目前的 計算機數控(CNC)機器遵循了一組協議,該協議基于在20世紀中葉首先開發的以前的數控(NC)系統。隨著數控機床的出現,金屬加工行業開始依靠使用紙帶打孔應用程序(或“ G代碼”)對用于制造零件的指令進行編程。數控系統的使用持續了幾十年,直到1960年代后期,更高級的數控程序成為行業標準。

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1949年之前的數控使用

       盡管傳統的NC編程在1950年代在金屬加工行業中很普遍,但打孔卡系統的基本形式已經在19世紀得到了發展,當時該系統被用于控制紡織機和彈奏鋼琴,采用類似的簡化方法,原理。

       1949年,一臺數控刀具制造商的車床引入了編號帶控制加工的過程,但是制造商對新技術的反應是矛盾的。第二次世界大戰后,美國空軍尋求一種方法來為現有的制造方法增加更高的組件設計精度。這項搜索促使密歇根州特拉弗斯市的帕森斯工廠總裁約翰·帕森斯(John Parsons)開發了一種涉及伺服控制的按批生產技術。伺服控制系統由輸入到計算設備中的位置數據驅動。新方法加快了手動過程并提高了加工精度。 

1949年至1964年

       從1949年到1952年,帕森斯(Parsons)與麻省理工學院(MIT)合作開發了一種能夠數控輪廓銑削的實驗機。當時,電子行業尚未創建支持系統來幫助集成新機器,因此大規模生產Parson的技術是不切實際的。但是,在1952年,在軍方,航空航天工業,機械加工工業和媒體之前,成功完成了三軸數控銑削演示。到1964年,全國有35,000多臺數控機床投入使用。 

從打孔磁帶到軟件程序的演變

       最初,NC打孔帶卡是使用類似于打字機的機器(稱為“ flexowriter”)創建的。打孔卡被送入與機器相鄰的大型控制單元中,并印有一個名為G-Code的編程序列,該序列以開發它的公司Gerber Scientific Instruments命名。

       直到1960年代末,當第一臺計算機數控(CNC)機器問世時,NC機器都是工業標準。CNC技術遵循原始數字協議系統設定的相同原理,但用更高級的計算機軟件程序代替了打孔和打印方法。這項新的編程技術迅速取代了NC加工作為工業標準。CNC也是后續過程的基礎,例如計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)。CAD / CAM設計服務在概念上類似于1952年創建的機械打孔卡系統,為當今的制造商提供了更大的操作靈活性。

數值控制器的發展

       1950年代和1960年代的數控機器采用真空管和機械繼電器作為主要控制器。那時,控制器是沿兩個軸運行的“ A點到B點”定位器。但是,當今的高密度集成電路能夠在各種設計和尺寸范圍內創建三維形狀?,F代控制器還可以與用戶通信,并存儲和分析程序數據。

       先進的CNC機械可以自動監視所執行工作的質量,并將其發現傳遞給加工過程的其他部分,例如裝卸階段。如果控制器發現有缺陷或與預期產品設計有偏差,則有時可以通過更換鈍工具或將任何問題通知制造商來實時進行糾正。這種自動化水平突出了兩種在概念上相似的編程方法之間的主要區別:NC控制器必須在直接,簡單任務的參數范圍內運行,而CNC編程則使機器能夠分析數據并適應不斷變化的環境。

CNC加工的優勢 

       由于計算機控制加工已經發展了幾十年,因此,在精度,自動化和生產速度方面,當前的迭代比包括NC編程在內的任何早期形式都更為先進。最新類型的CNC加工提供的一些好處包括: 

       復雜而復雜的零件制造,具有更高的準確性和更快的周轉率半自動或全自動質量控制和設備檢查系統縮短CNC機床的設置和集成時間,從而提高生產率由于計算機控制的網絡,減少了特定項目所需的機器數量CNC程序修改功能,以提高適應性和更廣泛的加工任務在CNC程序下無需進行長時間的機加工試運行

數控加工的應用

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       CNC加工是一種制造過程,能夠將多種選擇的原材料(例如金屬,塑料,木材,泡沫,復合材料等)成型為定制零件和設計。由于該過程提供的材料范圍,精度以及功能和操作,因此可用于制造各種行業和應用程序的零件和組件,包括汽車,航空航天,農業,建筑,液壓設備,船舶和機器人技術。