కాన్ఫ్లిక్ట్ బర్న్ టెక్నాలజీ, CNC మ్యాచింగ్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చరిత్ర మీకు తెలియదు

సారాంశంలో, మెషీన్ టూల్ అనేది టూల్ మార్గాన్ని మార్గనిర్దేశం చేయడానికి యంత్రం కోసం ఒక సాధనం - వ్యక్తులు యంత్ర సాధనాన్ని కనుగొనే వరకు మాన్యువల్ టూల్స్ మరియు దాదాపు అన్ని మానవ సాధనాలు వంటి ప్రత్యక్ష, మాన్యువల్ మార్గదర్శకత్వం ద్వారా కాదు.

సంఖ్యా నియంత్రణ (NC) అనేది మ్యాచింగ్ సాధనాలను స్వయంచాలకంగా నియంత్రించడానికి ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ (అక్షరాలు, సంఖ్యలు, చిహ్నాలు, పదాలు లేదా కలయికల రూపంలో డేటా) యొక్క ఉపయోగాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది కనిపించే ముందు, ప్రాసెసింగ్ సాధనాలు ఎల్లప్పుడూ మాన్యువల్ ఆపరేటర్లచే నియంత్రించబడతాయి.

కంప్యూటర్ న్యూమరికల్ కంట్రోల్ (CNC) అనేది మ్యాచింగ్ టూల్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లోని మైక్రోప్రాసెసర్‌కు ఖచ్చితంగా ఎన్‌కోడ్ చేసిన సూచనలను పంపడాన్ని సూచిస్తుంది, తద్వారా ఖచ్చితత్వం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఈ రోజు ప్రజలు మాట్లాడే CNC దాదాపుగా కంప్యూటర్‌లకు కనెక్ట్ చేయబడిన మిల్లింగ్ మెషీన్‌లను సూచిస్తుంది. సాంకేతికంగా చెప్పాలంటే, కంప్యూటర్ ద్వారా నియంత్రించబడే ఏదైనా యంత్రాన్ని వివరించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు.

గత శతాబ్దంలో, అనేక ఆవిష్కరణలు CNC మెషిన్ టూల్స్ అభివృద్ధికి పునాది వేశాయి. ఇక్కడ, మేము సంఖ్యా నియంత్రణ సాంకేతికత అభివృద్ధి యొక్క నాలుగు ప్రాథమిక అంశాలను పరిశీలిస్తాము: ప్రారంభ యంత్ర పరికరాలు, పంచ్ కార్డ్‌లు, సర్వో మెకానిజమ్స్ మరియు ఆటోమేటిక్ ప్రోగ్రామింగ్ టూల్స్ (APT) ప్రోగ్రామింగ్ లాంగ్వేజ్.

ప్రారంభ యంత్ర పరికరాలు

బ్రిటన్‌లో రెండవ పారిశ్రామిక విప్లవం సమయంలో, పారిశ్రామిక విప్లవానికి శక్తినిచ్చే ఆవిరి ఇంజిన్‌ను రూపొందించినందుకు జేమ్స్ వాట్ ప్రశంసించబడ్డాడు, అయితే అతను 1775 వరకు ఆవిరి ఇంజిన్ సిలిండర్‌ల ఖచ్చితత్వాన్ని తయారు చేయడంలో ఇబ్బందులను ఎదుర్కొన్నాడు, జాన్ జాన్విల్కిన్సన్ ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి యంత్ర సాధనంగా పిలువబడే దానిని సృష్టించాడు. బోరింగ్ ఆవిరి ఇంజిన్ సిలిండర్ల కోసం మరియు పరిష్కరించబడింది. ఈ బోరింగ్ యంత్రాన్ని విల్కిన్సన్ తన అసలు ఫిరంగి ఆధారంగా రూపొందించాడు;

పంచ్ కార్డ్

1725లో, బాసిల్ బౌచన్ అనే ఫ్రెంచ్ వస్త్ర కార్మికుడు, వరుస రంధ్రాల ద్వారా పేపర్ టేపులపై ఎన్‌కోడ్ చేసిన డేటాను ఉపయోగించడం ద్వారా మగ్గాలను నియంత్రించే పద్ధతిని కనుగొన్నాడు. ఇది సంచలనాత్మకమైనప్పటికీ, ఈ పద్ధతి యొక్క ప్రతికూలత కూడా స్పష్టంగా ఉంది, అంటే, దీనికి ఇప్పటికీ ఆపరేటర్లు అవసరం. 1805లో, జోసెఫ్ మేరీ జాక్వర్డ్ ఈ కాన్సెప్ట్‌ను స్వీకరించారు, అయితే ఇది క్రమంలో అమర్చబడిన బలమైన పంచ్ కార్డ్‌లను ఉపయోగించడం ద్వారా బలోపేతం చేయబడింది మరియు సరళీకృతం చేయబడింది, తద్వారా ప్రక్రియను ఆటోమేట్ చేసింది. ఈ పంచ్ కార్డులు ఆధునిక కంప్యూటింగ్‌కు ప్రాతిపదికగా విస్తృతంగా పరిగణించబడుతున్నాయి మరియు నేతలో గృహ హస్తకళ పరిశ్రమ ముగింపును సూచిస్తాయి.

ఆసక్తికరంగా, ఆ సమయంలో పట్టు నేత కార్మికులు జాక్వర్డ్ మగ్గాలను ప్రతిఘటించారు, ఈ ఆటోమేషన్ తమ ఉద్యోగాలు మరియు జీవనోపాధిని కోల్పోతుందని ఆందోళన చెందారు. వారు ఉత్పత్తిలో ఉంచిన మగ్గాలను పదేపదే కాల్చారు; అయినప్పటికీ, వారి ప్రతిఘటన నిరర్థకమని నిరూపించబడింది, ఎందుకంటే పరిశ్రమ ఆటోమేటెడ్ మగ్గాల ప్రయోజనాలను గుర్తించింది. 1812 నాటికి, ఫ్రాన్స్‌లో 11000 జాక్వర్డ్ మగ్గాలు వాడుకలో ఉన్నాయి.

పంచ్ కార్డ్‌లు 1800ల చివరలో అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు టెలిగ్రాఫ్ నుండి ఆటోమేటిక్ పియానో ​​వరకు అనేక ఉపయోగాలున్నాయి. మెకానికల్ నియంత్రణ ప్రారంభ కార్డుల ద్వారా నిర్ణయించబడినప్పటికీ, అమెరికన్ ఆవిష్కర్త హెర్మన్ హోలెరిత్ ఎలక్ట్రోమెకానికల్ పంచ్ కార్డ్ ట్యాబులేటర్‌ను సృష్టించాడు, ఇది ఆట నియమాలను మార్చింది. 1889లో US సెన్సస్ బ్యూరోలో పని చేస్తున్నప్పుడు అతని సిస్టమ్ పేటెంట్ పొందింది.

హెర్మన్ హోలెరిత్ 1896లో టాబులేటర్ కంపెనీని స్థాపించాడు మరియు 1924లో IBMని స్థాపించడానికి మరో నాలుగు కంపెనీలతో విలీనం చేశాడు. 20వ శతాబ్దం రెండవ భాగంలో, పంచ్ కార్డ్‌లు మొదట డేటా ఇన్‌పుట్ మరియు కంప్యూటర్లు మరియు సంఖ్యా నియంత్రణ యంత్రాల నిల్వ కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి. ఒరిజినల్ ఫార్మాట్‌లో ఐదు వరుసల రంధ్రాలు ఉన్నాయి, అయితే తదుపరి వెర్షన్‌లలో ఆరు, ఏడు, ఎనిమిది లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వరుసలు ఉంటాయి.

సర్వో యంత్రాంగం

సర్వో మెకానిజం అనేది ఆటోమేటిక్ పరికరం, ఇది మెషిన్ లేదా మెకానిజం యొక్క పనితీరును సరిచేయడానికి ఎర్రర్ ఇండక్టివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్‌ని ఉపయోగిస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, సర్వో అధిక-శక్తి పరికరాలను చాలా తక్కువ శక్తితో పరికరాల ద్వారా నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది. సర్వో మెకానిజం అనేది నియంత్రిత పరికరం, ఆదేశాలను ఇచ్చే మరొక పరికరం, దోషాన్ని గుర్తించే పరికరం, ఎర్రర్ సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు లోపాలను సరిచేసే పరికరం (సర్వో మోటార్)తో కూడి ఉంటుంది. సర్వో వ్యవస్థలు సాధారణంగా స్థానం మరియు వేగం వంటి వేరియబుల్‌లను నియంత్రించడానికి ఉపయోగిస్తారు మరియు అత్యంత సాధారణమైనవి ఎలక్ట్రిక్, న్యూమాటిక్ లేదా హైడ్రాలిక్.

మొదటి ఎలక్ట్రిక్ సర్వో మెకానిజం బ్రిటన్‌లో 1896లో H. క్యాలెండర్‌చే స్థాపించబడింది. 1940 నాటికి, MIT ఒక ప్రత్యేక సర్వో మెకానిజం లాబొరేటరీని సృష్టించింది, ఈ అంశంపై ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ విభాగం యొక్క పెరుగుతున్న శ్రద్ధ నుండి ఇది ఉద్భవించింది. CNC మ్యాచింగ్‌లో, ఆటోమేటిక్ మ్యాచింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా అవసరమైన టాలరెన్స్ ఖచ్చితత్వాన్ని సాధించడానికి సర్వో సిస్టమ్ చాలా ముఖ్యమైనది.

ఆటోమేటిక్ ప్రోగ్రామింగ్ టూల్ (APT)

ఆటోమేటిక్ ప్రోగ్రామింగ్ టూల్ (APT) 1956లో మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ యొక్క సర్వో మెకానిజం లాబొరేటరీలో పుట్టింది. ఇది కంప్యూటర్ అప్లికేషన్ గ్రూప్ యొక్క సృజనాత్మక విజయం. ఇది ఉపయోగించడానికి సులభమైన ఉన్నత-స్థాయి ప్రోగ్రామింగ్ భాష, ఇది ప్రత్యేకంగా CNC మెషిన్ టూల్స్ కోసం సూచనలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. అసలు వెర్షన్ FORTRAN కంటే ముందు ఉంది, కానీ తరువాత వెర్షన్లు Fortranతో తిరిగి వ్రాయబడ్డాయి.

ఆప్ట్ అనేది MIT యొక్క మొదటి NC మెషీన్‌తో పని చేయడానికి సృష్టించబడిన భాష, ఇది ప్రపంచంలోనే మొదటి NC మెషీన్. తర్వాత అది కంప్యూటర్-నియంత్రిత మెషిన్ టూల్ ప్రోగ్రామింగ్ యొక్క ప్రమాణంగా కొనసాగింది మరియు 1970లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. తరువాత, ఆప్ట్ అభివృద్ధి వైమానిక దళంచే స్పాన్సర్ చేయబడింది మరియు చివరికి పౌర రంగానికి తెరవబడింది.

డగ్లస్ టి. రాస్, కంప్యూటర్ అప్లికేషన్ గ్రూప్ హెడ్, ఆప్ట్ యొక్క తండ్రి అని పిలుస్తారు. అతను తరువాత "కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ డిజైన్" (CAD) అనే పదాన్ని ఉపయోగించాడు.

సంఖ్యా నియంత్రణ పుట్టుక

CNC మెషిన్ టూల్స్ ఆవిర్భావానికి ముందు, మొదటిది CNC మెషిన్ టూల్స్ మరియు మొదటి CNC మెషిన్ టూల్స్ అభివృద్ధి. చారిత్రక వివరాల యొక్క విభిన్న వర్ణనలలో కొన్ని తేడాలు ఉన్నప్పటికీ, మొదటి CNC యంత్ర సాధనం సైన్యం ఎదుర్కొనే నిర్దిష్ట తయారీ సవాళ్లకు ప్రతిస్పందన మాత్రమే కాదు, పంచ్ కార్డ్ సిస్టమ్ యొక్క సహజ అభివృద్ధి కూడా.

"డిజిటల్ నియంత్రణ రెండవ పారిశ్రామిక విప్లవం యొక్క ప్రారంభాన్ని సూచిస్తుంది మరియు యంత్రాలు మరియు పారిశ్రామిక ప్రక్రియల నియంత్రణ ఖచ్చితమైన చిత్తుప్రతుల నుండి ఖచ్చితమైన వాటికి మారే శాస్త్రీయ యుగం యొక్క ఆగమనాన్ని సూచిస్తుంది." - తయారీ ఇంజనీర్ల సంఘం.

అమెరికన్ ఆవిష్కర్త జాన్ T. పార్సన్స్ (1913 - 2007) సంఖ్యా నియంత్రణ యొక్క తండ్రిగా విస్తృతంగా పరిగణించబడ్డాడు. అతను ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ ఇంజనీర్ ఫ్రాంక్ ఎల్. స్టూలెన్ సహాయంతో సంఖ్యా నియంత్రణ సాంకేతికతను రూపొందించాడు మరియు అమలు చేశాడు. మిచిగాన్‌లోని ఒక తయారీదారు కుమారుడిగా, పార్సన్స్ 14 సంవత్సరాల వయస్సులో తన తండ్రి కర్మాగారంలో అసెంబ్లర్‌గా పని చేయడం ప్రారంభించాడు. తరువాత, అతను కుటుంబ వ్యాపారమైన పార్సన్స్ తయారీ సంస్థ క్రింద అనేక ఉత్పాదక ప్లాంట్‌లను కలిగి ఉన్నాడు మరియు నిర్వహించాడు.

పార్సన్స్ మొదటి NC పేటెంట్‌ను కలిగి ఉంది మరియు సంఖ్యా నియంత్రణ రంగంలో దాని మార్గదర్శక పనికి నేషనల్ ఇన్వెంటర్స్ హాల్ ఆఫ్ ఫేమ్‌లోకి ఎంపిక చేయబడింది. పార్సన్స్‌కు మొత్తం 15 పేటెంట్‌లు ఉన్నాయి మరియు మరో 35 అతని సంస్థకు మంజూరు చేయబడ్డాయి. సొసైటీ ఆఫ్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ ఇంజనీర్లు 2001లో పార్సన్స్‌ని అతని దృష్టికోణం నుండి ప్రతి ఒక్కరికి తెలియజేయడానికి ఇంటర్వ్యూ చేసారు.

ప్రారంభ NC షెడ్యూల్

1942:జాన్ టి. పార్సన్స్ హెలికాప్టర్ రోటర్ బ్లేడ్‌లను తయారు చేయడానికి సికోర్స్కీ ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ ద్వారా సబ్ కాంట్రాక్ట్ పొందారు.

1944:వింగ్ బీమ్ డిజైన్ లోపం కారణంగా, వారు తయారు చేసిన మొదటి 18 బ్లేడ్‌లలో ఒకటి విఫలమైంది, ఫలితంగా పైలట్ మరణించాడు. పార్సన్స్ ఆలోచన ఏమిటంటే, రోటర్ బ్లేడ్‌ను మెటల్‌తో పంచ్ చేయడం ద్వారా దానిని బలంగా మార్చడం మరియు అసెంబ్లీని బిగించడానికి జిగురు మరియు స్క్రూలను భర్తీ చేయడం.

1946:ప్రజలు బ్లేడ్‌లను ఖచ్చితంగా ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక తయారీ సాధనాన్ని రూపొందించాలని కోరుకున్నారు, ఇది ఆ సమయంలోని పరిస్థితులకు భారీ మరియు సంక్లిష్టమైన సవాలు. అందువల్ల, పార్సన్స్ ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ ఇంజనీర్ ఫ్రాంక్ స్టులెన్‌ను నియమించుకున్నాడు మరియు మరో ముగ్గురు వ్యక్తులతో ఒక ఇంజనీరింగ్ బృందాన్ని ఏర్పాటు చేశాడు. బ్లేడ్‌పై ఒత్తిడి స్థాయిని గుర్తించడానికి IBM పంచ్ కార్డ్‌లను ఉపయోగించాలని స్టులెన్ ఆలోచించాడు మరియు ప్రాజెక్ట్ కోసం వారు ఏడు IBM మెషీన్‌లను అద్దెకు తీసుకున్నారు.

1948లో, ఆటోమేటిక్ మెషిన్ టూల్స్ యొక్క చలన క్రమాన్ని సులభంగా మార్చే లక్ష్యం రెండు ప్రధాన మార్గాల్లో సాధించబడింది - కేవలం స్థిర చలన క్రమాన్ని సెట్ చేయడంతో పోలిస్తే - మరియు రెండు ప్రధాన మార్గాల్లో నిర్వహించబడుతోంది: ట్రేసర్ నియంత్రణ మరియు డిజిటల్ నియంత్రణ. మనం చూడగలిగినట్లుగా, మొదటిది వస్తువు యొక్క భౌతిక నమూనాను తయారు చేయాలి (లేదా కనీసం సిన్సినాటి కేబుల్ ట్రేసర్ హైడ్రోపవర్ ఫోన్ వంటి పూర్తి డ్రాయింగ్). రెండవది ఆబ్జెక్ట్ లేదా పార్ట్ యొక్క ఇమేజ్‌ని పూర్తి చేయడం కాదు, కానీ దానిని వియుక్తంగా చేయడం మాత్రమే: గణిత నమూనాలు మరియు యంత్ర సూచనలు.

1949:US వైమానిక దళానికి అల్ట్రా ప్రెసిషన్ వింగ్ స్ట్రక్చర్ సహాయం అవసరం. పార్సన్స్ తన CNC మెషీన్‌ను విక్రయించాడు మరియు దానిని నిజం చేయడానికి $200000 విలువైన ఒప్పందాన్ని గెలుచుకున్నాడు.

1949:పార్సన్స్ మరియు స్టులెన్ స్నైడర్ మెషీన్ & టూల్ కార్పోరేషన్‌తో కలిసి మెషీన్‌లను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు మరియు మెషీన్‌లు ఖచ్చితంగా పని చేసేలా చేయడానికి సర్వో మోటార్లు అవసరమని గ్రహించారు. పార్సన్స్ "కార్డ్-ఎ-మాటిక్ మిల్లింగ్ మెషిన్" యొక్క సర్వో సిస్టమ్‌ను మసాచుసెట్స్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీకి చెందిన సర్వో మెకానిజం లాబొరేటరీకి సబ్‌కాంట్రాక్ట్ చేసారు.

1952 (మే): "మెషిన్ టూల్స్ స్థానానికి మోటార్ నియంత్రణ పరికరం" కోసం పేటెంట్ కోసం పార్సన్స్ దరఖాస్తు చేసుకున్నారు. అతను 1958లో పేటెంట్‌ను మంజూరు చేశాడు.

1952 (ఆగస్టు):ప్రతిస్పందనగా, MIT "న్యూమరికల్ కంట్రోల్ సర్వో సిస్టమ్" కోసం పేటెంట్ కోసం దరఖాస్తు చేసింది.

రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత, US వైమానిక దళం దాని వ్యవస్థాపకుడు జాన్ పార్సన్స్ చేసిన NC మ్యాచింగ్ ఆవిష్కరణను మరింత అభివృద్ధి చేయడానికి పార్సన్స్‌తో అనేక ఒప్పందాలపై సంతకం చేసింది. MIT యొక్క సర్వో మెకానిజం లాబొరేటరీలో జరుగుతున్న ప్రయోగాలపై పార్సన్స్ ఆసక్తి కనబరిచారు మరియు ఆటోమేటిక్ నియంత్రణలో నైపుణ్యాన్ని అందించడానికి MIT 1949లో ప్రాజెక్ట్ సబ్‌కాంట్రాక్టర్‌గా మారాలని ప్రతిపాదించారు. తరువాతి 10 సంవత్సరాలలో, MIT మొత్తం ప్రాజెక్ట్‌పై నియంత్రణ సాధించింది, ఎందుకంటే సర్వో లాబొరేటరీ యొక్క "త్రీ-యాక్సిస్ కంటిన్యూస్ పాత్ కంట్రోల్" యొక్క దృష్టి పార్సన్స్ యొక్క "కట్ ఇన్ కటింగ్ పొజిషనింగ్" యొక్క అసలు భావనను భర్తీ చేసింది. సమస్యలు ఎల్లప్పుడూ సాంకేతికతను ఆకృతి చేస్తాయి, అయితే చరిత్రకారుడు డేవిడ్ నోబెల్ రికార్డ్ చేసిన ఈ ప్రత్యేక కథనం సాంకేతికత చరిత్రలో ఒక ముఖ్యమైన మైలురాయిగా మారింది.

1952:MIT వారి 7-రైలు చిల్లులు గల బెల్ట్ వ్యవస్థను ప్రదర్శించింది, ఇది సంక్లిష్టమైనది మరియు ఖరీదైనది (250 వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు, 175 రిలేలు, ఐదు రిఫ్రిజిరేటర్ పరిమాణ క్యాబినెట్‌లలో).

1952లో MIT యొక్క అసలు CNC మిల్లింగ్ మెషిన్ హైడ్రో టెల్, ఇది సవరించబడిన 3-యాక్సిస్ సిన్సినాటి మిల్లింగ్ మెషిన్ కంపెనీ.

సెప్టెంబరు, 1952లో సైంటిఫిక్ అమెరికన్ యొక్క "ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్" జర్నల్‌లో "మానవజాతి భవిష్యత్తును సమర్థవంతంగా రూపొందించే శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక విప్లవాన్ని సూచించే స్వీయ నియంత్రణ యంత్రం" గురించి ఏడు కథనాలు ఉన్నాయి.

1955:కాంకర్డ్ నియంత్రణలు (MIT యొక్క అసలైన బృందం సభ్యులతో కూడినవి) సంఖ్యాకార్డును సృష్టించాయి, ఇది MIT NC మెషీన్‌లలోని చిల్లులు కలిగిన టేప్‌ను GE అభివృద్ధి చేస్తున్న టేప్ రీడర్‌తో భర్తీ చేసింది.
టేప్ నిల్వ
1958:పార్సన్స్ US పేటెంట్ 2820187ను పొందారు మరియు బెండిక్స్‌కు ప్రత్యేక లైసెన్స్‌ను విక్రయించారు. IBM, ఫుజిట్సు మరియు జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ అన్నీ తమ సొంత యంత్రాలను అభివృద్ధి చేయడం ప్రారంభించిన తర్వాత ఉప లైసెన్సులను పొందాయి.

1958:MIT NC ఎకనామిక్స్‌పై ఒక నివేదికను ప్రచురించింది, ఇది ప్రస్తుత NC యంత్రం నిజంగా సమయాన్ని ఆదా చేయలేదని నిర్ధారించింది, అయితే ఫ్యాక్టరీ వర్క్‌షాప్ నుండి శ్రామిక శక్తిని చిల్లులు గల బెల్ట్‌లను తయారు చేసిన వ్యక్తులకు బదిలీ చేసింది.