Dėl asmeninių kompiuterių, mikrovaldiklių ir kitų elektroninės įrangos komponentų kūrimo tradicinės mechaninės, kambario dydžio CNC staklės pereina prie stalinių staklių (pvz., Bantam Tools stalinių CNC frezavimo staklių ir Bantam Tools stalinių PCB frezavimo staklių). Be šių patobulinimų šiandien būtų neįmanomos galingos ir kompaktiškos CNC staklės.
Iki 1980 m. valdymo inžinerijos raida ir elektroninio bei kompiuterinio palaikymo grafikas.
Asmeninio kompiuterio aušra
1977 m. vienu metu buvo išleisti trys „mikrokompiuteriai“ – Apple II, pet 2001 ir TRS-80 – 1980 m. sausį žurnalas byte paskelbė, kad „atėjo paruoštų asmeninių kompiuterių era“. Nuo to laiko asmeninių kompiuterių kūrimas buvo sparčiai atnaujintas, kai konkurencija tarp Apple ir IBM atslūgo.
1984 m. „Apple“ išleido klasikinį „Macintosh“ – pirmąjį masinės gamybos asmeninį kompiuterį su pele su grafine vartotojo sąsaja (GUI). „Macintosh“ yra su „macpaint“ ir „macwrite“ (kurios populiarina WYSIWYG WYSIWYG programas). Kitais metais, bendradarbiaujant su „Adobe“, buvo paleista nauja grafikos programa, padėjusi kompiuterinio projektavimo (CAD) ir kompiuterinės gamybos (CAM) pagrindą.
CAD ir cam programų kūrimas
Tarpininkas tarp kompiuterio ir CNC staklių yra dvi pagrindinės programos: CAD ir kumštelis. Prieš gilindamiesi į trumpą abiejų istoriją, pateikiame apžvalgą.
CAD programos palaiko skaitmeninį 2D arba 3D objektų kūrimą, modifikavimą ir bendrinimą. Kumštelinė programa leidžia pasirinkti įrankius, medžiagas ir kitas sąlygas pjovimo operacijoms. Kaip inžinierius, net jei atlikote visus CAD darbus ir žinote norimų dalių išvaizdą, frezavimo staklės nežino norimos naudoti frezos dydžio ar formos, jūsų medžiagos dydžio ar detalių. tipo.
Kameros programa naudoja inžinieriaus sukurtą modelį CAD, kad apskaičiuotų įrankio judėjimą medžiagoje. Šiuos judesio skaičiavimus, vadinamus įrankio takais, automatiškai sugeneruoja kumštelio programa, kad būtų pasiektas maksimalus efektyvumas. Kai kurios šiuolaikinės kumštelių programos taip pat gali ekrane imituoti, kaip mašina naudoja jūsų pasirinktą įrankį medžiagoms pjaustyti. Užuot vėl ir vėl atlikę pjovimo bandymus su tikromis staklėmis, galite sutaupyti įrankių nusidėvėjimo, apdorojimo laiko ir medžiagų sąnaudų.
Šiuolaikinio CAD kilmė siekia 1957 m. Kompiuterių mokslininko Patrick J. Hanratty sukurta programa pavadinimu Pronto yra pripažinta cad/cam tėvu. 1971 m. jis taip pat sukūrė plačiai naudojamą programą „Adam“, kuri yra interaktyvi grafinio dizaino, piešimo ir gamybos sistema, parašyta FORTRAN, siekiant visagalybės tarp platformų. „Pramonės analitikai apskaičiavo, kad 70 % visų šiandien prieinamų 3-D mechaninių CAD/CAM sistemų gali būti atsekamos iki pradinio Hanratty kodo“, – sakė Kalifornijos universitetas Irvine, kur jis tuo metu atliko tyrimą.
Maždaug 1967 m. Patrick J. Hanratty atsidėjo kompiuteriniam integrinių grandynų (CADIC) kompiuterių projektavimui.
1960 m. tarp dviejų Hanratty programų buvo sukurta novatoriška Ivano Sutherlando programa Sketchpad, kuri buvo pirmoji programa, turinti visą grafinę vartotojo sąsają.
Verta paminėti, kad 1982 m. Autodesk paleista AutoCAD yra pirmoji 2D CAD programa, skirta asmeniniams kompiuteriams, o ne dideliems kompiuteriams. Iki 1994 m. AutoCAD R13 padarė programą suderinamą su 3D dizainu. 1995 m. buvo išleista „SolidWorks“, kurios aiškus tikslas buvo palengvinti CAD projektavimą platesnei auditorijai, o 1999 m. buvo paleista „Autodesk Inventor“, kuri tapo intuityvesnė.
Devintojo dešimtmečio viduryje populiari keičiamo dydžio grafinė AutoCAD demonstracinė versija parodė mūsų saulės sistemą 1:1 kilometro atstumu. Jūs netgi galite priartinti Mėnulį ir perskaityti lentelę ant Mėnulio nusileidimo aparato Apollo.
Neįmanoma kalbėti apie CNC staklių kūrimą nemokant pagarbos programinės įrangos kūrėjams, kurie yra įsipareigoję sumažinti skaitmeninio dizaino įėjimo slenkstį ir pritaikyti jį visiems įgūdžių lygiams. Šiuo metu „Autodesk fusion 360“ yra priešakyje. (palyginti su panašia programine įranga, pvz., Mastercam, UGNX ir PowerMILL, ši galinga CAD/CAM programinė įranga nebuvo atidaryta Kinijoje.) tai „pirmasis tokio tipo 3D CAD, cam ir CAE įrankis, galintis sujungti visą jūsų produkto kūrimą procesą į debesies pagrindu veikiančią platformą, tinkamą asmeniniams kompiuteriams, MAC ir mobiliesiems įrenginiams. Šis galingas programinės įrangos produktas yra nemokamas studentams, pedagogams, kvalifikuotiems pradedantiesiems ir mėgėjams.
Ankstyvosios kompaktiškos CNC staklės
Kaip vienas kompaktiškų CNC staklių pradininkų ir protėvių, Shopbot įrankių įkūrėjas Tedas Hallas buvo Duke universiteto neuromokslų profesorius. Laisvalaikiu mėgsta gaminti fanerines valtis. Jis ieškojo įrankio, kurį būtų lengva pjauti fanerą, tačiau net CNC frezavimo staklių naudojimo kaina tuo metu viršijo 50 000 USD. 1994 metais jis grupei žmonių parodė savo dirbtuvėse suprojektuotą kompaktišką malūną, taip pradėdamas įmonės kelionę.
Iš gamyklos į darbalaukį: MTM snap
2001 m. Masačusetso technologijos institutas (MIT) įkūrė naują bitų ir atomų centrą, kuris yra MIT žiniasklaidos laboratorijos sesuo, o jam vadovauja vizionierius profesorius Neilas Gershenfeldas. Gershenfeldas laikomas vienu iš Fab Lab (gamybos laboratorijos) koncepcijos įkūrėjų. Gavęs Nacionalinio mokslo fondo 13,75 mln. JAV dolerių informacinių technologijų tyrimų apdovanojimą, bitų ir atomų centras (CBA) pradėjo ieškoti pagalbos kuriant nedidelį studijų tinklą, kad visuomenei būtų teikiami asmeniniai skaitmeniniai gamybos įrankiai.
Prieš tai, 1998 m., Gershenfeldas Masačusetso technologijos institute atidarė kursą „kaip pasigaminti (beveik) bet ką“, siekdamas supažindinti technikos studentus su brangiomis pramoninės gamybos mašinomis, tačiau jo kursas pritraukė įvairių sričių studentus, įskaitant meną, dizainą. ir architektūra. Tai tapo asmeninės skaitmeninės gamybos revoliucijos pagrindu.
Vienas iš CBA sukurtų projektų yra mašinos, kurios gamina (MTM), kurios pagrindinis dėmesys skiriamas greitų prototipų, kurie gali būti naudojami plokštelių gamyklos laboratorijose, kūrimui. Viena iš šiame projekte gimusių staklių yra MTM snap darbalaukio CNC frezavimo staklės, kurias 2011 m. sukūrė studentai Jonathan ward, Nadya Peek ir David Mellis. Dideliam CNC robotui naudojamas tvirtas HDPE plastikas (išpjautas iš virtuvės pjaustymo lentos). frezavimo staklės, ši 3 ašių frezavimo staklės veikia su nebrangiu Arduino mikrovaldikliu ir gali tiksliai frezuoti viską nuo PCB iki putplasčio ir medienos. Tuo pačiu metu jis įdiegtas darbalaukyje, nešiojamas ir prieinamas.
Tuo metu, nors kai kurie CNC frezavimo staklių gamintojai, tokie kaip shopbot ir epilog, bandė išleisti mažesnes ir pigesnes stalinių frezavimo staklių versijas, jos vis tiek buvo gana brangios.
MTM snap atrodo kaip žaislas, tačiau jis visiškai pakeitė darbalaukio frezavimą.
Tikros „Fab Lab“ dvasia MTM snap komanda netgi pasidalijo savo medžiagų sąskaita, kad galėtumėte ją pasigaminti patys.
Netrukus po MTM snap sukūrimo komandos narys Jonathanas wardas dirbo su inžinieriais Mike'u Estee ir Forrest Greenu bei medžiagų mokslininke Danielle Applestone, kad įgyvendintų DARPA finansuojamą projektą, pavadintą mentorius (gamybos eksperimentas ir reklama), kad „tarnautų XXI amžiui“.
Komanda dirbo kitoje laboratorijoje San Franciske, rekombinavo ir iš naujo išnagrinėjo MTM snap staklių dizainą, siekdama pagaminti stalinę CNC frezavimo stakles su priimtina kaina, tikslumu ir paprastumu. Jie pavadino jį „othermill“, kuris yra „Bantam tools“ stalinių PCB frezavimo staklių pirmtakas.
Trijų kartų kito malūno evoliucija
2013 m. gegužę kitos mašinos komanda sėkmingai pradėjo sutelktinio finansavimo veiklą. Po mėnesio, birželį, shopbot įrankiai pradėjo kampaniją (taip pat sėkmingą) nešiojamam CNC įrenginiui, pavadintam handibot, kuris skirtas naudoti tiesiogiai darbo svetainėje. Pagrindinė šių dviejų mašinų kokybė yra ta, kad pridedama programinė įranga – otherplan ir fabmo – yra suprojektuota taip, kad taptų atitinkamai intuityviomis ir lengvai naudojamomis WYSIWYG programomis, kad plati auditorija galėtų naudoti CNC apdorojimą. Akivaizdu, kaip įrodo šių dviejų projektų parama, bendruomenė yra pasirengusi tokio tipo naujovėms.
Ikoniška ryškiai geltona Handibot rankena praneša apie jo nešiojamumą.
Nuolatinė tendencija nuo gamyklos iki darbalaukio
Nuo 2013 m., kai pirmoji mašina buvo pradėta naudoti komerciniais tikslais, stalinių kompiuterių skaitmeninės gamybos judėjimas buvo atnaujintas. CNC frezavimo staklės dabar apima visų tipų CNC stakles nuo gamyklų iki stalinių kompiuterių, nuo vielos lenkimo staklių iki mezgimo mašinų, vakuuminio formavimo staklių, vandens srove pjovimo staklių, pjovimo lazeriu staklių ir kt.
CNC staklių tipai, perkeliami iš gamyklinių dirbtuvių į stalinius kompiuterius, nuolat auga.
„Fab“ laboratorijos, iš pradžių gimusios MIT, plėtros tikslas yra populiarinti galingas, bet brangias skaitmenines gamybos mašinas, apginkluoti protingus protus įrankiais ir perkelti jų idėjas į fizinį pasaulį. Tik patyrę žmonės gali gauti praeities specialistus naudodami šiuos įrankius. Dabar stalinių kompiuterių gamybos revoliucija toliau plėtoja šį požiūrį – nuo „Fab“ laboratorijų iki asmeninių dirbtuvių, žymiai sumažindama išlaidas ir išlaikant profesionalų tikslumą.
Tęsiant šią trajektoriją, atsiranda naujų įdomių pokyčių, susijusių su dirbtinio intelekto (AI) integravimu į stalinių kompiuterių gamybą ir skaitmeninį dizainą. Kaip šie pokyčiai ir toliau paveiks gamybą ir inovacijas, dar neaišku, bet mes nuėjome ilgą kelią nuo patalpinio dydžio kompiuterių ir galingų gamybos įrankių eros, visiškai susietų su didelėmis institucijomis ir įmonėmis. Galia dabar mūsų rankose.
Paskelbimo laikas: 2022-07-19