xΜηχανή CNCx
Στα σύγχρονα συστήματα αριθμητικού ελέγχου υπολογιστών, ο σχεδιασμός των τεμαχίων εργασίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από λογισμικό όπως ο σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή και η κατασκευή με τη βοήθεια υπολογιστή. Το λογισμικό κατασκευής με τη βοήθεια υπολογιστή αναλύει το μοντέλο σχεδίασης και υπολογίζει τις οδηγίες κίνησης κατά την επεξεργασία. Ο μετα-επεξεργαστής μετατρέπει τις οδηγίες κίνησης και άλλες βοηθητικές οδηγίες που πρέπει να χρησιμοποιηθούν κατά την επεξεργασία σε μορφή που μπορεί να διαβαστεί από το σύστημα αριθμητικού ελέγχου και, στη συνέχεια, ο μετα-επεξεργαστής Τα αρχεία που δημιουργούνται φορτώνονται στη μηχανή αριθμητικού ελέγχου του υπολογιστή εργαλείο για την επεξεργασία τεμαχίου.
Αφού εισαχθούν οι οδηγίες του προγράμματος στη μνήμη του συστήματος αριθμητικού ελέγχου, μεταγλωττίζονται και υπολογίζονται από τον υπολογιστή και οι πληροφορίες μεταδίδονται στον οδηγό για να οδηγήσει τον κινητήρα μέσω του συστήματος ελέγχου μετατόπισης για να κόψει και να επεξεργαστεί το σχεδιασμένο μέρος.
Ιστορία του CNC
Η έννοια της μηχανής εργασίας αριθμητικού ελέγχου ξεκίνησε στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του 1940. Κατά την παραγωγή ελικοπτέρων ελικοπτέρων, απαιτείται μεγάλη επεξεργασία ακριβείας. Εκείνη την εποχή, η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ ανέθεσε σε μηχανολόγους μηχανικούς να καλύψουν αυτή τη ζήτηση. Το 1947, ο John T. Parsons άρχισε να χρησιμοποιεί τον υπολογιστή για να υπολογίζει τη διαδρομή κοπής του κρεβατιού. Το 1949, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης ανατέθηκε από την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ και άρχισε να μελετά τον αριθμητικό έλεγχο με βάση την έννοια του Parsons.
Στη δεκαετία του 1950, κυκλοφόρησε το πρώτο μηχάνημα εργασίας με αριθμητικό έλεγχο. Το εργοστάσιο μηχανών επένδυσε μεγάλη προσπάθεια στο ψηφιακό σύστημα ελέγχου για τις ανάγκες της Πολεμικής Αεροπορίας των ΗΠΑ, εστιάζοντας ιδιαίτερα στη μηχανή κοπής και φρεζαρίσματος περιγράμματος. Η Parsons και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, σε συνδυασμό με το σύστημα αριθμητικού ελέγχου και τη μηχανή φρεζαρίσματος του Σινσινάτι, ανέπτυξαν την πρώτηΜηχανή CNCεργαλείο. Το 1958, η Kearney & Trecker ανέπτυξε με επιτυχία μια κεντρική μηχανή κατεργασίας με αυτόματο εναλλάκτη εργαλείων. Το MIT έχει επίσης αναπτύξει εργαλεία αυτόματου προγραμματισμού. Το 1959, η Fujitsu της Ιαπωνίας έκανε δύο σημαντικές ανακαλύψεις για τον αριθμητικό έλεγχο: την εφεύρεση ενός υδραυλικού παλμικού κινητήρα και ενός κυκλώματος παλμικής διόρθωσης με αλγεβρική μέθοδο υπολογισμού. Αυτό επιταχύνει την πρόοδο του αριθμητικού ελέγχου.
Από το 1960 έως το 2000, το σύστημα αριθμητικού ελέγχου επεκτάθηκε και σε άλλες μηχανές επεξεργασίας μετάλλων και η εργαλειομηχανή αριθμητικού ελέγχου εφαρμόστηκε και σε άλλες βιομηχανίες. Οι μικροεπεξεργαστές εφαρμόζονται στον αριθμητικό έλεγχο για να βελτιώσουν σημαντικά τις λειτουργίες. Αυτός ο τύπος συστήματος ονομάζεται αριθμητικός έλεγχος υπολογιστή. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, εμφανίστηκαν νέες γρήγορες εργαλειομηχανές πολλαπλών αξόνων. Η Ιαπωνία έσπασε με επιτυχία την παραδοσιακή μορφή ατράκτου εργαλειομηχανών, μετακίνησε την άτρακτο της μηχανής με μια συσκευή που μοιάζει με αράχνη και την έλεγξε με έναν ελεγκτή υψηλής ταχύτητας. Είναι μια γρήγορη εργαλειομηχανή πολλαπλών αξόνων.
Η Ιαπωνία έχει επιτύχει πολλά επιτεύγματα στην ανάπτυξη εργαλειομηχανών αριθμητικού ελέγχου υπολογιστών στον κόσμο. Το 1958, η Makino και η Fujitsu συνεργάστηκαν για την παραγωγή της πρώτης μηχανής φρεζαρίσματος της Ιαπωνίας. Το 1959, η Fujitsu έκανε δύο σημαντικές ανακαλύψεις: την εφεύρεση ενός υδραυλικού παλμικού κινητήρα (ηλεκτροϋδραυλικός σερβοκινητήρας) και ενός κυκλώματος παλμικής διόρθωσης (παρεμβολή) χρησιμοποιώντας αλγεβρικούς υπολογισμούς. Αυτό επιταχύνει την πρόοδο του αριθμητικού ελέγχου. Το 1961, η Hitachi Kogyo ολοκλήρωσε την πρώτη της κεντρική μηχανή μηχανικής κατεργασίας και πρόσθεσε έναν αυτόματο εναλλάκτη εργαλείων το 1964. Ξεκινώντας το 1975, η Fanuc (Κινεζική μετάφραση: FANUC, ανεξάρτητη από το τμήμα CNC της Fujitsu) τη μαζική παραγωγή και τις πωλήσεις εργαλειομηχανών αριθμητικού ελέγχου υπολογιστών κατείχε σημαντική διεθνή αγορά. Τα τελευταία χρόνια, η Ιαπωνία έχει αναπτύξει με επιτυχία γρήγορες εργαλειομηχανές πολλαπλών αξόνων. Το 2012, η Ιαπωνία συνέχισε να διατηρεί τη θέση της ως πρωταθλήτρια στις εξαγωγές εργαλειομηχανών με 9 δισεκατομμύρια ευρώ και οι γερμανικές εργαλειομηχανές κατέλαβαν τη δεύτερη θέση με 8,1 δισεκατομμύρια ευρώ. Η τρίτη, η τέταρτη και η πέμπτη είναι η Ιταλία, η Ταϊβάν και η Ελβετία αντίστοιχα. Η Κίνα κατατάσσεται όγδοη πίσω από τη Νότια Κορέα και τις Ηνωμένες Πολιτείες, με αξία εξαγωγών 1,5 δισεκατομμυρίων ευρώ.
Αξίζει να σημειωθεί ότι παρόλο που το μέγεθος της βιομηχανίας εργαλειομηχανών στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν είναι μεγάλο σε σύγκριση με τη Γερμανία, την Ιαπωνία, την Ταϊβάν, την Ελβετία και την Ιταλία και δεν υπάρχει καν αντιπροσωπευτική μάρκα εργαλειομηχανών, ο κύριος λόγος είναι ότι τα περισσότερα οι εργαλειομηχανές στις Ηνωμένες Πολιτείες χρησιμοποιούνται στις Ηνωμένες Πολιτείες. Και τα περισσότερα από αυτά σχετίζονται με όπλα, επομένως οι εξαγωγές ελέγχονται αυστηρά από πλευράς ποσότητας και τεχνολογίας.
Ιστορία του CNC στην Κίνα
Η ανάπτυξη του αριθμητικού ελέγχου μέσω υπολογιστή στην ηπειρωτική Κίνα ξεκίνησε το 1958. Τον Φεβρουάριο του 1958, η πρώτη εργαλειομηχανή CNC παρήχθη με επιτυχία δοκιμαστικά στο εργοστάσιο εργαλειομηχανών Shenyang Νο. 1. Αυτός είναι ένας τόρνος 2 αξόνων, που ελέγχεται από έναν διανομέα προγράμματος και αναπτύχθηκε από το Harbin Institute of Technology. Τον Σεπτέμβριο του ίδιου έτους, το πρώτο πραγματικόφρέζα CNCαναπτύχθηκε σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Tsinghua και το Ινστιτούτο Έρευνας Μηχανών Φρέζας και παρήχθη με επιτυχία δοκιμαστικά στο Νο. 1 Εργοστάσιο Μηχανών του Πεκίνου.
Το 2009, ο Όμιλος Wuzhong εξήγαγε τρεις εργαλειομηχανές CNC εξαιρετικά βαρέως τύπου (κινητή μηχανή γεώτρησης και φρέζας XK2645 CNC, μηχανή φρεζαρίσματος και διάτρησης δαπέδου FB260 CNC και κάθετος τόρνος άλεσης διπλής στήλης CKX5280 CNC) στο Ηνωμένο Βασίλειο. [2]
Η Κίνα είναι επί του παρόντος ο μεγαλύτερος παραγωγός εργαλειομηχανών στον κόσμο, με αξία παραγωγής 14,7 δισεκατομμυρίων ευρώ το 2012, που αντιπροσωπεύει το 22% της παγκόσμιας παραγωγής. Ωστόσο, δεν υπάρχει ανταγωνιστική επωνυμία για ψηφιακούς ελεγκτές στην ηπειρωτική Κίνα. Οι κατασκευαστές εργαλειομηχανών και οι μονάδες επιστημονικής έρευνας στην ηπειρωτική Κίνα χρησιμοποιούν σχεδόν αποκλειστικά τη Γερμανία, την Ιαπωνία και τον ψηφιακό ελεγκτή της Ταϊβάν.
