Història de la tecnologia de mecanitzat CNC, Part 2: evolució de NC a CNC

Fins a la dècada de 1950, les dades de funcionament de les màquines CNC provenien principalment de targetes perforades, que es produïen principalment mitjançant processos manuals ardus. El punt d'inflexió en el desenvolupament del CNC és que quan la targeta es substitueix per un control informàtic, reflecteix directament el desenvolupament de la tecnologia informàtica, així com els programes de disseny assistit per ordinador (CAD) i fabricació assistida per ordinador (CAM). El processament s'ha convertit en una de les primeres aplicacions de la tecnologia informàtica moderna.

nou_img

Tot i que el motor d'anàlisi desenvolupat per Charles Babbage a mitjans del 1800 es considera el primer ordinador en el sentit modern, el remolí informàtic en temps real del Massachusetts Institute of Technology (MIT) (també nascut al laboratori de maquinària servo) és el el primer ordinador del món amb càlcul paral·lel i memòria de nucli magnètic (com es mostra a la figura següent). L'equip va poder utilitzar la màquina per codificar la producció controlada per ordinador de cinta perforada. L'amfitrió original utilitzava uns 5.000 tubs de buit i pesava unes 20.000 lliures.

nova_img1

El lent progrés del desenvolupament informàtic durant aquest període va ser part del problema en aquell moment. A més, les persones que intenten vendre aquesta idea no coneixen realment la fabricació: només són experts en informàtica. En aquell moment, el concepte de NC era tan estrany per als fabricants que el desenvolupament d'aquesta tecnologia va ser molt lent en aquell moment, de manera que l'exèrcit dels EUA finalment va haver de fabricar 120 màquines NC i llogar-les a diversos fabricants per començar a popularitzar-ne l'ús. .

Horari d'evolució de NC a CNC

Mitjans dels anys 50:El codi G, el llenguatge de programació NC més utilitzat, va néixer al laboratori de servomecanisme de l'Institut Tecnològic de Massachusetts. El codi G s'utilitza per dir a les màquines-eina informatitzades com fer alguna cosa. L'ordre s'envia al controlador de la màquina, que després indica al motor la velocitat de moviment i el camí a seguir.

1956:la força aèria va proposar crear un llenguatge de programació general per al control numèric. El nou departament d'investigació del MIT, dirigit per Doug Ross i anomenat Computer Applications Group, va començar a estudiar la proposta i desenvolupar quelcom que més tard es coneix com a eina programada automàticament en llenguatge de programació (APT).

1957:l'associació de la indústria aeronàutica i un departament de la força aèria van cooperar amb el MIT per estandarditzar el treball d'apt i van crear la primera màquina CNC oficial. Apt, creat abans de la invenció de la interfície gràfica i FORTRAN, utilitza només text per transferir geometria i recorreguts d'eines a màquines de control numèric (NC). (la versió posterior va ser escrita en FORTRAN, i finalment apt es va publicar en l'àmbit civil.

1957:mentre treballava a General Electric, l'informàtic nord-americà Patrick J. Hanratty va desenvolupar i va llançar un primer llenguatge comercial de programació NC anomenat Pronto, que va establir les bases per a futurs programes CAD i li va guanyar el títol informal de "pare de cad/cam".

"L'11 de març de 1958 va néixer una nova era de producció manufacturera. Per primera vegada en la història de la fabricació, múltiples màquines de producció a gran escala controlades electrònicament funcionaven simultàniament com a línia de producció integrada. Aquestes màquines estaven gairebé desateses i podria perforar, perforar, fresar i passar peces irrellevants entre màquines.

1959:L'equip del MIT va fer una conferència de premsa per mostrar les seves màquines eina CNC recentment desenvolupades.

nova_img2

1959:la força aèria va signar un contracte d'un any amb el laboratori de sistemes electrònics del MIT per desenvolupar el "projecte de disseny assistit per ordinador". El disseny d'enginyeria d'automatització del sistema (AED) resultant es va llançar al domini públic el 1965.

1959:General Motors (GM) va començar a estudiar el que més tard es va anomenar disseny millorat per ordinador (DAC-1), que va ser un dels primers sistemes CAD gràfics. L'any següent, van presentar IBM com a soci. Els dibuixos es poden escanejar al sistema, que els digitalitza i es poden modificar. Aleshores, un altre programari pot convertir les línies en formes 3D i enviar-les per enviar-les a la fresadora. El DAC-1 es va posar en producció el 1963 i va debutar en públic el 1964.

nou_img3

1962:es va llançar el primer traçador electrònic de sistema CAD de gràfics comercials (EDM) desenvolupat per itek, un contractista de defensa dels Estats Units. Va ser adquirit per Control Data Corporation, una empresa de sistemes centrals i superordinadors, i va canviar el nom de digigraphy. Inicialment va ser utilitzat per Lockheed i altres empreses per fabricar les peces de producció de l'avió de transport militar C-5 Galaxy, mostrant el primer cas d'un sistema de producció cad/cnc d'extrem a extrem.

La revista Time en aquell moment va escriure un article sobre EDM el març de 1962 i va assenyalar que el disseny de l'operador entrava a un ordinador barat a través de la consola, que podia resoldre problemes i emmagatzemar les respostes en format digital i microfilm a la seva biblioteca de memòria. Només cal prémer el botó i dibuixar un esbós amb un bolígraf lleuger, i l'enginyer pot entrar al diàleg en funcionament amb EDM, recordar qualsevol dels seus primers dibuixos a la pantalla en un mil·lisegon i canviar les seves línies i corbes a voluntat.

nou_img5

Ivan Sutherland està estudiant TX-2

nou_img4

Esquema esquemàtic del subratllador

En aquell moment, els dissenyadors mecànics i elèctrics necessitaven una eina per accelerar el treball ardu i que consumia temps que sovint feien. Per satisfer aquesta necessitat, Ivan E. Sutherland, del Departament d'enginyeria elèctrica del MIT, va crear un sistema per convertir els ordinadors digitals en un soci actiu per als dissenyadors.

nou_img6

Les màquines eina CNC guanyen tracció i popularitat

A mitjans de la dècada de 1960, l'aparició de petits ordinadors assequibles va canviar les regles del joc a la indústria. Gràcies a la nova tecnologia de transistors i memòria bàsica, aquestes màquines potents ocupen molt menys espai que els mainframes de la mida de l'habitació que s'utilitzen fins ara.

Els ordinadors petits, també coneguts com a ordinadors de gamma mitjana en aquell moment, tenen, naturalment, etiquetes de preus més assequibles, alliberant-los de les restriccions d'empreses o exèrcits anteriors, i cedint el potencial de precisió, fiabilitat i repetibilitat a petites empreses i empreses.

En canvi, els microordinadors són d'un sol usuari de 8 bits, màquines simples que executen sistemes operatius senzills (com MS-DOS), mentre que els ordinadors subminiatura són de 16 o 32 bits. Les empreses innovadores inclouen Dec, dades generals i Hewlett Packard (HP) (ara es refereix als seus antics ordinadors petits, com l'HP3000, com a "servidors").

nou_img7

A principis de la dècada de 1970, el lent creixement econòmic i l'augment dels costos de l'ocupació van fer que el mecanitzat CNC semblés una solució bona i rendible, i la demanda de màquines-eina de sistema NC de baix cost va augmentar. Tot i que els investigadors nord-americans se centren en indústries de gamma alta com ara el programari i l'aeroespacial, Alemanya (a la qual es va unir el Japó als anys vuitanta) se centra en mercats de baix cost i supera els Estats Units en vendes de màquines. Tanmateix, en aquest moment, hi ha una sèrie d'empreses i proveïdors de CAD nord-americans, com ara UGS Corp., computervision, applicon i IBM.

A la dècada de 1980, amb la disminució del cost del maquinari basat en microprocessadors i l'aparició de la xarxa d'àrea local (LAN), una xarxa informàtica interconnectada amb altres, també va aparèixer el cost i l'accessibilitat de les màquines eina CNC. A la segona meitat de la dècada de 1980, els petits ordinadors i els grans terminals d'ordinador van ser substituïts per estacions de treball en xarxa, servidors d'arxius i ordinadors personals (PCS), eliminant així les màquines CNC de les universitats i empreses que tradicionalment les instal·laven (perquè són les úniques). ordinadors cars que es poden permetre acompanyar-los).

L'any 1989, l'Institut Nacional d'estàndards i tecnologia del Departament de Comerç dels EUA va crear el projecte de controlador de màquina millorat (EMC2, més tard rebatejat linuxcnc), que és un sistema de programari gnu/linux de codi obert que utilitza un ordinador de propòsit general per controlar CNC. màquines. Linuxcnc obre el camí per al futur de les màquines-eina CNC personals, que encara són aplicacions pioneres en el camp de la informàtica.


Hora de publicació: 19-jul-2022