Jak tradiční mechanické, pokojové CNC stroje přecházejí na stolní stroje (jako je stolní CNC frézka Bantam tools a stolní frézka na plošné spoje Bantam tools) je důsledkem vývoje osobních počítačů, mikrokontrolérů a dalších komponent elektronických zařízení.Bez tohoto vývoje by dnes výkonné a kompaktní CNC obráběcí stroje nebyly možné.
Do roku 1980 evoluce řídicí techniky a harmonogram vývoje elektronické a počítačové podpory.
Úsvit osobního počítače
V roce 1977 byly současně vydány tři „mikropočítače“ – Apple II, pet 2001 a TRS-80 – v lednu 1980 časopis byte oznámil, že „nastala éra hotových osobních počítačů“.Vývoj osobních počítačů se od té doby rychle zdokonalil, když konkurence mezi Apple a IBM upadala a plynula.
V roce 1984 Apple vydal klasický Macintosh, první masově vyráběný osobní počítač s myší a grafickým uživatelským rozhraním (GUI).Macintosh přichází s macpaint a macwrite (které popularizují WYSIWYG WYSIWYG aplikace).V následujícím roce byl díky spolupráci s adobe spuštěn nový grafický program, který položil základy pro počítačově podporovaný design (CAD) a počítačově podporovanou výrobu (CAM).
Vývoj CAD a vačkových programů
Prostředníkem mezi počítačem a CNC obráběcím strojem jsou dva základní programy: CAD a vačka.Než se pustíme do stručné historie obou, zde je přehled.
CAD programy podporují digitální tvorbu, úpravu a sdílení 2D nebo 3D objektů.Program vačky umožňuje vybrat nástroje, materiály a další podmínky pro operace řezání.Jako inženýr, i když jste dokončili všechny CAD práce a znáte vzhled dílů, které chcete, frézka nezná velikost nebo tvar frézy, kterou chcete použít, ani podrobnosti o velikosti vašeho materiálu popř. typ.
Program vačky používá model vytvořený inženýrem v CAD pro výpočet pohybu nástroje v materiálu.Tyto výpočty pohybu, nazývané dráhy nástroje, jsou automaticky generovány vačkovým programem pro dosažení maximální účinnosti.Některé moderní vačkové programy mohou také na obrazovce simulovat, jak stroj používá nástroj podle vašeho výběru k řezání materiálů.Namísto opakovaných řezných zkoušek na skutečných obráběcích strojích může ušetřit opotřebení nástroje, čas zpracování a spotřebu materiálu.
Původ moderního CAD lze vysledovat až do roku 1957. Program s názvem Pronto vyvinutý počítačovým vědcem Patrickem J. Hanrattym je uznáván jako otec cad/cam.V roce 1971 také vyvinul široce používaný program Adam, což je interaktivní grafický designový, kreslicí a výrobní systém napsaný ve FORTRANu, zaměřený na všemocnost napříč platformami.„Průmysloví analytici odhadují, že 70 % všech dnes dostupných 3D mechanických CAD/CAM systémů lze vysledovat zpět k původnímu kódu Hanrattyho,“ uvedla Kalifornská univerzita v Irvine, kde v té době prováděl výzkum.“
Kolem roku 1967 se Patrick J. Hanratty věnoval počítačově podporovanému návrhu počítačů s integrovanými obvody (CADIC).
V roce 1960 byl mezi dvěma programy Hanratty vyvinut průkopnický program Sketchpad Ivana Sutherlanda, který jako první používal plně grafické uživatelské rozhraní.
Stojí za zmínku, že AutoCAD, spuštěný společností Autodesk v roce 1982, je prvním 2D CAD programem speciálně pro osobní počítače spíše než pro sálové počítače.V roce 1994 vytvořil AutoCAD R13 program kompatibilní s 3D návrhem.V roce 1995 byl vydán SolidWorks s jasným cílem usnadnit navrhování CAD širšímu publiku a poté byl v roce 1999 spuštěn Autodesk Inventor, který se stal intuitivnějším.
V polovině 80. let 20. století populární škálovatelné grafické demo AutoCADu ukazovalo naši sluneční soustavu v kilometrech 1:1.Můžete si dokonce přiblížit Měsíc a přečíst si plaketu na lunárním přistávacím modulu Apollo.
Je nemožné hovořit o vývoji CNC strojů, aniž bychom vzdali hold tvůrcům softwaru, kteří se zavázali snížit vstupní práh digitálního designu a učinit jej použitelným pro všechny úrovně dovedností.V současnosti je Autodesk fusion 360 na špici.(ve srovnání s podobným softwarem, jako je Mastercam, UGNX a PowerMILL, tento výkonný cad/cam software nebyl v Číně otevřen.) je to „první 3D CAD, cam a CAE nástroj svého druhu, který dokáže propojit celý vývoj vašeho produktu proces na cloudovou platformu vhodnou pro PC, MAC a mobilní zařízení.“Tento výkonný softwarový produkt je zdarma pro studenty, pedagogy, kvalifikované začínající podniky a amatéry.
Rané kompaktní CNC obráběcí stroje
Jako jeden z průkopníků a předchůdců kompaktních CNC obráběcích strojů byl Ted hall, zakladatel nástrojů pro roboty, profesorem neurovědy na Duke University.Ve volném čase rád vyrábí lodě z překližky.Hledal nástroj, kterým bylo snadné řezat překližku, ale i cena za použití CNC frézek v té době přesáhla 50 000 dolarů.V roce 1994 ukázal skupině lidí kompaktní mlýn, který navrhl ve své dílně, a zahájil tak cestu společnosti.
Z továrny na stolní počítač: MTM snap
V roce 2001 založil Massachusetts Institute of Technology (MIT) nové centrum bitů a atomů, které je sesterskou laboratoří MIT Media Laboratory a vede jej vizionářský profesor Neil Gershenfeld.Gershenfeld je považován za jednoho ze zakladatelů konceptu Fab Lab (Manufacturing Laboratory).S podporou ceny 13,75 milionů amerických dolarů za výzkum informačních technologií od National Science Foundation začalo bit and atom Center (CBA) hledat pomoc při vytvoření sítě malých studií, která by veřejnosti poskytla osobní digitální výrobní nástroje.
Předtím, v roce 1998, Gershenfeld otevřel kurz nazvaný „jak vyrobit (téměř) cokoliv“ na Massachusetts Institute of Technology, aby seznámil studenty technických oborů s drahými průmyslovými výrobními stroji, ale jeho kurz přitahoval studenty z různých prostředí, včetně umění a designu. a architektura.To se stalo základem revoluce osobní digitální výroby.
Jedním z projektů zrozených z CBA jsou stroje, které vyrábějí (MTM), který se zaměřuje na vývoj rychlých prototypů, které lze použít v laboratořích továren na výrobu waferů.Jedním ze strojů zrozených v tomto projektu je stolní CNC frézka MTM snap vytvořená studenty Jonathanem wardem, Nadyou Peekem a Davidem Mellisem v roce 2011. Použití odolného plastu HDPE (vyříznutého z kuchyňského prkénka) na velkém dílenském CNC Tato 3osá frézka běží na levném mikrokontroléru Arduino a dokáže přesně frézovat vše od PCB po pěnu a dřevo.Zároveň se instaluje na desktop, je přenosný a cenově dostupný.
V té době se sice někteří výrobci CNC frézek jako shopbot a epilog pokoušeli vydávat menší a levnější stolní verze frézek, ale stále byly poměrně drahé.
MTM snap vypadá jako hračka, ale zcela změnil stolní frézování.
V duchu skutečné Fab Lab se tým MTM snap dokonce podělil o svůj kusovník, takže si ho můžete vyrobit sami.
Krátce po vytvoření MTM snap spolupracoval člen týmu Jonathan ward s inženýry Mikem Esteem a Forrestem greenem a materiálovou vědkyní Danielle applestoneovou na realizaci projektu financovaného agenturou DARPA nazvaného mentor (výrobní experiment a propagace), aby „sloužil 21. století“.
Tým pracoval v otherlab v San Franciscu, rekombinoval a znovu prozkoumal design MTM snap obráběcího stroje s cílem vyrobit stolní CNC frézku s rozumnou cenou, přesností a snadným použitím.Pojmenovali ji othermill, což je předchůdce stolní frézky na PCB Bantam tools.
Evoluce tří generací othermill
V květnu 2013 tým společnosti other machine Co. úspěšně zahájil crowdfundingovou aktivitu.O měsíc později, v červnu, spustily shopbot tools kampaň (také úspěšnou) na přenosný CNC stroj s názvem handibot, který je určen k použití přímo na pracovním webu.Hlavní předností těchto dvou strojů je, že doprovodný software – otherplan a fabmo – jsou navrženy tak, aby se staly intuitivními a snadno použitelnými programy WYSIWYG, takže CNC zpracování může používat široké publikum.Jak dokazuje podpora těchto dvou projektů, komunita je na tento typ inovace samozřejmě připravena.
Ikonická jasně žlutá rukojeť Handibot oznamuje jeho přenositelnost.
Nepřetržitý trend od továrny až po stolní počítače
Od uvedení prvního stroje do komerčního využití v roce 2013 byl počítačový digitální výrobní stroj modernizován.CNC frézky nyní zahrnují všechny typy CNC strojů od továren po stolní počítače, od ohýbaček drátu po pletací stroje, vakuové tvarovací stroje, stroje na řezání vodním paprskem, laserové řezací stroje atd.
Typy CNC obráběcích strojů přenášených z továrních dílen na stolní počítače neustále rostou.
Cílem vývoje laboratoře Fab, původně zrozené na MIT, je popularizovat výkonné, ale drahé digitální výrobní stroje, vybavit chytré hlavy nástroji a přenést jejich nápady do fyzického světa.Pouze zkušení lidé mohou pomocí těchto nástrojů získat minulé profesionály.Revoluce výroby stolních počítačů nyní tento přístup dále posouvá, od laboratoří Fab až po osobní dílny, a to výrazným snížením nákladů při zachování profesionální přesnosti.
Jak tato trajektorie pokračuje, dochází k vzrušujícímu novému vývoji v integraci umělé inteligence (AI) do výroby stolních počítačů a digitálního designu.To, jak tento vývoj nadále ovlivní výrobu a inovace, se teprve uvidí, ale od éry počítačů pokojové velikosti a výkonných výrobních nástrojů zcela vázaných na velké instituce a společnosti jsme ušli dlouhou cestu.Moc je nyní v našich rukou.
Čas odeslání: 19. července 2022