1950 年代まで、CNC 機械の動作データは主にパンチカードから得られ、主に骨の折れる手作業のプロセスを経て作成されていました。 CNC 開発のターニングポイントは、カードがコンピュータ制御に置き換えられると、コンピュータ技術の発展、コンピュータ支援設計 (CAD) およびコンピュータ支援製造 (CAM) プログラムが直接反映されることです。処理は、現代のコンピューター技術の最初のアプリケーションの 1 つになりました。
1800 年代半ばにチャールズ バベッジによって開発された解析エンジンは、現代の意味での最初のコンピューターと考えられていますが、マサチューセッツ工科大学 (MIT) のリアルタイム コンピューター旋風 I (これもサーボ機械研究所で生まれました) は、並列コンピューティングと磁気コア メモリを備えた世界初のコンピューター (下図を参照)。チームは、この機械を使用して、穴あきテープのコンピューター制御による生産をコード化することができました。元のホストは約 5000 個の真空管を使用し、重量は約 20000 ポンドでした。
この時期のコンピュータ開発の遅れは当時の問題の一部でした。さらに、このアイデアを売ろうとしている人たちは製造業のことをあまり知りません。彼らは単なるコンピューターの専門家です。当時、NC の概念はメーカーにとって非常に奇妙で、当時この技術の開発は非常に遅かったため、米陸軍は最終的に 120 台の NC マシンを製造し、さまざまなメーカーにレンタルして普及を開始する必要がありました。 。
NCからCNCへの進化スケジュール
1950 年代半ば:最も広く使用されている NC プログラミング言語である G コードは、マサチューセッツ工科大学のサーボ機構研究所で生まれました。 G コードは、コンピューター化された工作機械に何かを作る方法を指示するために使用されます。コマンドはマシンコントローラーに送信され、モーターに移動速度と従うべき経路を指示します。
1956年:空軍は数値制御用の一般的なプログラミング言語を作成することを提案しました。ダグ・ロスが率い、コンピューター・アプリケーション・グループと名付けられた新しい MIT 研究部門は、この提案の研究を開始し、後にプログラミング言語自動プログラム・ツール (APT) として知られるものの開発を開始しました。
1957年:航空機産業協会と空軍部門は MIT と協力して apt の作業を標準化し、最初の公式 CNC マシンを作成しました。 Apt は、グラフィカル インターフェイスと FORTRAN が発明される前に作成され、テキストのみを使用して形状とツール パスを数値制御 (NC) 機械に転送します。 (後のバージョンは FORTRAN で書かれ、ついに apt が民間分野でもリリースされました。
1957年:アメリカのコンピュータ科学者パトリック J. ハンラッティは、ゼネラル エレクトリック社に勤務中に、プロントと呼ばれる初期の商用 NC プログラミング言語を開発、リリースしました。これは将来の CAD プログラムの基礎を築き、彼に「CAD/CAM の父」という非公式の称号を与えました。
「1958 年 3 月 11 日、製造業の新時代が誕生しました。製造業史上初めて、複数の電子制御された大型生産機械が統合生産ラインとして同時に稼働しました。これらの機械はほとんど無人で、穴あけ、穴あけ、フライス加工を行ったり、無関係な部品を機械間で受け渡したりすることができます。
1959年:MITチームは記者会見を開き、新しく開発したCNC工作機械を披露した。
1959年:空軍は「コンピュータ支援設計プロジェクト」を開発するためにMIT電子システム研究所と1年間の契約を結んだ。結果として得られたシステム オートメーション エンジニアリング デザイン (AED) は、1965 年にパブリック ドメインにリリースされました。
1959年:ゼネラル モーターズ (GM) は、初期のグラフィック CAD システムの 1 つである、後にコンピューター強化設計 (DAC-1) と呼ばれるものの研究を開始しました。翌年、彼らはIBMをパートナーとして紹介しました。図面をシステムにスキャンしてデジタル化し、修正することができます。その後、他のソフトウェアで線を 3D 形状に変換し、フライス盤に送信できるように出力できます。 DAC-1 は 1963 年に生産開始され、1964 年に一般公開されました。
1962年:米国の防衛請負業者である itek によって開発された最初の商用グラフィックス CAD システム電子プロッタ (EDM) が発売されました。メインフレームとスーパーコンピューターの会社である Control Data Corporation に買収され、digigraphy と名前変更されました。これは当初、ロッキードやその他の企業によって C-5 ギャラクシー軍用輸送機の生産部品の製造に使用され、エンドツーエンドの CAD/CNC 生産システムの最初のケースを示しました。
当時のタイム誌は 1962 年 3 月に EDM に関する記事を書き、オペレータの設計がコンソールを介して安価なコンピュータに入力され、問題を解決し、その回答をデジタル形式とマイクロフィルムでメモリ ライブラリに保存できると指摘しました。ボタンを押してライト ペンでスケッチを描くだけで、エンジニアは EDM との実行中のダイアログに入り、ミリ秒以内に初期の図面を画面に呼び出し、線や曲線を自由に変更できます。
アイヴァン・サザーランドはTX-2を研究中
ハイライターの模式図
当時、機械設計者や電気設計者は、頻繁に行う困難で時間のかかる作業をスピードアップするツールを必要としていました。このニーズを満たすために、MIT 電気工学科の Ivan E. Sutherland は、デジタル コンピューターを設計者の積極的なパートナーにするシステムを作成しました。
CNC 工作機械が注目を集め人気を博す
1960 年代半ば、手頃な価格の小型コンピューターの出現により、業界のルールが変わりました。新しいトランジスタとコア メモリ テクノロジのおかげで、これらの強力なマシンは、これまでに使用されていた室内サイズのメインフレームよりもはるかに少ないスペースを占有します。
当時ミッドレンジコンピュータとしても知られていた小型コンピュータは、当然のことながらより手頃な価格となり、以前の企業や軍隊の制約から解放され、精度、信頼性、再現性の可能性を中小企業や大企業に引き渡しました。
対照的に、マイクロコンピュータは 8 ビットのシングル ユーザーであり、単純なオペレーティング システム (MS-DOS など) を実行する単純なマシンです。一方、超小型コンピュータは 16 ビットまたは 32 ビットです。画期的な企業には、Dec、データ ジェネラル、ヒューレット パッカード (HP) (現在、HP3000 などのかつての小型コンピューターを「サーバー」と呼んでいます) などがあります。
1970 年代初頭、経済成長の鈍化と雇用コストの上昇により、CNC 加工が優れたコスト効率の高いソリューションであると考えられ、低コストの NC システム工作機械の需要が増加しました。アメリカの研究者はソフトウェアや航空宇宙などのハイエンド産業に焦点を当てていますが、ドイツ（1980年代に日本も加わった）は低コスト市場に焦点を当てており、機械販売額ではアメリカを上回っています。ただし、現時点では、UGS Corp.、computervision、applicon、IBM など、一連の米国の CAD 会社およびサプライヤーが存在します。
1980 年代には、マイクロプロセッサに基づくハードウェアのコストの低下と、他のコンピュータと相互接続されたコンピュータ ネットワークであるローカル エリア ネットワーク (LAN) の出現により、CNC 工作機械のコストとアクセスしやすさも登場しました。 1980 年代後半までに、小型コンピュータと大型コンピュータ端末は、ネットワーク化されたワークステーション、ファイル サーバー、およびパーソナル コンピュータ (PCS) に置き換えられ、従来それらを設置していた大学や企業の CNC マシンは廃止されました。それに付随する余裕のある高価なコンピューター)。
1989 年、米国商務省傘下の国立標準技術研究所は、拡張マシン コントローラー プロジェクト (EMC2、後に linuxcnc に名前変更) を作成しました。これは、汎用コンピューターを使用して CNC を制御するオープンソースの gnu/linux ソフトウェア システムです。機械。 Linuxcnc は、依然としてコンピューティング分野の先駆的なアプリケーションであるパーソナル CNC 工作機械の将来への道を切り開きます。
投稿日時: 2022 年 7 月 19 日