CAD) dan pembuatan bantuan komputer (CAM). Pemprosesan telah menjadi salah satu aplikasi pertama teknologi komputer moden.

new_img

Walaupun enjin analisis yang dibangunkan oleh Charles Babbage pada pertengahan tahun 1800-an dianggap sebagai komputer pertama dalam erti kata moden, Massachusetts Institute of Technology (MIT) computer whirlwind I (juga dilahirkan di makmal jentera servo) adalah komputer pertama di dunia dengan pengkomputeran selari dan memori teras magnetik (seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah). Pasukan itu dapat menggunakan mesin itu untuk mengekodkan pengeluaran pita berlubang yang dikawal oleh komputer. Hos asal menggunakan kira-kira 5000 tiub vakum dan beratnya kira-kira 20000 paun.

new_img1

Kemajuan pembangunan komputer yang perlahan dalam tempoh ini adalah sebahagian daripada masalah pada masa itu. Selain itu, orang yang cuba menjual idea ini sebenarnya tidak tahu pembuatan - mereka hanya pakar komputer. Pada masa itu, konsep NC sangat pelik bagi pengeluar sehinggakan perkembangan teknologi ini sangat perlahan pada masa itu, sehingga Tentera AS akhirnya terpaksa mengeluarkan 120 mesin NC dan menyewakannya kepada pelbagai pengeluar untuk mula mempopularkan penggunaannya. .

Jadual evolusi dari NC ke CNC

Pertengahan 1950-an:Kod G, bahasa pengaturcaraan NC yang paling banyak digunakan, dilahirkan dalam mekanisme servo Makmal Institut teknologi Massachusetts. Kod G digunakan untuk memberitahu alatan mesin berkomputer cara membuat sesuatu. Arahan dihantar kepada pengawal mesin, yang kemudiannya memberitahu motor kelajuan pergerakan dan laluan untuk diikuti.

1956:tentera udara mencadangkan untuk mencipta bahasa pengaturcaraan am untuk kawalan berangka. Jabatan penyelidikan MIT baharu, diketuai oleh Doug Ross dan dinamakan Computer Applications Group, mula mengkaji cadangan itu dan membangunkan sesuatu yang kemudiannya dikenali sebagai bahasa pengaturcaraan alat yang diprogramkan secara automatik (APT).

1957:persatuan industri pesawat dan jabatan tentera udara bekerjasama dengan MIT untuk menyeragamkan kerja apt dan mencipta mesin CNC rasmi yang pertama. Apt, dicipta sebelum penciptaan antara muka grafik dan FORTRAN, menggunakan teks sahaja untuk memindahkan geometri dan laluan alat ke mesin kawalan berangka (NC). (versi kemudiannya ditulis dalam FORTRAN, dan apt akhirnya dikeluarkan dalam bidang sivil.

1957:semasa bekerja di General Electric, saintis komputer Amerika Patrick J. Hanratty membangunkan dan mengeluarkan bahasa pengaturcaraan NC komersil awal yang dipanggil Pronto, yang meletakkan asas untuk program CAD masa depan dan memenangi gelaran tidak rasmi "bapa cad/cam" kepadanya.

"Pada 11 Mac 1958, era baru pengeluaran perkilangan telah dilahirkan. Buat pertama kali dalam sejarah pembuatan, beberapa mesin pengeluaran berskala besar yang dikawal secara elektronik beroperasi secara serentak sebagai barisan pengeluaran bersepadu. Mesin ini hampir tidak dijaga, dan mereka boleh menggerudi, menggerudi, mengisar, dan menghantar bahagian yang tidak berkaitan antara mesin.

1959:Pasukan MIT mengadakan sidang akhbar untuk menunjukkan alatan mesin CNC mereka yang baru dibangunkan.

new_img2

1959:tentera udara menandatangani kontrak setahun dengan makmal sistem elektronik MIT untuk membangunkan "projek reka bentuk bantuan komputer". Reka bentuk kejuruteraan automasi sistem (AED) yang dihasilkan telah dikeluarkan ke domain awam pada tahun 1965.

1959:General Motors (GM) mula mengkaji apa yang kemudiannya dipanggil reka bentuk dipertingkatkan komputer (DAC-1), yang merupakan salah satu sistem CAD grafik terawal. Pada tahun berikutnya, mereka memperkenalkan IBM sebagai rakan kongsi. Lukisan boleh diimbas ke dalam sistem, yang mendigitalkannya dan boleh diubah suai. Kemudian, perisian lain boleh menukar garisan ke dalam bentuk 3D dan mengeluarkannya agar sesuai untuk dihantar ke mesin pengilangan. DAC-1 telah dimasukkan ke dalam pengeluaran pada tahun 1963 dan membuat debut awam pada tahun 1964.

new_img3

1962:grafik komersil sistem CAD electronic plotter (EDM) pertama yang dibangunkan oleh itek, kontraktor pertahanan AS, telah dilancarkan. Ia telah diperoleh oleh perbadanan data kawalan, sebuah syarikat kerangka utama dan superkomputer, dan dinamakan semula digigraphy. Ia pada mulanya digunakan oleh Lockheed dan syarikat lain untuk mengeluarkan bahagian pengeluaran pesawat pengangkutan tentera C-5 Galaxy, menunjukkan kes pertama sistem pengeluaran cad/cnc hujung ke hujung.

Majalah Time pada masa itu menulis artikel mengenai EDM pada Mac, 1962, dan menunjukkan bahawa reka bentuk pengendali memasuki komputer murah melalui konsol, yang boleh menyelesaikan masalah dan menyimpan jawapan dalam bentuk digital dan mikrofilem dalam perpustakaan memorinya. Hanya tekan butang dan lukis lakaran dengan pen cahaya, dan jurutera boleh memasuki dialog yang sedang berjalan dengan EDM, mengingat semula mana-mana lukisan awalnya ke skrin dalam masa milisaat, dan menukar garisan dan lengkungnya sesuka hati.

new_img5

Ivan Sutherland sedang belajar TX-2

new_img4

Gambarajah skematik penyerlah

Pada masa itu, pereka mekanikal dan elektrik memerlukan alat untuk mempercepatkan kerja yang sukar dan memakan masa yang sering mereka lakukan. Untuk memenuhi keperluan ini, Ivan E. Sutherland dari Jabatan kejuruteraan elektrik di MIT mencipta sistem untuk menjadikan komputer digital sebagai rakan kongsi aktif untuk pereka.

new_img6

Alat mesin CNC mendapat daya tarikan dan populariti

Pada pertengahan 1960-an, kemunculan komputer kecil mampu milik telah mengubah peraturan permainan dalam industri. Terima kasih kepada transistor baharu dan teknologi memori teras, mesin berkuasa ini mengambil lebih sedikit ruang daripada kerangka utama bersaiz bilik yang digunakan setakat ini.

Komputer kecil, juga dikenali sebagai komputer pertengahan pada masa itu, secara semula jadi mempunyai tanda harga yang lebih berpatutan, membebaskan mereka daripada sekatan syarikat atau tentera terdahulu, dan menyerahkan potensi ketepatan, kebolehpercayaan dan kebolehulangan kepada syarikat kecil, perusahaan.

Sebaliknya, mikrokomputer ialah 8-bit pengguna tunggal, mesin ringkas yang menjalankan sistem pengendalian ringkas (seperti MS-DOS), manakala komputer kecil adalah 16 bit atau 32-bit. Syarikat pecah tanah termasuk Dis, umum data dan Hewlett Packard (HP) (kini merujuk kepada bekas komputer kecilnya, seperti HP3000, sebagai "pelayan").

new_img7

Pada awal 1970-an, pertumbuhan ekonomi yang perlahan dan kos pekerjaan yang meningkat menjadikan pemesinan CNC kelihatan seperti penyelesaian yang baik dan kos efektif, dan permintaan untuk alat mesin sistem NC kos rendah meningkat. Walaupun penyelidik Amerika menumpukan pada industri mewah seperti perisian dan aeroangkasa, Jerman (disertai oleh Jepun pada 1980-an) memberi tumpuan kepada pasaran kos rendah dan mengatasi Amerika Syarikat dalam jualan mesin. Walau bagaimanapun, pada masa ini, terdapat beberapa siri syarikat dan pembekal CAD Amerika, termasuk UGS Corp., computervision, applicon dan IBM.

Pada tahun 1980-an, dengan penurunan kos perkakasan berdasarkan mikropemproses dan kemunculan rangkaian kawasan setempat (LAN), rangkaian komputer yang saling berkaitan dengan yang lain, kos dan kebolehcapaian alatan mesin CNC juga muncul. Menjelang separuh akhir 1980-an, komputer kecil dan terminal komputer besar telah digantikan oleh stesen kerja rangkaian, pelayan fail dan komputer peribadi (PCS), dengan itu menyingkirkan mesin CNC universiti dan syarikat yang memasangnya secara tradisional (kerana mereka adalah satu-satunya komputer mahal yang mampu menemaninya).

Pada tahun 1989, Institut piawaian dan teknologi Kebangsaan di bawah Jabatan perdagangan AS mencipta projek pengawal mesin yang dipertingkatkan (EMC2, kemudian dinamakan semula linuxcnc), iaitu sistem perisian gnu/linux sumber terbuka yang menggunakan komputer tujuan umum untuk mengawal CNC. mesin. Linuxcnc membuka jalan untuk masa depan alatan mesin CNC peribadi, yang masih menjadi aplikasi perintis dalam bidang pengkomputeran.


Masa siaran: Jul-19-2022