Історія технології обробки з ЧПК, частина 2: еволюція від ЧПК до ЧПК

До 1950-х років дані про роботу верстатів з ЧПК в основному надходили з перфокарт, які в основному виготовлялися за допомогою важких ручних процесів.Поворотним моментом у розвитку ЧПК є те, що заміна картки комп’ютерним керуванням безпосередньо відображає розвиток комп’ютерних технологій, а також програм автоматизованого проектування (CAD) і автоматизованого виробництва (CAM).Обробка стала одним із перших застосувань сучасних комп’ютерних технологій.

new_img

Хоча механізм аналізу, розроблений Чарльзом Беббіджем у середині 1800-х років, вважається першим комп’ютером у сучасному розумінні, комп’ютер Массачусетського технологічного інституту (MIT) реального часу вихор I (також народжений у лабораторії сервомашин) є перший у світі комп’ютер з паралельними обчисленнями та пам’яттю на магнітному сердечнику (як показано на малюнку нижче).Команда змогла використати машину для кодування керованого комп’ютером виробництва перфорованої стрічки.Оригінальний хост використовував близько 5000 вакуумних трубок і важив близько 20000 фунтів.

new_img1

Повільний прогрес розвитку комп’ютерів у цей період був частиною проблеми того часу.Крім того, люди, які намагаються продати цю ідею, насправді не знаються на виробництві — вони просто комп’ютерні експерти.У той час концепція NC була настільки дивною для виробників, що розвиток цієї технології був дуже повільним у той час, так що армії США нарешті довелося виготовити 120 верстатів із NC та здати їх в оренду різним виробникам, щоб почати популяризувати їх використання. .

Графік еволюції від NC до CNC

Середина 1950-х:G-код, найпоширеніша мова програмування NC, народився в лабораторії сервоприводів Массачусетського технологічного інституту.G-код використовується, щоб вказати комп’ютеризованим верстатам, як щось зробити.Команда надсилається на контролер машини, який потім повідомляє двигуну швидкість руху та шлях, яким слід рухатися.

1956:ВПС запропонували створити загальну мову програмування для ЧПУ.Новий дослідницький відділ Массачусетського технологічного інституту під керівництвом Дага Росса під назвою Computer Applications Group почав вивчати пропозицію та розробити те, що пізніше стало відомим як інструмент автоматично програмованого програмування (APT).

1957 рік:асоціація авіабудівної промисловості та департамент військово-повітряних сил співпрацювали з MIT для стандартизації роботи apt і створили перший офіційний верстат з ЧПК.Apt, створений до винаходу графічного інтерфейсу та FORTRAN, використовує лише текст для передачі геометрії та траєкторії інструментів на верстати з числовим керуванням (NC).(пізніша версія була написана мовою FORTRAN, і apt нарешті було випущено для цивільного використання.

1957 рік:працюючи в General Electric, американський комп’ютерний вчений Патрік Дж. Ханратті розробив і випустив ранню комерційну мову програмування NC під назвою Pronto, яка заклала основу для майбутніх програм САПР і принесла йому неофіційний титул «батька cad/cam».

«11 березня 1958 року народилася нова ера мануфактурного виробництва. Вперше в історії виробництва кілька великомасштабних машин з електронним керуванням працювали одночасно як інтегрована виробнича лінія. Ці машини були майже без нагляду, і вони міг свердлити, свердлити, фрезерувати та передавати невідповідні частини між машинами.

1959 рік:Команда MIT провела прес-конференцію, щоб продемонструвати свої нещодавно розроблені верстати з ЧПК.

new_img2

1959 рік:військово-повітряні сили підписали однорічний контракт з лабораторією електронних систем MIT на розробку «проекту автоматизованого проектування».Отриманий інженерний проект системи автоматизації (AED) був опублікований у 1965 році.

1959 рік:General Motors (GM) почав вивчати те, що пізніше було названо комп’ютерним вдосконаленим дизайном (DAC-1), яке було однією з найперших графічних систем САПР.Наступного року вони представили IBM як партнера.Малюнки можна сканувати в систему, яка їх оцифровує та змінює.Потім інше програмне забезпечення може перетворити лінії на тривимірні форми та вивести їх для надсилання на фрезерний верстат.DAC-1 був запущений у виробництво в 1963 році, а публічно дебютував у 1964 році.

new_img3

1962 рік:був запущений перший комерційний електронний графічний плотер (EDM), розроблений компанією itek, оборонним підрядником США.Її придбала корпорація Control Data, яка займається виробництвом мейнфреймів і суперкомп’ютерів, і перейменувала її в Digigraphy.Спочатку він використовувався Lockheed та іншими компаніями для виготовлення серійних частин військово-транспортного літака C-5 Galaxy, демонструючи перший випадок наскрізної виробничої системи САПР/ЧПУ.

У той час журнал Time написав статтю про EDM у березні 1962 року та вказав, що дизайн оператора ввійшов до дешевого комп’ютера через консоль, який міг вирішувати проблеми та зберігати відповіді в цифровій формі та на мікрофільмі у своїй бібліотеці пам’яті.Просто натисніть кнопку та намалюйте ескіз світловим пером, і інженер зможе увійти в поточний діалог із EDM, викликати на екран будь-який із своїх ранніх малюнків протягом мілісекунди та змінювати їхні лінії та криві за бажанням.

new_img5

Іван Сазерленд вивчає TX-2

new_img4

Принципова схема хайлайтера

У той час розробникам механіки та електрики потрібен був інструмент, щоб прискорити важку та трудомістку роботу, яку вони часто виконували.Щоб задовольнити цю потребу, Іван Е. Сазерленд з кафедри електротехніки Массачусетського технологічного інституту створив систему, за допомогою якої цифрові комп’ютери стали активним партнером для дизайнерів.

new_img6

Верстати з ЧПК набирають обертів і популярності

У середині 1960-х років поява доступних маленьких комп'ютерів змінила правила гри в галузі.Завдяки новій технології транзисторів і ядра пам’яті ці потужні машини займають набагато менше місця, ніж мейнфрейми розміром з кімнату, які використовувалися досі.

Малі комп’ютери, також відомі як комп’ютери середнього класу в той час, природно, мають більш доступні ціни, звільняючи їх від обмежень попередніх компаній або армій, і передаючи потенціал точності, надійності та повторюваності невеликим компаніям, підприємствам.

Навпаки, мікрокомп’ютери є 8-розрядними для одного користувача, простими машинами, що працюють під керуванням простих операційних систем (таких як MS-DOS), тоді як субмініатюрні комп’ютери є 16-розрядними або 32-розрядними.Інноваційні компанії включають Dec, data general і Hewlett Packard (HP) (тепер називає свої колишні маленькі комп’ютери, такі як HP3000, «серверами»).

new_img7

На початку 1970-х повільне економічне зростання та зростання вартості робочих місць зробили обробку з ЧПК хорошим і економічно ефективним рішенням, і попит на недорогі верстати з системою ЧПУ зріс.Хоча американські дослідники зосереджуються на високотехнологічних галузях, таких як програмне забезпечення та аерокосмічна промисловість, Німеччина (до якої приєдналася Японія в 1980-х роках) зосереджується на недорогих ринках і перевершує Сполучені Штати за продажами машин.Проте зараз існує ряд американських компаній і постачальників САПР, зокрема UGS Corp., computervision, applicon і IBM.

У 1980-х роках, зі зниженням вартості обладнання на основі мікропроцесорів і появою локальної мережі (LAN), комп’ютерної мережі, пов’язаної з іншими, вартість і доступність верстатів з ЧПК також з’явилися.До другої половини 1980-х років невеликі комп’ютери та великі комп’ютерні термінали були замінені мережевими робочими станціями, файловими серверами та персональними комп’ютерами (PCS), таким чином позбувшись верстатів з ЧПК університетів і компаній, які їх традиційно встановлювали (оскільки вони єдині). дорогі комп’ютери, які можуть дозволити собі їх супроводжувати).

У 1989 році Національний інститут стандартів і технологій при Міністерстві торгівлі США створив проект вдосконаленого машинного контролера (EMC2, пізніше перейменований на linuxcnc), який є системою програмного забезпечення GNU/Linux з відкритим кодом, яка використовує комп’ютер загального призначення для керування ЧПК. машини.Linuxcnc прокладає шлях до майбутнього персональних верстатів з ЧПК, які все ще є піонерами в галузі обчислювальної техніки.


Час публікації: 19 липня 2022 р