Sa esensya, ang himan sa makina usa ka himan alang sa makina nga mogiya sa agianan sa himan - dili pinaagi sa direkta, manwal nga giya, sama sa manwal nga mga himan ug hapit tanan nga mga himan sa tawo, hangtod nga naimbento sa mga tawo ang himan sa makina.
Ang numerical control (NC) nagtumong sa paggamit sa programmable logic (data sa porma sa mga letra, numero, simbolo, pulong o kombinasyon) aron awtomatik nga makontrol ang mga himan sa makina.Sa wala pa kini makita, ang mga himan sa pagproseso kanunay nga kontrolado sa mga manwal nga operator.
Ang computer numerical control (CNC) nagtumong sa pagpadala sa tukma nga gi-encode nga mga instruksyon ngadto sa microprocessor sa machining tool control system, aron mapalambo ang katukma ug pagkamakanunayon.Ang CNC nga gihisgutan sa mga tawo karon hapit tanan nagtumong sa mga makina sa paggaling nga konektado sa mga kompyuter.Sa teknikal nga paagi, kini mahimong gamiton sa paghulagway sa bisan unsang makina nga kontrolado sa usa ka kompyuter.
Sa milabay nga siglo, daghang mga imbensyon ang nagbutang sa pundasyon alang sa pagpalambo sa CNC machine tools.Dinhi, among gitan-aw ang upat ka sukaranan nga mga elemento sa pag-uswag sa teknolohiya sa pagkontrol sa numerical: sayo nga mga himan sa makina, mga punch card, mga mekanismo sa servo ug mga gamit sa awtomatikong programming (APT) nga programming language.
Sayo nga mga gamit sa makina
Atol sa ikaduhang industriyal nga rebolusyon sa Britanya, si James Watt gidayeg tungod sa pagmugna sa makina sa alisngaw nga nagpaandar sa industriyal nga rebolusyon, apan nasugatan niya ang mga kalisdanan sa paghimo sa katukma sa mga silindro sa makina sa alisngaw hangtod sa 1775, si John Johnwilkinson nagmugna sa nailhan nga unang himan sa makina sa kalibutan alang sa boring steam engine cylinders ug nasulbad.Kini nga boring machine gidisenyo usab ni Wilkinson base sa iyang orihinal nga kanyon;
Punch card
Niadtong 1725, si Basile bouchon, usa ka Pranses nga trabahador sa tela, nag-imbento ug paagi sa pagkontrolar sa mga hablanan pinaagi sa paggamit ug naka-encode nga datos sa mga teyp sa papel pinaagi sa sunodsunod nga mga lungag.Bisan tuod kini groundbreaking, ang disbentaha niini nga pamaagi dayag usab, sa ato pa, nagkinahanglan pa kini og mga operator.Niadtong 1805, gisagop ni Joseph Marie jacquard kini nga konsepto, apan kini gipalig-on ug gipasimple pinaagi sa paggamit sa mas lig-on nga mga punched card nga gihan-ay sa pagkasunodsunod, sa ingon nag-automate sa proseso.Kini nga mga punched card kaylap nga gikonsiderar nga basehan sa modernong computing ug nagtimaan sa katapusan sa industriya sa handicraft sa balay sa paghabol.
Makaiikag, ang jacquard looms gisukol sa mga maghahabol sa seda niadtong panahona, kinsa nabalaka nga kini nga automation maghikaw kanila sa ilang mga trabaho ug panginabuhi.Kanunay nilang gisunog ang mga hablanan nga gigama;Bisan pa, ang ilang pagsukol napamatud-an nga walay kapuslanan, tungod kay giila sa industriya ang mga bentaha sa mga automated looms.Pagka 1812, 11000 ka jacquard looms ang gigamit sa France.
Ang mga punched card naugmad sa ulahing bahin sa 1800s ug nakit-an ang daghang gamit, gikan sa telegraph hangtod sa awtomatikong piano.Bisan tuod ang mekanikal nga pagkontrolar gidesisyonan sa unang mga kard, ang Amerikanong imbentor nga si Herman Hollerith naghimo ug usa ka electromechanical punch card tabulator, nga nakapausab sa mga lagda sa dula.Ang iyang sistema kay patente niadtong 1889, sa dihang nagtrabaho siya sa US Census Bureau.
Gitukod ni Herman Hollerith ang kompanya sa tabulator kaniadtong 1896 ug gihiusa sa upat ka uban pang mga kompanya aron matukod ang IBM kaniadtong 1924. Sa ikaduha nga katunga sa ika-20 nga siglo, ang mga punched card una nga gigamit alang sa data input ug pagtipig sa mga kompyuter ug mga makina sa pagkontrol sa numero.Ang orihinal nga format adunay lima ka laray sa mga lungag, samtang ang sunod nga mga bersyon adunay unom, pito, walo o daghan pa nga mga laray.
Servo nga mekanismo
Ang mekanismo sa servo usa ka awtomatik nga himan, nga naggamit sa sayop nga inductive feedback aron matul-id ang performance sa makina o mekanismo.Sa pipila ka mga kaso, ang servo nagtugot sa mga high-power nga mga himan nga makontrol sa mga himan nga adunay mas ubos nga gahum.Ang mekanismo sa servo gilangkuban sa usa ka kontrolado nga aparato, lain nga aparato nga naghatag mga mando, usa ka instrumento sa pag-ila sa sayup, usa ka amplifier sa signal sa sayup ug usa ka aparato (motor sa servo) nga nagtul-id sa mga sayup.Ang mga sistema sa servo kasagarang gigamit aron makontrol ang mga variable sama sa posisyon ug katulin, ug ang labing kasagaran mao ang electric, pneumatic o hydraulic.
Ang unang electric servo nga mekanismo gitukod sa H. nga kalendaryo sa Britanya niadtong 1896. Sa 1940, ang MIT nagmugna og usa ka espesyal nga servo mechanism nga laboratoryo, nga naggikan sa nagkadaghang pagtagad sa Departamento sa electrical engineering niini nga hilisgutan.Sa CNC machining, ang servo system importante kaayo aron makab-ot ang tolerance accuracy nga gikinahanglan sa automatic machining process.
Awtomatikong himan sa pagprograma (APT)
Automatic programming tool (APT) natawo sa servo mekanismo Laboratory sa Massachusetts Institute sa teknolohiya sa 1956. Kini mao ang usa ka mamugnaon nga kalampusan sa computer aplikasyon grupo.Kini usa ka dali gamiton nga high-level nga programming language, nga espesyal nga gigamit aron makamugna mga panudlo alang sa mga gamit sa makina sa CNC.Ang orihinal nga bersyon mas sayo kaysa FORTRAN, apan ang ulahi nga mga bersyon gisulat pag-usab gamit ang Fortran.
Ang Apt usa ka lengguwahe nga gihimo aron magtrabaho kauban ang una nga makina sa NC sa MIT, nga mao ang una nga makina sa NC sa kalibutan.Dayon kini nagpadayon nga nahimong sumbanan sa computer-controlled machine tool programming, ug kaylap nga gigamit sa 1970s.Sa ulahi, ang pag-uswag sa apt gi-sponsor sa air force ug sa kadugayan gibuksan sa sektor sa sibilyan.
Si Douglas T. Ross, ang pangulo sa grupo sa aplikasyon sa kompyuter, nailhan nga amahan sa apt.Sa ulahi iyang gimugna ang termino nga "computer aided design" (CAD).
Ang pagkahimugso sa numerical control
Sa wala pa ang pagtunga sa mga himan sa makina sa CNC, ang una mao ang pag-uswag sa mga himan sa makina sa CNC ug ang una nga mga himan sa makina sa CNC.Bisan tuod adunay pipila ka mga kalainan sa lain-laing mga paghubit sa makasaysayanon nga mga detalye, ang unang CNC machine himan mao ang dili lamang sa usa ka tubag sa mga piho nga manufacturing hagit nga giatubang sa militar, apan usab sa usa ka natural nga kalamboan sa sistema sa punch card.
"Ang digital control nagtimaan sa pagsugod sa ikaduhang industriyal nga rebolusyon ug ang pag-abot sa siyentipikong panahon diin ang pagkontrol sa mga makina ug mga proseso sa industriya mausab gikan sa dili tukma nga mga draft ngadto sa tukma."- Asosasyon sa mga inhenyero sa paggama.
Ang Amerikanong imbentor nga si John T. Parsons (1913 – 2007) kaylap nga giisip nga amahan sa numerical control.Iyang gipanamkon ug gipatuman ang numerical control technology sa tabang sa aircraft engineer nga si Frank L. stulen.Isip anak nga lalaki sa usa ka tiggama sa Michigan, si Parsons nagsugod sa pagtrabaho isip usa ka assembler sa pabrika sa iyang amahan sa edad nga 14. Sa ulahi, siya nanag-iya ug nag-operate sa daghang mga manufacturing plant ubos sa negosyo sa pamilya nga Parsons manufacturing company.
Ang Parsons adunay unang patente sa NC ug napili sa National Inventors Hall of fame alang sa pagpayunir niini sa natad sa numerical control.Ang Parsons adunay total nga 15 ka mga patente, ug laing 35 ang gihatag sa iyang negosyo.Ang katilingban sa mga inhenyero sa paggama nag-interbyu sa Parsons kaniadtong 2001 aron ipahibalo sa tanan ang iyang istorya gikan sa iyang panan-aw.
Sayo nga iskedyul sa NC
1942:Si john T. Parsons gi-subcontract sa Sikorsky Aircraft aron makahimo og helicopter rotor blades.
1944:tungod sa depekto sa disenyo sa wing beam, napakyas ang usa sa unang 18 ka blades nga ilang gihimo, nga miresulta sa kamatayon sa piloto.Ang ideya ni Parsons mao ang pagsuntok sa rotor blade gamit ang metal aron kini mas lig-on ug ilisan ang papilit ug mga screw aron ihigot ang asembliya.
1946:gusto sa mga tawo nga maghimo usa ka himan sa paggama aron tukma nga makagama ang mga blades, nga usa ka dako ug komplikado nga hagit alang sa mga kahimtang sa panahon.Busa, gisuholan ni Parsons ang inhenyero sa ayroplano nga si Frank stulen ug nagtukod ug usa ka grupo sa engineering uban sa laing tulo ka tawo.Nakahunahuna si Stulen sa paggamit sa IBM punch card aron mahibal-an ang lebel sa stress sa blade, ug nag-abang sila og pito ka mga makina sa IBM alang sa proyekto.
Sa 1948, ang tumong sa dali nga pagbag-o sa motion sequence sa mga automatic machine tools nakab-ot sa duha ka nag-unang mga paagi - itandi sa pagtakda lang sa usa ka fixed motion sequence - ug kini gihimo sa duha ka nag-unang mga paagi: tracer control ug digital control.Sama sa atong makita, ang una kinahanglan nga maghimo usa ka pisikal nga modelo sa butang (o labing menos usa ka kompleto nga drowing, sama sa Cincinnati cable tracer hydropower nga telepono).Ang ikaduha dili ang pagkompleto sa imahe sa butang o bahin, apan ang pag-abstract lang niini: mga modelo sa matematika ug mga panudlo sa makina.
1949:ang US air force nagkinahanglan sa tabang sa ultra precision wing structure.Gibaligya ni Parsons ang iyang CNC machine ug nakadaog og kontrata nga nagkantidad og $200000 aron matuman kini.
1949:Ang Parsons ug stulen nagtrabaho uban sa Snyder machine & tool Corp.Gi-subcontract ni Parsons ang servo system sa "card-a-matic milling machine" ngadto sa servo mechanism Laboratory sa Massachusetts Institute of technology.
1952 (mahimo): Si Parsons mi-aplay alang sa usa ka patente alang sa "motor control device alang sa positioning machine tools".Gihatagan niya ang patente kaniadtong 1958.
1952 (Agosto):agig tubag, ang MIT mi-apply alang sa usa ka patente alang sa "numerical control servo system".
Human sa Ikaduhang Gubat sa Kalibutan, ang US Air Force mipirma sa pipila ka mga kontrata uban sa Parsons aron sa dugang pagpalambo sa NC machining kabag-ohan nga gihimo sa iyang founder John Parsons.Interesado si Parsons sa mga eksperimento nga gihimo sa servo mechanism Laboratory sa MIT ug misugyot nga ang MIT mahimong subcontractor sa proyekto niadtong 1949 aron mahatagan ug kahanas sa awtomatik nga pagkontrol.Sa sunod nga 10 ka tuig, nakuha sa MIT ang kontrol sa tibuuk nga proyekto, tungod kay ang panan-awon sa "tulo nga axis padayon nga pagkontrol sa agianan" sa servo laboratoryo gipulihan ang orihinal nga konsepto sa Parsons nga "pagputol sa pagputol sa posisyon".Ang mga problema kanunay nga naghulma sa teknolohiya, apan kining espesyal nga istorya nga girekord sa istoryador nga si David noble nahimong usa ka importante nga milestone sa kasaysayan sa teknolohiya.
1952:Gipakita sa MIT ang ilang 7-rail perforated belt system, nga komplikado ug mahal (250 vacuum tubes, 175 relays, sa lima ka refrigerator sized cabinets).
Ang orihinal nga CNC milling machine sa MIT niadtong 1952 mao ang hydro Tel, usa ka giusab nga 3-axis nga Cincinnati milling machine nga kompanya.
Adunay pito ka mga artikulo bahin sa "self-regulating machine, nga nagrepresentar sa usa ka siyentipiko ug teknolohiya nga rebolusyon nga epektibo nga maghulma sa kaugmaon sa katawhan" sa journal nga "awtomatikong pagkontrol" sa Scientific American kaniadtong Setyembre, 1952.
1955:Ang mga kontrol sa Concord (gilangkuban sa mga miyembro sa orihinal nga team sa MIT) nagmugna og numericard, nga nag-ilis sa perforated tape sa mga makina sa MIT NC gamit ang tape reader nga gihimo sa GE.
Pagtipig sa tape
1958:Nakuha ni Parsons ang US patent 2820187 ug gibaligya ang eksklusibong lisensya sa Bendix.Ang IBM, Fujitsu ug general electric tanan nakakuha og mga sub license human sila nagsugod sa paghimo sa ilang kaugalingong mga makina.
1958:Gipatik sa MIT ang usa ka taho bahin sa ekonomiya sa NC, nga nakahinapos nga ang karon nga makina sa NC wala gyud makatipig oras, apan gibalhin ang kusog sa mamumuo gikan sa workshop sa pabrika ngadto sa mga tawo nga naghimo og perforated belt.
Oras sa pag-post: Hul-19-2022