Essenzjalment, l-għodda tal-magni hija għodda għall-magna biex tiggwida t-triq tal-għodda - mhux permezz ta 'gwida diretta u manwali, bħal għodod manwali u kważi l-għodod umani kollha, sakemm in-nies ivvintaw għodda tal-magni.
Kontroll numeriku (NC) jirreferi għall-użu ta 'loġika programmabbli (data fil-forma ta' ittri, numri, simboli, kliem jew kombinazzjonijiet) biex jikkontrollaw awtomatikament għodod tal-magni.Qabel ma deher, l-għodod tal-ipproċessar dejjem kienu kkontrollati minn operaturi manwali.
Kontroll numeriku tal-kompjuter (CNC) jirreferi biex jintbagħat struzzjonijiet kodifikati b'mod preċiż lill-mikroproċessur fis-sistema ta 'kontroll tal-għodda tal-magni, sabiex titjieb l-eżattezza u l-konsistenza.CNC li llum in-nies jitkellmu dwaru kważi kollha jirreferi għal magni tat-tħin konnessi mal-kompjuters.Teknikament, jista 'jintuża biex jiddeskrivi kwalunkwe magna kkontrollata minn kompjuter.
Fl-aħħar seklu, ħafna invenzjonijiet stabbilixxew il-pedament għall-iżvilupp ta 'għodod tal-magni CNC.Hawnhekk, inħarsu lejn erba 'elementi bażiċi tal-iżvilupp tat-teknoloġija tal-kontroll numeriku: għodod tal-magni bikrija, punch cards, mekkaniżmi servo u lingwa ta' programmar ta 'għodod ta' programmar awtomatiku (APT).
Għodod tal-magni bikrija
Matul it-tieni rivoluzzjoni industrijali fil-Gran Brittanja, James Watt kien imfaħħar talli ħoloq il-magna tal-fwar li tħaddem ir-rivoluzzjoni industrijali, iżda sab diffikultajiet fil-manifattura tal-eżattezza taċ-ċilindri tal-magni tal-fwar sal-1775, John Johnwilkinson ħoloq dik li hija magħrufa bħala l-ewwel għodda tal-magni fid-dinja. għal ċilindri boring tal-magna tal-fwar u ġiet solvuta.Din il-magna boring hija wkoll iddisinjata minn Wilkinson ibbażata fuq il-kanun oriġinali tiegħu;
Punch card
Fl-1725, Basile bouchon, ħaddiem tat-tessuti Franċiż, ivvinta metodu ta 'kontroll tan-newl billi juża data kodifikata fuq tejps tal-karti permezz ta' serje ta 'toqob.Għalkemm huwa innovattiv, l-iżvantaġġ ta 'dan il-metodu huwa wkoll ovvju, jiġifieri, xorta jeħtieġ operaturi.Fl-1805, Joseph Marie jacquard adotta dan il-kunċett, iżda ġie msaħħaħ u ssimplifikat bl-użu ta 'kards ippanċjati aktar b'saħħithom irranġati f'sekwenza, u b'hekk awtomatizzat il-proċess.Dawn il-karti mtaqqba huma meqjusa b'mod wiesa 'bħala l-bażi tal-kompjuters moderni u jimmarkaw it-tmiem tal-industrija tal-artiġjanat fid-dar fl-insiġ.
Interessanti, in-newlijiet tal-jacquard kienu missielta minn dawk in-nisġa tal-ħarir dak iż-żmien, li kienu inkwetati li din l-awtomazzjoni kienet se ċċaħħadhom mill-impjiegi u l-għajxien tagħhom.Ripetutament ħarqu n-newlijiet imqiegħda fil-produzzjoni;Madankollu, ir-reżistenza tagħhom wriet għalxejn, minħabba li l-industrija għarfet il-vantaġġi ta 'newlijiet awtomatizzati.Sal-1812, 11000 newl jacquard kienu qed jintużaw fi Franza.
Cards ippanċjati żviluppaw fl-aħħar tas-snin 1800 u sabu ħafna użi, mit-telegrafu għal pjanu awtomatiku.Għalkemm il-kontroll mekkaniku ġie deċiż minn karti bikrija, l-inventur Amerikan Herman Hollerith ħoloq tabulator elettromekkaniku tal-punch card, li biddel ir-regoli tal-logħba.Is-sistema tiegħu ġiet privattiva fl-1889, meta kien qed jaħdem għall-Uffiċċju taċ-Ċensiment tal-Istati Uniti.
Herman Hollerith waqqaf il-kumpanija tabulator fl-1896 u ingħaqad ma 'erba' kumpaniji oħra biex jistabbilixxi IBM fl-1924. Fit-tieni nofs tas-seklu 20, karti mtaqqba l-ewwel intużaw għall-input tad-dejta u l-ħażna ta 'kompjuters u magni ta' kontroll numeriku.Il-format oriġinali għandu ħames ringieli ta 'toqob, filwaqt li l-verżjonijiet sussegwenti għandhom sitt, seba', tmien ringieli jew aktar.
Mekkaniżmu servo
Mekkaniżmu servo huwa apparat awtomatiku, li juża feedback induttiv ta 'żball biex jikkoreġi l-prestazzjoni tal-magna jew mekkaniżmu.F'xi każijiet, servo jippermetti li apparati ta 'qawwa għolja jiġu kkontrollati minn apparati b'qawwa ħafna aktar baxxa.Il-mekkaniżmu servo huwa magħmul minn apparat ikkontrollat, apparat ieħor li jagħti kmandi, strument ta 'skoperta ta' żbalji, amplifikatur ta 'sinjal ta' żball u apparat (servo motor) li jikkoreġi l-iżbalji.Is-sistemi servo normalment jintużaw biex jikkontrollaw varjabbli bħall-pożizzjoni u l-veloċità, u l-aktar komuni huma elettriċi, pnewmatiċi jew idrawliċi.
L-ewwel mekkaniżmu servo elettriku twaqqfet mill-kalendarju H. fil-Gran Brittanja fl-1896. Sa l-1940, il-MIT ħoloq laboratorju ta 'mekkaniżmu servo speċjali, li oriġina mill-attenzjoni dejjem tikber tad-Dipartiment tal-inġinerija elettrika għal dan is-suġġett.Fil-magni CNC, is-sistema servo hija importanti ħafna biex tinkiseb l-eżattezza tat-tolleranza meħtieġa mill-proċess awtomatiku tal-magni.
Għodda tal-ipprogrammar awtomatiku (APT)
Għodda ta 'programmazzjoni awtomatika (APT) twieled fil-Laboratorju tal-mekkaniżmu servo tal-Istitut tat-teknoloġija ta' Massachusetts fl-1956. Hija kisba kreattiva tal-grupp tal-applikazzjoni tal-kompjuter.Hija lingwa ta 'programmar ta' livell għoli faċli biex tintuża, li tintuża b'mod speċjali biex tiġġenera struzzjonijiet għall-għodod tal-magni CNC.Il-verżjoni oriġinali kienet aktar kmieni minn FORTRAN, iżda verżjonijiet aktar tard ġew miktuba mill-ġdid ma 'Fortran.
Apt hija lingwa maħluqa biex taħdem mal-ewwel magna NC tal-MIT, li hija l-ewwel magna NC fid-dinja.Imbagħad kompliet issir l-istandard tal-ipprogrammar tal-għodod tal-magni kkontrollati bil-kompjuter, u ntużat ħafna fis-snin sebgħin.Aktar tard, l-iżvilupp ta 'apt ġie sponsorjat mill-forza tal-ajru u eventwalment infetaħ għas-settur ċivili.
Douglas T. Ross, il-kap tal-grupp tal-applikazzjonijiet tal-kompjuter, huwa magħruf bħala l-missier tal-apt.Aktar tard ħoloq it-terminu "disinn assistit mill-kompjuter" (CAD).
It-twelid tal-kontroll numeriku
Qabel l-emerġenza ta 'għodod tal-magni CNC, l-ewwel huwa l-iżvilupp ta' għodod tal-magni CNC u l-ewwel għodod tal-magni CNC.Għalkemm hemm xi differenzi fid-deskrizzjonijiet differenti tad-dettalji storiċi, l-ewwel għodda tal-magni CNC mhix biss rispons għall-isfidi speċifiċi tal-manifattura li jiffaċċjaw il-militar, iżda wkoll żvilupp naturali tas-sistema tal-punch card.
"Il-kontroll diġitali jimmarka l-bidu tat-tieni rivoluzzjoni industrijali u l-wasla tal-era xjentifika li fiha l-kontroll tal-magni u l-proċessi industrijali se jinbidel minn abbozzi impreċiżi għal dawk preċiżi."– Assoċjazzjoni ta' inġiniera tal-manifattura.
L-inventur Amerikan John T. Parsons (1913 – 2007) huwa ġeneralment meqjus bħala l-missier tal-kontroll numeriku.Huwa kkonċepita u implimentat teknoloġija ta 'kontroll numeriku bl-għajnuna tal-inġinier tal-ajruplani Frank L. stulen.Bħala iben ta 'manifattur f'Michigan, Parsons beda jaħdem bħala armatur fil-fabbrika ta' missieru fl-età ta '14-il sena. Aktar tard, huwa kellu u operat numru ta' impjanti tal-manifattura taħt il-kumpanija tal-manifattura Parsons tan-negozju tal-familja.
Parsons għandu l-ewwel privattiva NC u ntgħażlet fis-Sala tal-fama tal-Inventuri Nazzjonali għax-xogħol pijunier tagħha fil-qasam tal-kontroll numeriku.Parsons għandu total ta' 15-il privattiva, u 35 oħra jingħataw lill-intrapriża tiegħu.Is-soċjetà tal-inġiniera tal-manifattura intervistat lil Parsons fl-2001 biex tgħarraf lil kulħadd l-istorja tiegħu mill-perspettiva tiegħu.
Skeda NC bikrija
1942:john T. Parsons ġie sottokuntrattat minn Sikorsky Aircraft biex jimmanifattura xfafar tar-rotor tal-ħelikopter.
1944:minħabba d-difett tad-disinn tar-raġġ tal-ġwienaħ, waħda mill-ewwel 18-il xafra li mmanifatturaw falliet, u rriżultat fil-mewt tal-pilota.L-idea ta 'Parsons hija li tippanċja x-xafra tar-rotor bil-metall biex tagħmilha aktar b'saħħitha u tissostitwixxi kolla u viti biex taqfel l-assemblaġġ.
1946:in-nies riedu joħolqu għodda ta 'manifattura biex jipproduċu b'mod preċiż xfafar, li kienet sfida enormi u kumplessa għall-kundizzjonijiet f'dak iż-żmien.Għalhekk, Parsons qabbad lill-inġinier tal-ajruplani Frank stulen u fforma tim tal-inġinerija ma’ tliet persuni oħra.Stulen ħaseb li juża karti tal-punch IBM biex jiddetermina l-livell ta 'tensjoni fuq ix-xafra, u kera seba' magni IBM għall-proġett.
Fl-1948, l-għan li tinbidel faċilment is-sekwenza tal-moviment tal-għodod tal-magni awtomatiċi intlaħaq b'żewġ modi ewlenin - meta mqabbla mal-iffissar biss ta 'sekwenza tal-moviment fissa - u qed titwettaq b'żewġ modi ewlenin: kontroll tat-tracer u kontroll diġitali.Kif nistgħu naraw, l-ewwel wieħed jeħtieġ li jagħmel mudell fiżiku ta 'l-oġġett (jew għall-inqas tpinġija kompluta, bħal Cincinnati cable tracer hydropower phone).It-tieni mhux biex tlesti l-immaġni tal-oġġett jew il-parti, iżda biss biex tiġi astratta: mudelli matematiċi u struzzjonijiet tal-magni.
1949:il-forza tal-ajru tal-Istati Uniti teħtieġ l-għajnuna ta 'struttura tal-ġwienaħ ta' preċiżjoni ultra.Parsons biegħ il-magna CNC tiegħu u rebaħ kuntratt li jiswa $200000 biex jagħmilha realtà.
1949:Parsons u stulen ilhom jaħdmu ma 'Snyder machine & tool Corp biex jiżviluppaw magni u rrealizzaw li kellhom bżonn servo motors biex il-magni jaħdmu b'mod preċiż.Parsons issottokuntratta s-sistema servo ta '"magna tat-tħin card-a-matic" lill-mekkaniżmu servo tal-Laboratorju tal-Istitut tat-teknoloġija ta' Massachusetts.
1952 (jista’): Parsons applika għal privattiva għal “apparat ta’ kontroll tal-mutur għall-ippożizzjonar ta’ għodod tal-magni”.Huwa ta l-privattiva fl-1958.
1952 (Awwissu):bi tweġiba, l-MIT applika għal privattiva għal "sistema servo ta 'kontroll numeriku".
Wara t-Tieni Gwerra Dinjija, l-US Air Force ffirmat diversi kuntratti ma 'Parsons biex tkompli tiżviluppa l-innovazzjoni tal-magni NC magħmula mill-fundatur tagħha John Parsons.Parsons kien interessat fl-esperimenti li qed isiru fil-Laboratorju tas-servo mekkaniżmu tal-MIT u ppropona li l-MIT isir subkuntrattur tal-proġett fl-1949 biex jipprovdi għarfien espert fil-kontroll awtomatiku.Fl-10 snin li ġejjin, il-MIT kiseb il-kontroll tal-proġett kollu, minħabba li l-viżjoni ta ' "kontroll kontinwu tal-passaġġ bi tliet assi" tal-laboratorju servo issostitwiet il-kunċett oriġinali ta' Parsons ta '"qatgħa fil-pożizzjonament tal-qtugħ".Il-problemi dejjem isawru t-teknoloġija, iżda din l-istorja speċjali rreġistrata mill-istoriku David noble saret tragward importanti fl-istorja tat-teknoloġija.
1952:L-MIT wera s-sistema taċ-ċinturin imtaqqba b'7 binarji tagħhom, li hija kumplessa u għalja (250 tubu vakwu, 175 relays, f'ħames kabinetti ta 'daqs friġġ).
Il-magna tat-tħin CNC oriġinali tal-MIT fl-1952 kienet hydro Tel, kumpanija modifikata tal-magni tat-tħin Cincinnati bi 3 assi.
Hemm seba 'artikoli dwar "magna li tirregola awtomatikament, li tirrappreżenta rivoluzzjoni xjentifika u teknoloġika li se tifforma b'mod effettiv il-futur tal-umanità" fil-ġurnal "kontroll awtomatiku" ta' Scientific American f'Settembru, 1952.
1955:Il-kontrolli Concord (magħmula minn membri tat-tim oriġinali tal-MIT) ħolqu numericard, li ssostitwixxa t-tejp imtaqqab fuq il-magni MIT NC bil-qarrej tat-tejp li qed jiġi żviluppat minn GE.
Ħażna tat-tejp
1958:Parsons kiseb il-privattiva tal-Istati Uniti 2820187 u biegħ il-liċenzja esklussiva lil Bendix.IBM, Fujitsu u general electric kollha kisbu sub-liċenzji wara li bdew jiżviluppaw il-magni tagħhom stess.
1958:L-MIT ippubblikat rapport dwar l-ekonomija NC, li kkonkluda li l-magna NC attwali ma tantx iffrankat ħin, iżda ttrasferiet il-forza tax-xogħol mill-workshop tal-fabbrika lin-nies li għamlu ċinturini mtaqqba.
Ħin tal-post: Lulju-19-2022