Personālo datoru, mikrokontrolleru un citu elektronisko iekārtu komponentu attīstības dēļ tradicionālās mehāniskās, telpas izmēra CNC mašīnas pāriet uz galddatora iekārtām (piemēram, Bantam Tools galda CNC frēzmašīnu un Bantam Tools galda PCB frēzmašīnu). Bez šiem jauninājumiem jaudīgi un kompakti CNC darbgaldi mūsdienās nebūtu iespējami.
Līdz 1980. gadam vadības tehnikas attīstība un elektroniskā un datoru atbalsta izstrādes grafiks.
Personālā datora rītausma
1977. gadā vienlaikus tika izlaisti trīs “mikrodatori”-Apple II, PET 2001 un TRS-80-1980. gada janvārī Byte Magazine paziņoja, ka “ir ieradies gatavu personālo datoru laikmets”. Personālo datoru attīstība ir strauji modernizēta kopš tā laika, kad konkurence starp Apple un IBM bija samazinājusies un plūda.
Līdz 1984. gadam Apple izlaida klasisko Macintosh, pirmo masveidā ražoto ar peli darbināmo personālo datoru ar grafisko lietotāja interfeisu (GUI). Macintosh komplektācijā ietilpst macpaint un macwrite (kas popularizē WYSIWYG WYSIWYG lietojumprogrammas). Nākamajā gadā sadarbībā ar Adobe tika uzsākta jauna grafikas programma, kas lika pamatus datorizētai projektēšanai (CAD) un datorizētai ražošanai (CAM).
CAD un cam programmu izstrāde
Starpnieks starp datoru un CNC darbgaldu ir divas pamatprogrammas: CAD un cam. Pirms iedziļināties abu īsajā vēsturē, šeit ir pārskats.
CAD programmas atbalsta 2D vai 3D objektu digitālu izveidi, modificēšanu un koplietošanu. Izciļņa programma ļauj izvēlēties instrumentus, materiālus un citus nosacījumus griešanas darbībām. Ja esat inženieris, pat ja esat pabeidzis visus CAD darbus un zināt vēlamo detaļu izskatu, frēzmašīna nezina frēzes izmēru vai formu, kuru vēlaties izmantot, vai informāciju par jūsu materiāla izmēru vai veids.
Izciļņa programma izmanto Inženiera izveidoto modeli CAD, lai aprēķinātu instrumenta kustību materiālā. Šos kustības aprēķinus, ko sauc par instrumentu ceļiem, automātiski ģenerē CAM programma, lai sasniegtu maksimālu efektivitāti. Dažas mūsdienu CAM programmas ekrānā var simulēt arī to, kā mašīna izmanto jūsu izvēlēto rīku, lai sagrieztu materiālus. Tā vietā, lai atkal un atkal sagrieztu faktisko darbgaldu testus, tas var ietaupīt instrumentu nodilumu, apstrādes laiku un materiālu patēriņu.
Mūsdienu CAD izcelsmi var izsekot līdz 1957. gadam. Programma ar nosaukumu Pronto, ko izstrādājis datorzinātnieks Patriks J. Hanrattijs, tiek atzīta par CAD/CAM tēvu. 1971. gadā viņš arī izstrādāja plaši izmantoto programmu Adam, kas ir interaktīva grafiskā, zīmēšanas un ražošanas sistēma, kas rakstīta Fortranā, kura mērķis ir Cross Platform Omnipotence. "Nozares analītiķi lēš, ka 70% no visām šodien pieejamajām trīsdimensionālajām CAD/CAM sistēmām var izsekot Hanratty sākotnējā kodeksā," sacīja Kalifornijas Universitāte Irvine, kur viņš tajā laikā veica pētījumu ".
Ap 1967. gadu Patriks J. Hanratty veltīja sevi integrēto shēmas (CADIC) datoru datorizētu dizainu.
1960. gadā starp abām Hanratty programmām tika izstrādāta Ivana Sutherlandes novatoriskā programmas skicePad, kas bija pirmā programma, kas izmantoja pilnu grafisko lietotāja interfeisu.
Ir vērts atzīmēt, ka AutoCAD, kuru Autodesk 1982. gadā uzsāka, ir pirmā 2D CAD programma, kas īpaši paredzēta personālajiem datoriem, nevis lieldatoriem. Līdz 1994. gadam AutoCAD R13 padarīja programmu saderīgu ar 3D dizainu. 1995. gadā SolidWorks tika izlaists ar skaidru mērķi atvieglot CAD dizainu plašākai auditorijai, un pēc tam 1999. gadā tika atklāts Autodesk izgudrotājs, kas kļuva intuitīvāks.
Astoņdesmito gadu vidū populārā mērogojamā grafiskā AutoCAD demonstrācija parādīja mūsu Saules sistēmu 1:1 kilometrā. Jūs pat varat tuvināt Mēnesi un nolasīt plāksni uz Apollo Mēness nolaišanās ierīces.
Nav iespējams runāt par CNC mašīnu attīstību, neveicot cieņu programmatūras veidotājiem, kuri ir apņēmušies samazināt digitālā dizaina ieejas slieksni un padarīt to piemērojamu visiem prasmju līmeņiem. Pašlaik Autodesk fusion 360 ir priekšplānā. (salīdzinot ar līdzīgu programmatūru, piemēram, Mastercam, UGNX un PowerMILL, šī jaudīgā cad/cam programmatūra Ķīnā nav atvērta.) tas ir “pirmais šāda veida 3D CAD, cam un CAE rīks, kas var savienot visu jūsu produktu izstrādi. process uz mākoņa bāzes platformu, kas piemērota personālajiem datoriem, MAC un mobilajām ierīcēm. Šis jaudīgais programmatūras produkts ir pieejams bez maksas studentiem, pedagogiem, kvalificētiem jaunizveidotiem uzņēmumiem un amatieriem.
Agrīnie kompaktie CNC darbgaldi
Būdams viens no kompakto CNC darbgaldu pionieriem un senčiem, Shopbot rīku dibinātājs Teds Hols bija Djūka universitātes neirozinātnes profesors. Brīvajā laikā viņam patīk izgatavot saplākšņa laivas. Viņš meklēja instrumentu, ar kuru bija viegli griezt saplāksni, taču pat CNC frēzmašīnu izmantošanas cena tajā laikā pārsniedza 50 000 USD. 1994. gadā viņš ļaužu grupai izrādīja savā darbnīcā paša projektētās kompaktās dzirnavas, tādējādi uzsākot uzņēmuma ceļu.
No rūpnīcas uz darbvirsmu: MTM snap
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūts (MIT) 2001. gadā izveidoja jaunu bitu un atomu centru, kas ir MIT mediju laboratorijas māsas laboratorija, un to vada vizionārs profesors Neils Geršenfelds. Geršenfelds tiek uzskatīts par vienu no Fab Lab (Ražošanas laboratorijas) koncepcijas dibinātājiem. Ar Nacionālā zinātnes fonda balvas 13,75 miljonu ASV dolāru atbalstu USD 13,75 miljonu apmērā, The Nacionālā zinātnes fonda balva Bit un Atom Center (CBA) sāka meklēt palīdzību, lai izveidotu nelielu studijas tīklu, lai sabiedrībai nodrošinātu personīgu digitālo ražošanas rīkus.
Pirms tam, 1998. gadā, Geršenfelds Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā atklāja kursu “kā izgatavot (gandrīz) jebko”, lai iepazīstinātu tehniskos studentus ar dārgām rūpnieciskās ražošanas mašīnām, taču viņa kurss piesaistīja studentus no dažādām vidēm, tostarp mākslas, dizaina. un arhitektūra. Tas ir kļuvis par personīgās digitālās ražošanas revolūcijas pamatu.
Viens no CBA radītajiem projektiem ir mašīnas, kas ražo (MTM), kas koncentrējas uz ātru prototipu izstrādi, ko var izmantot vafeļu rūpnīcu laboratorijās. Viena no šajā projektā dzimušajām iekārtām ir MTM snap darbvirsmas CNC frēzmašīna, ko 2011. gadā radīja studenti Džonatans ward, Nadja Pīks un Deivids Melliss. Izmantojot lieljaudas sprauslas HDPE plastmasu (izgriezta no virtuves griešanas dēļa) uz liela CNC shopbot. frēzmašīna, šī 3 asu frēzmašīna darbojas ar zemu izmaksu Arduino mikrokontrolleri un var precīzi frēzēt visu, sākot no PCB līdz putas un koks. Tajā pašā laikā tas ir instalēts darbvirsmā, pārnēsājams un par pieņemamu cenu.
Tolaik, lai gan daži CNC frēzmašīnu ražotāji, piemēram, shopbot un epilog, mēģināja izlaist mazākas un lētākas frēzmašīnu darbvirsmas versijas, tās joprojām bija diezgan dārgas.
MTM snap izskatās kā rotaļlieta, taču tas ir pilnībā mainījis darbvirsmas frēzēšanu.
Īstā Fab Lab garā MTM snap komanda pat kopīgoja savu materiālu sarakstu, lai jūs varētu to izgatavot pats.
Neilgi pēc MTM SNAP izveidošanas komandas loceklis Džonatans Vards strādāja ar inženieriem Maiku Estee un Forrest Green un Materiālu zinātnieci Danielle Applestone, lai veiktu DARPA finansētu projektu ar nosaukumu Mentor (ražošanas eksperiments un veicināšana), lai “kalpotu 21. gadsimtam”.
Komanda strādāja OtherLab Sanfrancisko, rekombinēja un RE pārbaudīja MTM Snap darbarīkla dizainu ar mērķi ražot darbvirsmas CNC frēzēšanas mašīnu ar saprātīgu cenu, precizitāti un ērtu lietošanu. Viņi to nosauca par citu dzirnavām, kas ir Bantam Tools Desktop PCB frēzēšanas mašīnas priekšgājējs.
Trīs citu paaudžu evolūcija
2013. gada maijā citu Machine Co komanda veiksmīgi uzsāka kopfinansēšanas aktivitāti. Mēnesi vēlāk, jūnijā, Shopbot Tools uzsāka kampaņu (arī veiksmīgu) portatīvajai CNC mašīnai ar nosaukumu Handibot, kas paredzēts izmantošanai tieši darba vietnē. Šo divu mašīnu galvenā kvalitāte ir tā, ka pievienotā programmatūra-OtherPlan un Fabmo-ir paredzēta attiecīgi intuitīvām un ērti lietojamām Wysiwyg programmām, lai plaša auditorija varētu izmantot CNC apstrādi. Acīmredzot, kā pierāda šo divu projektu atbalsts, kopiena ir gatava šāda veida jauninājumiem.
Handibot ikoniskais spilgti dzeltenais rokturis paziņo par tā pārnesamību.
Nepārtraukta tendence no rūpnīcas uz darbvirsmu
Kopš 2013. gadā, kad pirmā iekārta tika nodota komerciālai lietošanai, galddatoru digitālās ražošanas kustība ir modernizēta. CNC frēzēšanas mašīnās tagad ietilpst visu veidu CNC mašīnas no rūpnīcām līdz galddatoriem, no stiepļu liekšanas mašīnām līdz adīšanas mašīnām, vakuuma veidošanas mašīnām, ūdens strūklu griešanas mašīnām, lāzera griešanas mašīnām utt.
CNC darbgaldu veidi, kas tiek pārnesti no rūpnīcu darbnīcām uz galddatoriem, nepārtraukti pieaug.
Fab laboratorijas, kas sākotnēji tika izveidota MIT, attīstības mērķis ir popularizēt jaudīgas, bet dārgas digitālās ražošanas iekārtas, apbruņot viedos prātus ar instrumentiem un ieviest viņu idejas fiziskajā pasaulē. Tikai pieredzējuši cilvēki var iegūt iepriekšējos speciālistus ar šiem rīkiem. Tagad galddatoru ražošanas revolūcija turpina attīstīt šo pieeju, sākot no Fab laboratorijām līdz personīgajām darbnīcām, ievērojami samazinot izmaksas, vienlaikus saglabājot profesionālo precizitāti.
Tā kā šī trajektorija turpinās, mākslīgā intelekta (AI) integrēšanā ir jauni notikumi, kas integrē mākslīgo intelektu (AI) galddatoru ražošanā un digitālajā dizainā. Tas, kā šie notikumi turpina ietekmēt ražošanu un inovācijas, vēl ir jānovērtē, taču mēs esam nogājuši tālu no istabas lieluma datoru laikmeta un jaudīgiem ražošanas rīkiem, kas pilnībā saistīti ar lielām institūcijām un uzņēmumiem. Spēks tagad ir mūsu rokās.
Izlikšanas laiks: 19. jūlijs 2022