Intine, alat mesin minangka alat kanggo mesin kanggo nuntun dalan alat - ora kanthi langsung, panuntun manual, kayata alat manual lan meh kabeh piranti manungsa, nganti wong nemokke alat mesin.
Kontrol numerik (NC) nuduhake panggunaan logika sing bisa diprogram (data ing wangun huruf, angka, simbol, tembung utawa kombinasi) kanggo ngontrol alat mesin kanthi otomatis.Sadurunge katon, alat pangolahan tansah dikontrol dening operator manual.
Kontrol numerik komputer (CNC) nuduhake ngirim instruksi sing dienkode kanthi akurat menyang mikroprosesor ing sistem kontrol alat mesin, supaya bisa nambah akurasi lan konsistensi.CNC sing wong ngomong bab dina meh kabeh nuduhake mesin panggilingan disambungake menyang komputer.Secara teknis, bisa digunakake kanggo njlèntrèhaké mesin apa wae sing dikontrol dening komputer.
Ing abad kepungkur, akeh panemuan wis glethakaken dhasar kanggo pangembangan pribadi mesin CNC.Ing kene, kita ndeleng papat unsur dhasar pangembangan teknologi kontrol numerik: piranti mesin awal, kartu pukulan, mekanisme servo lan basa pamrograman otomatis (APT).
Piranti mesin awal
Nalika révolusi indhustri kaloro ing Inggris, James Watt dipuji amarga nyiptakaké mesin uap sing nyengkuyung révolusi industri, nanging dhèwèké nemoni kangelan ing gawé akurasi silinder mesin uap nganti taun 1775, John Johnwilkinson nyipta apa sing dikenal minangka piranti mesin pisanan ing donya. kanggo silinder mesin uap boring lan ditanggulangi.mesin boring iki uga dirancang dening Wilkinson adhedhasar mriem asli;
Punch kertu
Ing taun 1725, Basile bouchon, buruh tekstil Prancis, nyipta cara ngontrol alat tenun kanthi nggunakake data sing dikode ing kaset kertas liwat sawetara bolongan.Sanajan wis groundbreaking, kekurangan metode iki uga katon, yaiku, isih butuh operator.Ing taun 1805, Joseph Marie jacquard ngadopsi konsep iki, nanging dikuwatake lan disederhanakake kanthi nggunakake kertu pukulan sing luwih kuat sing disusun kanthi urutan, saéngga ngotomatisasi proses kasebut.Kertu pukulan iki dianggep minangka basis komputasi modern lan menehi tandha pungkasane industri kerajinan ing omah ing tenun.
Sing nggumunake, alat tenun jacquard dilawan para penenun sutra nalika iku, sing kuwatir yen otomatisasi iki bakal nyuda pakaryan lan mata pencaharian.Padha bola-bali burned looms sijine menyang produksi;Nanging, resistensi kasebut ora ana gunane, amarga industri ngakoni kaluwihan alat tenun otomatis.Ing taun 1812, 11000 alat tenun jacquard digunakake ing Prancis.
Kertu pukulan dikembangake ing pungkasan taun 1800-an lan nemokake akeh kegunaan, saka telegraf nganti piano otomatis.Sanajan kontrol mekanik diputusake dening kertu awal, penemu Amerika Herman Hollerith nggawe tabulator kertu pukulan elektromekanis, sing ngganti aturan game kasebut.Sistem kasebut dipaten ing taun 1889, nalika dheweke kerja ing Biro Sensus AS.
Herman Hollerith ngedegake perusahaan tabulator ing taun 1896 lan gabung karo papat perusahaan liyane kanggo netepake IBM ing taun 1924. Ing paruh kapindho abad kaping 20, kertu pukulan pisanan digunakake kanggo input data lan panyimpenan komputer lan mesin kontrol numerik.Format asli wis limang larik saka bolongan, nalika versi sakteruse duwe enem, pitu, wolung utawa luwih larik.
Mekanisme servo
Mekanisme servo minangka piranti otomatis, sing nggunakake umpan balik induktif kesalahan kanggo mbenerake kinerja mesin utawa mekanisme.Ing sawetara kasus, servo ngidini piranti sing nduweni daya dhuwur bisa dikontrol dening piranti kanthi daya sing luwih murah.Mekanisme servo dumadi saka piranti sing dikontrol, piranti liyane sing menehi prentah, instrumen deteksi kesalahan, amplifier sinyal kesalahan lan piranti (motor servo) sing mbenerake kesalahan.Sistem servo biasane digunakake kanggo ngontrol variabel kayata posisi lan kacepetan, lan sing paling umum yaiku listrik, pneumatik utawa hidrolik.
Mekanisme servo listrik pisanan didegaké ing tanggalan H. ing Britain ing 1896. Ing taun 1940, MIT nggawe laboratorium mekanisme servo khusus, sing asale saka perhatian tambah Departemen teknik listrik kanggo topik iki.Ing mesin CNC, sistem servo penting banget kanggo entuk akurasi toleransi sing dibutuhake dening proses mesin otomatis.
Alat Pemrograman Otomatis (APT)
Alat pemrograman otomatis (APT) lair ing Laboratorium mekanisme servo Massachusetts Institute of technology ing 1956. Iki minangka prestasi kreatif saka grup aplikasi komputer.Iki minangka basa pamrograman tingkat dhuwur sing gampang digunakake, sing digunakake khusus kanggo ngasilake instruksi kanggo alat mesin CNC.Versi asli luwih dhisik tinimbang FORTRAN, nanging versi sing luwih anyar ditulis maneh karo Fortran.
Apt minangka basa sing digawe kanggo nggarap mesin NC pisanan MIT, yaiku mesin NC pisanan ing donya.Banjur terus dadi standar pemrograman alat mesin sing dikontrol komputer, lan akeh digunakake ing taun 1970-an.Mengko, pangembangan apt disponsori dening angkatan udara lan pungkasane dibukak kanggo sektor sipil.
Douglas T. Ross, kepala grup aplikasi komputer, dikenal minangka bapak apt.Dheweke banjur nggawe istilah "desain dibantu komputer" (CAD).
Lair saka kontrol numerik
Sadurunge muncule alat mesin CNC, sing pertama yaiku pangembangan alat mesin CNC lan alat mesin CNC sing pertama.Senajan ana sawetara beda ing gambaran beda saka rincian sajarah, pisanan alat mesin CNC ora mung nanggepi tantangan Manufaktur tartamtu ngadhepi dening militèr, nanging uga pembangunan alam saka sistem kertu doyo.
"Kontrol digital nandhani wiwitan revolusi industri kaping pindho lan tekane jaman ilmiah ing ngendi kontrol mesin lan proses industri bakal owah saka draf sing ora tepat dadi sing akurat."- Asosiasi insinyur manufaktur.
Penemu Amerika John T. Parsons (1913 - 2007) dianggep minangka bapak kontrol numerik.Dheweke ngandhut lan ngetrapake teknologi kontrol numerik kanthi bantuan insinyur pesawat Frank L. stulen.Minangka putra saka pabrikan ing Michigan, Parsons wiwit makarya minangka assembler ing pabrik kang rama ing umur 14. Mengko, kang diduweni lan dilakokno sawetara pabrik pabrik ing kulawarga bisnis Parsons perusahaan manufaktur.
Parsons nduweni paten NC pisanan lan dipilih dadi Hall of Fame Penemu Nasional kanggo karya perintis ing bidang kontrol numerik.Parsons duwe total 15 paten, lan 35 liyane diwenehake marang perusahaane.Masyarakat insinyur manufaktur diwawancarai Parsons ing 2001 supaya kabeh wong ngerti critane saka perspektif.
Jadwal NC awal
1942:john T. Parsons iki subcontracted dening Sikorsky Aircraft kanggo Pabrik agul-agul rotor helikopter.
1944:amarga cacat desain balok swiwi, salah siji saka 18 glathi pisanan sing diprodhuksi gagal, nyebabake pati pilot.Ide Parsons yaiku pukulan agul-agul rotor kanthi logam supaya luwih kuwat lan ngganti lem lan sekrup kanggo nyepetake perakitan.
1946:wong wanted kanggo nggawe alat Manufaktur kanthi akurat gawé lading, kang tantangan ageng lan Komplek kanggo kondisi ing wektu sing.Mulane, Parsons nyewa insinyur pesawat Frank stulen lan mbentuk tim engineering karo telung wong liyane.Stulen panginten nggunakake kertu doyo IBM kanggo nemtokake tingkat kaku ing lading, lan padha nyewa pitu mesin IBM kanggo project.
Ing taun 1948, tujuan kanthi gampang ngganti urutan gerakan alat mesin otomatis digayuh kanthi rong cara utama - dibandhingake karo mung nyetel urutan gerakan tetep - lan ditindakake kanthi rong cara utama: kontrol tracer lan kontrol digital.Nalika kita bisa ndeleng, pisanan kudu nggawe model fisik obyek (utawa ing paling gambar lengkap, kayata telpon Cincinnati kabel tracer hydropower).Kapindho ora kanggo ngrampungake gambar obyek utawa bagean, nanging mung abstrak: model matematika lan instruksi mesin.
1949:angkatan udara AS mbutuhake bantuan struktur swiwi ultra presisi.Parsons didol mesin CNC lan menang kontrak worth $ 200000 kanggo nggawe kasunyatan.
1949:Parsons lan stulen wis makarya karo Snyder machine & tool Corp. kanggo berkembang mesin lan temen maujud sing padha needed servo motors kanggo nggawe mesin bisa kanthi akurat.Parsons subcontracted sistem servo saka "mesin panggilingan kertu-a-matic" kanggo mekanisme servo Laboratorium Massachusetts Institute teknologi.
1952 (bisa): Parsons nglamar paten kanggo "piranti kontrol motor kanggo alat mesin posisi".Dheweke menehi paten ing taun 1958.
1952 (Agustus):nanggepi, MIT Applied kanggo paten kanggo "sistem servo kontrol numerik".
Sawise Perang Donya II, Angkatan Udara AS nandatangani sawetara kontrak karo Parsons kanggo luwih ngembangake inovasi mesin NC sing digawe dening pangadeg John Parsons.Parsons kasengsem ing eksperimen sing ditindakake ing Laboratorium mekanisme servo MIT lan ngusulake supaya MIT dadi subkontraktor proyek ing 1949 kanggo nyedhiyakake keahlian ing kontrol otomatis.Ing 10 taun sabanjuré, MIT gained kontrol saka kabèh project, amarga sesanti saka "telung sumbu kontrol path terus-terusan" saka laboratorium servo diganti Parsons' konsep asli "motong ing nglereni positioning".Masalah tansah mbentuk teknologi, nanging crita khusus iki direkam dening sejarawan David Noble wis dadi tonggak penting ing sajarah teknologi.
1952:MIT nuduhake sistem sabuk perforated 7-rel, sing rumit lan larang (250 tabung vakum, 175 relay, ing limang lemari ukuran kulkas).
Mesin panggilingan CNC asli MIT ing 1952 yaiku hydro Tel, perusahaan mesin panggilingan Cincinnati 3 sumbu sing diowahi.
Ana pitung artikel babagan "mesin ngatur diri, sing nggambarake revolusi ilmiah lan teknologi sing bakal mbentuk masa depan manungsa kanthi efektif" ing jurnal "kontrol otomatis" Scientific American ing September, 1952.
1955:Kontrol Concord (kapérang saka anggota tim asli MIT) digawe numericard, kang ngganti tape perforated ing mesin MIT NC karo maca tape dikembangaké dening GE.
Panyimpenan tape
1958:Parsons entuk paten AS 2820187 lan adol lisensi eksklusif menyang Bendix.IBM, Fujitsu lan listrik umum kabeh entuk lisensi sub sawise padha wiwit ngembangake mesin dhewe.
1958:MIT nerbitake laporan babagan ekonomi NC, sing nyimpulake yen mesin NC saiki ora ngirit wektu, nanging nransfer tenaga kerja saka bengkel pabrik menyang wong sing nggawe sabuk perforated.
Wektu kirim: Jul-19-2022