КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ЧПУ

Когда дело доходит до производства, немногие процессы более универсальны, чем обработка на станках с ЧПУ. ЧПУ — сокращение от числового программного управления — это метод автоматизации механической обработки с помощью компьютера. При субтрактивной обработке с ЧПУ кусок металла формуется и вырезается в соответствии с заданными требованиями, запрограммированными в компьютере, что позволяет изготавливать деталь с высоким уровнем точности без оператора или руководителя, исключая человеческий фактор из процесса обработки.

Вероятно, это неудивительно, но обработка с компьютерным управлением является заметным улучшением по сравнению с некомпьютерной обработкой. Но откуда взялось числовое программное управление? Инновации и технологии прошли долгий путь менее чем за 300 лет, поэтому давайте обсудим краткую историю ЧПУ.

С чего лучше начать, как не с начала? Джеймс Уатт и Мэтью Боултон строили паровые двигатели в 1760-х и 70-х годах, но им нужно было использовать кованое железо, что приводило к утечке через поршень. То есть до 1775 года, когда Джон Уилкинсон изобрел то, что многие считают первым станком:сверлильный станок, который удерживал режущий инструмент на обоих концах и проходил через цилиндр. Это позволило производить цилиндры диаметром 50 дюймов, что позволило паровому двигателю Бултона и Уатта работать более эффективно, что привело к промышленной революции.

В 1775 году Джон Уилкинсон создал то, что многие считают первым станком, который, в свою очередь, помог создать более эффективную паровую машину.

Теперь давайте немного вернемся назад. В 1725 году во Франции Базиль Бушон изобрел способ управления текстильными ткацкими станками с помощью данных, закодированных на бумаге через перфорированные отверстия. Несмотря на новаторство, этот метод по-прежнему требовал оператора до 1805 года, когда Жозеф Жаккард использовал более прочные карты в последовательности для автоматизации. процесс, хотя рабочему нужно было «кодировать» карты:пробивать в них отверстия вручную. По сути, ткацкий станок «считывает» карты, чтобы «выбрать» нитки и позволить крючкам проходить по принципу «да/нет» — двоичный код.

Перфокарты нашли свое применение в различных приложениях на протяжении 1800-х годов, включая телеграфы и самоиграющие пианино. Герман Холлерит использовал их для электромеханики и в 1896 году основал компанию Tabulating Machine Company, которую мы теперь называем IBM.

Итак, на данный момент у нас есть машины и у нас есть компьютеры, так что теперь нам нужно собрать их вместе. Это приводит к сервомеханизмам, которые были созданы Х. Календарем в Англии в 1896 г. Сервопривод — автоматическое устройство, корректирующее работу машин или механизмов. Сервомеханизм состоит из управляемого устройства, другого, отдающего команды, детектора ошибок и корректора ошибок. В обработке с ЧПУ сервоприводы жизненно важны для достижения требуемых допусков.

Несмотря на то, что сервомеханизмы были доступны, прошло почти 50 лет, прежде чем они нашли свое применение в аэрокосмической отрасли. В 1942 году пионер Джон Парсонс начал использовать числовое управление (ЧПУ) для изготовления лопастей несущего винта вертолета; он усовершенствовал процесс в 1946 году, когда нанял инженера Фрэнка Стулена. Стьюлену пришла в голову идея использовать перфокарты IBM — они по-прежнему перфорировались вручную! — чтобы лучше определить, какое напряжение могут выдержать лопасти несущего винта. Вскоре после этого, в 1949 году, ВВС США нанимают Парсонса для изготовления точных крыльев самолетов.

Следующая эволюция произошла в 1956 году, когда Массачусетский технологический институт разработал Автоматически программируемый инструмент (АПТ), язык, созданный для работы с машиной числового управления (ЧПУ) Массачусетского технологического института. Руководитель проекта Дуглас Росс позже ввел термин «автоматизированное проектирование», который мы теперь называем САПР, хотя именно Патрик Хэнрэтти, ученый-компьютерщик из GE, получил титул «Отец САПР» за написание языка Pronto в 1957 году, который будут использовать более поздние программы САПР.

Благодаря использованию программного обеспечения САПР инженеры могут проектировать сложные детали и отправлять информацию непосредственно на станок с ЧПУ для производства.

В шестидесятые годы компьютеры стали уменьшаться, и компьютеры и ЧПУ объединились, чтобы, наконец, создать ЧПУ. С медленным экономическим ростом в семидесятые годы ЧПУ стало экономически эффективным решением, и его полезность только возросла, поскольку персональные компьютеры, такие как Apple II и Macintosh, передали вычислительную мощность в руки обычных людей и, что важно для нас, машинистов.

Сегодня ЧПУ продолжает расширять границы обработки. Прошли те времена, когда оборудование могло выполнять только одну работу. Там, где когда-то оборудование могло только фрезеровать или точить, теперь у нас есть машины, которые выполняют несколько задач и работают по шести осям (будущие технологии заставят это утверждение однажды показаться устаревшим).