РАЗВИТИЕ НА МЕТАЛОРЕЖЕЩИТЕ МАШИНИ С ЦПУ ПРЕЗ ПОСЛЕДНИТЕ 50 ГОДИНИ

(по „Cutting Tool Engineering”, 2005)

1950-те години

- Джон Т. Парсънс получава патент за цифрово програмно управление (ЦПУ) на металорежещи машини, наречено от него NC (Numerical Control). Той е автор на идеята за цифрово управление на подавателните преводи на фрезова машина.

- Масачузетският технологичен институт (MIT) и Военно-въздушните сили на САЩ (U.S. Air Force) демонстрират прототипа на фрезова машина с ЦПУ, базиран върху идеята на Джон Т. Парсънс.

- Monarch Machine Tools (САЩ) показват първата стругова машина с ЦПУ. Това става на изложението Machine Tool Show през 1955 г.

- Дъглас Рос, софтуерен специалист в MIT, създава езика за автоматично програмиране АРТ (Automatically Programmed Tool), който придобива статут на международен стандарт през 1978 г.

- Бурно развитие и широко използване на сменяемите пластини за режещи инструменти.

- General Electric представя първия изкуствен диамант за режещи инструменти.

- Създадена е първата САМ-система за генериране на управляващи програми с помощта на компютър.

- Giddings&Lewis (САЩ) създават през 1957 г. Variax- първата 5-координатна машина с ЦПУ за сложна обемно-профилна обработка на призматично корпусни детайли, предвестник на обработващите центри.

- Kearney&Trecker (САЩ) демонстрират през 1959 г. своя Milwaukee-Matic II- първият обработващ център. За първи път в историята се показва система за автоматична смяна на инструментите (АСИ), състояща се от инструментален магазин и автооператор с двузахватна механична ръка.

1960-те години

- Създадена е първата CAD-система за конструиране с помощта на компютър.

- В General Motors започва работа първият промишлен робот Unimate.

- Кодът ASCII дава възможност за обмяна на данни между отделните производители на машини.

- Внедряват се сменяеми пластини със стружкочупещ профил, което способства решително за отвеждането на непрекъснатата стружка- сериозен проблем в автоматизираното производство.

- Появява се първата координатно-измервателна машина (КИМ).

- Внедряват се покритията за инструменти.

- Създава се първата производствена клетка, чиято концепция намира бурно развитие през 1980-те.

1970-те години

- Появява се първият програмируем контролер (PLC- Programmable logic controller), който позволява да се заменят обемните, ненадеждни и непренастройваеми релейно-контакторни схеми за управление с гъвкаво и препрограмируемо електронно устройство за управление на циклови механизми, например, на системите за АСИ, автоматична смяна на заготовките (АСЗ).

- Извършва се първата открита демонстрация на 3-D CAD/САМ-система.

- Появяват се първи съобщения за промишлено прилагане на високоскоростната обработка HSM (High-speed machining), в условията на която се обработват алуминиеви и никел-алуминий-бронзови сплави.

- Създаден е ARPANet (Advanced Research Agency Network), състоящ се от 25 компютъра- праобраз на Интернет.

- Внедряват се многослойните покрития за режещи инструменти.

- Остарелите като концепция NC-системи се заменят от базираните върху компютър системи за ЦПУ тип CNC (Computer Numerical Control).

1980-те години

- ЦПУ се използва за управление на периферно технологично оборудване.

- Внедрява се системата StereoLithographyApparatus, която с помощта на лазер преобразува течна пластмаса в твърдо 3-D-тяло, което е качествена стъпка към бързото прототипиране.

- Използват се системи за адаптивно управление на процеса на рязане и за мониторинг на инструмента.

- Въвежда се подаването на мажещо-охлаждаща течност (МОТ) под високо налягане, с което се постига ефект на чупене на стружката.

- Широко навлиза концепцията за безлюдна технология, материализирана чрез автоматични производствени модули, клетки, участъци, цехове и заводи, работещи в непрекъснат денонощен режим със силно ограничено присъствие на персонал.

1990-те години

- Появяват се покрития за режещи инструменти, представляващи тънък филм от диамант.

- Внедрява се твърдото рязане, което до голяма степен позволява да се елиминира шлифоването при финишно обработване на стомани с висока твърдост. Използва се струговане, при което с универсален инструмент се обработват практически произволни по сложност повърхнини. По-скъпите шлифовъчни машини се заменят от стругови машини с ЦПУ.

- Немската организация по стандартизиране DIN публикува стандарта HSK за държачи на въртящи се инструменти. Концепцията на HSK дава тласък на използването на HSM, тъй като осигурява при високи честоти на въртене (например, над 12 000 min^-1) висока стабилност, постоянство на положението на инструмента във вретеното (особено в направление на ос Z) и нарастваща сила на закрепването. Кухият конус създава уникална възможност за подаване на МОТ през вретеното и инструмента.

- Започва внедряването на сухата и квазисухата обработка като алтернатива на опасната в екологично и санитарно отношение и неефективна при HSM традиционна технология с обилно използване на МОТ.

- Появяват се CNC-системите с открита архитектура.

2000-те години

- В производството навлизат първите многофункционални машини, които обединяват възможностите на обработващите центри и струговите машини с ЦПУ и струговите центри.

- Подавателните преводи започват да се задвижват директно от линейни двигатели.

- Поставя се акцент върху производството на малки, сложни и прецизни детайли за нуждите на медицината.

- Проектирането и оптимизирането на конструкцията на машините и технологичната екипировка (инструменти и приспособления) все повече се базира на CAD-системи, използващи метода на крайните елементи.