Skiednis fan CNC-ferwurkingstechnology, diel 3: fan fabrykworkshop oant buroblêd

nijs3img1

Hoe tradisjonele meganyske, keamergrutte CNC-masines oergean nei buroblêdmasines (lykas Bantam-ark-buroblêd CNC-frezenmasjine en Bantam-ark-buroblêd PCB-frezenmasjine) komt troch de ûntwikkeling fan persoanlike kompjûters, mikrocontrollers en oare komponinten fan elektroanyske apparatuer. Sûnder dizze ûntjouwings soe krêftige en kompakte CNC-masjine-ark hjoed net mooglik wêze.

Troch 1980, de evolúsje fan kontrôle engineering en it skema foar de ûntwikkeling fan elektroanyske en kompjûter stipe.

nijs3img2

Dawn fan persoanlike kompjûter

Yn 1977 waarden trije "mikrokompjûters" tagelyk frijlitten - Apple II, pet 2001 en TRS-80 - yn jannewaris 1980 kundige byte tydskrift oan dat "it tiidrek fan klearmakke persoanlike kompjûters is oankommen". De ûntwikkeling fan persoanlike kompjûters is rap opwurdearre sûnt doe, doe't de konkurrinsje tusken appel en IBM ebbed en streamde.

Tsjin 1984 brocht Apple de klassike Macintosh út, de earste massaprodusearre mûsoandreaune persoanlike kompjûter mei in grafyske brûkersynterface (GUI). Macintosh komt mei macpaint en macwrite (dy't WYSIWYG WYSIWYG-applikaasjes popularisearje). It folgjende jier, troch gearwurking mei Adobe, waard in nij grafysk programma lansearre, dat de basis lein foar komputer-assistearre ûntwerp (CAD) en komputer-assistearre manufacturing (CAM).

nijs3img3

Untwikkeling fan CAD- en cam-programma's

De tuskenpersoan tusken kompjûter en CNC masine ark is twa basis programma: CAD en cam. Foardat wy yn 'e koarte skiednis fan beide dûke, is hjir in oersjoch.

CAD-programma's stypje de digitale skepping, modifikaasje en dielen fan 2D- as 3D-objekten. De cam programma kinne jo selektearje ark, materialen, en oare betingsten foar cutting operaasjes. As yngenieur, sels as jo al it CAD-wurk hawwe foltôge en it uterlik kenne fan 'e dielen dy't jo wolle, wit de freesmasine net de grutte of foarm fan 'e frees dy't jo wolle brûke, of de details fan jo materiaalgrutte of type.

It cam-programma brûkt it model makke troch de yngenieur yn CAD om de beweging fan it ark yn it materiaal te berekkenjen. Dizze bewegingsberekkeningen, neamd arkpaden, wurde automatysk generearre troch it nokkenprogramma om maksimale effisjinsje te berikken. Guon moderne cam-programma's kinne ek op it skerm simulearje hoe't de masine it ark fan jo kar brûkt om materialen te snijen. Yn stee fan wer en wer tests op eigentlike masine-ark te snijen, kin it arkwear, ferwurkingstiid en materiaalferbrûk besparje.

De oarsprong fan moderne CAD kin werom nei 1957. It programma neamd Pronto ûntwikkele troch kompjûter wittenskipper Patrick J. Hanratty wurdt erkend as de heit fan cad / cam. Yn 1971 ûntwikkele er ek it in soad brûkte programma Adam, dat is in ynteraktyf grafysk ûntwerp, tekenjen en fabrikaazjesysteem skreaun yn FORTRAN, mei as doel om cross-platfoarm almacht te krijen. "Yndustry analysten skatte dat 70% fan alle 3-D meganyske cad / cam systemen dy't hjoed beskikber binne, kinne weromfierd wurde nei Hanratty's orizjinele koade," sei de Universiteit fan Kalifornje Irvine, wêr't hy it ûndersyk op dat stuit die.

Om 1967 hinne wijde Patrick J. Hanratty him oan it komputer-stipe ûntwerp fan yntegreare circuit (CADIC) kompjûters.

nijs3img4

 

Yn 1960 waard it pioniersprogramma Sketchpad fan Ivan Sutherland ûntwikkele tusken de twa programma's fan Hanratty, dat wie it earste programma dat in folsleine grafyske brûkersynterface brûkte.

nijs3img5

It is de muoite wurdich op te merken dat AutoCAD, lansearre troch Autodesk yn 1982, it earste 2D CAD-programma is spesifyk foar persoanlike kompjûters ynstee fan mainframe-kompjûters. Tsjin 1994 makke AutoCAD R13 it programma kompatibel mei 3D-ûntwerp. Yn 1995 waard SolidWorks frijlitten mei it dúdlike doel om CAD-ûntwerp makliker te meitsjen foar in breder publyk, en doe waard Autodesk Inventor lansearre yn 1999, wat mear yntuïtyf waard.

Yn 'e midden fan' e 1980's liet in populêre skalbere grafyske AutoCAD-demo ús sinnestelsel sjen yn 1: 1 kilometer. Jo kinne sels ynzoome op 'e moanne en it plakette lêze op' e Apollo moannelander.

nijs3img6

It is ûnmooglik om te praten oer de ûntwikkeling fan CNC-masines sûnder earbetoan te beteljen oan 'e software-skeppers dy't har ynsette foar it ferminderjen fan de yntreedrompel fan digitaal ûntwerp en it fan tapassing te meitsjen foar alle feardigensnivo's. Op it stuit stiet Autodesk fusion 360 oan 'e foargrûn. (yn ferliking mei ferlykbere software lykas Mastercam, UGNX en PowerMILL, dizze krêftige cad / cam software is net iepene yn Sina.) it is "it earste 3D CAD, cam en CAE ark yn syn soarte, dat kin ferbine jo hiele produkt ûntwikkeling proses nei in wolk basearre platfoarm geskikt foar PC, MAC en mobile apparaten. Dit krêftige softwareprodukt is fergees foar studinten, oplieders, kwalifisearre start-ups en amateurs.

Iere kompakte CNC masine ark

As ien fan 'e pioniers en foarâlden fan kompakte CNC-masjine-ark, wie Ted hall, de grûnlizzer fan shopbot-ark, in heechlearaar Neuroscience oan' e Duke University. Yn syn frije tiid makket er graach tripleksboaten. Hy socht nei in ark dat wie maklik te snijen tripleks, mar sels de priis fan it brûken fan CNC milling masines op dat stuit mear as $ 50000. Yn 1994 liet er in groep minsken de kompakte mûne sjen dy't er yn syn wurkpleats ûntwurp, en sa begûn de reis fan it bedriuw.

nijs3img7

Fan fabryk nei buroblêd: MTM snap

Yn 2001 stifte it Massachusetts Institute of Technology (MIT) in nij bit- en atoomsintrum, dat it susterlaboratoarium is fan it MIT Media Laboratory, en wurdt laat troch de fisioenêr professor Neil Gershenfeld. Gershenfeld wurdt beskôge as ien fan 'e grûnlizzers fan it Fab Lab (Manufacturing Laboratory) konsept. Mei de stipe fan 'e US $ 13.75 miljoen ûndersykspriis foar ynformaasjetechnology fan' e National Science Foundation, begon it bit- en atomsintrum (CBA) help te sykjen om in lyts studionetwurk te meitsjen om it publyk persoanlike digitale produksjeark te foarsjen.

Dêrfoar iepene Gershenfeld yn 1998 in kursus mei de namme "hoe meitsje (hast) alles" oan it Massachusetts Institute of Technology om technyske studinten yn te fieren oan djoere yndustriële produksjemasines, mar syn kursus luts studinten út ferskate eftergrûnen, ynklusyf keunst, ûntwerp en arsjitektuer. Dit is de basis wurden fan 'e persoanlike digitale produksjerevolúsje.

Ien fan 'e projekten berne út CBA is masines dy't meitsje (MTM), dy't him rjochtet op 'e ûntwikkeling fan rappe prototypes dy't kinne wurde brûkt yn wafelfabrykslaboratoaren. Ien fan 'e masines berne yn dit projekt is de MTM snap buroblêd CNC milling masine makke troch studinten Jonathan ward, Nadya peek en David Mellis yn 2011. Mei help fan swiere-duty snap HDPE plestik (knipt út 'e keuken chopping board) op in grutte shopbot CNC milling machine, dizze 3-axis milling masine rint op in lege kosten Arduino microcontroller, en kin sekuer mill alles út PCB oan skom en hout. Tagelyk is it ynstalleare op it buroblêd, draachber en betelber.

Op dat stuit, hoewol't guon CNC milling masine fabrikanten lykas shopbot en epilog besocht te loslitte lytsere en goedkeapere buroblêd ferzjes fan milling masines, se wienen noch frij djoer.
MTM snap liket in boartersguod, mar it is folslein feroare buroblêd milling.

Yn 'e geast fan in wier Fab Lab dielde it MTM-snapteam sels har rekken fan materialen sadat jo it sels kinne meitsje.

Koart nei de oprjochting fan MTM-snap wurke teamlid Jonathan ward mei yngenieurs Mike Estee en Forrest grien en materiaalwittenskipper Danielle applestone om in DARPA-finansierd projekt út te fieren neamd mentor (fabrykseksperimint en promoasje) om "de 21e ieu te tsjinjen."

It team wurke by otherlab yn San Francisco, recombined en re ûndersocht it ûntwerp fan MTM snap machine ark, mei it doel fan it meitsjen fan in buroblêd CNC milling masine mei ridlike priis, krektens en gemak fan gebrûk. Se neamden it othermill, dat is de foargonger fan Bantam ark buroblêd PCB milling machine.

nijs3img8

Evolúsje fan trije generaasjes oare molen

Yn maaie 2013 lansearre it team fan oare machine Co.. mei súkses in crowdfunding aktiviteit. In moanne letter, yn juny, lansearre shopbot-ark in kampanje (ek suksesfol) foar in draachbere CNC-masine neamd handibot, dy't ûntwurpen is om direkt te brûken op 'e wurkwebside. De wichtichste kwaliteit fan dizze twa masines is dat de byhearrende software - otherplan en fabmo - binne ûntworpen om respektivelik yntuïtive en maklik te brûken WYSIWYG-programma's te wurden, sadat in breed publyk CNC-ferwurking kin brûke. Fansels, lykas de stipe fan dizze twa projekten bewiist, is de mienskip klear foar dit soarte fan ynnovaasje.

De byldbepalende helder giele handgreep fan Handibot kundiget syn portabiliteit oan.

nijs3img9

Trochrinnende trend fan fabryk nei buroblêd

Sûnt de earste masine waard yn kommersjeel gebrûk yn 2013 brocht, is de buroblêd digitale produksjebeweging opwurdearre. CNC-frezenmasines omfetsje no alle soarten CNC-masines fan fabriken oant buroblêden, fan draadbûgmasines oant breimasines, fakuümfoarmmasjines, wetterjetsnijmasines, lasersnijmasines, ensfh.

De soarten CNC-masjine-ark oerdroegen fan fabryksworkshops nei buroblêden groeie stadichoan.

nijs3img

It ûntwikkelingsdoel fan it Fab-laboratoarium, oarspronklik berne by MIT, is om krêftige, mar djoere digitale produksjemasines te popularisearjen, tûke geasten te bewapenjen mei ark, en har ideeën yn 'e fysike wrâld te bringen. Allinich betûfte minsken kinne eardere professionals krije mei dizze ark. No fiert de revolúsje fan 'e buroblêdproduksje dizze oanpak fierder foarút, fan Fab-laboratoaren oant persoanlike workshops, troch de kosten signifikant te ferminderjen, wylst de profesjonele krektens behâldt.

As dit trajekt trochgiet, binne d'r spannende nije ûntjouwings yn it yntegrearjen fan keunstmjittige yntelliginsje (AI) yn buroblêdfabryk en digitaal ûntwerp. Hoe't dizze ûntjouwings de produksje en ynnovaasje trochgean te beynfloedzjen, bliuwt te sjen, mar wy binne in lange wei kommen fan it tiidrek fan keamergrutte kompjûters en krêftige produksjeynstruminten folslein bûn oan grutte ynstellingen en bedriuwen. Macht is no yn ús hannen.


Post tiid: Jul-19-2022