Historia da tecnoloxía de mecanizado CNC, Parte 2: evolución de NC a CNC

Ata a década de 1950, os datos do funcionamento da máquina CNC procedían principalmente de tarxetas perforadas, que se producían principalmente mediante arduos procesos manuais. O punto de inflexión no desenvolvemento do CNC é que cando a tarxeta é substituída por control informático, reflicte directamente o desenvolvemento da tecnoloxía informática, así como os programas de deseño asistido por ordenador (CAD) e fabricación asistida por ordenador (CAM). O procesamento converteuse nunha das primeiras aplicacións da tecnoloxía informática moderna.

novo_img

Aínda que o motor de análise desenvolvido por Charles Babbage a mediados de 1800 é considerado o primeiro ordenador no sentido moderno, o torbellino informático en tempo real do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts (MIT) (nacido tamén no laboratorio de máquinas servo) é o primeiro ordenador do mundo con computación paralela e memoria de núcleo magnético (como se mostra na figura a continuación). O equipo puido utilizar a máquina para codificar a produción de cinta perforada controlada por ordenador. O anfitrión orixinal utilizaba uns 5.000 tubos de baleiro e pesaba uns 20.000 quilos.

nova_img1

O lento progreso do desenvolvemento informático durante este período foi parte do problema daquela época. Ademais, as persoas que intentan vender esta idea non coñecen realmente a fabricación, só son expertos en informática. Naquela época, o concepto de NC era tan estraño para os fabricantes que o desenvolvemento desta tecnoloxía era moi lento naquela época, polo que o exército dos EUA finalmente tivo que fabricar 120 máquinas NC e alugalas a varios fabricantes para comezar a popularizar o seu uso. .

Horario de evolución de NC a CNC

Mediados da década de 1950:O código G, a linguaxe de programación NC máis usada, naceu no servomecanismo Laboratory of Massachusetts Institute of Technology. O código G úsase para indicarlle ás máquinas ferramentas computarizadas como facer algo. O comando envíase ao controlador da máquina, que logo indica ao motor a velocidade de movemento e o camiño a seguir.

1956:a forza aérea propuxo crear unha linguaxe de programación xeral para o control numérico. O novo departamento de investigación do MIT, dirixido por Doug Ross e chamado Computer Applications Group, comezou a estudar a proposta e a desenvolver algo máis tarde coñecido como ferramenta de programación automática (APT) en linguaxe de programación.

1957:a asociación da industria aeronáutica e un departamento da forza aérea cooperaron co MIT para estandarizar o traballo de apt e crearon a primeira máquina CNC oficial. Apt, creado antes da invención da interface gráfica e FORTRAN, usa texto só para transferir xeometría e camiños de ferramentas a máquinas de control numérico (NC). (a versión posterior foi escrita en FORTRAN, e apt finalmente foi lanzado no campo civil.

1957:mentres traballaba en General Electric, o científico informático estadounidense Patrick J. Hanratty desenvolveu e lanzou unha primeira linguaxe comercial de programación NC chamada Pronto, que sentou as bases para futuros programas de CAD e gañoulle o título informal de "pai de cad/cam".

"O 11 de marzo de 1958 naceu unha nova era de produción de manufactura. Por primeira vez na historia da fabricación, varias máquinas de produción a gran escala controladas electrónicamente funcionaban simultaneamente como unha liña de produción integrada. Estas máquinas estaban case desatendidas e podería perforar, perforar, fresar e pasar pezas irrelevantes entre máquinas.

1959:O equipo do MIT realizou unha rolda de prensa para mostrar as súas máquinas ferramenta CNC recentemente desenvolvidas.

nova_img2

1959:a forza aérea asinou un contrato dun ano co laboratorio de sistemas electrónicos do MIT para desenvolver o "proxecto de deseño asistido por ordenador". O deseño de enxeñería de automatización de sistemas (AED) resultante foi lanzado ao dominio público en 1965.

1959:General Motors (GM) comezou a estudar o que máis tarde se chamou deseño mellorado por computadora (DAC-1), que foi un dos primeiros sistemas CAD gráficos. Ao ano seguinte, presentaron a IBM como socio. Os debuxos pódense escanear no sistema, que os dixitaliza e poden modificarse. Entón, outro software pode converter as liñas en formas 3D e emitilas para enviarlas á fresadora. DAC-1 púxose en produción en 1963 e debutou en público en 1964.

nova_img3

1962:lanzouse o primeiro trazador electrónico (EDM) do sistema CAD de gráficos comerciais desenvolvido por itek, un contratista de defensa estadounidense. Foi adquirido por control data corporation, unha empresa de mainframe e supercomputadoras, e renomeouse como dixigrafía. Inicialmente foi utilizado por Lockheed e outras compañías para fabricar as pezas de produción do avión de transporte militar C-5 Galaxy, mostrando o primeiro caso dun sistema de produción cad/cnc de extremo a extremo.

A revista Time daquela época escribiu un artigo sobre EDM en marzo de 1962 e sinalaba que o deseño do operador entraba nun ordenador barato a través da consola, que podía resolver problemas e almacenar as respostas en formato dixital e microfilme na súa biblioteca de memoria. Só tes que premer o botón e debuxar un boceto cun bolígrafo de luz, e o enxeñeiro pode entrar no diálogo en execución con EDM, recordar calquera dos seus primeiros debuxos na pantalla nun milisegundo e cambiar as súas liñas e curvas a vontade.

nova_img5

Ivan Sutherland está estudando TX-2

nova_img4

Diagrama esquemático do iluminador

Daquela, os deseñadores mecánicos e eléctricos necesitaban unha ferramenta para acelerar o traballo arduo e lento que adoitaban facer. Para satisfacer esta necesidade, Ivan E. Sutherland, do Departamento de Enxeñaría Eléctrica do MIT, creou un sistema para facer dos ordenadores dixitais un socio activo para os deseñadores.

nova_img6

As máquinas-ferramentas CNC gañan tracción e popularidade

A mediados da década de 1960, a aparición de pequenos ordenadores accesibles cambiou as regras do xogo na industria. Grazas á nova tecnoloxía de transistores e memoria do núcleo, estas potentes máquinas ocupan moito menos espazo que os mainframes do tamaño dunha sala utilizados ata agora.

Os pequenos ordenadores, tamén coñecidos como ordenadores de gama media naquela época, teñen, naturalmente, etiquetas de prezos máis accesibles, liberándoas das restricións de empresas ou exércitos anteriores e cedendo o potencial de precisión, fiabilidade e repetibilidade ás pequenas empresas, empresas.

Pola contra, os microordenadores son de 8 bits de usuario único, máquinas sinxelas que executan sistemas operativos sinxelos (como MS-DOS), mentres que as computadoras subminiatura son de 16 ou 32 bits. As empresas innovadoras inclúen Dec, data general e Hewlett Packard (HP) (agora refírese aos seus antigos ordenadores pequenos, como o HP3000, como "servidores").

nova_img7

A principios da década de 1970, o lento crecemento económico e o aumento dos custos de emprego fixeron que o mecanizado CNC parecese unha solución boa e rendible, e aumentou a demanda de máquinas-ferramenta do sistema NC de baixo custo. Aínda que os investigadores estadounidenses céntranse en industrias de gama alta como o software e a aeroespacial, Alemaña (ao que se uniu Xapón nos anos 80) céntrase en mercados de baixo custo e supera a Estados Unidos en vendas de máquinas. Non obstante, neste momento, hai unha serie de empresas e provedores de CAD estadounidenses, incluíndo UGS Corp., Computervision, Applicon e IBM.

Na década de 1980, co descenso do custo do hardware baseado en microprocesadores e a aparición da rede de área local (LAN), unha rede informática interconectada con outras, tamén aparece o custo e a accesibilidade das máquinas ferramenta CNC. Na segunda metade da década de 1980, os pequenos ordenadores e os grandes terminais informáticos foron substituídos por estacións de traballo en rede, servidores de ficheiros e ordenadores persoais (PCS), desfacendo así as máquinas CNC das universidades e empresas que tradicionalmente as instalaban (porque son as únicas). ordenadores caros que poden permitirse o luxo de acompañalos).

En 1989, o Instituto Nacional de Estándares e Tecnoloxía do Departamento de Comercio dos Estados Unidos creou o proxecto de controlador de máquina mellorado (EMC2, máis tarde rebautizado como linuxcnc), que é un sistema de software gnu/linux de código aberto que usa unha computadora de propósito xeral para controlar o CNC. máquinas. Linuxcnc abre o camiño para o futuro das máquinas ferramenta CNC persoais, que aínda son aplicacións pioneiras no campo da informática.


Hora de publicación: 19-Xul-2022