Fino agli anni '50, i dati di funzionamento delle macchine a controllo numerico provenivano principalmente dalle schede perforate, prodotte principalmente attraverso ardue lavorazioni manuali.Il punto di svolta nello sviluppo del CNC è che quando la scheda viene sostituita dal controllo del computer, riflette direttamente lo sviluppo della tecnologia informatica, nonché i programmi di progettazione assistita da computer (CAD) e 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 anche nel laboratorio di servomacchine) è il il primo computer al mondo con calcolo parallelo e memoria a nucleo magnetico (come mostrato nella figura seguente).Il team è stato in grado di utilizzare la macchina per codificare la produzione controllata da computer di nastro perforato.L'host originale utilizzava circa 5000 tubi a vuoto e pesava circa 20000 libbre.
Il lento progresso dello sviluppo dei computer durante questo periodo era 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 strano per i produttori che lo sviluppo di questa tecnologia era molto lento in quel momento, tanto che l'esercito americano dovette finalmente produrre 120 macchine NC e noleggiarle a vari produttori per iniziare a diffonderne l'uso .
Programma di evoluzione da CN a CNC
Metà degli anni '50:Il codice G, il linguaggio di programmazione NC più utilizzato, è nato nel Laboratorio di servomeccanismo del Massachusetts Institute of Technology.Il codice G viene utilizzato per dire alle macchine utensili computerizzate come fare qualcosa.Il comando viene inviato al controllore della macchina, che poi comunica al motore la velocità di movimento e il percorso da seguire.
1956:l'aviazione 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 chiamato Computer Applications Group, iniziò a studiare la proposta e 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 hanno collaborato con il MIT per standardizzare il lavoro di apt e hanno creato la prima macchina CNC ufficiale.Apt, creato prima dell'invenzione dell'interfaccia grafica e di 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 campo civile.
1957:mentre lavorava alla General Electric, l'informatico americano Patrick J. Hanratty ha sviluppato e rilasciato un primo linguaggio di programmazione NC commerciale chiamato Pronto, che ha gettato le basi per futuri programmi CAD e gli è valso 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 produzione, più macchine di produzione su larga scala a controllo elettronico funzionavano contemporaneamente come una linea di produzione integrata. Queste macchine erano quasi incustodite e potrebbe perforare, forare, fresare e far passare parti irrilevanti tra macchine.
1959:Il team del MIT ha tenuto una conferenza stampa per mostrare le loro macchine utensili CNC di nuova concezione.
1959:l'aviazione ha firmato un contratto di un anno con il laboratorio di sistemi elettronici del MIT per lo sviluppo del "progetto di progettazione assistita da computer".Il progetto di ingegneria dell'automazione del sistema risultante (AED) è stato rilasciato al pubblico dominio nel 1965.
1959:La General Motors (GM) iniziò a studiare quello che in seguito fu chiamato computer enhanced design (DAC-1), che fu uno dei primi sistemi CAD grafici.L'anno successivo, hanno introdotto IBM come partner.I disegni possono essere scansionati nel sistema, che li digitalizza e possono essere modificati.Quindi, altri software possono convertire le linee in forme 3D e inviarle in output per essere inviate alla fresatrice.DAC-1 è stato messo in produzione nel 1963 e ha debuttato in pubblico nel 1964.
1962:è stato lanciato il primo plotter elettronico (EDM) di sistema CAD grafico commerciale sviluppato da itek, un appaltatore della difesa statunitense.È stata acquisita dalla società di dati di controllo, una società di mainframe e supercomputer, e ribattezzata digigraphy.Inizialmente è stato utilizzato da Lockheed e altre società per produrre le parti di produzione del velivolo da trasporto militare C-5 Galaxy, mostrando il primo caso di un sistema di produzione cad/cnc end-to-end.
La rivista Time a quel tempo scrisse un articolo sull'EDM nel marzo 1962 e sottolineò che il progetto dell'operatore entrava in un computer economico attraverso la console, che poteva 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 leggera, e l'ingegnere può entrare nel dialogo in esecuzione con EDM, richiamare sullo schermo uno qualsiasi dei suoi primi disegni 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 svolgevano.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 trazione e popolarità
A metà degli anni '60, l'emergere di piccoli computer a prezzi accessibili ha cambiato le regole del gioco nel settore.Grazie alla nuova tecnologia a transistor e memoria di base, queste potenti macchine occupano molto meno spazio rispetto ai mainframe delle dimensioni di una stanza utilizzati finora.
I piccoli computer, noti anche come computer di fascia media a quel tempo, hanno naturalmente dei cartellini dei prezzi più convenienti, liberandoli dalle restrizioni delle società o degli eserciti precedenti e cedendo il potenziale di precisione, affidabilità e ripetibilità a piccole aziende, imprese.
Al contrario, i microcomputer sono macchine semplici per utente singolo a 8 bit che eseguono sistemi operativi semplici (come MS-DOS), mentre i computer subminiaturizzati sono a 16 bit o 32 bit.Le aziende rivoluzionarie includono Dec, Data General e Hewlett Packard (HP) (ora si riferisce ai suoi ex piccoli computer, come l'HP3000, come "server").
All'inizio degli anni '70, la lenta crescita economica e l'aumento dei costi del lavoro facevano sembrare la lavorazione CNC una soluzione buona ed economica e la domanda di macchine utensili con sistema NC a basso costo è aumentata.Sebbene i ricercatori americani si concentrino su settori di fascia alta come software e 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 nelle vendite di macchine.Tuttavia, in questo momento, ci sono una serie di società e fornitori CAD americani, tra cui UGS Corp., computervision, applicon e IBM.
Negli anni '80, con il calo del costo dell'hardware basato sui microprocessori e l'emergere della rete locale (LAN), una rete di computer interconnessa con altre, è apparso anche il costo e l'accessibilità delle macchine utensili a controllo numerico.Nella seconda metà degli anni '80, piccoli computer e grandi terminali di computer sono stati sostituiti da workstation in rete, file server e personal computer (PCS), eliminando così le macchine CNC di università e aziende che tradizionalmente li installavano (perché sono gli unici computer costosi che possono permettersi di accompagnarli).
Nel 1989, l'Istituto nazionale di standard e tecnologia sotto il Dipartimento del commercio degli Stati Uniti ha creato il progetto di controllo della macchina avanzato (EMC2, successivamente 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 sono ancora applicazioni pioniere nel campo dell'informatica.
Tempo di pubblicazione: 19-luglio-2022