Intina, alat mesin mangrupikeun alat pikeun mesin pikeun nungtun jalur alat - sanés ku pituduh langsung, manual, sapertos alat manual sareng ampir sadaya alat manusa, dugi ka jalma nimukeun alat mesin.
Numerical Control (NC) nujul kana pamakéan logika programmable (data dina bentuk hurup, angka, simbol, kecap atawa kombinasi) pikeun otomatis ngadalikeun alat machining.Sateuacan éta muncul, alat pangolahan sok dikontrol ku operator manual.
Kadali numerik komputer (CNC) nujul kana ngirim parentah akurat disandikeun kana microprocessor dina sistem kontrol alat machining, ku kituna pikeun ngaronjatkeun akurasi sarta konsistensi.CNC nu urang ngobrol ngeunaan kiwari ampir kabéh nujul kana mesin panggilingan disambungkeun ka komputer.Téhnisna diomongkeun, éta bisa dipaké pikeun ngajelaskeun sagala mesin dikawasa ku komputer.
Dina abad kaliwat, loba pamanggihan geus diteundeun yayasan pikeun ngembangkeun parabot mesin CNC.Di dieu, urang kasampak di opat elemen dasar tina ngembangkeun téhnologi kontrol numerik: alat mesin mimiti, kartu punch, mékanisme servo sarta parabot programming otomatis (APT) basa programming.
Alat mesin mimiti
Salila révolusi industri kadua di Britania, James Watt dipuji pikeun nyiptakeun mesin uap anu ngagerakkeun revolusi industri, tapi anjeunna ngalaman kasusah dina manufaktur akurasi silinder mesin uap dugi ka 1775, John Johnwilkinson nyiptakeun naon anu katelah alat mesin munggaran di dunya. pikeun silinder mesin uap boring sarta direngsekeun.mesin boring ieu ogé dirancang ku Wilkinson dumasar kana mariem aslina;
Kartu punch
Dina 1725, Basile bouchon, hiji pagawe tékstil Perancis, nimukeun métode ngadalikeun looms ku ngagunakeun data disandikeun dina pita kertas ngaliwatan runtuyan liang.Sanajan éta groundbreaking, disadvantage sahiji metodeu ieu ogé atra, nyaeta, masih perlu operator.Dina 1805, Joseph Marie jacquard diadopsi konsép ieu, tapi ieu strengthened tur disederhanakeun ku ngagunakeun kartu ditinju kuat disusun dina urutan, kukituna automating prosés.Kartu ditinju ieu sacara lega dianggap janten dasar komputasi modern sareng nandaan tungtung industri karajinan bumi dina anyaman.
Narikna, alat tenun jacquard dilawan ku tukang tenun sutra dina waktos éta, anu hariwang yén otomatisasi ieu bakal nyabut padamelan sareng mata pencaharian.Aranjeunna sababaraha kali ngaduruk looms nempatkeun kana produksi;Sanajan kitu, lalawanan maranéhanana kabukti sia sia, sabab industri dipikawanoh kaunggulan tina looms otomatis.Ku 1812, 11000 jacquard looms anu dipaké di Perancis.
Kartu ditinju dimekarkeun dina ahir 1800s sarta kapanggih loba kagunaan, ti telegraf ka piano otomatis.Sanajan kontrol mékanis diputuskeun ku kartu mimiti, manggihan Amérika Herman Hollerith dijieun tabulator kartu punch electromechanical, nu robah aturan kaulinan.Sistemna dipaténkeun dina 1889, nalika anjeunna damel di Biro Sensus AS.
Herman Hollerith ngadegkeun pausahaan tabulator di 1896 sarta ngagabung jeung opat pausahaan séjén pikeun ngadegkeun IBM di 1924. Dina satengah kadua abad ka-20, kartu ditinju mimiti dipaké pikeun input data jeung neundeun komputer jeung mesin kontrol numerik.The format aslina boga lima jajar liang , sedengkeun versi saterusna boga genep, tujuh, dalapan atawa leuwih baris.
Mékanisme servo
Mékanisme servo mangrupikeun alat otomatis, anu ngagunakeun eupan balik induktif kasalahan pikeun ngabenerkeun kinerja mesin atanapi mékanisme.Dina sababaraha kasus, servo ngamungkinkeun alat-kakuatan luhur pikeun dikawasa ku alat-alat nu kakuatan leuwih handap.Mékanisme servo diwangun ku alat anu dikontrol, alat anu sanés anu masihan paréntah, alat deteksi kasalahan, panguat sinyal kasalahan sareng alat (motor servo) anu ngabenerkeun kasalahan.Sistem servo biasana dianggo pikeun ngontrol variabel sapertos posisi sareng laju, sareng anu paling umum nyaéta listrik, pneumatik atanapi hidrolik.
Mékanisme servo listrik munggaran diadegkeun ku kalénder H. di Britania dina 1896. Ku 1940, MIT dijieun laboratorium mékanisme servo husus, nu asalna tina ngaronjatna perhatian Departemen Téknik listrik kana topik ieu.Dina machining CNC, sistem servo pohara penting pikeun ngahontal akurasi kasabaran diperlukeun ku prosés machining otomatis.
Alat pamrograman otomatis (APT)
Alat pamrograman otomatis (APT) dilahirkeun dina mékanisme servo Laboratorium Massachusetts Institute of Technology di 1956. Ieu mangrupikeun prestasi kreatif tina grup aplikasi komputer.Éta mangrupikeun basa pamrograman tingkat luhur anu gampang dianggo, anu khusus dianggo pikeun ngahasilkeun paréntah pikeun alat mesin CNC.Versi aslina éta saméméhna ti FORTRAN, tapi versi engké anu ditulis ulang kalawan Fortran.
Apt mangrupikeun basa anu diciptakeun pikeun damel sareng mesin NC munggaran MIT, anu mangrupikeun mesin NC munggaran di dunya.Lajeng terus jadi standar programming alat mesin-dikawasa komputer, sarta ieu loba dipaké dina 1970s.Salajengna, pamekaran apt disponsoran ku angkatan udara sareng tungtungna dibuka pikeun séktor sipil.
Douglas T. Ross, kapala grup aplikasi komputer, katelah bapa apt.Anjeunna engké diciptakeun istilah "desain dibantuan komputer" (CAD).
Lahirna kontrol numerik
Sateuacan mecenghulna parabot mesin CNC, kahiji nyaeta ngembangkeun parabot mesin CNC jeung parabot mesin CNC munggaran.Sanajan aya sababaraha béda dina déskripsi béda ngeunaan rinci sajarah, alat mesin CNC munggaran teu ukur respon kana tantangan manufaktur husus Nyanghareupan ku militér, tapi ogé mangrupa ngembangkeun alam sistem kartu punch.
"Kadali digital nandaan awal revolusi industri kadua sareng datangna jaman ilmiah dimana kontrol mesin sareng prosés industri bakal robih tina draf anu teu tepat ka anu akurat."- Asosiasi insinyur manufaktur.
panemu Amérika John T. Parsons (1913 - 2007) loba dianggap salaku bapa kontrol numeris.Anjeunna katimu jeung nerapkeun téhnologi kontrol numerik kalayan bantuan insinyur pesawat Frank L. stulen.Salaku putra produsén di Michigan, Parsons mimiti digawé salaku assembler di pabrik bapana dina yuswa 14. Engké, anjeunna dipiboga tur dioperasikeun sababaraha pabrik di handapeun bisnis kulawarga Parsons parusahaan manufaktur.
Parsons boga patén NC munggaran tur dipilih kana National Inventors Galéri Kinérja pikeun karya pioneering na dina widang kontrol numerik.Parsons gaduh total 15 patén-patén, sareng 35 sanésna dipasihkeun ka perusahaanna.Masarakat insinyur manufaktur ngawawancara Parsons di 2001 pikeun ngantepkeun sadayana terang carita na tina sudut pandang na.
Jadwal NC mimiti
1942:john T. Parsons ieu subcontracted ku Sikorsky Pesawat pikeun rancang helicopter wilah rotor.
1944:alatan cacad desain balok jangjang, salah sahiji 18 wilah munggaran maranéhna dijieun gagal, hasilna maot pilot.Gagasan Parsons nyaéta punch agul rotor sareng logam pikeun ngajantenkeun langkung kuat sareng ngagentos lem sareng sekrup pikeun nyepetkeun rakitan.
1946:jalma hayang nyieun hiji alat manufaktur pikeun akurat ngahasilkeun wilah, nu mangrupakeun tantangan badag tur kompléks pikeun kaayaan dina waktu éta.Ku alatan éta, Parsons hired insinyur pesawat Frank stulen sarta ngawangun hiji tim rékayasa jeung tilu jalma séjén.Stulen dipikir ngagunakeun kartu punch IBM pikeun nangtukeun tingkat stress dina sabeulah, sarta aranjeunna nyéwa tujuh mesin IBM pikeun proyék nu.
Dina 1948, tujuan gampang ngarobah runtuyan gerak pakakas mesin otomatis kahontal ku dua cara utama - dibandingkeun ngan netepkeun urutan gerak tetep - sarta keur dilaksanakeun dina dua cara utama: kontrol tracer jeung kontrol digital.Salaku bisa urang tingali, kahiji kudu nyieun model fisik objék (atawa sahanteuna hiji gambar lengkep, kayaning telepon Cincinnati tracer PLTA).Anu kadua henteu ngalengkepan gambar obyék atanapi bagian, tapi ngan ukur abstrak: modél matematika sareng petunjuk mesin.
1949:angkatan udara AS peryogi bantosan struktur jangjang ultra precision.Parsons dijual mesin CNC na meunang kontrak patut $ 200000 pikeun nyieun kanyataanana a.
1949:Parsons sareng stulen parantos damel sareng Snyder machine & tool Corp pikeun ngembangkeun mesin sareng sadar yén aranjeunna peryogi motor servo supados mesin tiasa dianggo sacara akurat.Parsons subcontracted sistem servo tina "mesin panggilingan kartu-a-matic" ka mékanisme servo Laboratorium Massachusetts Institute of téhnologi.
1952 (mei): Parsons ngalamar patén pikeun "alat kontrol motor pikeun alat mesin positioning".Anjeunna dibéré patén dina 1958.
1952 (Agustus):dina respon, MIT dilarapkeun pikeun patén pikeun "sistem servo kontrol numerik".
Saatos Perang Dunya II, Angkatan Udara AS nandatanganan sababaraha kontrak sareng Parsons pikeun langkung ngembangkeun inovasi mesin NC anu dilakukeun ku pangadegna John Parsons.Parsons kabetot dina percobaan anu dilaksanakeun dina mékanisme servo Laboratorium MIT sarta ngusulkeun yén MIT jadi subcontractor proyék di 1949 nyadiakeun kaahlian dina kontrol otomatis.Dina 10 taun ka hareup, MIT meunang kadali sakabéh proyék, sabab visi "tilu-sumbu kontrol jalur kontinyu" laboratorium servo ngagantikeun konsép aslina Parsons 'tina "cut di motong positioning".Masalah salawasna ngawangun téhnologi, tapi carita husus ieu dirékam ku sejarawan David mulya geus jadi milestone penting dina sajarah téhnologi.
1952:MIT nunjukkeun sistem sabuk perforated 7-rel, anu rumit sareng mahal (250 tabung vakum, 175 relay, dina lima lemari ukuran kulkas).
Mesin panggilingan CNC asli MIT di 1952 nyaéta hydro Tel, perusahaan mesin panggilingan Cincinnati 3 sumbu anu dirobih.
Aya tujuh artikel ngeunaan "mesin régulasi diri, anu ngagambarkeun révolusi ilmiah sareng téknologi anu sacara efektif bakal ngawangun masa depan umat manusa" dina jurnal "kontrol otomatis" Scientific American dina Séptémber, 1952.
1955:Kontrol Concord (diwangun ku anggota tim asli MIT) nyiptakeun angka, anu ngagentos pita perforated dina mesin MIT NC sareng pamaca pita anu dikembangkeun ku GE.
Panyimpen pita
1958:Parsons nampi patén AS 2820187 sareng ngajual lisénsi ekslusif ka Bendix.IBM, Fujitsu sareng listrik umum sadayana nampi sublisensi saatos aranjeunna mimiti ngembangkeun mesin sorangan.
1958:MIT diterbitkeun laporan on ékonomi NC, nu menyimpulkan yén mesin NC ayeuna teu bener ngahemat waktos, tapi mindahkeun tanaga gawé ti bengkel pabrik ka jalma anu dijieun belts perforated.
waktos pos: Jul-19-2022