Aslında takım tezgahı, insanlar takım tezgahını icat edene kadar, manüel takımlar ve hemen hemen tüm insan takımları gibi doğrudan, manüel rehberlikle değil, takım yolunu yönlendiren bir takım tezgahıdır.
Sayısal kontrol (NC), işleme takımlarını otomatik olarak kontrol etmek için programlanabilir mantığın (harfler, sayılar, semboller, kelimeler veya kombinasyonlar biçimindeki veriler) kullanımını ifade eder. Ortaya çıkmadan önce işleme araçları her zaman manuel operatörler tarafından kontrol ediliyordu.
Bilgisayar sayısal kontrolü (CNC), doğruluğu ve tutarlılığı artırmak için işleme takımı kontrol sistemindeki mikroişlemciye doğru şekilde kodlanmış talimatların gönderilmesini ifade eder. Bugün insanların bahsettiği CNC'nin neredeyse tamamı bilgisayarlara bağlı freze makinelerini ifade ediyor. Teknik olarak bilgisayar tarafından kontrol edilen herhangi bir makineyi tanımlamak için kullanılabilir.
Geçtiğimiz yüzyılda birçok icat CNC takım tezgahlarının geliştirilmesinin temelini attı. Burada sayısal kontrol teknolojisinin gelişiminin dört temel unsuruna bakıyoruz: ilk takım tezgahları, delikli kartlar, servo mekanizmalar ve otomatik programlama araçları (APT) programlama dili.
Erken takım tezgahları
Britanya'daki ikinci sanayi devrimi sırasında James Watt, sanayi devrimine güç veren buhar motorunu yarattığı için övüldü, ancak 1775'e kadar buhar motoru silindirlerinin hassaslığını üretmede zorluklarla karşılaştı, John Johnwilkinson dünyanın ilk takım tezgahı olarak bilinen şeyi yarattı. buhar motoru silindirlerini delmek için çözüldü ve çözüldü. Bu delme makinesi de Wilkinson tarafından orijinal topu temel alınarak tasarlandı;
Delikli kart
1725 yılında Fransız tekstil işçisi Basile Bouchon, kağıt bantlardaki kodlanmış verileri bir dizi delikten kullanarak tezgahları kontrol etme yöntemini icat etti. Her ne kadar çığır açıcı olsa da bu yöntemin dezavantajı da ortada, yani hâlâ operatörlere ihtiyaç duyuyor. 1805 yılında Joseph Marie jacquard bu konsepti benimsedi ancak sırayla düzenlenmiş daha güçlü delikli kartlar kullanılarak güçlendirildi ve basitleştirildi, böylece süreç otomatikleştirildi. Bu delikli kartların yaygın olarak modern bilgisayarların temeli olduğu kabul ediliyor ve dokumada ev el sanatları endüstrisinin sonunu işaret ediyor.
İlginç bir şekilde, o dönemde bu otomasyonun kendilerini işlerinden ve geçim kaynaklarından mahrum bırakacağından endişe eden ipek dokumacıları jakar tezgahlarına karşı çıkıyordu. Üretime geçen tezgâhları defalarca yaktılar; Ancak direnişleri boşa çıktı çünkü endüstri, otomatik tezgahların avantajlarını fark etti. 1812 yılına gelindiğinde Fransa'da 11.000 jakarlı dokuma tezgahı kullanılıyordu.
Delikli kartlar 1800'lerin sonlarında geliştirildi ve telgraftan otomatik piyanoya kadar birçok kullanım alanı buldu. Her ne kadar mekanik kontrol eski kartlarla kararlaştırılsa da, Amerikalı mucit Herman Hollerith, oyunun kurallarını değiştiren elektromekanik bir delikli kart tablolayıcı yarattı. Sisteminin patenti 1889'da ABD Nüfus Sayım Bürosu'nda çalışırken alındı.
Herman Hollerith, 1896 yılında çizelgeleme şirketini kurdu ve 1924 yılında diğer dört şirketle birleşerek IBM'i kurdu. 20. yüzyılın ikinci yarısında delikli kartlar ilk olarak bilgisayarların ve sayısal kontrol makinelerinin veri girişi ve depolanması için kullanıldı. Orijinal formatta beş sıra delik bulunurken sonraki sürümlerde altı, yedi, sekiz veya daha fazla sıra bulunur.
Servo mekanizması
Servo mekanizması, makinenin veya mekanizmanın performansını düzeltmek için hata endüktif geri bildirimi kullanan otomatik bir cihazdır. Bazı durumlarda servo, yüksek güçlü cihazların çok daha düşük güce sahip cihazlar tarafından kontrol edilmesini sağlar. Servo mekanizma, kontrollü bir cihaz, komut veren başka bir cihaz, hata tespit cihazı, hata sinyal amplifikatörü ve hataları düzelten bir cihazdan (servo motor) oluşur. Servo sistemler genellikle konum ve hız gibi değişkenleri kontrol etmek için kullanılır ve en yaygın olanı elektrikli, pnömatik veya hidroliktir.
İlk elektrikli servo mekanizma 1896 yılında İngiltere'de H. Calendar tarafından kuruldu. 1940 yılına gelindiğinde MIT, Elektrik Mühendisliği Bölümü'nün bu konuya artan ilgisinden kaynaklanan özel bir servo mekanizma laboratuvarı kurdu. CNC işlemede, otomatik işleme prosesinin gerektirdiği tolerans doğruluğunu elde etmek için servo sistem çok önemlidir.
Otomatik programlama aracı (APT)
Otomatik programlama aracı (APT), 1956 yılında Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün servo mekanizma laboratuvarında doğdu. Bilgisayar uygulama grubunun yaratıcı bir başarısıdır. Özellikle CNC takım tezgahlarına yönelik talimatlar oluşturmak için kullanılan, kullanımı kolay, üst düzey bir programlama dilidir. Orijinal versiyon FORTRAN'dan daha eskiydi ancak daha sonraki versiyonlar Fortran ile yeniden yazıldı.
Apt, dünyanın ilk NC makinesi olan MIT'nin ilk NC makinesiyle çalışmak üzere oluşturulmuş bir dildir. Daha sonra bilgisayar kontrollü takım tezgahı programlamasının standardı haline gelmeye devam etti ve 1970'lerde yaygın olarak kullanıldı. Daha sonra apt'ın geliştirilmesi hava kuvvetleri tarafından desteklendi ve sonunda sivil sektöre açıldı.
Bilgisayar uygulama grubunun başkanı Douglas T. Ross, apt'ın babası olarak biliniyor. Daha sonra “bilgisayar destekli tasarım” (CAD) terimini icat etti.
Sayısal kontrolün doğuşu
CNC takım tezgahlarının ortaya çıkmasından önce ilk olarak CNC takım tezgahlarının geliştirilmesi ve ilk CNC takım tezgahlarının ortaya çıkmasıdır. Tarihsel ayrıntıların farklı tanımlarında bazı farklılıklar olsa da, ilk CNC takım tezgahı yalnızca ordunun karşılaştığı spesifik üretim zorluklarına bir yanıt değil, aynı zamanda delikli kart sisteminin doğal bir gelişimidir.
“Dijital kontrol, ikinci sanayi devriminin başlangıcına ve makinelerin ve endüstriyel süreçlerin kontrolünün kesin olmayan taslaklardan doğru olanlara dönüşeceği bilimsel çağın gelişine işaret ediyor.” – İmalat mühendisleri derneği.
Amerikalı mucit John T. Parsons (1913 – 2007) yaygın olarak sayısal kontrolün babası olarak kabul edilir. Uçak mühendisi Frank L. stulen'in yardımıyla sayısal kontrol teknolojisini tasarladı ve uyguladı. Michigan'da bir imalatçının oğlu olan Parsons, 14 yaşında babasının fabrikasında montajcı olarak çalışmaya başladı. Daha sonra aile şirketi Parsons imalat şirketi altında bir dizi üretim tesisinin sahibi oldu ve işletti.
Parsons, ilk NC patentine sahiptir ve sayısal kontrol alanındaki öncü çalışması nedeniyle Ulusal Mucitler Onur Listesi'ne seçilmiştir. Parsons'ın toplam 15 patenti var ve 35'i de kendi girişimine verildi. Üretim mühendisleri topluluğu, herkesin onun hikayesini onun bakış açısından öğrenmesini sağlamak için 2001 yılında Parsons'la röportaj yaptı.
Erken NC programı
1942:John T. Parsons, helikopter rotor kanatlarının üretimi için Sikorsky Aircraft'a taşeronluk yaptı.
1944:Kanat kirişindeki tasarım hatası nedeniyle ürettikleri ilk 18 kanattan biri arızalandı ve pilotun ölümüyle sonuçlandı. Parsons'ın fikri, rotor kanadını daha güçlü hale getirmek için metalle delmek ve düzeneği sabitlemek için yapıştırıcı ve vidaları değiştirmek.
1946:insanlar bıçakları doğru bir şekilde üretecek bir üretim aracı yaratmak istiyordu; bu, o zamanın koşulları için çok büyük ve karmaşık bir zorluktu. Bu nedenle Parsons, uçak mühendisi Frank Stulen'i işe aldı ve diğer üç kişiyle birlikte bir mühendislik ekibi kurdu. Stulen, blade üzerindeki stres düzeyini belirlemek için IBM delikli kartlarını kullanmayı düşündü ve proje için yedi IBM makinesi kiraladılar.
1948'de, otomatik takım tezgahlarının hareket sırasını kolayca değiştirme hedefine, yalnızca sabit bir hareket sırasının ayarlanmasıyla karşılaştırıldığında iki ana yolla ulaşıldı ve şu anda iki ana yolla gerçekleştiriliyor: izleyici kontrolü ve dijital kontrol. Gördüğümüz gibi, ilk önce nesnenin fiziksel bir modelini (ya da en azından Cincinnati kablolu izleyici hidroelektrik telefonu gibi tam bir çizimi) yapmak gerekiyor. İkincisi, nesnenin veya parçanın görüntüsünü tamamlamak değil, yalnızca soyutlamaktır: matematiksel modeller ve makine talimatları.
1949:ABD hava kuvvetlerinin ultra hassas kanat yapısının yardımına ihtiyacı var. Parsons CNC makinesini sattı ve bunu gerçeğe dönüştürmek için 200.000 $ değerinde bir sözleşme kazandı.
1949:Parsons ve Stulen, makineler geliştirmek için Snyder Machine & Tool Corp. ile birlikte çalışıyorlardı ve makinelerin doğru şekilde çalışması için servo motorlara ihtiyaç duyduklarını fark ettiler. Parsons, "kart-a-matik freze makinesinin" servo sistemini Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün servo mekanizma Laboratuvarı'na taşeron olarak verdi.
1952 (mayıs): Parsons “makine aletlerini konumlandırmak için motor kontrol cihazı” için patent başvurusunda bulundu. 1958'de patenti aldı.
1952 (Ağustos):Buna yanıt olarak MIT, “sayısal kontrol servo sistemi” için patent başvurusunda bulundu.
İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra ABD Hava Kuvvetleri, kurucusu John Parsons tarafından gerçekleştirilen NC işleme yeniliğini daha da geliştirmek için Parsons ile çeşitli sözleşmeler imzaladı. Parsons, MIT'nin servo mekanizma Laboratuvarında yürütülen deneylerle ilgilendi ve 1949'da MIT'nin otomatik kontrol konusunda uzmanlık sağlamak üzere bir proje alt yüklenicisi olmasını önerdi. Sonraki 10 yıl içinde MIT tüm projenin kontrolünü ele geçirdi çünkü servo laboratuvarının "üç eksenli sürekli yol kontrolü" vizyonu, Parsons'ın orijinal "kesme konumunda kesme" konseptinin yerini aldı. Sorunlar her zaman teknolojiyi şekillendirir ancak tarihçi David Noble'ın kaydettiği bu özel hikaye, teknoloji tarihinde önemli bir dönüm noktası haline geldi.
1952:MIT, karmaşık ve pahalı olan 7 raylı delikli kayış sistemini gösterdi (250 vakum tüpü, 175 röle, buzdolabı büyüklüğündeki beş kabinde).
MIT'in 1952'deki orijinal CNC freze makinesi, değiştirilmiş bir 3 eksenli Cincinnati freze makinesi şirketi olan Hydro Tel'di.
Scientific American'ın Eylül 1952 tarihli "otomatik kontrol" dergisinde "insanlığın geleceğini etkili bir şekilde şekillendirecek bilimsel ve teknolojik bir devrimi temsil eden kendi kendini düzenleyen makine" hakkında yedi makale bulunmaktadır.
1955:Concord kontrolleri (MIT'in orijinal ekibinin üyelerinden oluşan), MIT NC makinelerindeki delikli bandı GE tarafından geliştirilen bant okuyucuyla değiştiren sayısal kartı yarattı.
Bant depolama
1958:Parsons, 2820187 numaralı ABD patentini aldı ve özel lisansı Bendix'e sattı. IBM, Fujitsu ve General Electric, kendi makinelerini geliştirmeye başladıktan sonra alt lisanslar aldılar.
1958:MIT, NC ekonomisi hakkında, mevcut NC makinesinin aslında zamandan tasarruf etmediği, ancak iş gücünü fabrika atölyesinden delikli kayış yapan kişilere aktardığı sonucuna varan bir rapor yayınladı.
Gönderim zamanı: Temmuz-19-2022