Özünde, takım tezgahı, insanlar takım tezgahını icat edinceye kadar, manüel aletler ve neredeyse tüm insan aletleri gibi doğrudan, manüel rehberlikle değil, takım yolunu yönlendirmek için makine için bir araçtır.
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 edildi.
Bilgisayarlı sayısal kontrol (CNC), doğruluk ve tutarlılığı geliştirmek için işleme takımı kontrol sistemindeki mikroişlemciye doğru şekilde kodlanmış talimatların gönderilmesi anlamına gelir.Günümüzde insanların bahsettiği CNC, neredeyse tamamı bilgisayara bağlı freze makinelerini ifade etmektedir.Teknik olarak, bilgisayar tarafından kontrol edilen herhangi bir makineyi tanımlamak için kullanılabilir.
Geçtiğimiz yüzyılda, birçok buluş CNC takım tezgahlarının geliştirilmesinin temelini attı.Burada sayısal kontrol teknolojisinin gelişiminin dört temel unsuruna bakıyoruz: erken 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 doğruluğunu üretmekte zorluklarla karşılaştı, John Johnwilkinson dünyanın ilk takım tezgahı olarak bilinen şeyi yarattı. sıkıcı buhar motoru silindirleri için ve çözüldü.Bu sıkıcı makine aynı zamanda Wilkinson tarafından orijinal topuna dayalı olarak tasarlanmıştır;
Delikli kart
1725'te Fransız tekstil işçisi Basile Bouchon, bir dizi delikten kağıt bantlar üzerinde kodlanmış verileri kullanarak dokuma tezgahlarını kontrol etmek için bir yöntem icat etti.Çığır açıcı olmasına rağmen, bu yöntemin dezavantajı da açıktır, yani hala operatörlere ihtiyaç duyar.1805'te Joseph Marie jakar bu konsepti benimsedi, ancak sırayla düzenlenmiş daha güçlü delikli kartlar kullanılarak güçlendirildi ve basitleştirildi, böylece süreci otomatikleştirdi.Bu delikli kartlar, yaygın olarak modern hesaplamanın temeli olarak kabul edilir ve dokumada ev yapımı el sanatları endüstrisinin sonunu işaret eder.
İlginç bir şekilde, jakarlı dokuma tezgâhlarına o zamanlar, bu otomasyonun onları işlerinden ve geçim kaynaklarından mahrum bırakacağından endişelenen ipek dokumacılar direniyordu.Üretime alınan tezgahları defalarca yaktılar;Bununla birlikte, endüstri otomatik dokuma tezgahlarının avantajlarını kabul ettiğinden, dirençleri boşa çıktı.1812'de Fransa'da 11000 jakarlı dokuma tezgahı kullanılıyordu.
Delikli kartlar 1800'lerin sonlarında geliştirildi ve telgraftan otomatik piyanoya kadar birçok kullanım alanı buldu.Mekanik kontrole erken kartlar karar vermiş olsa da, Amerikalı mucit Herman Hollerith, oyunun kurallarını değiştiren bir elektromekanik delikli kart tablosu yarattı.Sisteminin patenti 1889'da ABD Sayım Bürosu için çalışırken alındı.
Herman Hollerith, 1896'da tabulator şirketini kurdu ve 1924'te IBM'i kurmak için diğer dört şirketle birleşti. 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 mekanizma
Servo mekanizma, makine veya mekanizmanın performansını düzeltmek için hata endüktif geri besleme 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, bir hata tespit cihazı, bir hata sinyali yükselticisi ve hataları düzelten bir cihazdan (servo motor) oluşur.Servo sistemler genellikle konum ve hız gibi değişkenleri kontrol etmek için kullanılır ve en yaygın olanları elektrikli, pnömatik veya hidroliktir.
İlk elektrikli servo mekanizma 1896 yılında İngiltere'de H. Calendar tarafından kurulmuştur. 1940 yılına gelindiğinde MIT, Elektrik Mühendisliği Bölümü'nün bu konuya artan ilgisinden yola çıkarak özel bir servo mekanizma laboratuvarı oluşturmuştur.CNC işlemede, otomatik işleme sürecinin gerektirdiği tolerans doğruluğunu elde etmek için servo sistem çok önemlidir.
Otomatik programlama aracı (APT)
Otomatik programlama aracı (APT), 1956 yılında Massachusetts Institute of Technology'nin servo mekanizma Laboratuvarı'nda doğdu. Bilgisayar uygulama grubunun yaratıcı bir başarısıdır.CNC takım tezgahları için talimatlar oluşturmak için özel olarak kullanılan, kullanımı kolay üst düzey bir programlama dilidir.Orijinal sürüm FORTRAN'dan daha eskiydi, ancak sonraki sürümler Fortran ile yeniden yazıldı.
Apt, dünyanın ilk NC makinesi olan MIT'nin ilk NC makinesi ile çalışmak üzere oluşturulmuş bir dildir.Daha sonra bilgisayar kontrollü takım tezgahı programlama standardı olmaya devam etti ve 1970'lerde yaygın olarak kullanıldı.Daha sonra, apt'in geliştirilmesi hava kuvvetleri tarafından desteklendi ve sonunda sivil sektöre açıldı.
Bilgisayar uygulama grubunun başkanı olan Douglas T. Ross, apt'nin babası olarak bilinir.Daha sonra “bilgisayar destekli tasarım” (CAD) terimini ortaya attı.
Sayısal kontrolün doğuşu
CNC takım tezgahlarının ortaya çıkmasından önce, ilki CNC takım tezgahlarının ve ilk CNC takım tezgahlarının geliştirilmesidir.Tarihsel detayların farklı tanımlarında bazı farklılıklar olsa da, ilk CNC takım tezgahı yalnızca ordunun karşılaştığı belirli üretim zorluklarına bir yanıt değil, aynı zamanda delikli kart sisteminin doğal bir gelişimidir.
“Dijital kontrol, ikinci sanayi devriminin başlangıcını ve makinelerin ve endüstriyel süreçlerin kontrolünün kesin olmayan taslaklardan doğru olanlara dönüşeceği bilimsel çağın gelişini işaret ediyor.”– İmalat mühendisleri derneği.
Amerikalı mucit John T. Parsons (1913 – 2007), sayısal kontrolün babası olarak kabul edilir.Uçak mühendisi Frank L. stulen'in yardımıyla sayısal kontrol teknolojisini tasarladı ve uyguladı.Michigan'daki bir imalatçının oğlu olan Parsons, 14 yaşında babasının fabrikasında montajcı olarak çalışmaya başladı. Daha sonra, aile şirketi Parsons imalat şirketi altında bir dizi üretim tesisine sahip oldu ve işletti.
Parsons, ilk NC patentine sahiptir ve sayısal kontrol alanındaki öncü çalışmaları nedeniyle Ulusal Mucitler Onur Listesi'ne seçilmiştir.Parsons'ın toplam 15 patenti var ve işletmesine 35 tane daha verildi.İmalat mühendisleri topluluğu, 2001 yılında herkesin hikayesini kendi bakış açısından öğrenmesini sağlamak için Parsons ile röportaj yaptı.
Erken NC programı
1942:john T. Parsons, helikopter rotor kanatları üretmek için Sikorsky Aircraft tarafından taşerona verildi.
1944:kanat kirişinin tasarım hatası nedeniyle, ürettikleri ilk 18 kanattan biri başarısız oldu ve pilotun ölümüyle sonuçlandı.Parsons'ın fikri, rotor kanadını daha güçlü hale getirmek için metal ile delmek ve düzeneği sabitlemek için yapıştırıcı ve vidaları değiştirmek.
1946:insanlar, o zamanki koşullar için büyük ve karmaşık bir zorluk olan bıçakları doğru bir şekilde üretmek için bir üretim aracı yaratmak istediler.Bu nedenle, Parsons uçak mühendisi Frank stulen'i işe aldı ve diğer üç kişiden oluşan bir mühendislik ekibi kurdu.Stulen, bıçak üzerindeki stres seviyesini belirlemek için IBM delikli kartlarını kullanmayı düşündü ve proje için yedi IBM makinesi kiraladılar.
1948'de, otomatik takım tezgahlarının hareket sırasını kolayca değiştirme hedefine - sadece sabit bir hareket sırası ayarlamakla karşılaştırıldığında - iki ana yolla ulaşıldı ve iki ana yolla gerçekleştiriliyor: izleyici kontrolü ve dijital kontrol.Gördüğümüz gibi, ilki nesnenin fiziksel bir modelini (veya en azından Cincinnati kablo 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 200000 dolarlık bir sözleşme kazandı.
1949:Parsons ve Stulen, makineler geliştirmek için Snyder Machine & Tool Corp. ile birlikte çalışıyorlar ve makinelerin doğru çalışması için servo motorlara ihtiyaçları olduğunu fark ettiler.Parsons, “card-a-matic freze makinesinin” servo sistemini Massachusetts Institute of Technology'nin servo mekanizma Laboratuvarı'na taşeronluk yaptı.
1952 (mayıs): Parsons, “takım tezgahlarının konumlandırılması için motor kontrol cihazı” için patent başvurusunda bulundu.Patentini 1958'de verdi.
1952 (Ağustos):Buna karşılık MIT, “sayısal kontrol servo sistemi” için bir patent başvurusunda bulundu.
İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, ABD Hava Kuvvetleri, kurucusu John Parsons tarafından yapılan NC işleme inovasyonunu daha da geliştirmek için Parsons ile birkaç sözleşme imzaladı.Parsons, MIT'nin servo mekanizma Laboratuvarı'nda yürütülen deneylerle ilgilendi ve otomatik kontrol konusunda uzmanlık sağlamak için MIT'nin 1949 yılında bir proje alt yüklenicisi olmasını önerdi.Önümüzdeki 10 yıl içinde MIT, tüm projenin kontrolünü ele geçirdi, çünkü servo laboratuvarın “üç eksenli sürekli yol kontrolü” vizyonu, Parsons'ın orijinal “kesme pozisyonunda kesme” konseptinin yerini aldı.Sorunlar her zaman teknolojiyi şekillendirir, ancak tarihçi David Nosil tarafından kaydedilen bu özel hikaye, teknoloji tarihinde önemli bir dönüm noktası olmuştur.
1952:MIT, karmaşık ve pahalı olan 7 raylı delikli kayış sistemini sergiledi (250 vakumlu tüp, 175 röle, beş buzdolabı boyutunda dolapta).
MIT'nin 1952'deki orijinal CNC freze makinesi, değiştirilmiş bir 3 eksenli Cincinnati freze makinesi şirketi olan Hydro Tel idi.
Scientific American'ın Eylül 1952 tarihli "automatic control" dergisinde "insanlığın geleceğini etkili bir şekilde şekillendirecek bilimsel ve teknolojik bir devrimi temsil eden kendi kendini düzenleyen makine" ile ilgili yedi makale bulunmaktadır.
1955:Concord kontrolleri (MIT'nin orijinal ekibinin üyelerinden oluşur), MIT NC makinelerindeki delikli bandı GE tarafından geliştirilen bant okuyucu ile değiştiren sayısal kart yarattı.
Bant depolama
1958:Parsons, 2820187 numaralı ABD patentini aldı ve münhasır lisansı Bendix'e sattı.IBM, Fujitsu ve General Electric, kendi makinelerini geliştirmeye başladıktan sonra alt lisansları aldı.
1958:MIT, mevcut NC makinesinin gerçekten zaman kazanmadığı, ancak işgücünü fabrika atölyesinden delikli kayış yapan insanlara aktardığı sonucuna varan NC ekonomisi hakkında bir rapor yayınladı.
Gönderim zamanı: Temmuz-19-2022