Kasaysayan ng teknolohiya sa pagpoproseso ng CNC, Bahagi 3: mula sa factory workshop hanggang sa desktop

news3img1

Kung paano lumipat ang tradisyonal na mekanikal, laki ng silid na CNC machine sa mga desktop machine (gaya ng Bantam tools desktop CNC milling machine at Bantam tools desktop PCB milling machine) ay dahil sa pagbuo ng mga personal na computer, microcontroller at iba pang bahagi ng electronic equipment.Kung wala ang mga pag-unlad na ito, ang makapangyarihan at compact na mga tool sa makina ng CNC ay hindi magiging posible ngayon.

Sa pamamagitan ng 1980, ang ebolusyon ng control engineering at ang timetable para sa pagbuo ng electronic at computer na suporta.

news3img2

Liwayway ng personal na computer

Noong 1977, tatlong "microcomputers" ang inilabas nang sabay-sabay - Apple II, pet 2001 at TRS-80 - noong Enero 1980, inihayag ng byte magazine na "dumating na ang panahon ng mga handa na personal na computer".Ang pagbuo ng mga personal na computer ay mabilis na na-upgrade mula noon, nang ang kumpetisyon sa pagitan ng mansanas at IBM ay bumagsak at dumaloy.

Noong 1984, inilabas ng Apple ang klasikong Macintosh, ang unang mass-produced mouse driven personal computer na may graphical user interface (GUI).Ang Macintosh ay may kasamang macpaint at macwrite (na nagpapasikat sa mga aplikasyon ng WYSIWYG WYSIWYG).Nang sumunod na taon, sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa adobe, isang bagong graphics program ang inilunsad, na naglatag ng pundasyon para sa computer aided design (CAD) at computer aided manufacturing (CAM).

news3img3

Pagbuo ng mga programang CAD at cam

Ang tagapamagitan sa pagitan ng computer at CNC machine tool ay dalawang pangunahing programa: CAD at cam.Bago natin suriin ang maikling kasaysayan ng pareho, narito ang isang pangkalahatang-ideya.

Sinusuportahan ng mga programang CAD ang digital na paglikha, pagbabago, at pagbabahagi ng mga 2D o 3D na bagay.Pinapayagan ka ng cam program na pumili ng mga tool, materyales, at iba pang mga kondisyon para sa mga operasyon ng pagputol.Bilang isang inhinyero, kahit na natapos mo na ang lahat ng gawaing CAD at alam mo ang hitsura ng mga bahagi na gusto mo, hindi alam ng milling machine ang laki o hugis ng milling cutter na gusto mong gamitin, o ang mga detalye ng iyong materyal na laki o uri.

Ginagamit ng cam program ang modelong nilikha ng Engineer sa CAD upang kalkulahin ang paggalaw ng tool sa materyal.Ang mga kalkulasyon ng paggalaw na ito, na tinatawag na tool path, ay awtomatikong binuo ng cam program upang makamit ang pinakamataas na kahusayan.Ang ilang mga modernong cam program ay maaari ding gayahin sa screen kung paano ginagamit ng makina ang tool na iyong pinili upang mag-cut ng mga materyales.Sa halip na paulit-ulit na i-cut ang mga pagsubok sa aktwal na mga tool sa makina, makakatipid ito ng pagkasuot ng tool, oras ng pagproseso at pagkonsumo ng materyal.

Ang pinagmulan ng modernong CAD ay maaaring masubaybayan noong 1957. Ang programang pinangalanang Pronto na binuo ng computer scientist na si Patrick J. Hanratty ay kinikilala bilang ama ng cad/cam.Noong 1971, binuo din niya ang malawakang ginagamit na programang Adam, na isang interactive na graphic na disenyo, pagguhit at sistema ng pagmamanupaktura na nakasulat sa FORTRAN, na naglalayon sa cross platform omnipotence."Tinatantya ng mga analyst ng industriya na 70% ng lahat ng 3-D Mechanical cad/cam system na magagamit ngayon ay maaaring masubaybayan pabalik sa orihinal na code ni Hanratty," sabi ng University of California Irvine, kung saan siya nagsagawa ng pananaliksik noong panahong iyon.

Sa paligid ng 1967, inilaan ni Patrick J. Hanratty ang kanyang sarili sa computer-aided na disenyo ng integrated circuit (CADIC) na mga computer.

balita3img4

 

Noong 1960, ang pangunguna sa programang Sketchpad ng Ivan Sutherland ay binuo sa pagitan ng dalawang programa ng Hanratty, na siyang unang program na gumamit ng isang buong graphical na user interface.

balita3img5

Kapansin-pansin na ang AutoCAD, na inilunsad ng Autodesk noong 1982, ay ang unang 2D CAD program na partikular para sa mga personal na computer kaysa sa mga mainframe na computer.Noong 1994, ginawa ng AutoCAD R13 ang programa na katugma sa 3D na disenyo.Noong 1995, inilabas ang SolidWorks na may malinaw na layunin na gawing mas madali ang disenyo ng CAD para sa mas malawak na madla, at pagkatapos ay inilunsad ang Autodesk Inventor noong 1999, na naging mas intuitive.

Noong kalagitnaan ng 1980s, ipinakita ng isang sikat na scalable graphic AutoCAD demo ang ating solar system sa 1:1 kilometro.Maaari ka ring mag-zoom in sa buwan at basahin ang plake sa Apollo lunar lander.

balita3img6

Imposibleng pag-usapan ang tungkol sa pagbuo ng mga CNC machine nang hindi nagbibigay ng parangal sa mga tagalikha ng software na nakatuon sa pagbabawas ng entry threshold ng digital na disenyo at ginagawa itong naaangkop sa lahat ng antas ng kasanayan.Sa kasalukuyan, ang Autodesk fusion 360 ay nasa unahan.(kumpara sa mga katulad na software gaya ng Mastercam, UGNX at PowerMILL, ang makapangyarihang cad/cam software na ito ay hindi pa nabubuksan sa China.) ito ay “ang unang 3D CAD, cam at CAE tool ng uri nito, na maaaring kumonekta sa iyong buong pagbuo ng produkto proseso sa cloud based na platform na angkop para sa PC, MAC at mga mobile device."Ang makapangyarihang produkto ng software na ito ay libre para sa mga mag-aaral, tagapagturo, mga kwalipikadong start-up at baguhan.

Maagang compact CNC machine tool

Bilang isa sa mga pioneer at ninuno ng mga compact CNC machine tool, si Ted hall, ang tagapagtatag ng shopbot tool, ay isang propesor ng Neuroscience sa Duke University.Sa kanyang bakanteng oras, mahilig siyang gumawa ng mga bangkang plywood.Naghanap siya ng tool na madaling mag-cut ng plywood, ngunit kahit na ang presyo ng paggamit ng CNC milling machine noong panahong iyon ay lumampas sa $50000.Noong 1994, ipinakita niya sa isang grupo ng mga tao ang compact mill na idinisenyo niya sa kanyang workshop, kaya sinimulan ang paglalakbay ng kumpanya.

balita3img7

Mula sa factory hanggang desktop: MTM snap

Noong 2001, ang Massachusetts Institute of Technology (MIT) ay nagtatag ng isang bagong bit at atom center, na siyang kapatid na Laboratory ng MIT Media Laboratory, at pinamumunuan ng visionaryong Propesor na si Neil Gershenfeld.Si Gershenfeld ay itinuturing na isa sa mga nagtatag ng konsepto ng Fab Lab (Manufacturing Laboratory).Sa suporta ng US $13.75 million information technology research award mula sa National Science Foundation, ang bit and atom Center (CBA) ay nagsimulang humingi ng tulong upang lumikha ng isang maliit na network ng studio upang mabigyan ang publiko ng mga personal na digital manufacturing tool.

Bago iyon, noong 1998, nagbukas si Gershenfeld ng kursong tinatawag na "paano gumawa (halos) kahit ano" sa Massachusetts Institute of technology upang ipakilala ang mga teknikal na estudyante sa mga mamahaling makinang pang-industriya na pagmamanupaktura, ngunit ang kanyang kurso ay nakaakit ng mga mag-aaral mula sa iba't ibang background, kabilang ang sining, disenyo. at arkitektura.Ito ang naging pundasyon ng personal na digital na rebolusyon sa pagmamanupaktura.

Isa sa mga proyektong isinilang ng CBA ay machines that make (MTM), na nakatutok sa pagbuo ng mabilis na mga prototype na maaaring magamit sa mga laboratoryo ng pabrika ng ostiya.Isa sa mga makinang isinilang sa proyektong ito ay ang MTM snap desktop CNC milling machine na nilikha ng mga mag-aaral na sina Jonathan ward, Nadya peek at David Mellis noong 2011. Gamit ang heavy-duty snap HDPE plastic (pinutol mula sa kitchen chopping board) sa isang malaking shopbot CNC milling machine, ang 3-axis na milling machine na ito ay tumatakbo sa isang murang Arduino microcontroller, at maaaring tumpak na gilingin ang lahat mula sa PCB hanggang sa foam at kahoy.Kasabay nito, naka-install ito sa desktop, portable at abot-kayang.

Noong panahong iyon, kahit na sinusubukan ng ilang mga tagagawa ng CNC milling machine gaya ng shopbot at epilog na maglabas ng mas maliit at mas murang mga desktop na bersyon ng milling machine, medyo mahal pa rin ang mga ito.
Ang MTM snap ay mukhang isang laruan, ngunit ganap nitong binago ang desktop milling.

Sa diwa ng isang tunay na Fab Lab, ibinahagi pa ng MTM snap team ang kanilang bill of materials para ikaw mismo ang gumawa nito.

Di-nagtagal pagkatapos ng paglikha ng snap ng MTM, ang miyembro ng koponan na si Jonathan ward ay nakipagtulungan sa mga inhinyero na sina Mike Estee at Forrest green at mga materyales na siyentipiko na si Danielle applestone upang isagawa ang isang proyektong pinondohan ng DARPA na tinatawag na mentor (eksperimento sa pagmamanupaktura at promosyon) upang "maglingkod sa ika-21 siglo."

Ang koponan ay nagtrabaho sa otherlab sa San Francisco, muling pinagsama at muling sinuri ang disenyo ng MTM snap machine tool, na may layuning gumawa ng desktop CNC milling machine na may makatwirang presyo, katumpakan at kadalian ng paggamit.Pinangalanan nila itong othermill, na siyang hinalinhan ng Bantam tools desktop PCB milling machine.

balita3img8

Ebolusyon ng tatlong henerasyon ng othermill

Noong Mayo, 2013, matagumpay na naglunsad ng aktibidad ng crowdfunding ang team ng iba pang machine Co.Makalipas ang isang buwan, noong Hunyo, naglunsad ang mga tool ng shopbot ng kampanya (matagumpay din) para sa isang portable CNC machine na tinatawag na handibot, na idinisenyo upang magamit nang direkta sa website ng trabaho.Ang pangunahing kalidad ng dalawang makinang ito ay ang kasamang software – otherplan at fabmo – ay idinisenyo upang maging intuitive at madaling gamitin na mga programang WYSIWYG, ayon sa pagkakabanggit, upang ang malawak na madla ay makagamit ng pagproseso ng CNC.Malinaw, habang pinatutunayan ng suporta ng dalawang proyektong ito, handa ang komunidad para sa ganitong uri ng pagbabago.

Ang iconic na maliwanag na dilaw na hawakan ng Handibot ay nag-aanunsyo ng kakayahang dalhin nito.

balita3img9

Patuloy na trend mula factory hanggang desktop

Mula nang gamitin ang unang makina noong 2013, na-upgrade ang desktop digital manufacturing movement.Kasama na ngayon sa mga CNC milling machine ang lahat ng uri ng CNC machine mula sa mga pabrika hanggang sa mga desktop, mula sa wire bending machine hanggang sa knitting machine, vacuum forming machine, water jet cutting machine, laser cutting machine, atbp.

Ang mga uri ng CNC machine tool na inilipat mula sa mga factory workshop patungo sa mga desktop ay patuloy na lumalaki.

news3img

Ang layunin ng pagpapaunlad ng laboratoryo ng Fab, na orihinal na isinilang sa MIT, ay gawing popular ang makapangyarihan ngunit mamahaling mga digital na makina sa pagmamanupaktura, braso ang matalinong pag-iisip ng mga tool, at dalhin ang kanilang mga ideya sa pisikal na mundo.Tanging mga may karanasang tao lamang ang makakakuha ng mga nakaraang propesyonal gamit ang mga tool na ito.Ngayon, ang rebolusyon sa paggawa ng desktop ay higit na isinusulong ang diskarteng ito, mula sa mga laboratoryo ng Fab hanggang sa mga personal na workshop, sa pamamagitan ng makabuluhang pagbawas ng mga gastos habang pinapanatili ang propesyonal na katumpakan.

Habang nagpapatuloy ang trajectory na ito, may mga kapana-panabik na bagong development sa pagsasama ng artificial intelligence (AI) sa paggawa ng desktop at digital na disenyo.Nananatiling nakikita kung paano patuloy na naaapektuhan ng mga pag-unlad na ito ang pagmamanupaktura at inobasyon, ngunit malayo na ang narating natin mula sa panahon ng mga computer na kasing laki ng kwarto at makapangyarihang mga tool sa pagmamanupaktura na ganap na nakatali sa malalaking institusyon at kumpanya.Nasa ating mga kamay ngayon ang kapangyarihan.


Oras ng post: Hul-19-2022