Konflikgebore tegnologie, jy ken nie die ontwikkelingsgeskiedenis van CNC-bewerkingstegnologie nie

In wese is masjiengereedskap 'n instrument vir masjien om die gereedskappad te lei - nie deur direkte, handleiding, soos handgereedskap en byna alle menslike gereedskap, totdat mense masjiengereedskap uitgevind het nie.

Numeriese beheer (NC) verwys na die gebruik van programmeerbare logika (data in die vorm van letters, syfers, simbole, woorde of kombinasies) om outomaties bewerkingsgereedskap te beheer.Voordat dit verskyn het, is verwerkingsgereedskap altyd deur handoperateurs beheer.

Rekenaar numeriese beheer (CNC) verwys na die stuur van akkuraat geënkodeerde instruksies na die mikroverwerker in die bewerkingsgereedskapbeheerstelsel, om sodoende die akkuraatheid en konsekwentheid te verbeter.CNC waaroor mense vandag praat, verwys byna almal na freesmasjiene wat aan rekenaars gekoppel is.Tegnies gesproke kan dit gebruik word om enige masjien wat deur 'n rekenaar beheer word, te beskryf.

In die afgelope eeu het baie uitvindings die grondslag gelê vir die ontwikkeling van CNC-masjiengereedskap.Hier kyk ons ​​na vier basiese elemente van die ontwikkeling van numeriese beheertegnologie: vroeë masjiengereedskap, ponskaarte, servomeganismes en outomatiese programmeergereedskap (APT) programmeertaal.

Vroeë masjiengereedskap

Tydens die tweede industriële rewolusie in Brittanje is James Watt geprys vir die skep van die stoomenjin wat die industriële rewolusie aangedryf het, maar hy het probleme ondervind met die vervaardiging van die akkuraatheid van stoomenjinsilinders totdat 1775, John Johnwilkinson het wat bekend staan ​​as die wêreld se eerste masjiengereedskap vir vervelige stoomenjinsilinders en is opgelos.Hierdie vervelige masjien is ook ontwerp deur Wilkinson gebaseer op sy oorspronklike kanon;

nuwe 2img

Ponskaart

In 1725 het Basile bouchon, 'n Franse tekstielwerker, 'n metode uitgevind om weefgetoë te beheer deur geënkodeerde data op papierbande deur 'n reeks gate te gebruik.Alhoewel dit baanbrekend is, is die nadeel van hierdie metode ook voor die hand liggend, dit wil sê, dit benodig steeds operateurs.In 1805 het Joseph Marie Jacquard hierdie konsep aangeneem, maar dit is versterk en vereenvoudig deur sterker ponskaarte te gebruik wat in volgorde gerangskik is, en sodoende die proses outomatiseer.Hierdie ponskaarte word algemeen beskou as die basis van moderne rekenaars en merk die einde van die tuishandwerkbedryf in weef.

Interessant genoeg is jacquard-weeftuie in daardie tyd weerstaan ​​deur sywewers, wat bekommerd was dat hierdie outomatisering hulle van hul werk en lewensbestaan ​​sou ontneem.Hulle het die weefgetouws wat in produksie gestel is herhaaldelik verbrand;Hulle weerstand was egter nutteloos, omdat die bedryf die voordele van outomatiese weefgetoë erken het.Teen 1812 was 11 000 jacquard-weefgetouwen in Frankryk in gebruik.

nuwe2img2
Ponskaarte het in die laat 1800's ontwikkel en het baie gebruike gevind, van telegraaf tot outomatiese klavier.Alhoewel meganiese beheer deur vroeë kaarte besluit is, het die Amerikaanse uitvinder Herman Hollerith 'n elektromeganiese ponskaarttabulator geskep, wat die reëls van die spel verander het.Sy stelsel is in 1889 gepatenteer, toe hy vir die Amerikaanse Sensusburo gewerk het.

Herman Hollerith het die tabulatormaatskappy in 1896 gestig en met vier ander maatskappye saamgesmelt om IBM in 1924 te stig. In die tweede helfte van die 20ste eeu is ponskaarte vir die eerste keer gebruik vir data-invoer en berging van rekenaars en numeriese beheermasjiene.Die oorspronklike formaat het vyf rye gate, terwyl die daaropvolgende weergawes ses, sewe, agt of meer rye het.

nuwe2img1

Servo meganisme

Servomeganisme is 'n outomatiese toestel wat foutinduktiewe terugvoer gebruik om die werkverrigting van die masjien of meganisme reg te stel.In sommige gevalle laat servo toe dat hoëkragtoestelle beheer word deur toestelle met baie laer krag.Die servomeganisme is saamgestel uit 'n beheerde toestel, 'n ander toestel wat opdragte gee, 'n foutopsporingsinstrument, 'n foutseinversterker en 'n toestel (servomotor) wat foute regstel.Servostelsels word gewoonlik gebruik om veranderlikes soos posisie en spoed te beheer, en die algemeenste is elektries, pneumaties of hidroulies.

nuwe 2img

Die eerste elektriese servomeganisme is gestig deur H. kalender in Brittanje in 1896. Teen 1940 het MIT 'n spesiale servomeganisme-laboratorium geskep, wat ontstaan ​​het uit die toenemende aandag van die Departement van elektriese ingenieurswese aan hierdie onderwerp.In CNC-bewerking is servostelsel baie belangrik om die toleransie-akkuraatheid te bereik wat deur outomatiese bewerkingsproses vereis word.

Outomatiese programmeringsinstrument (APT)

Outomatiese programmering instrument (APT) is gebore in die servo meganisme Laboratorium van Massachusetts Institute of Technology in 1956. Dit is 'n kreatiewe prestasie van die rekenaar toepassing groep.Dit is 'n maklik-om-te gebruik hoëvlak-programmeertaal, wat spesiaal gebruik word om instruksies vir CNC-masjiengereedskap te genereer.Die oorspronklike weergawe was vroeër as FORTRAN, maar latere weergawes is met Fortran herskryf.

Apt is 'n taal wat geskep is om met MIT se eerste NC-masjien te werk, wat die wêreld se eerste NC-masjien is.Toe het dit voortgegaan om die standaard van rekenaarbeheerde masjiengereedskapprogrammering te word, en is wyd gebruik in die 1970's.Later is die ontwikkeling van apt deur die lugmag geborg en is uiteindelik vir die burgerlike sektor oopgestel.

Douglas T. Ross, die hoof van die rekenaartoepassingsgroep, staan ​​bekend as die vader van apt.Hy het later die term "rekenaarondersteunde ontwerp" (CAD) geskep.

Die geboorte van numeriese beheer

Voor die opkoms van CNC-masjiengereedskap, is die eerste die ontwikkeling van CNC-masjiengereedskap en die eerste CNC-masjiengereedskap.Alhoewel daar 'n paar verskille in die verskillende beskrywings van historiese besonderhede is, is die eerste CNC-masjiengereedskap nie net 'n reaksie op die spesifieke vervaardigingsuitdagings wat die weermag in die gesig staar nie, maar ook 'n natuurlike ontwikkeling van die ponskaartstelsel.

"Digitale beheer is die begin van die tweede industriële rewolusie en die aankoms van die wetenskaplike era waarin die beheer van masjiene en industriële prosesse sal verander van onakkurate konsepte na akkurate."– Vereniging van vervaardigingsingenieurs.

Die Amerikaanse uitvinder John T. Parsons (1913 – 2007) word allerweë beskou as die vader van numeriese beheer.Hy het numeriese beheertegnologie met die hulp van die vliegtuigingenieur Frank L. stulen bedink en geïmplementeer.As die seun van 'n vervaardiger in Michigan, het Parsons op die ouderdom van 14 as 'n monteur in sy pa se fabriek begin werk. Later het hy 'n aantal vervaardigingsaanlegte onder die familieonderneming Parsons-vervaardigingsmaatskappy besit en bedryf.

Parsons het die eerste NC-patent en is gekies in die National Inventors Hall of Fame vir sy baanbrekerswerk op die gebied van numeriese beheer.Parsons het altesaam 15 patente, en nog 35 word aan sy onderneming toegestaan.Die vereniging van vervaardigingsingenieurs het in 2001 onderhoude gevoer met Parsons om almal sy storie vanuit sy perspektief te laat weet.

Vroeë NC skedule

1942:john T. Parsons is deur Sikorsky Aircraft gesubkontrakteer om helikopter-rotorlemme te vervaardig.

1944:as gevolg van die ontwerpfout van die vlerkbalk, het een van die eerste 18 lemme wat hulle vervaardig het, misluk, wat tot die dood van die vlieënier gelei het.Parsons se idee is om die rotorlem met metaal te pons om dit sterker te maak en gom en skroewe te vervang om die samestelling vas te maak.

1946:mense wou 'n vervaardigingsinstrument skep om lemme akkuraat te vervaardig, wat 'n groot en komplekse uitdaging vir die toestande op daardie tydstip was.Daarom het Parsons die vliegtuigingenieur Frank stulen aangestel en saam met drie ander mense 'n ingenieurspan gevorm.Stulen het daaraan gedink om IBM-ponskaarte te gebruik om die spanningsvlak op die lem te bepaal, en hulle het sewe IBM-masjiene vir die projek gehuur.

In 1948 is die doelwit om die bewegingsvolgorde van outomatiese masjiengereedskap maklik te verander op twee hoofmaniere bereik - in vergelyking met net die stel van 'n vaste bewegingsvolgorde - en word op twee hoofmaniere uitgevoer: naspoorbeheer en digitale beheer.Soos ons kan sien, moet die eerste een 'n fisiese model van die voorwerp maak (of ten minste 'n volledige tekening, soos Cincinnati-kabelspoorder hidrokragfoon).Die tweede is nie om die beeld van die voorwerp of deel te voltooi nie, maar slegs om dit te abstraheer: wiskundige modelle en masjieninstruksies.

1949:die Amerikaanse lugmag het die hulp van ultra-presisie vlerkstruktuur nodig.Parsons het sy CNC-masjien verkoop en 'n kontrak ter waarde van $200000 gewen om dit 'n werklikheid te maak.

1949:Parsons en stulen het saam met Snyder machine & tool Corp. gewerk om masjiene te ontwikkel en het besef dat hulle servomotors nodig het om masjiene akkuraat te laat werk.Parsons het die servostelsel van "card-a-matic freesmasjien" aan die servomeganisme Laboratory van Massachusetts Institute of Technology gesubkontrakteer.

1952 (mei): Parsons het aansoek gedoen om 'n patent vir "motorbeheertoestel vir die posisionering van masjiengereedskap".Hy het die patent in 1958 toegestaan.

nuut2img3

1952 (Augustus):in reaksie het MIT aansoek gedoen om 'n patent vir "numeriese beheer servostelsel".

Na die Tweede Wêreldoorlog het die Amerikaanse lugmag verskeie kontrakte met Parsons onderteken om die NC-bewerkingsinnovasie wat deur sy stigter John Parsons gemaak is, verder te ontwikkel.Parsons was geïnteresseerd in die eksperimente wat in die servomeganisme Laboratory van MIT uitgevoer word en het voorgestel dat MIT in 1949 'n projeksubkontrakteur word om kundigheid in outomatiese beheer te verskaf.In die volgende 10 jaar het MIT beheer oor die hele projek verkry, omdat die visie van “drie-assige deurlopende padbeheer” van servolaboratorium Parsons se oorspronklike konsep van “sny in snyposisionering” vervang het.Probleme vorm altyd tegnologie, maar hierdie spesiale verhaal wat deur historikus David noble opgeteken is, het 'n belangrike mylpaal in die geskiedenis van tegnologie geword.

1952:MIT het hul 7-spoor geperforeerde bandstelsel gedemonstreer, wat kompleks en duur is (250 vakuumbuise, 175 relais, in vyf yskasgrootte kaste).

MIT se oorspronklike CNC freesmasjien in 1952 was hydro Tel, 'n gewysigde 3-as Cincinnati freesmasjien maatskappy.

Daar is sewe artikels oor "selfregulerende masjien, wat 'n wetenskaplike en tegnologiese revolusie verteenwoordig wat die toekoms van die mensdom effektief sal vorm" in die joernaal "outomatiese beheer" van Scientific American in September, 1952.

1955:Concord-kontroles (saamgestel uit lede van MIT se oorspronklike span) het numericard geskep, wat die geperforeerde band op MIT NC-masjiene vervang het met die bandleser wat deur GE ontwikkel is.
Bandberging
1958:Parsons het Amerikaanse patent 2820187 verkry en die eksklusiewe lisensie aan Bendix verkoop.IBM, Fujitsu en general electric het almal sublisensies gekry nadat hulle hul eie masjiene begin ontwikkel het.

1958:MIT het 'n verslag oor NC-ekonomie gepubliseer, wat tot die gevolgtrekking gekom het dat die huidige NC-masjien nie werklik tyd bespaar nie, maar die arbeidsmag van die fabriekswerkswinkel na die mense wat geperforeerde bande gemaak het, oorgeplaas het.


Postyd: 19 Julie 2022