Bagaimana peralihan mesin CNC bersaiz bilik mekanikal tradisional kepada mesin desktop (seperti mesin pengilangan CNC desktop alatan Bantam dan mesin pengilangan PCB desktop alatan Bantam) adalah disebabkan oleh pembangunan komputer peribadi, mikropengawal dan komponen peralatan elektronik lain.Tanpa perkembangan ini, alat mesin CNC yang berkuasa dan padat tidak akan dapat dilaksanakan hari ini.
Menjelang tahun 1980, evolusi kejuruteraan kawalan dan jadual waktu untuk pembangunan sokongan elektronik dan komputer.
Fajar komputer peribadi
Pada tahun 1977, tiga "komputer mikro" dikeluarkan secara serentak - Apple II, pet 2001 dan TRS-80 - pada Januari 1980, majalah byte mengumumkan bahawa "era komputer peribadi siap sedia telah tiba".Perkembangan komputer peribadi telah dinaik taraf dengan pantas sejak itu, apabila persaingan antara epal dan IBM surut dan mengalir.
Menjelang 1984, Apple mengeluarkan Macintosh klasik, komputer peribadi dipacu tetikus pertama yang dihasilkan secara besar-besaran dengan antara muka pengguna grafik (GUI).Macintosh datang dengan macpaint dan macwrite (yang mempopularkan aplikasi WYSIWYG WYSIWYG).Pada tahun berikutnya, melalui kerjasama dengan adobe, program grafik baharu telah dilancarkan, meletakkan asas untuk reka bentuk bantuan komputer (CAD) dan pembuatan bantuan komputer (CAM).
Pembangunan program CAD dan cam
Perantara antara komputer dan alat mesin CNC ialah dua program asas: CAD dan cam.Sebelum kita menyelidiki sejarah ringkas kedua-duanya, berikut adalah gambaran keseluruhan.
Program CAD menyokong penciptaan digital, pengubahsuaian dan perkongsian objek 2D atau 3D.Program cam membolehkan anda memilih alatan, bahan dan syarat lain untuk operasi pemotongan.Sebagai seorang jurutera, walaupun anda telah menyelesaikan semua kerja CAD dan mengetahui rupa bahagian yang anda inginkan, mesin pengilangan tidak mengetahui saiz atau bentuk pemotong pengilangan yang anda ingin gunakan, atau butiran saiz bahan anda atau menaip.
Program cam menggunakan model yang dicipta oleh Jurutera dalam CAD untuk mengira pergerakan alat dalam bahan.Pengiraan gerakan ini, dipanggil laluan alat, dijana secara automatik oleh program cam untuk mencapai kecekapan maksimum.Beberapa program cam moden juga boleh mensimulasikan pada skrin bagaimana mesin menggunakan alat pilihan anda untuk memotong bahan.Daripada memotong ujian pada alat mesin sebenar berulang kali, ia boleh menjimatkan haus alat, masa pemprosesan dan penggunaan bahan.
Asal usul CAD moden boleh dikesan sejak 1957. Program bernama Pronto yang dibangunkan oleh saintis komputer Patrick J. Hanratty diiktiraf sebagai bapa cad/cam.Pada tahun 1971, beliau juga membangunkan program Adam yang digunakan secara meluas, yang merupakan reka bentuk grafik interaktif, lukisan dan sistem pembuatan yang ditulis dalam FORTRAN, bertujuan untuk kemahakuasaan lintas platform."Penganalisis industri menganggarkan bahawa 70% daripada semua sistem kad/cam Mekanikal 3-D yang tersedia hari ini boleh dikesan kembali kepada kod asal Hanratty," kata Universiti California Irvine, tempat beliau menjalankan penyelidikan pada masa itu".
Sekitar tahun 1967, Patrick J. Hanratty menumpukan dirinya kepada reka bentuk komputer litar bersepadu (CADIC) berbantukan komputer.
Pada tahun 1960, program perintis Sketchpad of Ivan Sutherland telah dibangunkan antara dua program Hanratty, yang merupakan program pertama yang menggunakan antara muka pengguna grafik penuh.
Perlu diingat bahawa AutoCAD, yang dilancarkan oleh Autodesk pada tahun 1982, ialah program CAD 2D pertama yang khusus untuk komputer peribadi dan bukannya komputer kerangka utama.Menjelang tahun 1994, AutoCAD R13 menjadikan program ini serasi dengan reka bentuk 3D.Pada tahun 1995, SolidWorks telah dikeluarkan dengan tujuan yang jelas untuk menjadikan reka bentuk CAD lebih mudah untuk khalayak yang lebih luas, dan kemudian Autodesk Inventor telah dilancarkan pada tahun 1999, yang menjadi lebih intuitif.
Pada pertengahan 1980-an, demo AutoCAD grafik boleh skala yang popular menunjukkan sistem suria kita dalam jarak 1:1 kilometer.Anda juga boleh mengezum masuk pada bulan dan membaca plak pada pendaratan bulan Apollo.
Adalah mustahil untuk bercakap tentang pembangunan mesin CNC tanpa memberi penghormatan kepada pencipta perisian yang komited untuk mengurangkan ambang kemasukan reka bentuk digital dan menjadikannya terpakai kepada semua peringkat kemahiran.Pada masa ini, Autodesk fusion 360 berada di barisan hadapan.(berbanding dengan perisian serupa seperti Mastercam, UGNX dan PowerMILL, perisian cad/cam yang berkuasa ini belum dibuka di China.) ia adalah "alat CAD, cam dan CAE 3D pertama seumpamanya, yang boleh menyambungkan keseluruhan pembangunan produk anda proses ke platform berasaskan awan yang sesuai untuk PC, MAC dan peranti mudah alih.”Produk perisian berkuasa ini adalah percuma untuk pelajar, pendidik, pemula yang berkelayakan dan amatur.
Alat mesin CNC padat awal
Sebagai salah seorang perintis dan nenek moyang alat mesin CNC padat, Ted hall, pengasas alatan shopbot, adalah seorang profesor Neurosains di Duke University.Pada masa lapang, dia suka membuat bot papan lapis.Dia mencari alat yang mudah untuk memotong papan lapis, tetapi harga menggunakan mesin pengisar CNC pada masa itu melebihi $50000.Pada tahun 1994, beliau menunjukkan kepada sekumpulan orang kilang kompak yang direkanya di bengkelnya, sekali gus memulakan perjalanan syarikat.
Dari kilang ke desktop: MTM snap
Pada tahun 2001, Institut Teknologi Massachusetts (MIT) menubuhkan pusat bit dan atom baharu, iaitu Makmal kakak Makmal Media MIT, dan diketuai oleh Profesor Neil Gershenfeld yang berwawasan.Gershenfeld dianggap sebagai salah seorang pengasas konsep Fab Lab (Makmal Pembuatan).Dengan sokongan anugerah penyelidikan teknologi maklumat bernilai AS$13.75 juta daripada Yayasan Sains Kebangsaan, Pusat bit dan atom (CBA) mula mencari bantuan untuk mewujudkan rangkaian studio kecil untuk menyediakan alat pembuatan digital peribadi kepada orang ramai.
Sebelum itu, pada tahun 1998, Gershenfeld membuka kursus yang dipanggil "cara membuat (hampir) apa sahaja" di Institut teknologi Massachusetts untuk memperkenalkan pelajar teknikal kepada mesin pembuatan industri yang mahal, tetapi kursusnya menarik pelajar dari latar belakang yang berbeza, termasuk seni, reka bentuk. dan seni bina.Ini telah menjadi asas kepada revolusi pembuatan digital peribadi.
Salah satu projek yang lahir daripada CBA ialah mesin yang membuat (MTM), yang memberi tumpuan kepada pembangunan prototaip pantas yang boleh digunakan di makmal kilang wafer.Salah satu mesin yang dilahirkan dalam projek ini ialah mesin pengilangan CNC desktop snap MTM yang dicipta oleh pelajar wad Jonathan, Nadya peek dan David Mellis pada tahun 2011. Menggunakan plastik HDPE snap tugas berat (dipotong dari papan pencincang dapur) pada bot kedai besar CNC mesin pengilangan, mesin pengilangan 3 paksi ini berjalan pada mikropengawal Arduino kos rendah, dan boleh mengisar segala-galanya dengan tepat daripada PCB kepada buih dan kayu.Pada masa yang sama, ia dipasang pada desktop, mudah alih dan berpatutan.
Pada masa itu, walaupun beberapa pengeluar mesin pengilangan CNC seperti shopbot dan epilog cuba mengeluarkan versi desktop mesin pengilangan yang lebih kecil dan lebih murah, mereka masih agak mahal.
MTM snap kelihatan seperti mainan, tetapi ia telah mengubah sepenuhnya pengilangan desktop.
Dengan semangat Fab Lab yang sebenar, pasukan snap MTM turut berkongsi bil bahan mereka supaya anda boleh membuatnya sendiri.
Sejurus selepas penciptaan snap MTM, ahli pasukan Jonathan ward bekerjasama dengan jurutera Mike Estee dan Forrest green dan saintis bahan Danielle applestone untuk melaksanakan projek yang dibiayai DARPA yang dipanggil mentor (eksperimen pembuatan dan promosi) untuk "berkhidmat pada abad ke-21."
Pasukan ini bekerja di otherlab di San Francisco, menggabungkan semula dan memeriksa semula reka bentuk alat mesin snap MTM, dengan matlamat untuk mengeluarkan mesin pengilangan CNC desktop dengan harga yang berpatutan, ketepatan dan kemudahan penggunaan.Mereka menamakannya othermill, yang merupakan pendahulu mesin pengilangan PCB desktop alat Bantam.
Evolusi tiga generasi kilang lain
Pada bulan Mei, 2013, pasukan mesin Co yang lain berjaya melancarkan aktiviti pendanaan ramai.Sebulan kemudian, pada bulan Jun, alat shopbot melancarkan kempen (juga berjaya) untuk mesin CNC mudah alih yang dipanggil handibot, yang direka untuk digunakan secara langsung di tapak web kerja.Kualiti utama kedua-dua mesin ini ialah perisian yang disertakan - otherplan dan fabmo - masing-masing direka untuk menjadi program WYSIWYG yang intuitif dan mudah digunakan, supaya khalayak yang luas boleh menggunakan pemprosesan CNC.Jelas sekali, sebagai bukti sokongan kedua-dua projek ini, masyarakat bersedia untuk jenis inovasi ini.
Pemegang ikonik kuning terang Handibot mengumumkan kemudahalihannya.
Trend berterusan dari kilang ke desktop
Sejak mesin pertama digunakan secara komersial pada 2013, pergerakan pembuatan digital desktop telah dinaik taraf.Mesin pengilangan CNC kini termasuk semua jenis mesin CNC dari kilang ke desktop, dari mesin lentur wayar ke mesin mengait, mesin pembentuk vakum, mesin pemotong jet air, mesin pemotong laser, dll.
Jenis alatan mesin CNC yang dipindahkan dari bengkel kilang ke desktop semakin berkembang.
Matlamat pembangunan makmal Fab, yang asalnya dilahirkan di MIT, adalah untuk mempopularkan mesin pembuatan digital yang berkuasa tetapi mahal, melengkapkan minda pintar dengan alatan, dan membawa idea mereka ke dunia fizikal.Hanya orang yang berpengalaman boleh mendapatkan profesional yang lalu dengan alat ini.Kini, revolusi pembuatan desktop terus memajukan pendekatan ini, daripada makmal Fab kepada bengkel peribadi, dengan mengurangkan kos dengan ketara sambil mengekalkan ketepatan profesional.
Semasa trajektori ini berterusan, terdapat perkembangan baharu yang menarik dalam menyepadukan kecerdasan buatan (AI) ke dalam pembuatan desktop dan reka bentuk digital.Bagaimana perkembangan ini terus mempengaruhi pembuatan dan inovasi masih belum dapat dilihat, tetapi kami telah melangkah jauh dari era komputer bersaiz bilik dan alat pembuatan berkuasa yang terikat sepenuhnya kepada institusi dan syarikat besar.Kuasa kini di tangan kita.
Masa siaran: Jul-19-2022