Konflikta naskita teknologio, vi ne konas la evoluhistorion de CNC-maŝinteknologio

Esence, maŝinilo estas ilo por maŝino por gvidi la ilan vojon - ne per rekta, mana gvidado, kiel manaj iloj kaj preskaŭ ĉiuj homaj iloj, ĝis homoj inventis maŝinilon.

Nombra kontrolo (NC) rilatas al la uzo de programebla logiko (datenoj en formo de leteroj, nombroj, simboloj, vortoj aŭ kombinaĵoj) por aŭtomate kontroli maŝinajn ilojn.Antaŭ ol ĝi aperis, prilaboraj iloj ĉiam estis kontrolitaj de manaj funkciigistoj.

Komputila nombra kontrolo (CNC) rilatas al sendado de precize koditaj instrukcioj al la mikroprocesoro en la maŝina ila kontrolsistemo, por plibonigi la precizecon kaj konsistencon.CNC pri kiu homoj parolas hodiaŭ preskaŭ ĉiuj rilatas al frezmaŝinoj konektitaj al komputiloj.Teknike parolante, ĝi povas esti uzata por priskribi ajnan maŝinon kontrolitan de komputilo.

En la pasinta jarcento, multaj inventoj metis la fundamenton por la disvolviĝo de CNC-maŝinoj.Ĉi tie, ni rigardas kvar bazajn elementojn de la evoluo de nombra kontrola teknologio: fruaj maŝiniloj, truokartoj, servomekanismoj kaj aŭtomataj programaj iloj (APT) programlingvo.

Fruaj maŝiniloj

Dum la dua industria revolucio en Britio, James Watt estis laŭdita pro kreado de la vapormaŝino kiu funkciigis la industrian revolucion, sed li renkontis malfacilaĵojn en fabrikado de la precizeco de vapormaŝinoj cilindroj ĝis 1775, John Johnwilkinson kreis tion, kio estas konata kiel la unua maŝinilo de la mondo. por enuigaj vapormaŝinoj cilindroj kaj estis solvita.Ĉi tiu enuiga maŝino ankaŭ estas dizajnita fare de Wilkinson surbaze de lia origina kanono;

nova2img

Stampi karton

En 1725, Basile bouchon, franca teksaĵlaboristo, inventis metodon de kontrolado de teksiloj uzante kodigitajn datenojn sur paperbendoj tra serio de truoj.Kvankam ĝi estas pionira, la malavantaĝo de ĉi tiu metodo ankaŭ estas evidenta, tio estas, ĝi ankoraŭ bezonas funkciigistojn.En 1805, Joseph Marie jacquard adoptis tiun koncepton, sed ĝi estis fortigita kaj simpligita uzante pli fortajn truitajn kartojn aranĝitajn en sinsekvo, tiel aŭtomatigante la procezon.Ĉi tiuj truitaj kartoj estas vaste konsideritaj kiel la bazo de moderna komputiko kaj markas la finon de la hejma metia industrio en teksado.

Interese, ke jacquard teksiloj estis rezistitaj fare de silkteksistoj en tiu tempo, kiuj maltrankvilis ke tiu aŭtomatigo senigos ilin de siaj laborlokoj kaj porvivaĵoj.Ili plurfoje bruligis la teksilojn metitajn en produktadon;Tamen, ilia rezisto pruvis vana, ĉar la industrio rekonis la avantaĝojn de aŭtomatigitaj teksiloj.Antaŭ 1812, 11000 jacquard teksiloj estis uzitaj en Francio.

nova2img2
Truitaj kartoj formiĝis en la malfruaj 1800-aj jaroj kaj trovis multajn uzojn, de telegrafo ĝis aŭtomata piano.Kvankam mekanika kontrolo estis decidita per fruaj kartoj, amerika inventinto Herman Hollerith kreis elektromekanikan trunkarttabuligilon, kiu ŝanĝis la regulojn de la ludo.Lia sistemo estis patentita en 1889, kiam li laboris por la Usona Censoburoo.

Herman Hollerith fondis la tabulatorfirmaon en 1896 kaj kunfandita kun kvar aliaj firmaoj por establi IBM en 1924. En la dua duono de la 20-a jarcento, truitaj kartoj unue estis uzitaj por datenenigo kaj stokado de komputiloj kaj nombra kontrolmaŝinoj.La origina formato havas kvin vicojn da truoj, dum la postaj versioj havas ses, sep, ok aŭ pli da vicoj.

nova2img1

Servomekanismo

Servomekanismo estas aŭtomata aparato, kiu uzas erarajn induktajn sugestojn por korekti la agadon de la maŝino aŭ mekanismo.En kelkaj kazoj, servo permesas al alt-motoraj aparatoj esti kontrolitaj per aparatoj kun multe pli malalta potenco.La servomekanismo konsistas el kontrolita aparato, alia aparato kiu donas komandojn, erardetekta instrumento, erarsignala amplifilo kaj aparato (servomotoro) kiu korektas erarojn.Servosistemoj kutimas kutime kontroli variablojn kiel pozicio kaj rapideco, kaj la plej oftaj estas elektraj, pneŭmatikaj aŭ hidraŭlikaj.

nova2img

La unua elektra servomekanismo estis fondita de H.-kalendaro en Britio en 1896. Antaŭ 1940, MIT kreis specialan servomekanismon laboratorion, kiu originis de la kreskanta atento de la Sekcio de elektrotekniko al tiu temo.En CNC-maŝinado, servosistemo estas tre grava por atingi la toleran precizecon postulatan de aŭtomata maŝinadprocezo.

Aŭtomata programa ilo (APT)

Aŭtomata programa ilo (APT) naskiĝis en la servomekanismo Laboratorio de Masaĉuseca Instituto pri Teknologio en 1956. Ĝi estas krea atingo de la komputila aplika grupo.Ĝi estas facile uzebla altnivela programlingvo, kiu estas speciale uzata por generi instrukciojn por CNC-maŝinoj.La originalversio estis pli frua ol FORTRAN, sed pli postaj versioj estis reverkitaj kun Fortran.

Apt estas lingvo kreita por labori kun la unua NC-maŝino de MIT, kiu estas la unua NC-maŝino de la mondo.Tiam ĝi daŭre iĝis la normo de komputil-kontrolita maŝinila programado, kaj estis vaste uzita en la 1970-aj jaroj.Poste, la evoluo de apt estis sponsorita fare de la aerarmeo kaj estis poste malfermita al la civila sektoro.

Douglas T. Ross, la estro de la komputila aplika grupo, estas konata kiel la patro de apt.Li poste elpensis la esprimon "komputilhelpita dezajno" (CAD).

La naskiĝo de nombra kontrolo

Antaŭ la apero de CNC-maŝinoj, la unua estas la evoluo de CNC-maŝinoj kaj la unuaj CNC-maŝinoj.Kvankam ekzistas iuj diferencoj en la malsamaj priskriboj de historiaj detaloj, la unua CNC-maŝino ilo estas ne nur respondo al la specifaj fabrikaj defioj alfrontataj de la militistaro, sed ankaŭ natura evoluo de la trunkartsistemo.

"Cifereca kontrolo markas la komencon de la dua industria revolucio kaj la alveno de la scienca epoko en kiu la kontrolo de maŝinoj kaj industriaj procezoj ŝanĝiĝos de malprecizaj skizoj al precizaj."– Asocio de fabrikaj inĝenieroj.

Amerika inventinto John T. Parsons (1913 – 2007) estas vaste rigardita kiel la patro de nombra kontrolo.Li elpensis kaj efektivigis nombra kontrolo teknologion kun la helpo de aviadilinĝeniero Frank L. stulen.Kiel la filo de produktanto en Miĉigano, Parsons komencis labori kiel asemblero en la fabriko de sia patro en la aĝo de 14. Poste, li posedis kaj funkciigis kelkajn fabrikojn sub la familia entrepreno Parsons-produktadfirmao.

Parsons havas la unuan NC-patenton kaj estis selektita en la Nacian Inventintoj-Halon de famo por ĝia pionira laboro en la kampo de nombra kontrolo.Parsons havas totalon de 15 patentoj, kaj pliaj 35 estas konceditaj al lia entrepreno.La socio de produktaj inĝenieroj intervjuis Parsons en 2001 por lasi ĉiun scii lian rakonton de lia perspektivo.

Frua NC-horaro

1942:john T. Parsons estis subkontraktita fare de Sikorsky Aircraft por produkti helikopterajn rotorklingojn.

1944:pro la dezajnodifekto de la flugiltrabo, unu el la unuaj 18 klingoj kiujn ili produktis malsukcesis, rezultigante la morton de la piloto.La ideo de Parsons estas pugnobati la rotorklingon per metalo por igi ĝin pli forta kaj anstataŭigi gluon kaj ŝraŭbojn por fiksi la kunigon.

1946:homoj volis krei produktan ilon por precize produkti klingojn, kio estis grandega kaj kompleksa defio por la kondiĉoj en tiu tempo.Tial, pastroj dungis aviadilinĝenieron Frank stulen kaj formis inĝenieristikteamon kun tri aliaj homoj.Stulen pensis pri uzado de IBM trunkartoj por determini la streĉnivelon sur la klingo, kaj ili luis sep IBM-maŝinojn por la projekto.

En 1948, la celo de facile ŝanĝi la movsekvencon de aŭtomataj maŝiniloj estis atingita laŭ du ĉefaj manieroj - kompare kun nur fiksado de fiksa moviĝsekvenco - kaj estas efektivigita laŭ du ĉefaj manieroj: spurkontrolo kaj cifereca kontrolo.Kiel ni povas vidi, la unua bezonas fari fizikan modelon de la objekto (aŭ almenaŭ kompletan desegnon, kiel ekzemple Cincinnati kablo spurilo akvoenergio telefono).La dua estas ne kompletigi la bildon de la objekto aŭ parto, sed nur abstrakti ĝin: matematikaj modeloj kaj maŝinaj instrukcioj.

1949:la usona aerarmeo bezonas la helpon de ultrapreciza flugilstrukturo.Pastroj vendis sian CNC-maŝinon kaj gajnis kontrakton kun valoro de 200000 USD por igi ĝin realeco.

1949:Parsons kaj stulen laboris kun Snyder machine & tool Corp. por evoluigi maŝinojn kaj rimarkis, ke ili bezonas servomotorojn por igi maŝinojn funkcii precize.Parsons subkontraktis la servosistemon de "card-a-matic frezmaŝino" al la servomekanismo Laboratorio de Masaĉuseca Instituto de Teknologio.

1952 (majo): Parsons petis patenton por "motorkontrolaparato por poziciigado de maŝiniloj".Li donis la patenton en 1958.

nova2img3

1952 (aŭgusto):en respondo, MIT petis patenton por "ciferkontrola servosistemo".

Post 2-a Mondmilito, la Usona Aera Forto subskribis plurajn kontraktojn kun Parsons por plue evoluigi la NC-maŝinnovigadon faritan fare de ĝia fondinto John Parsons.Parsons estis interesita pri la eksperimentoj estantaj aranĝitaj en la servomekanismo Laboratorio de MIT kaj proponis ke MIT iĝu projektsubkontraktisto en 1949 por disponigi kompetentecon en aŭtomata kontrolo.En la venontaj 10 jaroj, MIT akiris kontrolon de la tuta projekto, ĉar la vizio de "triaksa kontinua padokontrolo" de servolaboratorio anstataŭigis la originan koncepton de Parsons de "tranĉo en tranĉa poziciigado".Problemoj ĉiam formas teknologion, sed ĉi tiu speciala rakonto registrita de historiisto David nobla fariĝis grava mejloŝtono en la historio de teknologio.

1952:MIT montris ilian 7-relan truitan zonsistemon, kiu estas kompleksa kaj multekosta (250 vakutuboj, 175 relajsoj, en kvin fridujgrandaj kabinetoj).

La origina CNC-frezmaŝino de MIT en 1952 estis hidro Tel, modifita 3-aksa Cincinnati-frezmaŝino firmao.

Estas sep artikoloj pri "memregula maŝino, kiu reprezentas sciencan kaj teknologian revolucion, kiu efike formos la estontecon de la homaro" en la revuo "aŭtomata kontrolo" de Scientific American en septembro 1952.

1955:Concord-kontroloj (kunmetitaj de membroj de la origina teamo de MIT) kreis numericard, kiu anstataŭigis la truitan glubendon sur MIT NC-maŝinoj kun la bendoleganto estanta evoluigita fare de GE.
Stokado de bendoj
1958:Parsons akiris usonan patenton 2820187 kaj vendis la ekskluzivan licencon al Bendix.IBM, Fujitsu kaj general electric ĉiuj akiris sublicencojn post kiam ili komencis evoluigi siajn proprajn maŝinojn.

1958:MIT publikigis raporton pri NC-ekonomio, kiu konkludis, ke la nuna NC-maŝino ne vere ŝparis tempon, sed transdonis la laborforton de la fabriklaborejo al la homoj, kiuj faris truitajn zonojn.


Afiŝtempo: Jul-19-2022