Historia maszyn CNC – od czego się wszystko zaczęło?

fot. Replika maszyny parowej z okresu rewolucji przemysłowej

Rewolucja przemysłowa w XVIII i XIX wieku to zjawisko, które na zawsze odmieniło oblicze gospodarki. Wynalezienie maszyny parowej stanowiło pierwszy krok do utworzenia urządzenia o niespotykanym dotąd poziomie zaawansowania technologicznego. Tak narodziła się idea zbudowania maszyn sterowanych automatycznie. Chęć ciągłego doskonalenia tworzonych urządzeń zaowocowała powstaniem nowoczesnych konstrukcji, które stały się prototypem współczesnych urządzeń CNC.

Razem w właścicielami sklepu EBMiA.pl – zajmującego się sprzedażą części i elementów do maszyn CNC, przedstawiamy Państwu historię maszyn CNC.

Ówcześni przedsiębiorcy zdawali sobie sprawę, że rozwój przemysłu będzie wymagał znacznego zwiększenia efektywności produkcji. Automatyzacja czynności produkcyjnych okazała się jednak długotrwałym procesem. Fundamentem tego procesu było wykorzystanie maszyn przemysłowych, które na początku XIX wieku cieszyły się wyjątkowo dużym zainteresowaniem.

W 1805 roku doszło do przełomowego zdarzenia, kiedy francuski wynalazca Joseph Marie Jacquard stworzył nowy rodzaj maszyny do wiązania sieci. Działanie maszyny Jacquarda opierało się na wykorzystaniu kart dziurkowanych, które są obecnie uważane za najwcześniejszy prototyp nośnika danych. Szybko zrozumiano, że potencjał tkwiący w tej maszynie jest zbyt wielki, aby ograniczyć się do zastosowania nowej technologii wyłącznie w przemyśle włókienniczym. Rosyjski konstruktor Siemion Korsakow zaproponował, aby wykorzystać karty dziurkowane do zapisywania i gromadzenia danych.

Ta idea stała się podstawą do skonstruowania pierwszego prototypu komputera, którym była zbudowana w 1837 roku maszyna analityczna. Konstruktorem tego urządzenia był angielski mechanik Charles Babbage. Karta dziurkowana była używana przez kolejne dekady, a w 1887 roku amerykański inżynier Herman Hollerith opracował i opatentował nowy format karty. Wynalazek Amerykanina został użyty w trakcie spisu ludności Stanów Zjednoczonych, przeprowadzonego zaledwie trzy lata później. Wykorzystanie patentu Holleritha sprawiło, że inżynier postanowił kontynuować swoją działalność i pod koniec XIX wieku założył własne przedsiębiorstwo – Tabulating Machine Company (TMC). W 1924 roku doszło do fuzji, której wynikiem było powstanie firmy International Business Machines Corporation (IBM). Jest to obecnie jeden z najstarszych koncernów zajmujących się produkcją sprzętu komputerowego.

Stanowisko do dziurkowania kart służących jako nośniki danych
fot. Stahlkocher/CC/WikimediaCommons

Początek XX wieku to czas intensywnej produkcji kart dziurkowanych i wykorzystywania ich w charakterze nośników danych. Wzmożony popyt i podaż sprawiły, że zaczęto dążyć do tego, aby wszystkie produkowane nośniki miały identyczne właściwości i parametry. W 1928 roku karty dziurkowane otrzymały określone wymiary: 187,3 na 82,5 milimetrów. Pracę nad udoskonaleniem urządzeń wznowiono tuż po zakończeniu II wojny światowej. Pod koniec lat 40. zbudowano pierwszy tranzystor oraz obrabiarkę. Tranzystor umożliwił zmniejszenie rozmiaru przyrządów wykorzystywanych przy tworzeniu elektroniki, a obrabiarki szybko trafiły do specjalistycznych zakładów, gdzie tworzono profesjonalne centra obróbkowe.

Nadszedł rok 1958, który słusznie jest uznawany za przełomowy, gdyż w obrabiarkach zaczęto stosować mikrokomputery, co zapoczątkowało trend na produkowanie urządzeń CNC. 

Zastosowanie urządzeń z mikrokomputerami sterowanymi numerycznie znacznie przyspieszyło rozwój nowych technologii. W 1963 roku Ivan Sutherland stworzył program o nazwie Sketchpad, który jest uznawany za pierwsze interaktywne oprogramowanie graficzne. Zainstalowanie programu umożliwiało wyświetlenie jego poszczególnych funkcji, dzięki czemu użytkownik miał dostęp do prototypu współczesnego interfejsu. Schemat zastosowany w Sketchpadzie jest do dzisiaj używany w wielu technologiach grafiki komputerowej.

Współczesna maszyna CNC
fot. S.VAZHUMUNI/CC/WikimediaCommons

Niedługo później skonstruowano mysz komputerową, czyli urządzenie mające ułatwić obsługę danych programów. Na rynku pojawił się także nowy rodzaj nośnika danych, którym były taśmy magnetyczne.

Ostatnim etapem kształtowania się urządzeń CNC był rozwój oprogramowania komputerowego, które znacznie usprawniło działanie interfejsu użytkownika, a co za tym idzie – ułatwiło odpowiednie ustawienie maszyny.

Artykuł powstał dzięki firmie Akcesoria CNC prowadzącej sklep internetowy EBMiA.pl, w którym dostępne są nowoczesne sterowniki maszyn CNC oraz oprogramowanie CNC.