Tot de jaren vijftig waren de gegevens over de werking van CNC-machines voornamelijk afkomstig van ponskaarten, die voornamelijk via moeizame handmatige processen werden geproduceerd. Het keerpunt in de ontwikkeling van CNC is dat wanneer de kaart wordt vervangen door computerbesturing, dit een directe weerspiegeling is van de ontwikkeling van computertechnologie, evenals van computerondersteunde ontwerp- (CAD) en computerondersteunde productieprogramma's (CAM). Verwerking is een van de eerste toepassingen van moderne computertechnologie geworden.
Hoewel de analyse-engine die Charles Babbage halverwege de 19e eeuw ontwikkelde, wordt beschouwd als de eerste computer in moderne zin, is de real-time computerwervelwind I van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) (ook geboren in het laboratorium voor servomachines) de 's werelds eerste computer met parallel computergebruik en magnetisch kerngeheugen (zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding). Het team kon de machine gebruiken om de computergestuurde productie van geperforeerde tape te coderen. De oorspronkelijke gastheer gebruikte ongeveer 5000 vacuümbuizen en woog ongeveer 20.000 pond.
De trage voortgang van de computerontwikkeling in deze periode was destijds een deel van het probleem. Bovendien hebben de mensen die dit idee proberen te verkopen niet echt verstand van productie; het zijn slechts computerexperts. In die tijd was het concept van NC zo vreemd voor fabrikanten dat de ontwikkeling van deze technologie in die tijd erg traag verliep, zodat het Amerikaanse leger uiteindelijk 120 NC-machines moest vervaardigen en deze aan verschillende fabrikanten moest verhuren om het gebruik ervan populair te maken. .
Evolutieschema van NC naar CNC
Midden jaren vijftig:G-code, de meest gebruikte NC-programmeertaal, werd geboren in het servomechanisme Laboratory van het Massachusetts Institute of Technology. G-code wordt gebruikt om geautomatiseerde werktuigmachines te vertellen hoe ze iets moeten maken. Het commando wordt naar de machinecontroller gestuurd, die de motor vervolgens de bewegingssnelheid en het te volgen pad vertelt.
1956:de luchtmacht stelde voor om een algemene programmeertaal voor numerieke besturing te creëren. De nieuwe onderzoeksafdeling van MIT, geleid door Doug Ross en genaamd Computer Applications Group, begon het voorstel te bestuderen en iets te ontwikkelen dat later bekend stond als de programmeertaal automatisch geprogrammeerde tool (APT).
1957:De luchtvaartindustrievereniging en een afdeling van de luchtmacht werkten samen met MIT om het werk van apt te standaardiseren en creëerden de eerste officiële CNC-machine. Apt, gemaakt vóór de uitvinding van de grafische interface en FORTRAN, gebruikt alleen tekst om geometrie en gereedschapspaden over te dragen naar machines met numerieke besturing (NC). (de latere versie is geschreven in FORTRAN, en apt werd uiteindelijk uitgebracht op civiel gebied.
1957:Terwijl hij bij General Electric werkte, ontwikkelde en bracht de Amerikaanse computerwetenschapper Patrick J. Hanratty een vroege commerciële NC-programmeertaal uit, genaamd Pronto, die de basis legde voor toekomstige CAD-programma's en hem de informele titel "vader van cad/cam" opleverde.
“Op 11 maart 1958 werd een nieuw tijdperk van productieproductie geboren. Voor het eerst in de geschiedenis van de productie werkten meerdere elektronisch bestuurde grootschalige productiemachines tegelijkertijd als een geïntegreerde productielijn. Deze machines stonden vrijwel onbeheerd en ze kon boren, boren, frezen en irrelevante onderdelen tussen machines doorgeven.
1959:Het MIT-team hield een persconferentie om hun nieuw ontwikkelde CNC-bewerkingsmachines te tonen.
1959:de luchtmacht tekende een contract voor een jaar met het elektronische systeemlaboratorium van MIT om het "computerondersteunde ontwerpproject" te ontwikkelen. Het resulterende systeemautomatiseringsontwerp (AED) werd in 1965 vrijgegeven voor het publieke domein.
1959:General Motors (GM) begon onderzoek te doen naar wat later Computer Enhanced Design (DAC-1) werd genoemd, een van de eerste grafische CAD-systemen. Het jaar daarop introduceerden ze IBM als partner. Tekeningen kunnen in het systeem worden gescand, waardoor ze worden gedigitaliseerd en aangepast. Vervolgens kan andere software de lijnen omzetten in 3D-vormen en deze uitvoeren zodat ze naar de freesmachine kunnen worden verzonden. DAC-1 werd in 1963 in productie genomen en maakte in 1964 zijn publieke debuut.
1962:de eerste commerciële grafische CAD-systeem elektronische plotter (EDM), ontwikkeld door itek, een Amerikaanse defensie-aannemer, werd gelanceerd. Het werd overgenomen door Control Data Corporation, een mainframe- en supercomputerbedrijf, en omgedoopt tot digigraphy. Het werd aanvankelijk door Lockheed en andere bedrijven gebruikt om de productieonderdelen van het militaire transportvliegtuig C-5 Galaxy te vervaardigen, wat het eerste voorbeeld was van een end-to-end CAD/CNC-productiesysteem.
Het tijdschrift Time schreef destijds in maart 1962 een artikel over EDM en wees erop dat het ontwerp van de operator via de console een goedkope computer binnendrong, die problemen kon oplossen en de antwoorden in digitale vorm en microfilm in de geheugenbibliotheek kon opslaan. Druk gewoon op de knop en teken een schets met een lichtpen, en de ingenieur kan de lopende dialoog met EDM aangaan, al zijn vroege tekeningen binnen een milliseconde op het scherm oproepen en de lijnen en rondingen naar believen wijzigen.
Ivan Sutherland bestudeert TX-2
Schematisch diagram van markeerstift
In die tijd hadden mechanische en elektrische ontwerpers een hulpmiddel nodig om het zware en tijdrovende werk dat ze vaak deden te versnellen. Om aan deze behoefte te voldoen, heeft Ivan E. Sutherland van de afdeling elektrotechniek van MIT een systeem ontwikkeld om van digitale computers een actieve partner voor ontwerpers te maken.
CNC-bewerkingsmachines winnen aan grip en populariteit
Halverwege de jaren zestig veranderde de opkomst van betaalbare kleine computers de spelregels in de industrie. Dankzij de nieuwe transistor- en kerngeheugentechnologie nemen deze krachtige machines veel minder ruimte in beslag dan de tot nu toe gebruikte mainframes ter grootte van een kamer.
Kleine computers, destijds ook bekend als computers uit het middensegment, hebben uiteraard een betaalbaarder prijskaartje, waardoor ze worden bevrijd van de beperkingen van eerdere bedrijven of legers, en het potentieel van nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en herhaalbaarheid wordt overgedragen aan kleine bedrijven, ondernemingen.
Microcomputers daarentegen zijn 8-bits voor één gebruiker, eenvoudige machines met eenvoudige besturingssystemen (zoals MS-DOS), terwijl subminiatuurcomputers 16-bits of 32-bits zijn. Baanbrekende bedrijven zijn onder meer Dec, data general en Hewlett Packard (HP) (verwijst nu naar zijn voormalige kleine computers, zoals de HP3000, als "servers").
Begin jaren zeventig zorgden de trage economische groei en de stijgende arbeidskosten ervoor dat CNC-bewerking een goede en kosteneffectieve oplossing leek, en de vraag naar goedkope NC-systeemwerktuigmachines nam toe. Hoewel Amerikaanse onderzoekers zich richten op hoogwaardige industrieën zoals software en ruimtevaart, richt Duitsland (in de jaren tachtig samen met Japan) zich op goedkope markten en overtreft het de Verenigde Staten wat betreft de verkoop van machines. Op dit moment zijn er echter een reeks Amerikaanse CAD-bedrijven en leveranciers, waaronder UGS Corp., computervision, applicon en IBM.
In de jaren tachtig, met de daling van de hardwarekosten op basis van microprocessors en de opkomst van een lokaal netwerk (LAN), een computernetwerk dat met anderen is verbonden, kwamen ook de kosten en toegankelijkheid van CNC-bewerkingsmachines naar voren. In de tweede helft van de jaren tachtig werden kleine computers en grote computerterminals vervangen door netwerkwerkstations, bestandsservers en personal computers (PCS), waardoor de CNC-machines van universiteiten en bedrijven die ze traditioneel installeerden, wegvielen (omdat ze de enige zijn dure computers die het zich kunnen veroorloven om mee te gaan).
In 1989 creëerde het National Institute of Standards and Technology onder het Amerikaanse ministerie van Handel het verbeterde machinecontrollerproject (EMC2, later omgedoopt tot linuxcnc), een open-source gnu/linux-softwaresysteem dat een computer voor algemene doeleinden gebruikt om CNC-besturingen te besturen. machines. Linuxcnc maakt de weg vrij voor de toekomst van persoonlijke CNC-bewerkingsmachines, die nog steeds baanbrekende toepassingen zijn op het gebied van computers.
Posttijd: 19 juli 2022