Како традиционалните механички CNC машини со големина на просторија преминуваат кон десктоп машини (како што се десктоп CNC глодање со алатки Bantam и машина за глодање за десктоп PCB алатки Bantam) се должи на развојот на персонални компјутери, микроконтролери и други компоненти на електронска опрема. Без овие случувања, моќните и компактни CNC машински алати не би биле можни денес.
До 1980 година, еволуцијата на контролното инженерство и распоредот за развој на електронска и компјутерска поддршка.
Зора на персонален компјутер
Во 1977 година, три „микрокомпјутери“ беа објавени истовремено - Apple II, pet 2001 и TRS-80 - во јануари 1980 година, списанието бајт објави дека „дојде ерата на готови персонални компјутери“. Оттогаш, развојот на персоналните компјутери брзо се надградуваше, кога конкуренцијата помеѓу Apple и IBM се намали и течеше.
До 1984 година, Apple го издаде класичниот Macintosh, првиот масовно произведен персонален компјутер со помош на глувче со графички кориснички интерфејс (GUI). Macintosh доаѓа со macpaint и macwrite (кои ги популаризираат апликациите WYSIWYG WYSIWYG). Следната година, преку соработка со adobe, беше лансирана нова графичка програма, поставувајќи ги темелите за компјутерски потпомогнат дизајн (CAD) и компјутерско потпомогнато производство (CAM).
Развој на CAD и cam програми
Посредникот помеѓу компјутерот и CNC машинскиот алат се две основни програми: CAD и cam. Пред да истражуваме во кратката историја на двете, еве еден преглед.
CAD програмите поддржуваат дигитално креирање, модификација и споделување на 2D или 3D објекти. Програмата за камери ви овозможува да изберете алатки, материјали и други услови за операции на сечење. Како инженер, дури и ако сте ја завршиле целата работа CAD и го знаете изгледот на деловите што ги сакате, фреза не ја знае големината или обликот на фреза што сакате да го користите, ниту деталите за големината на вашиот материјал или тип.
Камерата програма го користи моделот креиран од инженерот во CAD за да го пресмета движењето на алатот во материјалот. Овие пресметки за движење, наречени патеки на алатот, автоматски се генерираат од програмата за камера за да се постигне максимална ефикасност. Некои модерни програми за камери може да симулираат и на екранот како машината ја користи алатката по ваш избор за сечење материјали. Наместо одново и одново тестирање на вистинските машински алати, може да заштеди абење на алатот, време за обработка и потрошувачка на материјал.
Потеклото на современиот CAD може да се следи во 1957 година. Програмата наречена Pronto развиена од компјутерскиот научник Патрик Ј. Ханрати е препознаена како татко на кад/камера. Во 1971 година, тој исто така ја развил широко користената програма Адам, која е интерактивен графички дизајн, цртање и систем за производство напишан во FORTRAN, чија цел е семоќност меѓу платформата. „Индустриските аналитичари проценуваат дека 70% од сите 3-D Mechanical cad/cam системи достапни денес може да се проследат наназад до оригиналниот код на Hanratty“, рече Универзитетот во Калифорнија Ирвин, каде што тој го спроведе истражувањето во тоа време.
Околу 1967 година, Патрик Ј. Ханрати се посветил на компјутерски потпомогнат дизајн на компјутери со интегрирано коло (CADIC).
Во 1960 година, пионерската програма Sketchpad на Иван Сатерленд беше развиена помеѓу двете програми на Hanratty, која беше првата програма што користеше целосен графички кориснички интерфејс.
Вреди да се напомене дека AutoCAD, лансиран од Autodesk во 1982 година, е првата 2D CAD програма специјално за персонални компјутери наместо за мејнфрејм компјутери. До 1994 година, AutoCAD R13 ја направи програмата компатибилна со 3D дизајн. Во 1995 година, SolidWorks беше објавен со јасна цел да го олесни CAD дизајнот за пошироката публика, а потоа Autodesk Inventor беше лансиран во 1999 година, кој стана поинтуитивен.
Во средината на 1980-тите, популарното скалабилно графичко демо AutoCAD го покажа нашиот сончев систем за 1:1 километар. Можете дури и да зумирате на Месечината и да ја прочитате плочата на лунарниот лендер Аполо.
Невозможно е да се зборува за развој на CNC машини без да се оддаде почит на креаторите на софтверот кои се посветени да го намалат влезниот праг на дигиталниот дизајн и да го направат применлив за сите нивоа на вештини. Во моментов, Autodesk fusion 360 е во првите редови. (во споредба со слични софтвери како Mastercam, UGNX и PowerMILL, овој моќен софтвер за cad/cam не е отворен во Кина). процесот на платформа базирана на облак погодна за компјутер, MAC и мобилни уреди“. Овој моќен софтверски производ е бесплатен за студенти, едукатори, квалификувани стартапи и аматери.
Рани компактни CNC машински алати
Како еден од пионерите и предците на компактните CNC машински алати, Тед хол, основачот на shopbot алатките, беше професор по невронаука на Универзитетот Дјук. Во слободно време сака да прави чамци од иверица. Тој бараше алатка која лесно се сече иверица, но дури и цената на користењето на CNC машините за глодање во тоа време надминуваше 50000 долари. Во 1994 година, на група луѓе им ја покажа компактната мелница што ја дизајнираше во својата работилница, со што го започна патувањето на компанијата.
Од фабрички до десктоп: MTM Snap
Во 2001 година, Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ) воспостави нов бит и атомски центар, кој е сестринска лабораторија на лабораторијата за медиуми на МИТ, а раководен од визионерот професор Нил Гершенфелд. Гершенфелд се смета за еден од основачите на концептот Fab Lab (Производна лабораторија). Со поддршка на американската награда за истражување на информатичката технологија од 13,75 милиони долари од Националната научна фондација, Центарот за бит и атом (CBA) почна да бара помош за создавање мала студиска мрежа за да и обезбеди на јавноста лични алатки за дигитално производство.
Пред тоа, во 1998 година, Гершенфелд отвори курс наречен „како да се направи (речиси) сè“ на Технолошкиот институт во Масачусетс за да ги запознае техничките студенти со скапите индустриски машини за производство, но неговиот курс привлече студенти од различни потекла, вклучувајќи уметност, дизајн. и архитектурата. Ова стана основа на личната дигитална производствена револуција.
Еден од проектите родени од CBA се машините што произведуваат (MTM), кој се фокусира на развојот на брзи прототипови кои можат да се користат во фабричките лаборатории за нафора. Една од машините родени во овој проект е MTM snap десктоп CNC машината за глодање создадена од студентите Џонатан одд, Надја пик и Дејвид Мелис во 2011 година. фреза, оваа машина за глодање со 3 оски работи на ефтин Arduino микроконтролер и може прецизно да меле сè од ПХБ до пена и дрво. Во исто време, тој е инсталиран на работната површина, пренослив и достапен.
Во тоа време, иако некои производители на CNC машини за глодање, како што се shopbot и epilog, се обидуваа да пуштат помали и поевтини десктоп верзии на машини за мелење, тие сепак беа прилично скапи.
MTM snap изгледа како играчка, но целосно го промени глодањето на работната површина.
Во духот на вистинска Fab Lab, тимот на MTM snap дури ја сподели својата сметка за материјали за да можете сами да ја направите.
Набргу по создавањето на MTM Snap, членот на тимот Џонатан Ворд работеше со инженерите Мајк Ести и Форест Грин и научникот за материјали Даниел Еплстоун за да го спроведат проектот финансиран од DARPA наречен ментор (производен експеримент и промоција) за „да му служи на 21 век“.
Тимот работеше во otherlab во Сан Франциско, го рекомбинираше и повторно го испита дизајнот на прилепувачката машина MTM, со цел да се произведе десктоп CNC машина за глодање со разумна цена, точност и лесно користење. Тие го нарекоа othermill, што е претходник на Desktop PCB машината за мелење Bantam алатки.
Еволуција на три генерации на други мелници
Во мај, 2013 година, тимот на други машини Co. успешно започна со групно финансирање активност. Еден месец подоцна, во јуни, shopbot tools започна кампања (исто така успешна) за пренослива CNC машина наречена handibot, која е дизајнирана да се користи директно на работната веб-страница. Главниот квалитет на овие две машини е тоа што придружниот софтвер - otherplan и fabmo - се дизајнирани да станат интуитивни и лесни за употреба WYSIWYG програми, соодветно, така што широката публика може да користи CNC обработка. Очигледно, како што докажува поддршката на овие два проекти, заедницата е подготвена за ваков тип на иновации.
Иконската светла жолта рачка на Handibot ја најавува нејзината преносливост.
Континуиран тренд од фабрика до десктоп
Откако првата машина беше пуштена во комерцијална употреба во 2013 година, движењето за дигитално производство на десктоп беше надградено. ЦПУ машините за глодање сега ги вклучуваат сите видови ЦПУ машини од фабрики до десктоп, од машини за свиткување жици до машини за плетење, машини за вакуум формирање, машини за сечење воден млаз, машини за ласерско сечење итн.
Видовите на CNC машински алати префрлени од фабрички работилници на десктоп компјутери постојано растат.
Развојната цел на лабораторијата Фаб, првично родена во МИТ, е да ги популаризира моќните, но скапи дигитални машини за производство, да ги вооружи паметните умови со алатки и да ги донесе нивните идеи во физичкиот свет. Само искусни луѓе можат да добијат поранешни професионалци со овие алатки. Сега, револуцијата во производството на десктоп дополнително го унапредува овој пристап, од Fab лаборатории до лични работилници, со значително намалување на трошоците додека ја одржува професионалната точност.
Како што продолжува оваа траекторија, има нови возбудливи случувања во интегрирањето на вештачката интелигенција (ВИ) во производството на десктоп и дигиталниот дизајн. Како овие случувања продолжуваат да влијаат на производството и иновациите останува да се види, но ние изминавме долг пат од ерата на компјутери со големина на просторија и моќни производствени алатки целосно врзани за големите институции и компании. Моќта сега е во наши раце.
Време на објавување: 19 јули 2022 година