Uno dei concetti di base nella tecnologia di produzione avanzata è il controllo numerico (NC). Prima dell'avvento delle macchine CNC, tutte le macchine utensili venivano azionate e controllate manualmente. In molte delle limitazioni associate al controllo manuale delle macchine utensili, potrebbe non esserci una restrizione più evidente delle capacità operative. Sotto controllo manuale, la qualità del prodotto è direttamente correlata all'abilità dell'operatore. Il controllo digitale è il primo passo nel controllo della macchina utensile. Il controllo digitale si riferisce al controllo di macchine utensili e altri sistemi di produzione usando le istruzioni dei simboli preregistrate. Il tecnico NC non utilizza la macchina, ma scrive invece un programma che invia istruzioni alla macchina utensile. Per una macchina a controllo numerico, deve interagire con un dispositivo per ricevere e decodificare le istruzioni del programma, il lettore. Al fine di superare i limiti dell'operatore umano, è stato sviluppato il sistema di controllo numerico e l'esperimento è stato condotto. Le macchine di controllo digitali sono più precise delle macchine manuali, che possono rendere le parti più uniformi, più veloci e avere costi di elaborazione a lungo termine inferiori. Lo sviluppo di NC ha portato all'innovazione di diverse altre tecnologie di produzione: lavorazione a scarica, taglio laser, saldatura a fascio di elettroni.
L'importanza della macchina utensile CNC e la sua cronologia di sviluppo
Il controllo digitale consente inoltre alla macchina di essere più flessibile rispetto ai predecessori manuali. La macchina CNC è in grado di produrre automaticamente una vasta gamma di parti, ognuna delle quali comporta una varietà di complicati processi di lavorazione. Il controllo digitale consente ai produttori di utilizzare macchine utensili e processi controllati manualmente per produrre prodotti da una prospettiva economica. Come molte tecnologie avanzate, NC è nato nel laboratorio del laboratorio di tecnologia del Massachusetts. Il concetto di NC è stato sviluppato dall'aviazione statunitense all'inizio degli anni '50. Nella fase iniziale, la macchina CNC può tagliare la linea in modo efficace ed efficace. Tuttavia, il percorso curvo è un problema perché la macchina deve essere programmata per eseguire una serie di passaggi orizzontali e verticali per produrre la curva. Più breve è la linea sul gradino, più liscia la curva e il calcolo di ogni segmento di linea nel passo. Questo problema ha portato allo sviluppo del linguaggio APT (Automatic Programming Tool) nel 1959. Questo è un linguaggio di programmazione speciale per NC, che usa frasi simili all'inglese per definire la geometria delle parti, descrivere la configurazione dello strumento e specificare le azioni necessarie. Lo sviluppo del linguaggio APT è un grande passo avanti nello sviluppo di questi USI oggi. Queste macchine hanno circuiti logici fissi. Questi programmi sono stati scritti su carta perforata e successivamente sostituiti da un nastro magnetico di plastica. Un lettore di nastri viene utilizzato per spiegare le istruzioni su nastro per la macchina. Tutto ciò rappresenta un enorme miglioramento nel controllo delle macchine utensili. Tuttavia, a questo punto, NC ha riscontrato alcuni problemi durante il processo di sviluppo. Un grosso problema è la fragilità del mezzo a nastro perforato. Nel processo di elaborazione, è molto comune che il nastro di carta contenente le istruzioni di programmazione sia rotto o lacerato durante il processo di elaborazione. Questo problema è esacerbato dal fatto che ogni parte è prodotta su una macchina utensile e il nastro che trasporta le istruzioni deve essere rieseguito attraverso il lettore. Se è necessario produrre 100 parti di una determinata parte, è inoltre necessario eseguire il nastro di carta attraverso il lettore con 100 denti separati. Le cinghie di carta fragili non sono in grado di sopportare il rigore dell'ambiente dell'officina e questo riutilizzo. Ciò ha portato allo sviluppo di uno speciale nastro magnetico di plastica. Sebbene le istruzioni del programma sulla carta siano una serie di fori perforati nel nastro, il nastro di plastica ACTS come una serie di punti magnetici. Il nastro di plastica è molto più resistente del nastro di carta, che risolve il problema di frequenti lacerazioni e rotture. Tuttavia, ha altri due problemi. La cosa più importante è che è difficile o impossibile cambiare le istruzioni sul nastro. Per effettuare la regolazione più piccola nel programma di istruzioni, è necessario interrompere l'operazione di elaborazione e creare nuovi nastri. È inoltre necessario eseguire il nastro attraverso il lettore più volte, poiché è necessario eseguire una parte. Fortunatamente, la tecnologia informatica è diventata realtà e presto è stato risolto il problema NC associato alla carta perforata e al nastro di plastica. Lo sviluppo di un concetto chiamato controllo digitale diretto (DNC) risolve il problema del nastro in carta e plastica associato al controllo digitale e semplicemente elimina il nastro come supporto per il trasporto delle istruzioni del programma. Nel controllo digitale diretto, la macchina è collegata all'host tramite il collegamento di trasmissione dati. La macchina utensile viene memorizzata nel computer host e inviata alla macchina utensile tramite il collegamento di trasmissione dati. Il controllo digitale diretto è il passo principale del nastro perforato e del nastro di plastica. Tuttavia, è soggetto alle stesse limitazioni di tutte le tecnologie che si basano su computer host. Quando il computer host è inattivo, la macchina avrà anche tempi di inattività. Questo problema ha portato allo sviluppo del controllo numerico del computer.
