Fino agli anni '50, i dati relativi al funzionamento delle macchine CNC provenivano principalmente da schede perforate, prodotte principalmente attraverso faticosi processi manuali. Il punto di svolta nello sviluppo del CNC è che quando la scheda viene sostituita dal controllo computerizzato, ciò riflette direttamente lo sviluppo della tecnologia informatica, nonché dei programmi di progettazione assistita da computer (CAD) e di produzione assistita da computer (CAM). L'elaborazione è diventata una delle prime applicazioni della moderna tecnologia informatica.
Sebbene il motore di analisi sviluppato da Charles Babbage a metà del 1800 sia considerato il primo computer in senso moderno, il computer in tempo reale Whirlwind I del Massachusetts Institute of Technology (MIT) (nato anch’esso nel laboratorio di servomacchine) è il Il primo computer mondiale con calcolo parallelo e memoria del nucleo magnetico (come mostrato nella figura seguente). Il team è stato in grado di utilizzare la macchina per codificare la produzione di nastro perforato controllato dal computer. L'host originale utilizzava circa 5000 tubi a vuoto e pesava circa 20000 libbre.
Il lento progresso dello sviluppo del computer durante questo periodo faceva parte del problema in quel momento. Inoltre, le persone che cercano di vendere questa idea non conoscono davvero la produzione: sono solo esperti di computer. A quel tempo, il concetto di NC era così estraneo ai produttori che lo sviluppo di questa tecnologia era molto lento in quel momento, tanto che l’esercito americano alla fine dovette produrre 120 macchine NC e noleggiarle a vari produttori per iniziare a diffonderne l’uso. .
Programma di evoluzione da NC a CNC
Metà degli anni '50:G Code, il linguaggio di programmazione NC più utilizzato, è nato nel Servo Mechanism Laboratory del Massachusetts Institute of Technology. Il codice G viene utilizzato per raccontare macchine utensili computerizzati come realizzare qualcosa. Il comando viene inviato al controller della macchina, che quindi dice al motore la velocità di movimento e il percorso da seguire.
1956:L'Air Force ha proposto di creare un linguaggio di programmazione generale per il controllo numerico. Il nuovo dipartimento di ricerca del MIT, guidato da Doug Ross e denominato Computer Applications Group, iniziò a studiare la proposta e a sviluppare qualcosa in seguito noto come strumento di programmazione automatica del linguaggio di programmazione (APT).
1957:l'associazione dell'industria aeronautica e un dipartimento dell'aeronautica militare hanno collaborato con il MIT per standardizzare il lavoro di apt e creare la prima macchina CNC ufficiale. Apt, creato prima dell'invenzione dell'interfaccia grafica e del FORTRAN, utilizza solo il testo per trasferire la geometria e i percorsi utensile alle macchine a controllo numerico (NC). (la versione successiva è stata scritta in FORTRAN e apt è stato finalmente rilasciato in ambito civile.
1957:mentre lavorava alla General Electric, l'informatico americano Patrick J. Hanratty sviluppò e pubblicò un primo linguaggio di programmazione NC commerciale chiamato Pronto, che gettò le basi per futuri programmi CAD e gli valse il titolo informale di "padre del cad/cam".
"L'11 marzo 1958 è nata una nuova era della produzione manifatturiera. Per la prima volta nella storia della manifattura, più macchine di produzione su larga scala controllate elettronicamente operavano simultaneamente come una linea di produzione integrata. Queste macchine erano quasi incustodite e Potrebbe perforare, perforare, mulino e passare parti irrilevanti tra le macchine.
1959:Il team del MIT ha tenuto una conferenza stampa per mostrare le loro macchine utensili CNC di recente sviluppo.
1959:l'aeronautica militare ha firmato un contratto di un anno con il laboratorio di sistemi elettronici del MIT per sviluppare il "progetto di progettazione assistita da computer". Il risultante progetto di ingegneria dell'automazione del sistema (AED) è stato rilasciato al pubblico dominio nel 1965.
1959:La General Motors (GM) iniziò a studiare quello che in seguito venne chiamato Computer Enhanced Design (DAC-1), che fu uno dei primi sistemi CAD grafici. L'anno successivo presentarono IBM come partner. I disegni possono essere scansionati nel sistema, che li digitalizza e può essere modificato. Quindi, altri software possono convertire le linee in forme 3D e riprodurle per poterle inviare alla fresatrice. Il DAC-1 venne messo in produzione nel 1963 e fece il suo debutto pubblico nel 1964.
È stato lanciato il primo plotter elettronico del sistema grafico commerciale commerciale (EDM) sviluppato da ITEK, un appaltatore della difesa degli Stati Uniti. È stato acquisito da Control Data Corporation, una società mainframe e supercomputer, e rinominato Digigraphy. Inizialmente è stato utilizzato da Lockheed e altre aziende per produrre le parti di produzione dell'aereo da trasporto militare C-5 Galaxy, mostrando il primo caso di un sistema di produzione cad/cnc end-to-end.
La rivista Time dell'epoca scrisse un articolo sull'EDM nel marzo del 1962 e sottolineò che il progetto dell'operatore prevedeva un computer economico attraverso la console, in grado di risolvere problemi e memorizzare le risposte in forma digitale e microfilm nella sua libreria di memoria. Basta premere il pulsante e disegnare uno schizzo con una penna luminosa e l'ingegnere può avviare il dialogo in corso con l'EDM, richiamare qualsiasi dei suoi primi disegni sullo schermo in un millisecondo e modificarne le linee e le curve a piacimento.
Ivan Sutherland sta studiando TX-2
Diagramma schematico dell'evidenziatore
A quel tempo, i progettisti meccanici ed elettrici avevano bisogno di uno strumento per accelerare il lavoro arduo e dispendioso in termini di tempo che spesso facevano. Per soddisfare questa esigenza, Ivan E. Sutherland del Dipartimento di ingegneria elettrica del MIT ha creato un sistema per rendere i computer digitali un partner attivo per i progettisti.
Le macchine utensili CNC guadagnano terreno e popolarità
A metà degli anni '60, l'emergere di piccoli computer a prezzi accessibili ha cambiato le regole del gioco nel settore. Grazie al nuovo transistor e alla tecnologia di memoria principale, queste potenti macchine occupano molto meno spazio rispetto ai mainframe di dimensioni della stanza utilizzati finora.
I piccoli computer, allora conosciuti anche come computer di fascia media, hanno naturalmente prezzi più accessibili, liberandoli dalle restrizioni delle società o degli eserciti precedenti e cedendo il potenziale di precisione, affidabilità e ripetibilità alle piccole imprese.
Al contrario, i microcomputer sono macchine semplici a 8 bit per utente singolo che eseguono sistemi operativi semplici (come MS-DOS), mentre i computer subminiaturizzati sono a 16 bit o 32 bit. Tra le aziende pionieristiche figurano Dec, data general e Hewlett Packard (HP) (che ora si riferisce ai suoi precedenti piccoli computer, come l'HP3000, come "server").
All’inizio degli anni ’70, la lenta crescita economica e l’aumento dei costi del lavoro fecero sembrare la lavorazione CNC una soluzione valida ed economicamente vantaggiosa, mentre aumentò la domanda di macchine utensili con sistema NC a basso costo. Sebbene i ricercatori americani si concentrino su settori di fascia alta come quello del software e dell’aerospaziale, la Germania (a cui si è unito il Giappone negli anni ’80) si concentra sui mercati a basso costo e supera gli Stati Uniti nella vendita di macchinari. Tuttavia, in questo momento, esistono una serie di società e fornitori CAD americani, tra cui UGS Corp., computervision, applicon e IBM.
Negli anni '80, con il calo dei costi dell'hardware basato sui microprocessori e l'emergere della rete locale (LAN), una rete di computer interconnessa con altri, sono comparsi anche i costi e l'accessibilità delle macchine utensili CNC. Nella seconda metà degli anni '80, i piccoli computer e i grandi terminali furono sostituiti da postazioni di lavoro, file server e personal computer (PCS) collegati in rete, eliminando così le macchine CNC delle università e delle aziende che tradizionalmente li installavano (perché sono le uniche computer costosi che possono permettersi di accompagnarli).
Nel 1989, il National Institute of Standards and Technology sotto il Dipartimento del commercio degli Stati Uniti ha creato il progetto Enhanced Machine Controller (EMC2, in seguito ribattezzato linuxcnc), che è un sistema software gnu/linux open source che utilizza un computer generico per controllare il CNC macchine. Linuxcnc apre la strada al futuro delle macchine utensili CNC personali, che rappresentano ancora applicazioni pionieristiche nel campo dell'informatica.
Orario di pubblicazione: 19 luglio 2022