Sejarah teknologi mesin CNC, Bagian 2: evolusi dari NC ke CNC

Sampai tahun 1950-an, data operasi mesin CNC sebagian besar berasal dari kartu punch, yang sebagian besar diproduksi melalui proses manual yang sulit.Titik balik dalam perkembangan CNC adalah ketika kartu digantikan oleh kontrol komputer, secara langsung mencerminkan perkembangan teknologi komputer, serta program computer aided design (CAD) dan computer aided manufacturing (CAM).Pemrosesan telah menjadi salah satu aplikasi pertama dari teknologi komputer modern.

baru_img

Meskipun mesin analisis yang dikembangkan oleh Charles Babbage pada pertengahan 1800-an dianggap sebagai komputer pertama dalam pengertian modern, komputer real-time Whirlwind I (juga lahir di laboratorium mesin servo) Massachusetts Institute of Technology (MIT) komputer pertama di dunia dengan komputasi paralel dan memori inti magnetik (seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah).Tim dapat menggunakan mesin untuk mengkode produksi pita berlubang yang dikendalikan komputer.Tuan rumah asli menggunakan sekitar 5.000 tabung vakum dan beratnya sekitar 20.000 pon.

baru_img1

Lambatnya kemajuan perkembangan komputer selama periode ini merupakan bagian dari masalah pada saat itu.Selain itu, orang-orang yang mencoba menjual ide ini tidak terlalu paham tentang manufaktur - mereka hanya ahli komputer.Saat itu konsep NC begitu asing bagi produsen sehingga perkembangan teknologi ini sangat lambat saat itu, sehingga US Army akhirnya harus memproduksi 120 mesin NC dan menyewakannya ke berbagai produsen untuk mulai mempopulerkan penggunaannya. .

Jadwal evolusi dari NC ke CNC

Pertengahan 1950-an:Kode G, bahasa pemrograman NC yang paling banyak digunakan, lahir di laboratorium mekanisme servo di Institut teknologi Massachusetts.Kode G digunakan untuk memberi tahu peralatan mesin yang terkomputerisasi bagaimana membuat sesuatu.Perintah dikirim ke pengontrol mesin, yang kemudian memberi tahu motor kecepatan gerakan dan jalur yang harus diikuti.

1956:angkatan udara mengusulkan untuk membuat bahasa pemrograman umum untuk kontrol numerik.Departemen penelitian MIT yang baru, dipimpin oleh Doug Ross dan bernama Computer Applications Group, mulai mempelajari proposal tersebut dan mengembangkan sesuatu yang kemudian dikenal sebagai bahasa pemrograman yang diprogram secara otomatis (APT).

1957:asosiasi industri pesawat terbang dan departemen angkatan udara bekerja sama dengan MIT untuk menstandarisasi pekerjaan apt dan menciptakan mesin CNC resmi pertama.Apt, dibuat sebelum penemuan antarmuka grafis dan FORTRAN, menggunakan teks hanya untuk mentransfer geometri dan jalur pahat ke mesin kontrol numerik (NC).(versi yang lebih baru ditulis dalam FORTRAN, dan apt akhirnya dirilis di bidang sipil.

1957:saat bekerja di General Electric, ilmuwan komputer Amerika Patrick J. Hanratty mengembangkan dan merilis bahasa pemrograman NC komersial awal yang disebut Pronto, yang meletakkan dasar untuk program CAD masa depan dan memberinya gelar informal "bapak cad/cam".

"Pada 11 Maret 1958, era baru produksi manufaktur lahir. Untuk pertama kalinya dalam sejarah manufaktur, beberapa mesin produksi skala besar yang dikendalikan secara elektronik dioperasikan secara bersamaan sebagai jalur produksi terintegrasi. Mesin-mesin ini hampir tanpa pengawasan, dan mereka bisa mengebor, mengebor, menggiling, dan melewati bagian yang tidak relevan antar mesin.

1959:Tim MIT mengadakan konferensi pers untuk menunjukkan peralatan mesin CNC mereka yang baru dikembangkan.

baru_img2

1959:angkatan udara menandatangani kontrak satu tahun dengan laboratorium sistem elektronik MIT untuk mengembangkan "proyek desain berbantuan komputer".Desain teknik otomatisasi sistem (AED) yang dihasilkan dirilis ke domain publik pada tahun 1965.

1959:General Motors (GM) mulai mempelajari apa yang kemudian disebut desain yang disempurnakan komputer (DAC-1), yang merupakan salah satu sistem CAD grafis paling awal.Tahun berikutnya, mereka memperkenalkan IBM sebagai mitra.Gambar dapat dipindai ke dalam sistem, yang mendigitalkannya dan dapat dimodifikasi.Kemudian, perangkat lunak lain dapat mengubah garis menjadi bentuk 3D dan mengeluarkannya untuk dikirim ke mesin penggilingan.DAC-1 mulai diproduksi pada tahun 1963 dan melakukan debut publik pada tahun 1964.

baru_img3

1962:grafis komersial pertama sistem CAD elektronik plotter (EDM) yang dikembangkan oleh itek, kontraktor pertahanan AS, diluncurkan.Itu diakuisisi oleh perusahaan data kontrol, perusahaan mainframe dan superkomputer, dan berganti nama menjadi digitografi.Awalnya digunakan oleh Lockheed dan perusahaan lain untuk memproduksi bagian produksi pesawat angkut militer C-5 Galaxy, menunjukkan kasus pertama dari sistem produksi cad/cnc ujung ke ujung.

Majalah Time pada waktu itu menulis sebuah artikel tentang EDM pada bulan Maret 1962, dan menunjukkan bahwa desain operator memasuki komputer murah melalui konsol, yang dapat memecahkan masalah dan menyimpan jawaban dalam bentuk digital dan mikrofilm di perpustakaan memorinya.Cukup tekan tombol dan gambar sketsa dengan pena ringan, dan insinyur dapat memasuki dialog yang sedang berjalan dengan EDM, mengingat gambar awalnya ke layar dalam milidetik, dan mengubah garis dan kurva sesuka hati.

baru_img5

Ivan Sutherland sedang mempelajari TX-2

baru_img4

Diagram skema stabilo

Pada saat itu, para desainer mekanikal dan elektrikal membutuhkan alat untuk mempercepat pekerjaan berat dan memakan waktu yang sering mereka lakukan.Untuk memenuhi kebutuhan ini, Ivan E. Sutherland dari Departemen Teknik Elektro di MIT menciptakan sistem untuk menjadikan komputer digital sebagai mitra aktif bagi para desainer.

baru_img6

Peralatan mesin CNC mendapatkan daya tarik dan popularitas

Pada pertengahan 1960-an, munculnya komputer kecil yang terjangkau mengubah aturan main di industri.Berkat teknologi transistor dan memori inti yang baru, mesin yang kuat ini menghabiskan lebih sedikit ruang daripada mainframe berukuran ruangan yang digunakan sejauh ini.

Komputer kecil, juga dikenal sebagai komputer kelas menengah pada waktu itu, tentu saja memiliki label harga yang lebih terjangkau, membebaskan mereka dari pembatasan perusahaan atau tentara sebelumnya, dan menyerahkan potensi akurasi, keandalan, dan pengulangan kepada perusahaan kecil, perusahaan.

Sebaliknya, mikrokomputer adalah pengguna tunggal 8-bit, mesin sederhana yang menjalankan sistem operasi sederhana (seperti MS-DOS), sedangkan komputer subminiatur adalah 16 bit atau 32-bit.Perusahaan terobosan termasuk Desember, data umum, dan Hewlett Packard (HP) (sekarang mengacu pada mantan komputer kecil, seperti HP3000, sebagai "server").

baru_img7

Pada awal 1970-an, pertumbuhan ekonomi yang lambat dan meningkatnya biaya tenaga kerja membuat pemesinan CNC terlihat seperti solusi yang baik dan hemat biaya, dan permintaan akan peralatan mesin sistem NC berbiaya rendah meningkat.Meskipun peneliti Amerika fokus pada industri kelas atas seperti perangkat lunak dan kedirgantaraan, Jerman (bergabung dengan Jepang pada 1980-an) berfokus pada pasar berbiaya rendah dan melampaui Amerika Serikat dalam penjualan mesin.Namun, saat ini, ada serangkaian perusahaan dan pemasok CAD Amerika, termasuk UGS Corp., computervision, applicon, dan IBM.

Pada tahun 1980-an, dengan penurunan biaya perangkat keras berbasis mikroprosesor dan munculnya jaringan area lokal (LAN), jaringan komputer yang saling berhubungan, biaya dan aksesibilitas peralatan mesin CNC juga muncul.Pada paruh kedua tahun 1980-an, komputer kecil dan terminal komputer besar digantikan oleh workstation jaringan, server file dan komputer pribadi (PCS), sehingga menyingkirkan mesin CNC universitas dan perusahaan yang secara tradisional menginstalnya (karena mereka adalah satu-satunya komputer mahal yang mampu menemani mereka).

Pada tahun 1989, Institut Standar dan Teknologi Nasional di bawah Departemen Perdagangan AS menciptakan proyek pengontrol mesin yang disempurnakan (EMC2, kemudian berganti nama menjadi linuxcnc), yang merupakan sistem perangkat lunak gnu/linux open-source yang menggunakan komputer tujuan umum untuk mengontrol CNC. mesin.Linuxcnc membuka jalan bagi masa depan peralatan mesin CNC pribadi, yang masih menjadi pionir aplikasi di bidang komputasi.


Waktu posting: 19 Juli-2022