Sejarah Mesin CNC
Sejarah Mesin CNC - Mesin otomatisasi alat kontrol dimulai pada tahun 1800-an dengan Cams bahwa "memainkan" sebuah mesin alat dalam cara yang Cams telah lama bermain kotak musik atau operasi jam kukuk yang rumit.Thomas Blanchard membangun senjata-saham-menyalin mesin bubut (1820-an-30s), dan pekerjaan orang-orang seperti Miner Christopher Spencer mengembangkan bubut menara ke mesin sekrup (1870-an).Cam berbasis otomatisasi telah mencapai negara yang sangat maju oleh Perang Dunia I (1910-an).
Namun, otomatisasi melalui Cams secara fundamental berbeda dari kontrol numerik karena abstrak tidak dapat diprogram. Ada hubungan langsung antara desain yang diproduksi dan langkah-langkah mesin diperlukan untuk menciptakannya. Cams dapat menyandikan informasi, tetapi mendapatkan informasi dari tingkat abstrak gambar teknik ke cam adalah proses manual yang memerlukan mematung dan / atau mesin dan pengarsipan. Setidaknya dua bentuk kontrol programmable abstrak telah ada selama tahun 1800-an: mereka dari alat tenun Jacquard dan komputer mekanis yang dipelopori oleh Charles Babbage dan lain-lain. Perkembangan ini memiliki potensi untuk konvergensi dengan alat mesin otomatisasi kontrol dimulai pada abad itu, namun konvergensi tidak terjadi sampai beberapa dekade kemudian.[sunting] Tracer kontrol
Penerapan hidrolik untuk cam otomatisasi berbasis menelusuri menghasilkan mesin-mesin yang menggunakan stylus untuk melacak template, seperti besar Pratt & Whitney "Keller Machine", yang dapat menyalin template beberapa meter. [1] Pendekatan lain adalah "rekordan pemutaran ", dirintis di General Motors (GM) di tahun 1950-an, yang menggunakan sistem penyimpanan untuk merekam gerakan masinis manusia, dan kemudian memainkannya kembali permintaan.Sistem analog umum bahkan sampai hari ini, terutama "mengajar bubut" yang memberikan teknisi baru hands-on merasa untuk proses itu. Tak satu pun dari mereka secara numerik diprogram, bagaimanapun, dan diperlukan master masinis di beberapa titik dalam proses, karena "pemrograman" itu fisik bukan numerik.[sunting] Servos dan selsyns
Salah satu hambatan untuk menyelesaikan otomatisasi adalah toleransi yang diperlukan dari proses mesin, yang secara rutin atas perintah ribu inci. Meskipun akan relatif mudah untuk menghubungkan beberapa jenis control untuk perangkat penyimpanan seperti kartu punch, memastikan bahwa kontrol dipindahkan ke posisi yang benar dengan akurasi yang dibutuhkan isu lain. Gerakan alat mengakibatkan berbagai gaya pada kontrol yang akan berarti keluaran linear tidak akan menghasilkan gerakan linier dari alat. Kunci pembangunan di daerah ini adalah pengenalan servo, yang menghasilkan pengukuran yang sangat akurat informasi. Melampirkan dua servos bersama-sama menghasilkan selsyn, di mana servo remote's mosi ini akurat dicocokkan oleh orang lain. Menggunakan berbagai sistem mekanis atau listrik, output dari selsyns bisa dibaca untuk memastikan pergerakan yang telah terjadi (dengan kata lain, membentuk loop tertutup sistem kontrol).
Pertama serius selsyns saran yang dapat digunakan untuk mengendalikan mesin dibuat oleh Ernst FW Alexanderson, seorang imigran Swedia ke AS bekerja di General Electric (GE). Alexanderson telah bekerja pada masalah torsi amplifikasi yang memungkinkan output kecil dari komputer mekanis untuk menggerakkan motor sangat besar, yang GE digunakan sebagai bagian dari sistem meletakkan senjata yang lebih besar untuk kapal Angkatan Laut AS. Seperti mesin, pistol petelur memerlukan akurasi yang sangat tinggi, kurang dari satu derajat, dan gerakan pistol menara itu non-linear. Pada November 1931 Alexanderson mengusulkan kepada Departemen Teknik Industri bahwa sistem yang sama bisa digunakan untuk menggerakkan input dari peralatan mesin, yang memungkinkan untuk mengikuti garis besar template tanpa kontak fisik yang kuat dibutuhkan oleh tool yang ada seperti Keller Machine. Dia menyatakan bahwa itu adalah "materi pengembangan rekayasa lurus." [2] Namun, konsep itu di depan para waktu dari perspektif pengembangan bisnis, dan GE tidak membawa masalah serius sampai bertahun-tahun kemudian, ketika orang lain telah memelopori bidang .[sunting] Parsons dan penemuan NC
Kelahiran NC biasanya dikreditkan kepada John T. Parsons, [3] yang masinis dan penjual di perusahaan machining ayahnya, Parsons Corp Pada tahun 1942 ia diberi tahu bahwa helikopter akan menjadi "hal besar berikutnya" oleh mantan kepala Trimotor Ford produksi, Bill Stout. Dia memanggil Sikorsky Aircraft untuk menanyakan tentang kemungkinan kerja, dan segera mendapatkan kontrak untuk membangun stringers kayu di baling-baling. Setelah mengatur produksi di pabrik mebel bekas dan ramping produksi, salah satu baling itu gagal dan ditelusuri pada tiang. Sebagai setidaknya beberapa masalah muncul berasal dari satu tempat kerah pengelasan logam pada logam stringer untuk berdebat, jadi Parsons mengusulkan metode baru melampirkan stringers ke tiang menggunakan lem, tidak pernah sebelum mencoba pada desain pesawat terbang. [4 ]
Tapi itu dipimpin pembangunan Parsons bertanya-tanya tentang kemungkinan menggunakan logam cap stringers bukan kayu, yang akan jauh lebih mudah untuk membuat dan kuat juga. The stringers untuk rotor dibangun untuk sebuah desain yang disediakan oleh Sikorsky, yang dikirim kepada mereka sebagai rangkaian dari 17 poin mendefinisikan garis besar. Parsons kemudian harus "mengisi" titik-titik dengan kurva prancis untuk menghasilkan sebuah garis besar dapat mereka gunakan sebagai template untuk membangun jigs untuk versi kayu. Tapi bagaimana membuat alat yang dapat memotong logam dengan bentuk adalah masalah yang jauh lebih sulit. Parsons mengunjungi Wright Field untuk melihat Frank Stulen, yang adalah kepala Cincin Rotary Propeller Cabang di laboratorium. Parsons Stulen menyimpulkan bahwa tidak benar-benar tahu apa yang ia bicarakan, dan menyadari hal ini, Parsons mempekerjakannya di tempat. Stulen mulai bekerja pada tanggal 1 April 1946 dan mempekerjakan tiga insinyur baru untuk bergabung dengannya. [4]
Saudara Stulen bekerja di Curtis Wright Propeller, dan menyebutkan bahwa mereka menggunakan kartu punch kalkulator untuk perhitungan teknik. Stulen memutuskan untuk mengadopsi ide untuk menjalankan perhitungan tegangan pada rotor, pertama rinci perhitungan otomatis pada rotor helikopter. [4] Ketika Stulen Parsons melihat apa yang dilakukan dengan kartu punch mesin, dia bertanya padanya apakah mereka dapat digunakan untuk menghasilkan garis dengan 200 poin dari 17 bukannya mereka diberikan, dan offset setiap titik dengan jari-jari alat pemotong di pabrik. Jika Anda memotong di masing-masing titik, akan menghasilkan potongan yang relatif akurat dari wartawan bahkan dalam baja keras, dan dengan mudah dapat diajukan ke bentuk yang halus. Alat yang dihasilkan akan bermanfaat sebagai template untuk stringers logam stamping. Punya masalah Stullen melakukan hal ini, dan menggunakan poin untuk membuat tabel besar angka yang akan diambil ke lantai mesin. Di sini, satu operator membaca angka-angka dari grafik dengan dua operator, satu di masing-masing X-dan Y-kapak, dan mereka akan memindahkan pemotongan kepala saat itu dan membuat luka. [4] Hal ini disebut "by-the-numbers metode ".
Pada saat itu Parsons dikandung dari sebuah alat otomatis. Poin tidak cukup dengan bekerja secara manual akan diperlukan sama sekali, tetapi dengan operasi manual waktu yang disimpan dengan memiliki bagian lebih mendekati garis itu diimbangi dengan waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan kontrol. Jika input mesin yang melekat langsung ke pembaca kartu keterlambatan ini, dan kesalahan manual yang terkait, akan dihapus dan jumlah poin yang dapat meningkat secara dramatis. Mesin semacam itu bisa berulang kali meninju dengan sempurna template pada perintah akurat. Tapi pada saat ia tidak memiliki dana untuk mengembangkan ide-ide ini.
Ketika salah satu penjual Parsons sedang berkunjung ke Wright Field, dia menceritakan masalah yang baru terbentuk Angkatan Udara AS mengalami dengan desain jet baru. Dia bertanya apakah Parsons punya sesuatu untuk membantu mereka. Lockheed Parsons menunjukkan ide mereka otomatis pabrik, tapi mereka tidak tertarik.Mereka sudah memutuskan untuk menggunakan template 5-sumbu mesin fotokopi untuk menghasilkan stringers, memotong dari logam template, dan telah memerintahkan mesin pemotong sudah mahal.Tetapi sebagai Parsons dicatat:
Sekarang gambar situasi selama satu menit. Lockheed telah dikontrak untuk merancang sebuah mesin untuk membuat sayap ini. Mesin ini memiliki lima sumbu gerakan pemotong, dan masing-masing adalah pelacak dikontrol dengan menggunakan template. Tidak ada yang menggunakan metode saya membuat template, jadi kemungkinan mereka membayangkan apa yang akan memiliki membuat bentuk airfoil yang akurat dengan template yang tidak akurat. [4]
Parsons kekhawatiran segera menjadi kenyataan, dan pada tahun 1949 diatur Angkatan Udara Parsons dana untuk membangun mesin-nya sendiri. [4] Masa bekerja dengan Snyder Corp Mesin & Alat membuktikan bahwa sistem kontrol langsung mengemudi dari motor gagal memiliki akurasi diperlukan untuk mengatur mesin untuk memotong yang sangat halus. Karena kontrol mekanik tidak menanggapi secara linear, Anda tidak bisa begitu saja mengemudi dengan jumlah tertentu kekuasaan, karena kekuatan yang berbeda akan berarti jumlah daya yang sama tidak akan selalu menghasilkan jumlah yang sama gerak di kontrol. Tidak peduli berapa banyak poin yang Anda disertakan, garis akan tetap kasar.[sunting] Masukkan MIT
Ini bukan masalah yang mustahil untuk memecahkan, tetapi akan memerlukan semacam sistem umpan balik, seperti selsyn, untuk secara langsung mengukur seberapa jauh kontrol benar-benar berbalik. Dihadapkan dengan tugas berat membangun sistem seperti ini, pada musim semi tahun 1949 Parsons menoleh kepada Gordon Brown S. 's Servomechanisms Laboratory di MIT, yang merupakan pemimpin dunia dalam komputasi mekanik dan sistem umpan balik. [5] Selama perang, Lab telah dibangun sejumlah kompleks bermotor perangkat seperti sistem menara meriam tank bermotor untuk B-29 dan sistem pelacakan otomatis untuk SCR-584 radar. Mereka secara alamiah cocok untuk transfer teknologi ke dalam sebuah prototipe Parsons otomatis "by-the-numbers" mesin.
Tim MIT dipimpin oleh William Pease dibantu oleh James McDonough.Mereka dengan cepat menyimpulkan bahwa desain Parsons bisa sangat membaik, jika mesin tidak hanya memotong pada titik-titik A dan B, tetapi bukannya bergerak lancar antara titik-titik, maka bukan hanya akan membuat potongan halus sempurna, tapi bisa melakukannya dengan jauh lebih sedikit poin - penggilingan bisa memotong jalur langsung tanpa perlu mendefinisikan jumlah besar pemotongan poin untuk "meniru" itu. Sebuah perjanjian tiga-cara yang diatur antara Parsons, MIT, dan Angkatan Udara, dan proyek resmi berlari dari Juli 1949 sampai Juni 1950. [6] menyerukan kontrak pembangunan dua "Kartu-a-matic Milling Machine" s , sebuah prototipe dan sistem produksi. Keduanya untuk diserahkan kepada Parsons untuk lampiran ke salah satu pabrik mereka dalam rangka untuk mengembangkan sebuah sistem penyampaian untuk memotong stringers.
Sebaliknya, pada 1950 surplus MIT membeli Cincinnati Milling Machine Company "Hydro-Tel" pabrik mereka sendiri dan mengatur kontrak baru secara langsung dengan Angkatan Udara yang membeku Parsons dari pengembangan lebih lanjut. [4] Parsons kemudian komentar bahwa ia "tidak pernah bermimpi bahwa orang yang terkemuka seperti MIT akan sengaja pergi ke depan dan mengambil alih proyek saya. "[4] Meskipun pembangunan diserahkan ke MIT, Parsons mengajukan paten pada" Controlled Motor Aparatur untuk posisi Machine Tool "pada 5 Mei 1952 , memicu pengajuan oleh MIT untuk "Numerical Control Servo-System" pada 14 Agustus 1952. Parsons menerima US Patent 2.820.187 pada 14 Januari 1958, dan perusahaan menjual lisensi eksklusif untuk Bendix. IBM, Fujitsu dan General Electric semuanya mengambil sub-lisensi setelah sudah memulai pengembangan perangkat mereka sendiri.[sunting] MIT mesin
MIT cocok roda gigi untuk handwheel berbagai masukan dan mengusir mereka dengan rantai roller terhubung ke motor, satu untuk masing-masing mesin tiga sumbu (X, Y, dan Z). Pengendali yang terkait terdiri dari lima berukuran kulkas lemari yang, bersama-sama, hampir sama besarnya dengan pabrik mereka terhubung ke. Tiga dari lemari berisi motor controller, satu controller untuk setiap motor, dua lainnya sistem pembacaan digital. [7]
Tidak seperti pukulan asli Parsons desain kartu, desain digunakan MIT standar 7-lagu punch tape untuk masukan. Tiga dari trek yang digunakan untuk mengendalikan sumbu yang berbeda dari mesin, sedangkan empat lainnya dikodekan berbagai informasi kontrol. [8] rekaman itu dibaca dalam kabinet yang juga dihuni enam relay hardware berbasis register, dua untuk setiap sumbu. Dengan setiap operasi yang sebelumnya membaca titik membaca disalin ke dalam "titik awal" mendaftar, dan yang baru membaca salah satu ke dalam "titik akhir". [8] rekaman itu dibaca terus-menerus dan jumlah dalam register meningkat sampai seorang "berhenti" instruksi, empat lubang di sebuah baris, itu dijumpai.
Kabinet terakhir diadakan sebuah jam yang mengirim pulsa melalui register, dibandingkan mereka, dan output yang dihasilkan pulsa yang menyela antara titik-titik. Sebagai contoh, jika poin berjauhan output akan pulsa dengan setiap clock cycle, sedangkan poin berdekatan hanya akan menghasilkan pulsa setelah beberapa siklus jam. Pulsa akan dikirim ke sebuah penjumlahan mendaftar di motor controller, menghitung dengan jumlah pulsa setiap kali mereka terima. Register penjumlahan dihubungkan ke analog digital converter bahwa peningkatan output daya ke motor sebagai hitungan di register meningkat. [8]
Yang register itu decremented oleh encoders menempel pada motor dan pabrik itu sendiri, yang akan mengurangi hitungan oleh satu untuk setiap satu derajat rotasi. Setelah titik kedua ini mencapai pulsa dari jam akan berhenti, dan motor akhirnya akan mendorong pabrik ke posisi disandikan. Setiap 1 derajat rotasi kontrol 0,0005 inci menghasilkan gerakan dari pemotongan kepala .. [8] Para pemrogram dapat mengatur kecepatan potong dengan memilih titik-titik yang lebih dekat bersama-sama untuk gerakan lambat, atau lebih jauh terpisah bagi yang cepat. [1 ]
Sistem ini ditunjukkan publik pada bulan September 1952, muncul dalam bulan itu Scientific American. Sistem MIT sukses yang luar biasa dengan ukuran teknis apapun, dengan cepat membuat setiap kompleks dipotong dengan akurasi yang sangat tinggi tidak bisa dengan mudah digandakan dengan tangan. Namun, sistem ini sangat kompleks, termasuk 250 tabung vakum, 175 relay dan banyak bagian yang bergerak, mengurangi kehandalan dalam pengaturan produksi.Itu juga sangat mahal, total tagihan disampaikan kepada Angkatan Udara adalah $ 360,000.14, $ 2,641,727.63 pada tahun 2005 dolar. [9] Antara tahun 1952 dan 1956, sistem ini digunakan untuk pabrik sejumlah satu kali desain untuk berbagai perusahaan penerbangan, untuk studi dampak ekonomi potensi mereka. [10][sunting] Proliferasi dari NC
Angkatan Udara pendanaan untuk proyek habis pada tahun 1953, namun pembangunan dijemput oleh Giddings dan Lewis Machine Tool Co Pada tahun 1955 banyak tim MIT kiri untuk membentuk Kontrol Concord, NC komersial perusahaan dengan Giddings 'dukungan, menghasilkan Numericord controller. [10] Numericord mirip dengan desain MIT, tapi diganti punch tape dengan pita magnetik pembaca bahwa General Electric sedang mengerjakan. Rekaman berisi sejumlah sinyal fase yang berbeda, yang secara langsung disandikan sudut berbagai kontrol. Rekaman itu diputar pada kecepatan konstan di controller, yang mengatur setengah dari selsyn ke sudut dikodekan sementara sisi terpencil itu terikat pada kontrol mesin. Desain masih dikodekan pada kertas pita, tetapi kaset-kaset itu dipindahkan ke pembaca / penulis yang mengkonversi mereka ke dalam bentuk magnetik. Yang magtapes kemudian dapat digunakan pada salah satu mesin di lantai, di mana kontroler itu sangat berkurang dalam kompleksitas. Dikembangkan untuk memproduksi mati sangat akurat untuk pesawat menguliti pers, Numericord "Nc5" masuk ke dalam operasi di G & L's tanaman di Fond du Lac, WI pada tahun 1955. [11]
Monarch Machine Tool juga mengembangkan mesin bubut NC-dikendalikan, dimulai pada tahun 1952. Mereka menunjukkan mesin mereka pada tahun 1955 Chicago Machine Tool Show, bersama dengan sejumlah vendor lainnya dengan kartu punch atau pita mesin kertas yang baik sepenuhnya dikembangkan atau dalam bentuk prototipe. Ini termasuk Kearney & Trecker's Milwaukee-Matic II yang bisa mengubah alat pemotong di bawah kendali NC. [12]
Sebuah laporan Boeing mencatat bahwa "kontrol numerik telah terbukti dapat mengurangi biaya, mengurangi lead time, meningkatkan kualitas, mengurangi tooling dan meningkatkan produktivitas." [12] Terlepas dari perkembangan ini, dan bercahaya review dari beberapa pengguna, pengambilan NC ini relatif lambat. Seperti Parsons kemudian mencatat:
Konsep NC sangat aneh untuk produsen, dan begitu lambat untuk menangkap, bahwa Angkatan Darat Amerika Serikat itu sendiri akhirnya harus membangun mesin NC 120 dan sewa mereka ke berbagai produsen untuk mulai mempopulerkan penggunaannya. [4]
MIT pada tahun 1958 menerbitkan laporan mengenai ekonomi NC.Mereka menyimpulkan bahwa alat-alat yang kompetitif dengan operator manusia, tetapi hanya memindahkan waktu dari mesin untuk penciptaan kaset. Dalam Noble Produksi Pasukan klaim bahwa ini adalah seluruh titik sejauh Angkatan Udara yang bersangkutan; menggerakkan proses off serikat pekerja yang sangat lantai pabrik dan ke dalam un-serikat pekerja kerah putih kantor desain. [13][sunting] CNC tiba
Banyak dari perintah untuk bagian-bagian eksperimental diprogram "oleh tangan" untuk menghasilkan rekaman pukulan yang digunakan sebagai masukan. Sementara sistem sedang bereksperimen dengan, John Runyon membuat sejumlah subrutin pada angin puyuh yang terkenal untuk memproduksi kaset ini di bawah kontrol komputer. [10] Pengguna dapat memasukkan daftar poin dan kecepatan, dan program akan menghasilkan tape punch. Dalam satu kasus, proses ini mengurangi waktu yang diperlukan untuk menghasilkan daftar instruksi dan pabrik bagian dari 8 jam sampai 15 menit. Hal ini menyebabkan sebuah proposal ke Angkatan Udara untuk menghasilkan umum "pemrograman" bahasa kontrol numerik, yang diterima pada bulan Juni 1956. [10]
Dimulai pada bulan September Pople diuraikan Ross dan bahasa untuk mesin kontrol yang didasarkan pada titik-titik dan garis, berkembang selama beberapa tahun ini ke dalam bahasa pemrograman APT. [10] Pada tahun 1957 Aircraft Industries Association (AIA) dan Material Komando Udara di Wright -Patterson Air Force Base bergabung dengan MIT untuk membakukan karya ini dan menghasilkan komputer sepenuhnya dikendalikan sistem NC. Pada tanggal 25 Februari 1959 tim gabungan mengadakan konferensi pers menunjukkan hasil, termasuk mesin 3D asbak aluminium yang dibagikan dalam press kit. [14]
Sementara itu, Patrick Hanratty sedang membuat perkembangan serupa di GE sebagai bagian dari kemitraan dengan G & L di Numericord. Bahasanya, Pronto, mengalahkan APT ke komersial ketika sudah "dirilis" tahun 1958. [15] Hanratty kemudian melanjutkan untuk mengembangkan karakter tinta magnetik MICR yang digunakan dalam proses cek, sebelum pindah ke General Motors untuk bekerja pada DAC inovatif -1 sistem CAD.
APT segera diperluas untuk mencakup "nyata" kurva 2D-APT-II.Dengan rilis, MIT mengurangi fokus pada CNC seperti CAD pindah ke percobaan. Pembangunan APT dijemput dengan AIA di San Diego, dan pada 1962, ke Illinois Institute of Technology Research. Bekerja pada APT membuat standar internasional dimulai pada tahun 1963 di bawah USASI X3.4.7, tetapi banyak produsen mesin CNC telah mereka sendiri tambahan satu kali (seperti Pronto), sehingga standardisasi tidak diselesaikan hingga tahun 1968, ada 25 pilihan add-in untuk sistem dasar. [14]
Sama seperti APT sedang dirilis di awal 1960-an, generasi kedua dengan biaya lebih rendah Transistorized komputer telah memukul pasar yang dapat memproses lebih besar volume informasi dalam pengaturan produksi. Hal ini sangat menurunkan biaya pelaksanaan suatu sistem NC bahwa pada pertengahan 1960-an, APT berjalan diperhitungkan untuk ketiga kalinya dari semua komputer di perusahaan-perusahaan penerbangan besar.[sunting] CNC CAD memenuhi
Sementara Lab Servomechanisms sedang dalam proses mengembangkan pabrik pertama mereka, pada tahun 1953 MIT's Mechanical Engineering Department menjatuhkan persyaratan bahwa mahasiswa mengambil kuliah dalam menggambar. Instruktur pengajaran sebelumnya program ini digabungkan ke Divisi Desain, di mana diskusi informal desain terkomputerisasi mulai. Sementara Laboratorium Sistem Elektronik, yang baru dinamai kembali Servomechanisms Laboratorium, telah mendiskusikan apakah desain tidak akan pernah memulai dengan kertas diagram di masa depan. [16]
Pada Januari 1959, sebuah pertemuan informal diadakan melibatkan individu-individu dari kedua Laboratorium Sistem Elektronik dan Mechanical Engineering Department's Design Division. Pertemuan formal diikuti di bulan April dan Mei, yang mengakibatkan "Computer-Aided Design Project". Pada bulan Desember 1959, Angkatan Udara mengeluarkan satu tahun kontrak untuk ESL sebesar $ 223.000 untuk mendanai proyek, termasuk $ 20.800 diperuntukkan bagi 104 jam waktu komputer pada $ 200 per jam. [17] Hal ini terbukti terlalu sedikit untuk program ambisius mereka yang ada dalam pikiran, meskipun sistem perhitungan teknik mereka, AED, dirilis Maret 1965.
Pada tahun 1959 General Motors memulai sebuah proyek percobaan untuk mendigitalkan, menyimpan dan mencetak banyak sketsa desain yang dihasilkan dalam berbagai desain GM departemen. Ketika konsep dasar menunjukkan bahwa itu bisa bekerja, mereka mulai DAC-1 proyek dengan IBM untuk mengembangkan versi produksi. Salah satu bagian dari proyek DAC adalah konversi langsung kertas diagram menjadi model 3D, yang kemudian diubah menjadi perintah APT dan dipotong pada mesin penggilingan. Pada November 1963 suatu desain bagasi dipindahkan dari kertas sketsa 2D tanah liat 3D prototipe untuk pertama kalinya. [18] Dengan pengecualian dari sketsa awal, desain-untuk-loop produksi telah ditutup.
Sementara itu di luar kantor MIT's Lincoln Labs membangun komputer untuk menguji desain Transistorized baru. Tujuan utama pada dasarnya merupakan angin puyuh Transistorized dikenal sebagai TX-2, tetapi dalam rangka untuk menguji berbagai rangkaian desain versi yang lebih kecil dikenal sebagai TX-0 adalah pertama dibangun. Ketika pembangunan TX-2 mulai, waktu di TX-0 dibebaskan dan ini menyebabkan sejumlah eksperimen interaktif yang melibatkan masukan dan penggunaan layar CRT mesin untuk grafik.Pengembangan lebih lanjut dari konsep-konsep ini menyebabkan Ivan Sutherland's groundbreaking Sketchpad program pada TX-2.
Sutherland pindah ke Universitas Utah setelah Sketchpad kerja, tetapi terinspirasi lulusan MIT lain untuk mencoba sejati pertama sistem CAD, Electronic Drafting Machine (EDM). EDM itu, dijual ke Control Data dan dikenal sebagai "Digigraphics", yang Lockheed digunakan untuk membangun bagian-bagian produksi untuk C-5 Galaxy, contoh pertama dari end-to-end CAD / CNC sistem produksi.
Pada tahun 1970 ada berbagai perusahaan CAD termasuk Intergraph, Applicon, Computervision, Auto-Pendapatan = Hibah Technology, UGS Corp dan lainnya, serta vendor besar seperti CDC dan IBM.[sunting] Proliferasi dari CNC
Harga komputer siklus jatuh drastis selama tahun 1960-an dengan diperkenalkannya luas minicomputer berguna. Akhirnya itu menjadi lebih murah untuk menangani kontrol motor dan umpan balik dengan program komputer daripada dengan sistem servo khusus. Komputer kecil yang didedikasikan untuk satu pabrik, menempatkan seluruh proses dalam sebuah kotak kecil. PDP-8's dan Data General Nova komputer umum dalam peran ini. Pengenalan mikroprosesor di 1970-an lebih lanjut mengurangi biaya pelaksanaan, dan hari ini hampir semua mesin CNC menggunakan beberapa bentuk mikroprosesor untuk menangani semua operasi.
Pengenalan biaya lebih rendah mesin CNC secara radikal mengubah industri manufaktur. Kurva adalah sebagai mudah untuk memotong sebagai garis-garis lurus, kompleks struktur 3-D relatif mudah untuk menghasilkan, dan jumlah langkah yang diperlukan mesin tindakan manusia telah berkurang drastis. Dengan meningkatnya otomatisasi proses manufaktur dengan mesin CNC, banyak perbaikan dalam konsistensi dan kualitas telah dicapai tanpa ketegangan pada operator. CNC otomasi mengurangi frekuensi kesalahan dan disediakan operator CNC dengan waktu untuk melakukan tugas-tugas tambahan. CNC otomasi juga memungkinkan lebih banyak fleksibilitas dalam cara bagian diadakan dalam proses manufaktur dan waktu yang diperlukan untuk mengubah mesin untuk memproduksi komponen yang berbeda.
Pada awal 1970-an ekonomi Barat yang terperosok dalam memperlambat pertumbuhan ekonomi dan meningkatnya biaya tenaga kerja, dan mesin NC mulai menjadi lebih menarik. Vendor utama AS lambat untuk merespon permintaan untuk mesin cocok untuk biaya lebih rendah sistem NC, dan kekosongan ini melangkah ke Jerman.Pada tahun 1979, penjualan mesin-mesin Jerman melebihi desain AS untuk pertama kalinya. Siklus ini berulang dengan cepat, dan pada tahun 1980, Jepang telah mengambil posisi kepemimpinan, penjualan AS menurun sepanjang waktu. Setelah duduk di posisi # 1 dalam hal penjualan di top-sepuluh bagan yang terdiri dari keseluruhan perusahaan-perusahaan AS pada tahun 1971, pada tahun 1987 Cincinnati Milacron berada di 8 tempat di tabel didominasi oleh perusahaan-perusahaan Jepang. [19]
Banyak peneliti telah berkomentar bahwa AS fokus pada aplikasi high-end meninggalkan mereka dalam situasi yang tidak kompetitif saat kemerosotan ekonomi pada awal tahun 1970 menyebabkan permintaan meningkat pesat biaya rendah sistem NC. Tidak seperti perusahaan-perusahaan AS, yang terfokus pada pasar dirgantara sangat menguntungkan, Jerman dan Jepang yang ditargetkan produsen segmen laba lebih rendah dari awal dan mampu memasuki pasar murah jauh lebih mudah. [19] [20][sunting] DIY, Hobby, dan Personal CNC
Perkembangan terbaru dalam skala kecil CNC telah diaktifkan, sebagian besar, oleh proyek EMC (Enhanced Machine Controller) dari Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST), sebuah lembaga dari Departemen Perdagangan dari pemerintah Amerika Serikat. EMC adalah program domain publik beroperasi di bawah sistem operasi Linux dan bekerja pada hardware berbasis PC. Setelah proyek berakhir NIST, pengembangan terus, mengarah ke EMC2 yang dilisensikan di bawah GNU General Public License dan GNU Lesser General Public License (GPL dan LGPL). Turunan dari perangkat lunak EMC asli juga menyebabkan beberapa program berbasis PC kepemilikan terutama TurboCNC, dan Mach3, serta berdasarkan embedded system proprietary hardware. Ketersediaan PC ini berbasis program pengendalian telah menyebabkan perkembangan DIY CNC, memungkinkan penggemar untuk membangun sendiri menggunakan desain perangkat keras open source. Arsitektur dasar yang sama telah memungkinkan produsen, seperti Sherline dan Taig, turnkey memproduksi mesin penggilingan desktop ringan untuk sekedar hobi saja.
Akhirnya arsitektur homebrew sepenuhnya dikomersialisasikan dan digunakan untuk membuat mesin yang lebih besar cocok untuk aplikasi komersial dan industri. Peralatan kelas ini telah disebut sebagai CNC pribadi. Sejajar dengan evolusi komputer pribadi, Personal CNC berakar pada EMC dan PC berbasis kendali, tetapi telah berkembang ke titik di mana ia dapat menggantikan peralatan konvensional yang lebih besar dalam banyak hal. Seperti dengan Personal Computer, Personal CNC adalah peralatan yang dicirikan oleh ukuran, kemampuan, dan harga penjualan asli membuatnya berguna bagi individu, dan yang dimaksudkan untuk dioperasikan secara langsung oleh pengguna akhir, seringkali tanpa pelatihan profesional teknologi CNC.[sunting] Hari
Meskipun teknik penyimpanan data modern telah beranjak dari punch tape di hampir semua peran lainnya, kaset masih relatif umum dalam sistem CNC. Hal ini karena itu sering lebih mudah untuk menambahkan pita pukulan pembaca untuk sebuah microprocessor controller daripada itu untuk menulis ulang perpustakaan besar dari kaset menjadi format baru. Salah satu perubahan yang dilaksanakan cukup luas adalah beralih dari kertas untuk milar kaset, yang jauh lebih kuat secara mekanis. Floppy disk, USB flash drive dan jaringan area lokal telah menggantikan kaset itu kepada tingkat tertentu, terutama di lingkungan yang lebih besar yang sangat terintegrasi.
Perkembangan CNC menyebabkan kebutuhan standar CNC baru yang tidak dibebani oleh izin atau konsep desain tertentu, seperti APT.Sejumlah "standar" berkembang biak selama beberapa waktu, sering didasarkan sekitar vector graphics bahasa markup yang didukung oleh komplotan. Salah satu standar tersebut sejak itu menjadi sangat umum, maka "G-kode" yang pada awalnya digunakan pada komplotan Ilmiah Gerber dan kemudian diadaptasi untuk CNC digunakan. Format file menjadi begitu luas digunakan itu telah diwujudkan dalam sebuah standar EIA. Pada gilirannya, sementara G-code adalah bahasa utama yang digunakan oleh mesin CNC hari ini, ada dorongan untuk menggantikannya dengan LANGKAH-NC, sebuah sistem yang sengaja dirancang untuk CNC, bukan tumbuh dari anggota komplotan yang sudah ada standar. [Rujukan ]
Sementara G-code adalah metode yang paling umum pemrograman, beberapa produsen machine-tool/control juga telah menemukan milik mereka sendiri "percakapan" metode pemrograman, berusaha untuk membuatnya lebih mudah untuk bagian-bagian program yang sederhana dan membuat set-up dan modifikasi pada mesin lebih mudah (seperti Mazak's Mazatrol dan Hurco). Ini telah bertemu dengan berbagai keberhasilan. [Rujukan?]
Kemajuan yang lebih baru di CNC penafsir adalah dukungan dari perintah logis, yang dikenal sebagai pemrograman parametrik (juga dikenal sebagai pemrograman makro). Parametric program meliputi perangkat perintah baik serta kontrol yang mirip dengan bahasa BASIC. Para pemrogram dapat membuat jika / kemudian / lain pernyataan, loop, sub panggilan, melakukan berbagai aritmetika, dan memanipulasi variabel untuk menciptakan derajat kebebasan yang besar dalam satu program. Seluruh lini produk yang berbeda ukuran dapat diprogram dengan menggunakan logika dan matematika sederhana untuk membuat dan skala seluruh berbagai komponen, atau membuat bagian saham yang dapat diukur untuk berbagai ukuran permintaan pelanggan.[sunting] Deskripsi
CNC pabrik modern dalam konsep sedikit berbeda dari model asli yang dibangun di MIT pada tahun 1952. Mills biasanya terdiri dari sebuah meja yang bergerak dalam sumbu X dan Y, dan sebuah alat gelendong yang bergerak di Z (kedalaman). Posisi alat ini digerakkan oleh motor melalui serangkaian langkah-down roda gigi untuk memberikan gerakan-gerakan yang sangat akurat, atau dalam desain modern, STEPPER direct drive motor.
Sebagai controller hardware berevolusi, pabrik sendiri juga berevolusi.Salah satu perubahan telah menyertakan seluruh mekanisme dalam kotak besar sebagai ukuran keamanan, sering kali dengan Interlocks keselamatan tambahan untuk memastikan operator cukup jauh dari bagian kerja untuk operasi yang aman. Kebanyakan sistem CNC baru dibangun hari ini dikontrol sepenuhnya secara elektronik.
CNC-sistem seperti sekarang digunakan untuk setiap proses yang dapat digambarkan sebagai serangkaian gerakan dan operasi. Ini termasuk laser cutting, welding, aduk gesekan pengelasan, pengelasan ultrasonik, api dan plasma cutting, membungkuk, berputar, menjepit, perekatan, memotong kain, menjahit, tape dan serat penempatan, routing, memilih dan menempatkan (PnP), dan menggergaji.
0 comments:
Post a Comment