CNC工作機械の重要性とその開発の歴史

高度な製造技術における最も基本的な概念の1つは数値制御(NC)です。 CNC機械の出現前に、すべての工作機械を手動で操作し、制御した。工作機械の手動制御に関連する多くの制限において、操作技術よりも著しい制限はないかもしれない。手動制御では、製品の品質はオペレータのスキルに直接関係しています。デジタル制御は工作機械の制御の第一歩です。 デジタル制御とは、事前記録された記号命令を使用して工作機械および他の製造システムを制御することを指す。 NC技術者はマシンを操作しませんが、代わりにマシンツールに命令を送信するプログラムを書き込みます。数値制御マシンの場合、プログラム命令を受信して​​デコードするためのデバイスであるリーダーと対話する必要があります。人間の操作者の限界を克服するために、数値制御システムを開発し、実験を行った。デジタル制御機械は、手動機械よりも正確であり、部品をより均一に、より速く、長期的な処理コストを低くすることができる。 NCの開発は、放電加工、レーザー切断、電子ビーム溶接といったいくつかの製造技術の革新をもたらしました。 デジタル制御により、機械は手動操作の前身よりも柔軟になります。 CNC機械は、様々な複雑な機械加工プロセスを含む幅広い部品を自動的に生産することができます。デジタル制御により、製造業者は、経済的観点から手動で制御された工作機械およびプロセスを用いて製品を生産することができる。 NCは多くの先進技術と同様、マサチューセッツ工科大学の研究所で生まれました。ノースカロライナ州の概念は、1950年代初期の米国空軍によって開発されました。最も早い段階で、CNCマシンは効果的かつ効果的にラインを切断することができます。しかし、湾曲した経路は、機械が曲線を生成するために一連の水平および垂直のステップをとるようにプログラムされなければならないため、問題である。ステップの線が短くなると、曲線が滑らかになり、ステップの各線分が計算されます。この問題により、1959年に自動プログラミングツール(APT)言語が開発されました。これは、NCの特別なプログラミング言語であり、部品の形状を定義し、ツールの構成を記述し、必要な行動。 APT言語の開発は、今日のこれらのUSESの開発において大きな前進です。これらの機械は、固定論理回路を有する。これらのプログラムはミシン目紙で書かれ、後に磁気プラスチックテープで置き換えられました。テープリーダを使用して、マシンのテープの説明を説明します。このすべてが、工作機械制御の大幅な改善を表しています。しかし、この時点で、NCは開発プロセス中にいくつかの問題に遭遇しました。大きな問題は、穿孔テープ媒体の脆さである。処理の過程において、プログラミング命令を含む紙テープが処理中に壊れたり破れたりすることは非常に一般的である。この問題は、各部品が工作機械上で生成され、命令を担持するテープが読み取り機を介して再実行されなければならないという事実によって悪化する。特定の部品の100の部分を生成する必要がある場合は、リーダ100の別個の歯を介して紙テープを実行する必要もあります。壊れやすい紙ベルトは、ワークショップ環境の厳しさとこの再利用に耐えられません。これは特殊な磁性プラスチックテープの開発につながった。紙のプログラム命令はテープに打ち抜かれた一連の穴であるが、一連の磁気点としてのプラスチックテープACTSである。プラスチックテープは紙テープよりもはるかに強く、頻繁に裂けたり折れたりするという問題を解決します。しかし、それには2つの他の問題があります。最も重要なことは、テープ上の命令を変更することが困難または不可能であることです。命令プログラムの調整を最小限にするためには、処理を中断して新しいテープを作成する必要があります。また、作成する部分があるため、リーダーを介してテープを複数回実行する必要があります。幸いにも、コンピュータ技術は現実のものとなり、すぐにミシン目紙とプラスチックテープに関連するNC問題を解決しました。直接デジタル制御(DNC)と呼ばれる概念の開発は、デジタル制御に関連する紙およびプラスチックテープの問題を解決し、テープをプログラム命令を運ぶ媒体として単純に排除する。直接デジタル制御では、機械はデータ伝送リンクによってホストに接続される。工作機械はホストコンピュータに格納され、データ伝送リンクを介して工作機械に送られる。ダイレクトデジタル制御は、穴の開いたテープとプラスチックテープの主要なステップです。ただし、ホストコンピュータに依存するすべてのテクノロジと同じ制限が適用されます。ホストコンピュータがダウンすると、マシンも停止します。この問題は、コンピュータ数値制御の発展につながった。

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