1950 年代までは、CNC マシンの操作データは主にパンチ カードから得られていましたが、パンチ カードは主に困難な手作業で作成されていました。CNC の開発におけるターニング ポイントは、カードがコンピューター制御に置き換えられたときに、コンピューター技術、コンピューター支援設計 (CAD) およびコンピューター支援製造 (CAM) プログラムの開発を直接反映することです。プロセッシングは、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・バベッジが開発した解析エンジンが現代的な意味での最初のコンピューターとされていますが、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(同じくサーボ機械研究所で誕生)は、並列計算と磁気コア メモリを備えた世界初のコンピューター (下図を参照)。チームはこのマシンを使用して、コンピューター制御による穴あきテープの製造をコーディングすることができました。元のホストは約 5000 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。それに、このアイデアを売り込もうとしている人たちは、製造業についてよくわかっていません。彼らはコンピュータの専門家に過ぎません。当時、NC の概念はメーカーにとって非常に奇妙であったため、この技術の開発は当時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、それらをさまざまなメーカーにレンタルして、その使用を普及させ始めました。 .
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伝えるために使用されます.このコマンドはマシン コントローラに送信され、マシン コントローラはモーターに移動速度と進むべき経路を伝えます。
1956:空軍は、数値制御用の汎用プログラミング言語を作成することを提案しました。Doug Ross が率い、Computer Applications Group と名付けられた MIT の新しい研究部門は、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を開発しました。
1957年:航空機産業協会と空軍の部門は、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。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た Apt は、テキストのみを使用してジオメトリとツール パスを数値制御 (NC) マシンに転送します。(後のバージョンは FORTRAN で書かれ、ついに apt が民間分野でリリースされました。
1957年:ゼネラル エレクトリックで働いていたとき、アメリカのコンピューター科学者パトリック J. ハンラティは、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してリリースしました。
「1958 年 3 月 11 日、ものづくりの新時代が幕を開けました。ものづくりの歴史上初めて、複数の電子制御の大型生産機械が同時に稼働し、一貫した生産ラインとなりました。これらの機械はほとんど無人で、マシン間で無関係な部品をドリル、ドリル、ミル、パスすることができます。
1959:MIT チームは記者会見を開き、新しく開発された CNC 工作機械を紹介しました。
1959: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 年間の契約を結びました。その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:ゼネラルモーターズ (GM) は、後にコンピュータ強化設計 (DAC-1) と呼ばれるものの研究を開始しました。これは、最も初期のグラフィック CAD システムの 1 つです。翌年、パートナーとして IBM を紹介しました。図面をスキャンしてシステムに取り込み、デジタル化して修正することができます。次に、他のソフトウェアが線を 3D 形状に変換し、フライス盤に送信するために apt に出力できます。DAC-1 は 1963 年に生産が開始され、1964 年に公開されました。
1962:米国の防衛請負業者である itek が開発した最初の商用グラフィックス CAD システムの電子プロッター (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の会社であるコントロールデータコーポレーションに買収され、デジグラフィに改名されました。最初はロッキードやその他の企業が C-5 Galaxy 軍用輸送機の生産部品を製造するために使用し、エンド ツー エンドの CAD/CNC 生産システムの最初の事例を示しました。
当時のタイム誌は 1962 年 3 月に EDM に関する記事を書き、オペレーターの設計がコンソールを介して安価なコンピューターに入り、問題を解決し、その答えをデジタル形式とマイクロフィルムでメモリー ライブラリーに保存できることを指摘しました。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 で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て、線や曲線を自由に変更できます。
Ivan Sutherland は TX-2 を研究しています
蛍光ペンの模式図
当時、機械設計者や電気設計者は、困難で時間のかかる作業を高速化するための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 の電気工学科の 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 工作機械が牽引力と人気を獲得
1960 年代半ば、手頃な価格の小型コンピューターの登場により、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 メモリ技術のおかげで、これらの強力なマシンは、これまで使用されていた部屋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しか占有しません。
当時はミッドレンジ コンピューターとも呼ばれていた小型コンピューターは、当然、より手頃な価格のタグがあり、以前の企業や軍隊の制限から解放され、精度、信頼性、再現性の可能性を中小企業や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、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あり、サブミニチュア 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、および Hewlett Packard (HP) (現在、HP3000 などの以前の小型コンピューターを「サーバー」と呼んでいます) が含まれます。
1970 年代初頭、経済成長の鈍化と人件費の上昇により、CNC 機械加工は優れた費用対効果の高いソリューションのように見え、低コストの NC システム工作機械の需要が高まりました。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 年代に日本が参加) は低コスト市場に焦点を当てており、機械の販売で米国を上回っています。ただし、現時点では、UGS Corp.、computervision、applicon、IBM など、一連のアメリカの CAD 企業とサプライヤが存在します。
1980 年代には、マイクロプロセッサに基づくハードウェア コストの低下と、相互接続されたコンピューター ネットワークであるローカル エリア ネットワーク (LAN) の出現に伴い、CNC 工作機械のコストとアクセシビリティも登場しました。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 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、伝統的に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 (それらは唯一のコンピュータであるため)。それら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 プロジェクト (EMC2、後に linuxcnc と改名) を作成しました。これは、汎用コンピュータを使用して 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。マシン。Linuxcnc は、パーソナル CNC 工作機械の未来への道を開きます。これは、コンピューティングの分野ではまだ先駆的なアプリケーションです。
投稿時間: 2022 年 7 月 19 日