Зөрчилдөөн үүссэн технологи, та CNC боловсруулах технологийн хөгжлийн түүхийг мэдэхгүй

Нэг ёсондоо машин хэрэгсэл нь машин багажийг зохион бүтээх хүртэл гар багаж, бараг бүх хүний ​​багаж гэх мэт шууд, гарын авлагын удирдамжаар бус, багажны замыг чиглүүлэх хэрэгсэл юм.

Тоон хяналт (NC) нь боловсруулалтын хэрэгслийг автоматаар удирдахын тулд програмчлагдсан логик (үсэг, тоо, тэмдэг, үг эсвэл хослол хэлбэрээр өгөгдөл) ашиглахыг хэлнэ.Энэ нь гарч ирэхээс өмнө боловсруулах хэрэгслийг үргэлж гарын авлагын операторууд удирддаг байв.

Компьютерийн тоон удирдлага (CNC) гэдэг нь нарийвчлал, тууштай байдлыг сайжруулахын тулд боловсруулах хэрэгслийн хяналтын систем дэх микропроцессор руу үнэн зөв кодлогдсон зааврыг илгээхийг хэлнэ.Өнөөдөр хүмүүсийн ярьдаг CNC нь бараг бүгдээрээ компьютерт холбогдсон тээрэмдэх машинуудыг хэлдэг.Техникийн хувьд үүнийг компьютерээр удирддаг аливаа машиныг тодорхойлоход ашиглаж болно.

Өнгөрсөн зуунд олон шинэ бүтээлүүд CNC машин хэрэгслийг хөгжүүлэх үндэс суурийг тавьсан.Энд бид тоон удирдлагын технологийг хөгжүүлэх дөрвөн үндсэн элементийг авч үзье: анхны машин хэрэгсэл, цоолтуурын карт, серво механизм, автомат програмчлалын хэрэгсэл (APT) програмчлалын хэл.

Эртний машин хэрэгсэл

Их Британид болсон хоёр дахь аж үйлдвэрийн хувьсгалын үеэр Жеймс Ватт аж үйлдвэрийн хувьсгалыг эрчим хүчээр хангасан уурын хөдөлгүүрийг бүтээсэн гэж магтагдаж байсан ч 1775 он хүртэл уурын хөдөлгүүрийн цилиндрийн нарийвчлалыг үйлдвэрлэхэд бэрхшээлтэй тулгарсан тул Жон Жонвилкинсон дэлхийн анхны машин механизмыг бүтээжээ. уйтгартай уурын хөдөлгүүрийн цилиндрт зориулагдсан ба шийдэгдсэн.Энэхүү уйтгартай машиныг Вилкинсон өөрийн анхны их буун дээр үндэслэн бүтээсэн;

new2img

Цоолбор карт

1725 онд Францын нэхмэлийн ажилтан Базиле Бушон цаасан туузан дээрх кодлогдсон өгөгдлийг хэд хэдэн нүхээр дамжуулан ашиглан нэхмэлийн машиныг удирдах аргыг зохион бүтээжээ.Хэдийгээр энэ нь шинэлэг боловч энэ аргын сул тал нь тодорхой бөгөөд өөрөөр хэлбэл операторууд шаардлагатай хэвээр байна.1805 онд Жозеф Мари Жаккард энэ үзэл баримтлалыг баталсан боловч дарааллаар нь байрлуулсан илүү хүчтэй цоолтуурын картуудыг ашиглан үүнийг бэхжүүлж, хялбаршуулж, улмаар үйл явцыг автоматжуулсан.Эдгээр цоолбортой картууд нь орчин үеийн тооцооллын үндэс суурь болж, сүлжмэлийн гэрийн гар урлалын үйлдвэрлэлийн төгсгөлийг тэмдэглэж байна.

Сонирхолтой нь, jacquard нэхмэлийн машиныг тухайн үед торгон нэхмэлчид эсэргүүцэж байсан бөгөөд энэ автоматжуулалт нь тэднийг ажил, амьжиргаанаас нь салгах вий гэж санаа зовж байв.Тэд үйлдвэрлэлд оруулсан нэхмэлийн машинуудыг дахин дахин шатааж;Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэл нь автоматжуулсан нэхмэлийн давуу талыг хүлээн зөвшөөрсөн тул тэдний эсэргүүцэл нь дэмий хоосон байв.1812 он гэхэд Францад 11000 jacquard нэхмэлийн машин ашиглаж байжээ.

new2img2
Цоолбор карт нь 1800-аад оны сүүлээр хөгжиж, телеграфаас эхлээд автомат төгөлдөр хуур хүртэл олон хэрэглээг олсон.Механик удирдлагыг эрт үеийн хөзрөөр шийддэг байсан ч Америкийн зохион бүтээгч Херман Холлерит тоглоомын дүрмийг өөрчилсөн цахилгаан механик цоолтуурын картын хүснэгтийг бүтээжээ.Түүний системийг 1889 онд АНУ-ын Хүн амын тооллогын товчоонд ажиллаж байхдаа патентжуулжээ.

Херман Холлерит 1896 онд хүснэгтийн компанийг үүсгэн байгуулж, өөр дөрвөн компанитай нэгдэж 1924 онд IBM компанийг үүсгэн байгуулсан. 20-р зууны хоёрдугаар хагаст анх цоолбортой картыг компьютер, тоон удирдлагын машинд өгөгдөл оруулах, хадгалахад ашиглаж эхэлсэн.Анхны формат нь таван эгнээ нүхтэй бол дараагийн хувилбарууд нь зургаа, долоо, найм ба түүнээс дээш эгнээтэй байна.

new2img1

Серво механизм

Серво механизм нь машин эсвэл механизмын гүйцэтгэлийг засахын тулд алдааны индуктив санал хүсэлтийг ашигладаг автомат төхөөрөмж юм.Зарим тохиолдолд servo нь өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжийг хамаагүй бага чадалтай төхөөрөмжөөр удирдах боломжийг олгодог.Серво механизм нь удирдлагатай төхөөрөмж, тушаал өгдөг өөр төхөөрөмж, алдаа илрүүлэх хэрэгсэл, алдааны дохио өсгөгч, алдаа засах төхөөрөмж (серво мотор) зэргээс бүрдэнэ.Servo системийг ихэвчлэн байрлал, хурд гэх мэт хувьсагчдыг хянахад ашигладаг бөгөөд хамгийн түгээмэл нь цахилгаан, пневматик эсвэл гидравлик юм.

new2img

Анхны цахилгаан серво механизмыг 1896 онд Их Британид H. Calendar үүсгэн байгуулжээ. 1940 он гэхэд MIT тусгай серво механизмын лабораторийг бий болгосон нь цахилгааны инженерийн тэнхимээс энэ сэдэвт ихээхэн анхаарал хандуулснаас үүдэлтэй юм.CNC боловсруулахад серво систем нь автомат боловсруулалтын процесст шаардагдах хүлцлийн нарийвчлалд хүрэхэд маш чухал юм.

Автомат програмчлалын хэрэгсэл (APT)

Автомат програмчлалын хэрэгсэл (APT) нь 1956 онд Массачусетсийн Технологийн Институтын Серво механизмын лабораторид төрсөн. Энэ нь компьютерийн хэрэглээний бүлгийн бүтээлч ололт юм.Энэ нь хэрэглэхэд хялбар өндөр түвшний програмчлалын хэл бөгөөд CNC машин хэрэгслийн зааварчилгааг гаргахад тусгайлан ашигладаг.Анхны хувилбар нь FORTRAN-аас өмнө байсан боловч хожмын хувилбаруудыг Fortran-аар дахин бичсэн.

Apt бол MIT-ийн анхны NC машинтай ажиллахаар бүтээгдсэн хэл бөгөөд энэ нь дэлхийн анхны NC машин юм.Дараа нь энэ нь компьютерийн удирдлагатай машин хэрэгслийн програмчлалын стандарт болж, 1970-аад онд өргөн хэрэглэгдэж байв.Хожим нь apt-ийн бүтээн байгуулалтыг агаарын цэргийн хүчин ивээн тэтгэж, эцэст нь иргэний салбарт нээгдэв.

Компьютерийн хэрэглээний бүлгийн тэргүүн Дуглас Т.Россыг apt-ийн эцэг гэгддэг.Тэрээр хожим нь "компьютерийн тусламжтай дизайн" (CAD) гэсэн нэр томъёог бий болгосон.

Тоон хяналтын төрөлт

CNC машин хэрэгсэл гарч ирэхээс өмнө эхнийх нь CNC машин хэрэгсэл болон анхны CNC машин багажийг хөгжүүлэх явдал юм.Түүхэн нарийн ширийн зүйлсийн янз бүрийн тодорхойлолтод зарим нэг ялгаа байдаг ч анхны CNC машин хэрэгсэл нь зөвхөн цэргийнхэнд тулгарч буй үйлдвэрлэлийн тодорхой сорилтод хариу үйлдэл үзүүлэхээс гадна цоолтуурын картын системийн байгалийн хөгжил юм.

"Дижитал хяналт нь аж үйлдвэрийн хоёр дахь хувьсгалын эхлэл бөгөөд машин, үйлдвэрлэлийн үйл явцын хяналт тодорхой бус ноорогоос үнэн зөв рүү шилжих шинжлэх ухааны эрин үе ирснийг харуулж байна."– Үйлдвэрлэлийн инженерүүдийн холбоо.

Америкийн зохион бүтээгч Жон Т.Парсонс (1913 – 2007) нь тоон удирдлагын эцэг гэж олон нийт үздэг.Тэрээр агаарын хөлгийн инженер Фрэнк Л.Мичиган дахь үйлдвэрлэгчийн хүүгийн хувьд Парсонс 14 настайгаасаа эцгийнхээ үйлдвэрт угсрагчаар ажиллаж эхэлсэн. Дараа нь тэрээр гэр бүлийн Парсонс үйлдвэрлэлийн компанийн харьяа хэд хэдэн үйлдвэрийг эзэмшиж, ажиллуулж байжээ.

Парсонс анхны Сүлжээний Холболтын патенттай бөгөөд тоон хяналтын чиглэлээр анхдагч бүтээлээрээ Үндэсний зохион бүтээгчдийн алдрын танхимд сонгогджээ.Парсонс нийт 15 патенттай бөгөөд өөр 35 патентыг өөрийн компанид олгосон байна.Үйлдвэрлэлийн инженерүүдийн нийгэмлэг 2001 онд Парсонстой ярилцлага хийж, түүний түүхийг түүний өнцгөөс хүн бүрд ойлгуулахыг хүсчээ.

Эрт NC хуваарь

1942:Жон Т.Парсонс нисдэг тэрэгний роторын ир үйлдвэрлэхээр Sikorsky Aircraft компаний туслан гүйцэтгэгчээр ажилласан.

1944:далавчны цацрагийн дизайны согогийн улмаас тэдний үйлдвэрлэсэн эхний 18 ирний нэг нь бүтэлгүйтэж, нисгэгч нас барсан.Парсонсын санаа бол роторын ирийг металлаар цоолж, илүү бат бөх болгох, угсралтыг бэхлэхийн тулд цавуу, боолтыг солих явдал юм.

1946:Хүмүүс ирийг үнэн зөв үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн хэрэгсэл бүтээхийг хүсч байсан нь тухайн үеийн нөхцөлд асар том бөгөөд төвөгтэй сорилт байв.Тиймээс Парсонс нисэх онгоцны инженер Фрэнк стуленийг хөлсөлж, өөр гурван хүний ​​хамт инженерийн багийг байгуулжээ.Стулен ирэн дээрх стрессийн түвшинг тодорхойлохын тулд IBM цоолтуурын картыг ашиглах талаар бодож, тэд төсөлд зориулж долоон IBM машин түрээслэв.

1948 онд автомат машин хэрэгслийн хөдөлгөөний дарааллыг хялбархан өөрчлөх зорилго нь зөвхөн тогтмол хөдөлгөөний дарааллыг тохируулахтай харьцуулахад хоёр үндсэн аргаар хэрэгжсэн бөгөөд энэ нь тракерын удирдлага ба дижитал удирдлага гэсэн хоёр үндсэн аргаар хэрэгжиж байна.Бидний харж байгаагаар эхнийх нь объектын физик загварыг (эсвэл ядаж Cincinnati кабель мөрдөгч усан цахилгаан станц гэх мэт бүрэн зураг зурах) хэрэгтэй.Хоёр дахь нь объект эсвэл хэсгийн дүрсийг дуусгах биш, харин зөвхөн хийсвэрлэх явдал юм: математик загвар, машины заавар.

1949:АНУ-ын агаарын хүчинд хэт нарийн жигүүрийн бүтцийн тусламж хэрэгтэй байна.Парсонс CNC машинаа зарж, түүнийгээ бодит болгохын тулд 200,000 долларын гэрээ байгуулсан.

1949:Парсонс болон Стулен нар Snyder machine & tool Corp.-тай хамтран машин бүтээхээр ажиллаж байгаа бөгөөд машиныг зөв ажиллуулахын тулд серво мотор хэрэгтэйг ойлгосон.Парсонс Массачусетсийн Технологийн Институтын серво механизмын лабораторид "карт-а-матик тээрэмдэх машин"-ын серво системийг туслан гүйцэтгэв.

1952 (5-р сар): Парсонс "машины хэрэгслийн байршлыг тогтоох моторын хяналтын төхөөрөмж"-ийн патент авах хүсэлт гаргасан.Тэрээр 1958 онд патент олгосон.

new2img3

1952 (8-р сар):Үүний хариуд MIT "тоон хяналтын серво систем"-ийн патент авах хүсэлт гаргасан.

Дэлхийн 2-р дайны дараа АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчин Парсонс компанитай хэд хэдэн гэрээ байгуулж, үүсгэн байгуулагч Жон Парсонсын хийсэн NC машинистийн инновацийг улам боловсронгуй болгожээ.Парсонс Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн лабораторид хийгдэж буй туршилтуудыг сонирхож байсан бөгөөд 1949 онд Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийг автомат удирдлагын чиглэлээр мэргэшүүлэхийн тулд төслийн туслан гүйцэтгэгчээр ажиллуулахыг санал болгов.Дараагийн 10 жилд MIT төслийг бүхэлд нь хянах боломжтой болсон, учир нь серво лабораторийн "гурван тэнхлэгт тасралтгүй замын хяналт" гэсэн үзэл баримтлал нь Парсонсын "зүсэх байрлалыг огтлох" гэсэн анхны үзэл баримтлалыг сольсон юм.Асуудал үргэлж технологийг бүрдүүлдэг боловч түүхч Дэвид Ноблийн бичсэн энэхүү онцгой түүх нь технологийн түүхэн дэх чухал үйл явдал болсон юм.

1952:MIT нь нарийн төвөгтэй, үнэтэй (250 вакуум хоолой, 175 реле, хөргөгчний хэмжээтэй таван шүүгээнд) 7 төмөр замтай цоолсон туузан системийг үзүүлэв.

1952 онд MIT-ийн анхны CNC тээрэмдэх машин нь 3 тэнхлэгт Cincinnati тээрэмдэх машиныг өөрчилсөн hydro Tel компани байв.

Scientific American сэтгүүлийн 1952 оны 9-р сарын "Автомат удирдлага" сэтгүүлд "хүн төрөлхтний ирээдүйг үр дүнтэйгээр тодорхойлох шинжлэх ухаан, технологийн хувьсгалыг илэрхийлдэг өөрийгөө зохицуулах машин" гэсэн долоон нийтлэл гарчээ.

1955:Конкорд удирдлага (MIT-ийн анхны багийн гишүүдээс бүрдсэн) тоон картыг бүтээж, MIT NC машин дээрх цоолсон соронзон хальсыг GE-ийн боловсруулсан соронзон хальс уншигчаар сольсон.
Соронзон хальсны хадгалалт
1958:Парсонс АНУ-ын патент 2820187 авч, онцгой лицензийг Бендикст худалдсан.IBM, Fujitsu болон General electric компаниуд өөрсдийн машин бүтээж эхэлснээс хойш дэд лиценз авсан.

1958:MIT нь NC-ийн эдийн засгийн талаархи тайланг нийтэлсэн бөгөөд энэ нь одоогийн NC машин нь үнэхээр цаг хугацаа хэмнээгүй, харин ажиллах хүчийг үйлдвэрийн цехээс цоолсон бүс хийдэг хүмүүст шилжүүлсэн гэж дүгнэжээ.


Шуудангийн цаг: 2022 оны 7-р сарын 19