Cho đến những năm 1950, dữ liệu vận hành máy CNC chủ yếu đến từ thẻ đục lỗ, chủ yếu được sản xuất thông qua quy trình thủ công gian khổ. Bước ngoặt trong sự phát triển của CNC là khi thẻ được thay thế bằng điều khiển máy tính, nó phản ánh trực tiếp sự phát triển của công nghệ máy tính cũng như các chương trình thiết kế có sự trợ giúp của máy tính (CAD) và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM). Xử lý đã trở thành một trong những ứng dụng đầu tiên của công nghệ máy tính hiện đại.
Mặc dù công cụ phân tích do Charles Babbage phát triển vào giữa những năm 1800 được coi là máy tính đầu tiên theo nghĩa hiện đại, cơn lốc máy tính thời gian thực I của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) (cũng ra đời trong phòng thí nghiệm máy móc servo) là máy tính đầu tiên trên thế giới có tính toán song song và bộ nhớ lõi từ (như minh họa trong hình bên dưới). Nhóm nghiên cứu đã có thể sử dụng máy để mã hóa quá trình sản xuất băng đục lỗ được điều khiển bằng máy tính. Máy chủ ban đầu sử dụng khoảng 5000 ống chân không và nặng khoảng 20000 pound.
Tiến độ phát triển máy tính chậm chạp trong thời kỳ này là một phần của vấn đề vào thời điểm đó. Ngoài ra, những người cố gắng bán ý tưởng này thực sự không biết gì về sản xuất - họ chỉ là chuyên gia máy tính. Vào thời điểm đó, khái niệm NC còn quá xa lạ đối với các nhà sản xuất đến nỗi sự phát triển của công nghệ này vào thời điểm đó rất chậm, đến nỗi Quân đội Hoa Kỳ cuối cùng đã phải sản xuất 120 máy NC và cho nhiều nhà sản xuất khác nhau thuê chúng để bắt đầu phổ biến việc sử dụng chúng. .
Lịch trình phát triển từ NC sang CNC
Giữa những năm 1950:Mã G, ngôn ngữ lập trình NC được sử dụng rộng rãi nhất, đã ra đời trong Phòng thí nghiệm cơ chế servo của Viện Công nghệ Massachusetts. Mã G được sử dụng để báo cho các máy công cụ được vi tính hóa cách tạo ra thứ gì đó. Lệnh được gửi đến bộ điều khiển máy, sau đó bộ điều khiển này sẽ cho động cơ biết tốc độ di chuyển và đường đi tiếp theo.
1956:lực lượng không quân đề xuất tạo ra một ngôn ngữ lập trình chung để điều khiển số. Bộ phận nghiên cứu mới của MIT, do Doug Ross đứng đầu và được đặt tên là Nhóm Ứng dụng Máy tính, bắt đầu nghiên cứu đề xuất và phát triển một thứ mà sau này được gọi là ngôn ngữ lập trình công cụ lập trình tự động (APT).
1957:hiệp hội công nghiệp máy bay và một bộ phận của lực lượng không quân đã hợp tác với MIT để tiêu chuẩn hóa công việc của apt và tạo ra chiếc máy CNC chính thức đầu tiên. Apt, được tạo ra trước khi phát minh ra giao diện đồ họa và FORTRAN, chỉ sử dụng văn bản để chuyển hình học và đường chạy dao tới các máy điều khiển số (NC). (phiên bản sau này được viết bằng FORTRAN và apt cuối cùng đã được phát hành trong lĩnh vực dân sự.
1957:khi làm việc tại General Electric, nhà khoa học máy tính người Mỹ Patrick J. Hanratty đã phát triển và phát hành ngôn ngữ lập trình NC thương mại ban đầu có tên là Pronto, ngôn ngữ này đặt nền móng cho các chương trình CAD trong tương lai và mang lại cho ông danh hiệu không chính thức là "cha đẻ của cad/cam".
"Vào ngày 11 tháng 3 năm 1958, một kỷ nguyên mới của sản xuất chế tạo đã ra đời. Lần đầu tiên trong lịch sử sản xuất, nhiều máy sản xuất quy mô lớn được điều khiển bằng điện tử hoạt động đồng thời như một dây chuyền sản xuất tích hợp. Những máy này gần như không có người giám sát và chúng có thể khoan, khoan, phay và chuyển các bộ phận không liên quan giữa các máy.
1959:Nhóm MIT đã tổ chức một cuộc họp báo để giới thiệu các máy công cụ CNC mới được phát triển của họ.
1959:lực lượng không quân đã ký hợp đồng một năm với phòng thí nghiệm hệ thống điện tử MIT để phát triển "dự án thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính". Kết quả thiết kế kỹ thuật tự động hóa hệ thống (AED) đã được phát hành ra phạm vi công cộng vào năm 1965.
1959:General Motors (GM) bắt đầu nghiên cứu cái mà sau này gọi là thiết kế nâng cao máy tính (DAC-1), một trong những hệ thống CAD đồ họa sớm nhất. Năm tiếp theo, họ giới thiệu IBM là đối tác. Các bản vẽ có thể được quét vào hệ thống, hệ thống này sẽ số hóa chúng và có thể sửa đổi. Sau đó, phần mềm khác có thể chuyển đổi các đường nét thành hình dạng 3D và xuất chúng thành apt để gửi đến máy phay. DAC-1 được đưa vào sản xuất từ năm 1963 và ra mắt công chúng vào năm 1964.
1962:máy vẽ đồ họa điện tử hệ thống CAD (EDM) thương mại đầu tiên được phát triển bởi itek, một nhà thầu quốc phòng Hoa Kỳ, đã được ra mắt. Nó được mua lại bởi tập đoàn dữ liệu điều khiển, một công ty máy tính lớn và siêu máy tính, đồng thời đổi tên thành kỹ thuật số. Ban đầu nó được Lockheed và các công ty khác sử dụng để sản xuất các bộ phận sản xuất của máy bay vận tải quân sự C-5 Galaxy, là trường hợp đầu tiên về hệ thống sản xuất cad/cnc toàn diện.
Tạp chí Time lúc đó đã viết một bài về EDM vào tháng 3 năm 1962 và chỉ ra rằng thiết kế của người vận hành đưa vào một máy tính giá rẻ thông qua bảng điều khiển, có thể giải quyết các vấn đề và lưu trữ câu trả lời ở dạng kỹ thuật số và vi phim trong thư viện bộ nhớ của nó. Chỉ cần nhấn nút và vẽ một bản phác thảo bằng bút ánh sáng, kỹ sư có thể nhập đoạn hội thoại đang chạy với EDM, gọi lại bất kỳ bản vẽ ban đầu nào của mình lên màn hình trong vòng một phần nghìn giây và thay đổi đường nét và đường cong của chúng theo ý muốn.
Ivan Sutherland đang nghiên cứu TX-2
Sơ đồ của máy đánh dấu
Vào thời điểm đó, các nhà thiết kế cơ điện cần một công cụ để tăng tốc những công việc nặng nhọc và tốn thời gian mà họ thường làm. Để đáp ứng nhu cầu này, Ivan E. Sutherland thuộc Khoa kỹ thuật điện tại MIT đã tạo ra một hệ thống biến máy tính kỹ thuật số trở thành đối tác tích cực của các nhà thiết kế.
Máy công cụ CNC có được lực kéo và sự phổ biến
Vào giữa những năm 1960, sự xuất hiện của máy tính nhỏ giá cả phải chăng đã thay đổi luật chơi trong ngành. Nhờ công nghệ bộ nhớ lõi và bóng bán dẫn mới, những cỗ máy mạnh mẽ này chiếm ít không gian hơn nhiều so với các máy tính lớn cỡ căn phòng được sử dụng cho đến nay.
Máy tính nhỏ, lúc bấy giờ còn được gọi là máy tính tầm trung, đương nhiên có mức giá phải chăng hơn, giải phóng chúng khỏi những hạn chế của các công ty hoặc quân đội trước đây, đồng thời trao lại tiềm năng về độ chính xác, độ tin cậy và khả năng lặp lại cho các công ty, doanh nghiệp nhỏ.
Ngược lại, máy vi tính là người dùng đơn 8 bit, máy đơn giản chạy hệ điều hành đơn giản (như MS-DOS), trong khi máy tính cực nhỏ là 16 bit hoặc 32 bit. Các công ty mang tính đột phá bao gồm Dec, data General và Hewlett Packard (HP) (hiện gọi các máy tính nhỏ trước đây của họ, chẳng hạn như HP3000, là "máy chủ").
Vào đầu những năm 1970, tốc độ tăng trưởng kinh tế chậm và chi phí nhân công tăng cao khiến gia công CNC dường như là một giải pháp tốt và tiết kiệm chi phí, đồng thời nhu cầu về máy công cụ hệ thống NC chi phí thấp tăng lên. Mặc dù các nhà nghiên cứu Mỹ tập trung vào các ngành công nghiệp cao cấp như phần mềm và hàng không vũ trụ, nhưng Đức (được Nhật Bản gia nhập vào những năm 1980) lại tập trung vào các thị trường chi phí thấp và vượt qua Mỹ về doanh số bán máy. Tuy nhiên, tại thời điểm này, có hàng loạt công ty và nhà cung cấp CAD của Mỹ, bao gồm UGS Corp., Computervision, Applicon và IBM.
Vào những năm 1980, với sự suy giảm chi phí phần cứng dựa trên bộ vi xử lý và sự xuất hiện của mạng cục bộ (LAN), mạng máy tính được kết nối với các mạng khác, chi phí và khả năng tiếp cận của máy công cụ CNC cũng xuất hiện. Vào nửa sau của những năm 1980, các máy tính nhỏ và thiết bị đầu cuối máy tính lớn đã được thay thế bằng các máy trạm nối mạng, máy chủ tập tin và máy tính cá nhân (PCS), do đó loại bỏ các máy CNC của các trường đại học và các công ty vốn lắp đặt chúng theo cách truyền thống (bởi vì chúng là những máy duy nhất máy tính đắt tiền có đủ khả năng đi kèm).
Năm 1989, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia thuộc Bộ Thương mại Hoa Kỳ đã tạo ra dự án bộ điều khiển máy nâng cao (EMC2, sau này được đổi tên thành linuxcnc), là một hệ thống phần mềm gnu/linux mã nguồn mở sử dụng máy tính đa năng để điều khiển CNC. máy móc. Linuxcnc mở đường cho tương lai của máy công cụ CNC cá nhân, vốn vẫn là những ứng dụng tiên phong trong lĩnh vực điện toán.
Thời gian đăng: 19-07-2022