HISTORIE VZNIKU CNC STROJŮ

Lidé používají stroje k usnadnění svého života již po staletí. Všechny vynálezy lidstva se zrodily z momentální potřeby a bohužel i z lenosti. Stroje měly především nahradit fyzickou práci člověka, usnadnit ji a zpříjemnit.

Abyste pochopili, jak složitý proces představuje vytvoření prvního CNC obráběcí stroje nejprve se podívejme na historii vynálezů, z nichž CNC stroj vznikl.

ROK 1890 - systém datových děrných karet

Původní karty pro ukládání dat byly vyvinuty již v roce 2006. 1804 r a používaly se k ovládání tkalcovských stavů. Zpočátku určovaly, kde se mohou či nemohou aktivovat různé háčky, aby se textilní nit mohla nanášet podle požadovaného vzoru. Vzorů mohlo být nekonečné množství v různých souvztažnostech, protože tyto karty bylo možné řetězit v libovolné délce. Tento vynález umožnil další rozvoj ukládání dat W 1890 r inženýr Herman Hollerith začal experimentovat s metodikou čtení těchto karet a s vybavením, které je k tomu zapotřebí. Vyvinul vlastní systém karet pro sčítání lidu v USA v roce 1890 - a zároveň se stal průkopníkem vědy o zpracování dat. Herman Hollerith založil vlastní společnost, která prodávala jím vynalezené stroje a technologii datových karet. Jeho společnost se později stala součástí IBM - vynález, který znamenal počátek počítačového ukládání dat.

ROK 1928 - Magnetická páska

Němečtí vynálezci byli průkopníky v objevu technologie záznamu, odesílání a ukládání dat a techniky záznamu magnetických signálů na vodivé médium. W 1928 r  Fritz Pfleumer si jako první nechal patentovat magnetickou pásku. S tímto vynálezem je spojeno mnoho špionážních příběhů. Po vítězství Spojenců nad Německem v roce 1945 si Američané dali za cíl zmocnit se této technologie. To se jim úspěšně podařilo. První CNC stroje přenášely velké množství digitálních informací právě pomocí magnetické pásky.

ROK 1929 - tah vrtule

Nebyl nezbytným vynálezem pro vytvoření nebo provoz CNC strojů, nicméně usnadnil jejich provoz, protože představoval nejspolehlivější způsob převodu rotačního pohybu na pohyb lineární. Kuličkový šroub vynalezl v roce 1929 v Texasu Rudolph Boehm. Jeho výhody na prvních CNC strojích - šroub poskytuje nízké tření a vysokou opakovatelnost díky svému upevnění na přesnou šroubovou hřídel.

 Druhá světová válka - Servomotory

Přesné datum vývoje servomotorů nelze určit, protože jsou součástí mnoha dřívějších objevů a technologických pokroků, např. baterií, elektrické vodivosti , systémů s uzavřenou zpětnou vazbou. Vývoj servomotorů nepochybně urychlila druhá světová válka. Tehdy servomotory pomáhaly řídit nasazení radarů a protiletadlových děl. Princip servomotorů je jednoduchý: převádějí rotační pohyb na lineární vzdálenost. Snímače servomotorů vysílají elektrické signály, které poskytují přesné údaje o jejich rotační poloze. Při připojení k hřídeli šroubu v CNC stroji to znamená, že pokud se servomotor otočí o zlomek stupně, kuličkový šroub se bude pohybovat podél jedné osy přesně v lineární vzdálenosti a snímač to zobrazí jako údaj. Jedná se o základní rozhraní při převodu digitálních informací na fyzický pohyb. Všechny obráběcí stroje CNC se spoléhají na takové motory při řízení polohy v jednotlivých osách.

Všechny výše popsané objevy přispěly jako součást k vývoji kompletních systémů CNC. První CNC stroje  byly spojeny s leteckým průmyslem. Jednotlivé části letadel vyžadovaly reprodukovatelné a přesné díly - to lidská práce neumožňovala. Začal první vývoj číslicově řízených systémů.

První frézovací plotry  byly vyvinuty bezprostředně po druhé světové válce. Průkopníkem systému číslicového řízení byl John T. Parsons. Byl vynálezcem a pracoval pro společnost svého otce v Traverse City ve státě Michigan. Ve spolupráci s inženýrem Frankem Stulenem, kterého najal, společně vyvinuli postup využívající čtečku děrných štítků IBM k přesnému výpočtu zakřivení vrtulníků, které potřebovalo nově vzniklé americké letectvo. Jejich práce, která byla na svou dobu revoluční, vedla k vytvoření procesů numerického řízení, které sloužily jako předchůdce CNC strojů. Od roku 1949 Parson a Stullen společně s laboratoří Servomechanisms na MIT navrhovali stroj na výrobu přesných strojních součástí založený na číslicovém řízení. Výsledkem jejich výzkumu a práce bylo vytvoření číslicově řízeného stroje v roce 1952. Vytvoření první konstrukce bylo neúměrně nákladné - náklady se pohybovaly kolem dnešních 2 milionů dolarů - kvůli vysokým nákladům letectvo zastavilo žádosti o pokračování výzkumného projektu.

Současně byly zahájeny práce na CNC strojích na malém stroji. Továrna na CNC stroje - společnost Giddings & Lewis, která vyrábí obráběcí stroje. Její práce byla korunována úspěchem. Inženýrům této společnosti se podařilo vyvinout stroj využívající čtečky magnetických pásek (místo děrných štítků). Stroj vyvinutý společností Giddings & Lewis v roce 1957 byl mnohem levnější na výrobu, navíc se zlepšila kvalita vyráběných dílů a produktivita stroje.

Od té doby se číslicově řízené stroje neustále zdokonalují. Dnes se můžete setkat s moderními 5osé portálové obráběcí stroje, CNC frézky, frézovací plotry, CNC obráběcí strojeTechnologie CNC se neustále vyvíjí a zdokonaluje a urychluje výrobu mnoha předmětů kolem nás.

V příštím článku vám představíme další vývoj CNC.