EINE KURZE GESCHICHTE DER CNC-PROGRAMMIERUNG

In der Fertigung sind nur wenige Prozesse vielseitiger als die CNC-Bearbeitung. CNC – kurz für Computer Numerical Control – ist eine Methode zur Automatisierung von Bearbeitungsarbeiten durch einen Computer. Bei der subtraktiven CNC-Bearbeitung wird ein Metallstück geformt und geschnitten, um die im Computer programmierten Anforderungen zu erfüllen, sodass das Teil ohne Bediener oder Vorgesetzten mit hoher Präzision gefertigt werden kann, wodurch menschliche Fehler aus dem Bearbeitungsprozess ausgeschlossen werden.

Es ist wahrscheinlich keine Überraschung, aber die computergestützte Bearbeitung ist eine spürbare Verbesserung gegenüber der nicht computergestützten Bearbeitung. Aber woher kam die Computer Numerische Steuerung? Innovation und Technologie haben in knapp 300 Jahren sicherlich einen langen Weg zurückgelegt, also lassen Sie uns eine kurze Geschichte der CNC diskutieren.

Wo könnte man besser anfangen als am Anfang? James Watt und Matthew Boulton hatten in den 1760er und 1770er Jahren Dampfmaschinen gebaut, aber sie mussten gehämmertes Eisen verwenden, was zu Lecks am Kolben führte. Das heißt, bis 1775, als John Wilkinson erfand, was allgemein als die erste Werkzeugmaschine gilt:eine Bohrmaschine, die das Schneidwerkzeug an beiden Enden hielt und sich durch den Zylinder erstreckte. Dadurch wurden Zylinder mit einem Durchmesser von 50 Zoll hergestellt, die es der Dampfmaschine von Boulton und Watt ermöglichten, effizienter zu laufen – was die industrielle Revolution antreibt.

Im Jahr 1775 schuf John Wilkinson das, was allgemein als erste Werkzeugmaschine gilt, was wiederum dazu beitrug, eine effizientere Dampfmaschine zu entwickeln.

Lassen Sie uns jetzt ein wenig zurückspringen. Im Jahr 1725 erfand Frankreich Basile Bouchon eine Methode zur Steuerung von Textilwebstühlen mithilfe von Daten, die durch gestanzte Löcher auf Papier codiert waren. Obwohl bahnbrechend, erforderte die Methode noch einen Bediener, bis Joseph Jacquard 1805 stabilere Karten in einer Sequenz zur Automatisierung verwendete Der Prozess, obwohl ein Arbeiter die Karten „codieren“ musste:Per Hand Löcher in sie stanzen. Im Wesentlichen „liest“ der Webstuhl die Karten, um Fäden „auszuwählen“ und Haken auf einer Ja/Nein-Basis passieren zu lassen – binärer Code.

Lochkarten fanden ihre Nützlichkeit in verschiedenen Anwendungen im 18. Jahrhundert, einschließlich Telegrafen und selbstspielenden Klavieren. Herman Hollerith verwendete sie für die Elektromechanik und gründete 1896 die Tabulating Machine Company, die wir heute IBM nennen.

Also, an diesem Punkt haben wir Maschinen und wir haben Computer, also müssen wir sie jetzt zusammensetzen. Dies führt zu Servomechanismen, die 1896 von H. Calendar in England entwickelt wurden. Ein Servo ist ein automatisches Gerät, das die Leistung von Maschinen oder Mechanismen korrigiert. Ein Servomechanismus besteht aus einem zu steuernden Gerät, einem anderen, das Befehle gibt, und einem Fehlerdetektor und einem Fehlerkorrektor. In der CNC-Bearbeitung sind Servos unerlässlich, um die erforderlichen Toleranzen zu erreichen.

Obwohl Servomechanismen verfügbar waren, würde es noch fast 50 Jahre dauern, bis sie ihre Anwendung in der Luft- und Raumfahrt erreichten. Im Jahr 1942 begann der Pionier John Parsons mit der numerischen Steuerung (NC) zur Herstellung von Rotorblättern für Hubschrauber. Er perfektionierte den Prozess 1946, als er den Ingenieur Frank Stulen einstellte. Stulen hatte die Idee, die Lochkarten von IBM zu verwenden – sie wurden noch manuell gestanzt! – um besser zu bestimmen, wie viel Belastung die Rotorblätter aushalten können. Kurz darauf, 1949, beauftragt die US Air Force Parsons mit dem Bau präziser Flugzeugflügel.

Die nächste Entwicklung von kam 1956, als das MIT das Automatically Programmed Tool (APT) entwickelte, eine Sprache, die für die Zusammenarbeit mit der Numerical Control (NC)-Maschine des MIT entwickelt wurde. Der Leiter des Projekts, Douglass Ross, erfand später den Begriff „Computer Aided Design“, den wir jetzt CAD nennen, obwohl Patrick Hanratty, ein Informatiker bei GE, den Titel „Vater des CAD“ verdienen würde Schreiben der Pronto-Sprache im Jahr 1957, die spätere CAD-Programme verwenden würden.

Durch die Verwendung von CAD-Software können Ingenieure komplexe Teile entwerfen und die Informationen direkt an eine CNC-Maschine zur Produktion senden.

In den sechziger Jahren begannen Computer kleiner zu werden und Computer und NC kamen zusammen, um schließlich CNC zu erschaffen. Mit dem langsamen Wirtschaftswachstum in den siebziger Jahren wurde CNC zu einer kostengünstigen Lösung, und ihre Nützlichkeit nahm nur zu, als Personal Computer wie der Apple II und der Macintosh Rechenleistung in die Hände gewöhnlicher Menschen und, was für uns wichtig ist, in die Hände von Maschinisten brachten.

Heutzutage verschiebt die CNC weiterhin die Grenzen der Bearbeitung. Vorbei sind die Zeiten, in denen Geräte nur eine Aufgabe erfüllen konnten. Wo Geräte früher nur fräsen oder drehen konnten, haben wir heute Maschinen, die mehrere Aufgaben übernehmen und in bis zu sechs Achsen arbeiten (zukünftige Technologie wird diese Aussage eines Tages antiquiert aussehen lassen).