Yn essinsje is masine ark in ark foar masine te begelieden it ark paad - net troch direkte, hânlieding begelieding, lykas hânmjittich ark en hast alle minsklik ark, oant minsken útfûn masine ark.
Numerike kontrôle (NC) ferwiist nei it brûken fan programmearbere logika (gegevens yn 'e foarm fan letters, sifers, symboalen, wurden of kombinaasjes) om automatysk machining-ark te kontrolearjen.Foardat it ferskynde, waarden ferwurkjen ark altyd kontrolearre troch hânmjittich operators.
Kompjûter numerike kontrôle (CNC) ferwiist nei it ferstjoeren fan sekuer kodearre ynstruksjes nei de mikroprosessor yn it kontrôlesysteem foar ferwurkjen ark, om de krektens en konsistinsje te ferbetterjen.CNC dat minsken prate hjoed hast allegear ferwiist nei milling masines ferbûn mei kompjûters.Technysk sjoen kin it brûkt wurde om elke masine te beskriuwen dy't wurdt regele troch in kompjûter.
Yn 'e ôfrûne ieu hawwe in protte útfinings de basis lein foar de ûntwikkeling fan CNC-masjine-ark.Hjir sjogge wy nei fjouwer basiseleminten fan 'e ûntwikkeling fan numerike kontrôletechnology: iere masine-ark, punchkaarten, servomeganismen en programmeartaal foar automatyske programmearring (APT).
Iere masine ark
Tidens de twadde yndustriële revolúsje yn Brittanje waard James Watt priizge foar it meitsjen fan de stoommotor dy't de yndustriële revolúsje oandreaun, mar hy tsjinkaam swierrichheden by it meitsjen fan de krektens fan stoommotorsilinders oant 1775, John Johnwilkinson makke wat bekend is as de earste masine-ark fan 'e wrâld. foar saai stoommotor silinders en waard oplost.Dit saai masine is ek ûntwurpen troch Wilkinson basearre op syn oarspronklike kanon;
Punch card
Yn 1725 betocht Basile bouchon, in Frânske tekstylarbeider, in metoade foar it kontrolearjen fan weefgetouwen troch kodearre gegevens op papierbânnen te brûken troch in searje gatten.Hoewol it baanbrekkend is, is it neidiel fan dizze metoade ek dúdlik, dat wol sizze dat it noch operators nedich is.Yn 1805 naam Joseph Marie jacquard dit konsept oan, mar it waard fersterke en ferienfâldige troch it brûken fan sterkere ponskaarten dy't yn sekwinsje arranzjearre binne, wêrtroch it proses automatisearre.Dizze ponskaarten wurde rûnom beskôge as de basis fan moderne komputer en markearje it ein fan 'e húswurksektor yn weven.
Nijsgjirrich is dat jacquardweefgetouwen yn dy tiid ferset waarden troch sidenwevers, dy't benaud wiene dat dizze automatisearring har wurk en libbensûnderhâld ûntnimme soe.Se ferbaarnen de weefgetouwen kearen yn produksje;Har ferset blykte lykwols nutteloos, om't de yndustry de foardielen fan automatisearre weefgetouwen erkende.Tsjin 1812 wiene 11000 jacquardweefgetouwen yn gebrûk yn Frankryk.
Punched cards ûntwikkele yn 'e lette 1800s en fûnen in protte gebrûk, fan telegraaf oant automatyske piano.Hoewol't meganyske kontrôle waard besletten troch iere kaarten, makke Amerikaanske útfiner Herman Hollerith in elektromechanyske punch card tabulator, dy't feroare de regels fan it spul.Syn systeem waard patintearre yn 1889, doe't hy wurke foar it US Census Bureau.
Herman Hollerith stifte it tabulatorbedriuw yn 1896 en fusearre mei fjouwer oare bedriuwen om IBM op te rjochtsjen yn 1924. Yn 'e twadde helte fan 'e 20e iuw waarden ponskaarten foar it earst brûkt foar gegevensynfier en opslach fan kompjûters en numerike kontrôlemasines.It orizjinele formaat hat fiif rigen gatten, wylst de folgjende ferzjes seis, sân, acht of mear rigen hawwe.
Servo meganisme
Servomeganisme is in automatysk apparaat dat flaterinduktive feedback brûkt om de prestaasjes fan 'e masine as meganisme te korrigearjen.Yn guon gefallen kinne servo apparaten mei hege krêft wurde regele troch apparaten mei folle legere krêft.It servomeganisme is gearstald út in kontrolearre apparaat, in oar apparaat dat kommando's jout, in flaterdeteksjeynstrumint, in flatersjaalfersterker en in apparaat (servomotor) dat flaters korrizjeart.Servosystemen wurde normaal brûkt om fariabelen te kontrolearjen lykas posysje en snelheid, en de meast foarkommende binne elektryske, pneumatyske of hydraulyske.
De earste elektryske servo meganisme waard stifte troch H. kalinder yn Brittanje yn 1896. Troch 1940 makke MIT in spesjale servo meganisme laboratoarium, dy't ûntstien út de tanimmende oandacht fan de ôfdieling elektrotechnyk oan dit ûnderwerp.Yn CNC Machtigingsformulier, servo systeem is hiel wichtich om te berikken de tolerânsje krektens nedich troch automatyske Machtigingsformulier proses.
Automatysk programmearring ark (APT)
Automatysk programmearring ark (APT) waard berne yn de servo meganisme Laboratoarium fan Massachusetts Institute of technology yn 1956. It is in kreatyf prestaasje fan de kompjûter applikaasje groep.It is in maklik te brûken programmeartaal op hege nivo, dy't spesjaal wurdt brûkt om ynstruksjes foar CNC-masjine-ark te generearjen.De oarspronklike ferzje wie earder as FORTRAN, mar lettere ferzjes waarden herskreaun mei Fortran.
Apt is in taal makke om te wurkjen mei MIT syn earste NC masine, dat is de wrâld syn earste NC masine.Doe bleau it de standert te wurden fan komputer-bestjoerde programmearring fan masine-ark, en waard in protte brûkt yn 'e jierren '70.Letter waard de ûntwikkeling fan apt sponsore troch de loftmacht en waard úteinlik iepene foar de boargerlike sektor.
Douglas T. Ross, it haad fan 'e kompjûter applikaasje groep, stiet bekend as de heit fan apt.Hy betocht letter de term "kompjûter-assistearre ûntwerp" (CAD).
De berte fan numerike kontrôle
Foar it ûntstean fan CNC-masjine-ark, de earste is de ûntwikkeling fan CNC-masjine-ark en de earste CNC-masjine-ark.Hoewol binne d'r wat ferskillen yn 'e ferskate beskriuwingen fan histoaryske details, is it earste CNC-masine-ark net allinich in antwurd op' e spesifike produksjeútdagings dy't it militêr konfrontearje, mar ek in natuerlike ûntwikkeling fan it punchkaartsysteem.
"Digitale kontrôle markearret it begjin fan 'e twadde yndustriële revolúsje en de komst fan it wittenskiplike tiidrek wêryn't de kontrôle fan masines en yndustriële prosessen sil feroarje fan unprecise ûntwerpen nei krekte."- Feriening fan manufacturing yngenieurs.
De Amerikaanske útfiner John T. Parsons (1913 – 2007) wurdt rûnom beskôge as de heit fan numerike kontrôle.Hy betocht en ymplementearre numerike kontrôle technology mei help fan fleanmasine-yngenieur Frank L. stulen.As soan fan in fabrikant yn Michigan, begûn Parsons te wurkjen as assembler yn syn heit fabryk yn 'e âldens fan 14. Letter, hy eigendom en eksploitearre in oantal manufacturing planten ûnder it famyljebedriuw Parsons manufacturing bedriuw.
Parsons hat it earste NC-patint en waard selektearre yn 'e National Inventors Hall of Fame foar har pionierswurk op it mêd fan numerike kontrôle.Parsons hat yn totaal 15 patinten, en nochris 35 wurde ferliend oan syn ûndernimming.De maatskippij fan produksje-yngenieurs ynterviewde Parsons yn 2001 om elkenien syn ferhaal te litten út syn perspektyf.
Early NC skema
1942:john T. Parsons waard subcontracted troch Sikorsky Aircraft te meitsjen helikopter rotor blades.
1944:troch it ûntwerpdefekt fan 'e wjukbalke, mislearre ien fan 'e earste 18 blêden dy't se makken, wat resultearre yn 'e dea fan 'e piloat.Parsons' idee is om it rotorblêd mei metaal te punchjen om it sterker te meitsjen en lijm en skroeven te ferfangen om de gearstalling te befestigjen.
1946:minsken woenen meitsje in manufacturing ark om sekuer produsearje blêden, dat wie in grutte en komplekse útdaging foar de betingsten op dat stuit.Dêrom hierde Parsons fleanmasineingenieur Frank stulen en foarme in yngenieurteam mei trije oare minsken.Stulen tocht oan it brûken fan IBM-punchkaarten om it stressnivo op it blêd te bepalen, en se hierden sân IBM-masines foar it projekt.
Yn 1948 waard it doel om de bewegingssekwinsje fan automatyske masine-ark maklik te feroarjen op twa haadwizen berikt - fergelike mei gewoan in fêste bewegingsekwinsje ynstelle - en wurdt útfierd op twa haadwizen: tracerkontrôle en digitale kontrôle.Sa't wy kinne sjen, de earste moat meitsje in fysyk model fan it objekt (of op syn minst in folsleine tekening, lykas Cincinnati kabel tracer wetterkrêft telefoan).De twadde is net om it byld fan it objekt of diel te foltôgjen, mar allinich om it te abstraheren: wiskundige modellen en masineynstruksjes.
1949:de Amerikaanske loftmacht moat de help fan ultra precision wjuk struktuer.Parsons ferkocht syn CNC-masine en wûn in kontrakt wurdich $ 200000 om it in realiteit te meitsjen.
1949:Parsons en stulen hawwe gearwurke mei Snyder machine & tool Corp.Parsons subcontracted de servo systeem fan "card-a-matic milling machine" oan de servo meganisme Laboratoarium fan Massachusetts Institute of technology.
1952 (mei): Parsons oanfrege foar in oktroai foar "motor kontrôle apparaat foar posisjonearring masine ark".Hy ferliende it oktroai yn 1958.
1952 (augustus):yn antwurd, MIT oanfrege foar in oktroai foar "numerike kontrôle servo systeem".
Nei de Twadde Wrâldoarloch tekene de US Air Force ferskate kontrakten mei Parsons om de NC-ferwurkingsynnovaasje fierder te ûntwikkeljen makke troch har oprjochter John Parsons.Parsons wie ynteressearre yn 'e eksperiminten dy't útfierd waarden yn' e servomeganisme Laboratory of MIT en stelde foar dat MIT in projektûndernimmer waard yn 1949 om ekspertize te leverjen yn automatyske kontrôle.Yn 'e folgjende 10 jier krige MIT kontrôle oer it heule projekt, om't de fyzje fan "trije-assige trochgeande paadkontrôle" fan servolaboratoarium ferfong Parsons' orizjinele konsept fan "besnijen yn snijposysje".Problemen foarmje technology altyd, mar dit spesjale ferhaal opnommen troch histoarikus David noble is in wichtige mylpeal wurden yn 'e skiednis fan technology.
1952:MIT demonstrearre harren 7-rail perforated riem systeem, dat is kompleks en djoer (250 fakuüm buizen, 175 relays, yn fiif kuolkast grutte kasten).
MIT syn oarspronklike CNC milling machine yn 1952 wie hydro Tel, in wizige 3-as Cincinnati milling machine bedriuw.
D'r binne sân artikels oer "selsregulearjende masine, dy't in wittenskiplike en technologyske revolúsje fertsjintwurdiget dy't de takomst fan 'e minske effektyf foarmje sil" yn it tydskrift "automatyske kontrôle" fan Scientific American yn septimber 1952.
1955:Concord-kontrôles ( gearstald út leden fan it orizjinele team fan MIT) makke numericard, dy't de perforearre tape op MIT NC-masines ferfong mei de tape-lêzer dy't ûntwikkele waard troch GE.
Tape opslach
1958:Parsons krige US patint 2820187 en ferkocht de eksklusive lisinsje oan Bendix.IBM, Fujitsu en algemien elektryske krigen allegear sub-lisinsjes nei't se begûnen har eigen masines te ûntwikkeljen.
1958:MIT publisearre in rapport oer NC ekonomy, dy't konkludearre dat de hjoeddeiske NC masine net echt besparje tiid, mar oerdroegen de arbeidskrêft út it fabryk workshop oan de minsken dy't makke perforated riemen.
Post tiid: Jul-19-2022