Kako tradicionalni mehanski, sobni CNC stroji prehajajo na namizne stroje (na primer Bantam Tools namizni CNC rezkalni stroj in Bantam Tools Desktop PCB rezkalni stroj) posledica razvoja osebnih računalnikov, mikrokontrolerjev in drugih komponent elektronske opreme. Brez teh dogodkov danes močni in kompaktni CNC obdelani stroji danes ne bi bili mogoči.
Do leta 1980 je evolucija nadzornega inženiringa in časovni razpored za razvoj elektronske in računalniške podpore.
Zora osebnega računalnika
Leta 1977 so istočasno izdali tri "mikroračunalnike"-januarja 1980 je Byte revija objavila, da je "obdobje že pripravljenih osebnih računalnikov prišla". Razvoj osebnih računalnikov je bil od takrat hitro nadgrajen, ko je konkurenca med Apple in IBM -om iztekala in tekala.
Do leta 1984 je Apple izdal klasični Macintosh, prvi masno proizveden miš, ki ga poganja miški z grafičnim uporabniškim vmesnikom (GUI). Macintosh prihaja z MacPaint in MacWrite (ki popularizirajo aplikacije WYSIWYG WYSIWYG). Naslednje leto je bil s sodelovanjem z Adobejem predstavljen nov grafični program, ki je postavil temelje za računalniško podprto oblikovanje (CAD) in računalniško podprto proizvodnjo (CAM).
Posrednik med računalniškim in CNC obdelovalnim strojem sta dva osnovna programa: CAD in CAM. Preden se poglobimo v kratko zgodovino obeh, je tukaj pregled.
Programi CAD podpirajo digitalno ustvarjanje, spreminjanje in skupno rabo 2D ali 3D objektov. Program CAM vam omogoča izbiro orodij, materialov in drugih pogojev za rezanje operacij. Kot inženir, tudi če ste končali vse CAD in poznate videz želenih delov, rezkalni stroj ne pozna velikosti ali oblike rezkalnega rezalnika, ki ga želite uporabiti, ali podrobnosti o velikosti materiala oz vrsto.
Program CAM uporablja model, ki ga je ustvaril inženir v CAD, za izračun gibanja orodja v materialu. Te izračune gibanja, imenovane poti orodij, samodejno ustvari program cam, da doseže največjo učinkovitost. Nekateri sodobni programi CAM lahko na zaslonu simulirajo tudi, kako stroj uporablja orodje po vaši izbiri za rezanje materialov. Namesto da bi vedno znova rezali teste na dejanskih obdelovalnih strojih, lahko prihrani obrabo orodja, čas obdelave in porabo materiala.
Izvor modernega CAD -a je mogoče zaslediti do leta 1957. Program z imenom Pronto, ki ga je razvil računalniški znanstvenik Patrick J. Hanratty, je priznan kot oče CAD/CAM. Leta 1971 je razvil tudi široko uporabljen program Adam, ki je interaktivni grafični dizajn, risanje in proizvodni sistem, napisan v Fortranu, ki je namenjen vsemogočnosti med platformo. "Industrijski analitiki ocenjujejo, da je mogoče 70% vseh 3-D mehanskih sistemov CAD/CAM, ki so danes na voljo, zaslediti do prvotne kode Hanratty," je dejala Univerza v Kaliforniji Irvine, kjer je takrat opravil raziskavo. "
Okoli leta 1967 se je Patrick J. Hanratty posvetil računalniško podprte zasnove integriranih veznih (CADIC) računalnikov.
Leta 1960 je bil med obema programi Hanratty, ki je bil prvi program, ki je uporabil celoten grafični uporabniški vmesnik, razvit pionirski program Sketchpad Ivan Sutherland.
Omeniti velja, da je Autocad, ki ga je leta 1982 predstavil Autodesk, prvi program 2D CAD posebej za osebne računalnike in ne za računalnike z glavnimi okvirji. Do leta 1994 je Autocad R13 program postal združljiv s 3D zasnovo. Leta 1995 je SolidWorks izšel z jasnim namenom, da bi CAD Design olajšala širše občinstvo, nato pa je bil leta 1999 predstavljen Autodesk Inventor, ki je postal bolj intuitiven.
Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja je priljubljena razširljiva grafična AutoCAD pokazala naš osončje v 1: 1 kilometri. Lahko celo povečate na Luno in preberete ploščo na lunarnem zemljišču Apollo.
Nemogoče je govoriti o razvoju strojev CNC, ne da bi se poklonili ustvarjalcem programske opreme, ki so zavezani, da bodo znižali vstopni prag digitalnega oblikovanja in ga uporabili za vse ravni spretnosti. Trenutno je v ospredju Autodesk fusion 360. (V primerjavi s podobno programsko opremo, kot so MasterCam, UGNX in PowerMill Obdelajte na platformo, ki temelji na oblaku, primerno za računalnike, Mac in mobilne naprave. " Ta zmogljiv programski izdelek je brezplačen za študente, vzgojitelje, kvalificirane start-up in amaterje.
Zgodnji kompaktni CNC strojni stroji
Kot eden od pionirjev in prednikov kompaktnih CNC obdelovalnih strojev je bil Ted Hall, ustanovitelj orodij shopbot, profesor nevroznanosti na univerzi Duke. V prostem času rad izdeluje čolne iz vezanega lesa. Iskal je orodje, ki ga je bilo enostavno rezati vezanega lesa, vendar je celo cena uporabe CNC rezkalnih strojev takrat presegla 50000 dolarjev. Leta 1994 je skupini ljudi pokazal kompaktni mlin, ki ga je zasnoval v svoji delavnici, in tako začel pot podjetja.
Od tovarniške do namizja: MTM Snap
Leta 2001 je Massachusetts Institute of Technology (MIT) ustanovil nov bitni in atomski center, ki je sestrski laboratorij medijskega laboratorija MIT, vodi pa ga vizionarski profesor Neil Gershenfeld. Gershenfeld velja za enega izmed ustanoviteljev koncepta Fab Lab (proizvodni laboratorij). S podporo nagrade za raziskave informacijske tehnologije v višini 13,75 milijona ameriških dolarjev sta začela poiskati pomoč pri ustvarjanju majhne studijske mreže, da bi javnosti zagotovila osebna digitalna orodja za proizvodnjo.
Pred tem je leta 1998 Gershenfeld na Massachusetts Institute of Technology odprl tečaj z naslovom "Kako narediti (skoraj) karkoli", da bi tehnične študente predstavil drage industrijske proizvodne stroje, vendar je njegov tečaj pritegnil študente iz različnih okolij, vključno z umetnostjo, oblikovanjem in arhitektura. To je postalo temelj osebne revolucije digitalne proizvodnje.
Eden od projektov, rojenih iz CBA, so stroji, ki izdelujejo (MTM), ki se osredotoča na razvoj hitrih prototipov, ki jih je mogoče uporabiti v tovarniških laboratorijih. Eden od strojev, rojenih v tem projektu, je MTM Snap Desktop CNC Milling Machine, ki so ga leta 2011 ustvarili študenti Jonathan Ward, Nadya Peek in David Mellis. Uporaba plastike s težkimi snap hdpe (izrezana z kuhinjske sekalne deske) na velikem Shopbot CNC Rezkalni stroj, ta 3-osi rezkalni stroj deluje na poceni mikrokontrolerju Arduino in lahko natančno mliva vse od PCB do pene in lesa. Hkrati je nameščen na namizju, prenosni in cenovno ugoden.
Čeprav so nekateri proizvajalci rezkalnih strojev CNC, kot sta Shopbot in Epilog, poskušali sprostiti manjše in cenejše namizne različice rezkalnih strojev, so bili še vedno precej dragi.
MTM Snap je videti kot igrača, vendar je popolnoma spremenil rezkanje namizja.
V duhu pravega Fab Lab je ekipa MTM Snap celo delila svoj račun za materiale, tako da ga lahko naredite sami.
Kmalu po ustanovitvi MTM SNAP je član ekipe Jonathan Ward sodeloval z inženirji Mikeom Esteejem in Forrestom Green in znanstvenikom za materiale Danielle Applestone, da bi izvedel projekt, ki ga financira DARPA, imenovan Mentor (Manufacturing Experiment and Promotion), "Služi 21. stoletje."
Ekipa je delala v drugem LAB v San Franciscu, rekombinirala in pregledala zasnovo MTM Snap Machine Tool, s ciljem izdelave namiznega rezkalnega stroja CNC z razumno ceno, natančnostjo in enostavno uporabo. Poimenovali so IT OtherMill, ki je predhodnik Bantam Tools Desktop PCB rezkalni stroj.
Evolucija treh generacij drugih milcev
Maja 2013 je ekipa drugih Machine Co. uspešno začela dejavnost množičnega financiranja. Mesec dni kasneje, junija, so Shopbot Tools začeli kampanjo (tudi uspešno) za prenosni CNC stroj, imenovan HandIbot, ki je zasnovan za uporabo neposredno na delovnem spletnem mestu. Glavna kakovost teh dveh strojev je, da je spremljajoča programska oprema-Other Plan in FABMO-zasnovana tako, da postanejo intuitivni in enostavni za uporabo programov WYSIWYG, tako da lahko široko občinstvo uporablja CNC obdelavo. Očitno je, kot dokazuje podpora teh dveh projektov, skupnost pripravljena na to vrsto inovacij.
Handibotov ikonični svetlo rumeni ročaj napoveduje njegovo prenosljivost.
Neprekinjen trend od tovarniške do namizja
Ker je bil prvi stroj v letu 2013 postavljen v komercialno uporabo, je bilo nadgrajeno digitalno proizvodno gibanje namizja. CNC rezkalni stroji zdaj vključujejo vse vrste CNC strojev, od tovarn do namiznih računalnikov, od strojev za upogibanje žic do pletilnih strojev, strojev za oblikovanje vakuuma, strojev za rezanje vodnih curkov, laserski rezalni stroji itd.
Vrste CNC obdelovalnih strojev, ki se prenašajo iz tovarniških delavnic na namizje, nenehno rastejo.
Razvojni cilj Fab Laboratory, ki je bil prvotno rojen na MIT, je popularizirati močne, a drage digitalne proizvodne stroje, rokovati pametne misli z orodji in vnesti svoje ideje v fizični svet. Samo izkušeni ljudje lahko s temi orodji pridobijo pretekle strokovnjake. Zdaj revolucija Desktop Manufacturing še naprej napreduje ta pristop, od Fab Laboratories do osebnih delavnic, z znatnim zmanjšanjem stroškov in hkrati ohranja strokovno natančnost.
Ko se ta pot nadaljuje, obstajajo vznemirljivi novi dogodki v integraciji umetne inteligence (AI) v namizno proizvodnjo in digitalno oblikovanje. Kako ta razvoj še naprej vpliva na proizvodnjo in inovacije, je še treba videti, vendar smo že daleč od dobe računalnikov v velikosti prostora in močnih proizvodnih orodij, ki so popolnoma vezana na velike institucije in podjetja. Power is now in our hands.
Čas objave: 19. julij 2022