До 1950-х годов данные о работе станков с ЧПУ в основном поступали с перфокарт, которые в основном изготавливались с помощью трудоемких ручных процессов.Поворотным моментом в развитии ЧПУ является то, что когда карта заменена компьютерным управлением, это напрямую отражает развитие компьютерных технологий, а также программ автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM).Обработка стала одним из первых приложений современных компьютерных технологий.
Хотя механизм анализа, разработанный Чарльзом Бэббиджем в середине 1800-х годов, считается первым компьютером в современном понимании, компьютерный вихрь I Массачусетского технологического института (MIT) реального времени (также рожденный в лаборатории сервомашин) является первый в мире компьютер с параллельными вычислениями и памятью на магнитных сердечниках (как показано на рисунке ниже).Команда смогла использовать машину для кодирования управляемого компьютером производства перфорированной ленты.Первоначальный хост использовал около 5000 электронных ламп и весил около 20000 фунтов.
Медленный прогресс развития компьютеров в этот период был частью проблемы того времени.Кроме того, люди, которые пытаются продать эту идею, на самом деле не разбираются в производстве — они просто компьютерные эксперты.В то время концепция ЧПУ была настолько странной для производителей, что развитие этой технологии в то время шло очень медленно, так что армии США в конце концов пришлось изготовить 120 станков с ЧПУ и сдать их в аренду различным производителям, чтобы начать популяризировать их использование. .
График перехода от ЧПУ к ЧПУ
Середина 1950-х:G-код, наиболее широко используемый язык программирования ЧПУ, родился в лаборатории сервомеханизмов Массачусетского технологического института.G-код используется, чтобы сообщить компьютеризированным станкам, как что-то сделать.Команда отправляется на контроллер машины, который затем сообщает двигателю скорость движения и путь следования.
1956:ВВС предложили создать общий язык программирования для числового программного управления.Новый исследовательский отдел Массачусетского технологического института, возглавляемый Дугом Росс и названный Группой компьютерных приложений, начал изучать предложение и разрабатывать то, что позже стало известно как инструмент автоматического программирования на языке программирования (APT).
1957:Ассоциация авиационной промышленности и департамент ВВС сотрудничали с Массачусетским технологическим институтом для стандартизации работы apt и создали первый официальный станок с ЧПУ.Apt, созданный до изобретения графического интерфейса и FORTRAN, использует текст только для передачи геометрии и траекторий движения инструмента на станки с числовым программным управлением (ЧПУ).(более поздняя версия была написана на FORTRAN, и наконец apt был выпущен в гражданской сфере.
1957:во время работы в General Electric американский ученый-компьютерщик Патрик Дж. Ханратти разработал и выпустил ранний коммерческий язык программирования ЧПУ под названием Pronto, который заложил основу для будущих программ САПР и принес ему неофициальный титул «отца CAD / CAM».
«11 марта 1958 года родилась новая эра промышленного производства. Впервые в истории производства несколько крупномасштабных производственных машин с электронным управлением работали одновременно как единая производственная линия. Эти машины были почти без присмотра, и они мог сверлить, сверлить, фрезеровать и передавать ненужные детали между машинами.
1959:Команда Массачусетского технологического института провела пресс-конференцию, чтобы показать свои недавно разработанные станки с ЧПУ.
1959:ВВС подписали годовой контракт с лабораторией электронных систем Массачусетского технологического института на разработку «проекта автоматизированного проектирования».Полученный в результате инженерный проект системной автоматизации (AED) был выпущен в общественное достояние в 1965 году.
1959:General Motors (GM) начала изучать то, что позже было названо компьютеризированным проектированием (DAC-1), которое было одной из первых графических CAD-систем.В следующем году они представили IBM в качестве партнера.Чертежи можно сканировать в систему, которая их оцифровывает и может модифицировать.Затем другое программное обеспечение может преобразовать линии в трехмерные формы и вывести их для отправки на фрезерный станок.DAC-1 был запущен в производство в 1963 году и дебютировал в 1964 году.
1962:Запущен первый коммерческий электронный плоттер (EDM) системы графического САПР, разработанный компанией itek, оборонным подрядчиком США.Он был приобретен Control Data Corporation, компанией по производству мэйнфреймов и суперкомпьютеров, и переименован в digigraphy.Первоначально он использовался Lockheed и другими компаниями для производства деталей военно-транспортного самолета C-5 Galaxy, демонстрируя первый случай сквозной производственной системы CAD / CNC.
Журнал Time в то время написал статью об EDM в марте 1962 года и указал, что конструкция оператора проникла через консоль в дешевый компьютер, который мог решать задачи и хранить ответы в цифровом виде и на микрофильмах в своей библиотеке памяти.Просто нажмите кнопку и нарисуйте эскиз световым пером, и инженер может войти в текущий диалог с электроэрозионной станцией, вызвать любой из своих ранних рисунков на экран в течение миллисекунды и изменить их линии и кривые по своему желанию.
Иван Сазерленд изучает TX-2
Схема хайлайтера
В то время конструкторам-механикам и электрикам требовался инструмент для ускорения трудной и трудоемкой работы, которую они часто выполняли.Чтобы удовлетворить эту потребность, Айвен Э. Сазерленд с факультета электротехники Массачусетского технологического института создал систему, которая сделала цифровые компьютеры активным партнером для дизайнеров.
Станки с ЧПУ набирают обороты и популярность
В середине 1960-х появление доступных небольших компьютеров изменило правила игры в отрасли.Благодаря новой технологии памяти на транзисторах и ядрах эти мощные машины занимают гораздо меньше места, чем использовавшиеся до сих пор мэйнфреймы размером с комнату.
Маленькие компьютеры, также известные в то время как компьютеры среднего класса, естественно, имеют более доступные ценники, освобождая их от ограничений предыдущих компаний или армий, и передавая потенциал точности, надежности и повторяемости небольшим компаниям, предприятиям.
Напротив, микрокомпьютеры представляют собой 8-разрядные однопользовательские простые машины с простыми операционными системами (такими как MS-DOS), а сверхминиатюрные компьютеры — 16-разрядные или 32-разрядные.Новаторские компании включают Dec, data general и Hewlett Packard (HP) (теперь называет свои бывшие небольшие компьютеры, такие как HP3000, «серверами»).
В начале 1970-х годов из-за медленного экономического роста и роста затрат на оплату труда обработка с ЧПУ выглядела как хорошее и экономичное решение, а спрос на недорогие станки с ЧПУ увеличился.Хотя американские исследователи сосредоточены на высокотехнологичных отраслях, таких как программное обеспечение и аэрокосмическая промышленность, Германия (к которой в 1980-х годах присоединилась Япония) ориентируется на рынки с низкими издержками и превосходит Соединенные Штаты по продажам оборудования.Однако в настоящее время существует ряд американских компаний и поставщиков САПР, включая UGS Corp., computervision, applicon и IBM.
В 1980-х годах, со снижением стоимости аппаратного обеспечения на основе микропроцессоров и появлением локальной вычислительной сети (LAN), компьютерной сети, связанной с другими, также появились стоимость и доступность станков с ЧПУ.Ко второй половине 1980-х годов небольшие компьютеры и большие компьютерные терминалы были заменены сетевыми рабочими станциями, файловыми серверами и персональными компьютерами (ПК), таким образом избавившись от станков с ЧПУ в университетах и компаниях, которые традиционно их устанавливали (поскольку они были единственными дорогие компьютеры, которые могут позволить себе сопровождать их).
В 1989 году Национальный институт стандартов и технологий при Министерстве торговли США создал проект усовершенствованного контроллера станка (EMC2, позже переименованный в linuxcnc), который представляет собой программную систему gnu/linux с открытым исходным кодом, в которой для управления ЧПУ используется компьютер общего назначения. машины.Linuxcnc прокладывает путь к будущему персональных станков с ЧПУ, которые по-прежнему являются новаторскими приложениями в области вычислений.
Время публикации: 19 июля 2022 г.