Prelazak tradicionalnih mehaničkih CNC strojeva veličine prostorije na stolne strojeve (kao što su stolna CNC glodalica Bantam tools i stolna PCB glodalica Bantam tools) posljedica je razvoja osobnih računala, mikrokontrolera i ostalih komponenti elektroničke opreme.Bez ovih dostignuća danas ne bi bili mogući snažni i kompaktni CNC alatni strojevi.
Do 1980., evolucija kontrolnog inženjerstva i vremenski raspored za razvoj elektroničke i računalne podrške.
Praskozorje osobnog računala
Godine 1977. istovremeno su puštena u prodaju tri “mikroračunala” – Apple II, pet 2001 i TRS-80 – u siječnju 1980. časopis byte objavio je da je “došla era gotovih osobnih računala”.Razvoj osobnih računala ubrzano je napredovao od tada, kada je konkurencija između Applea i IBM-a jenjavala.
Do 1984. Apple je izdao klasični Macintosh, prvo masovno proizvedeno osobno računalo pokretano mišem s grafičkim korisničkim sučeljem (GUI).Macintosh dolazi s macpaint i macwrite (koji populariziraju WYSIWYG WYSIWYG aplikacije).Sljedeće godine, kroz suradnju s adobeom, lansiran je novi grafički program koji je postavio temelje za računalo potpomognuto projektiranje (CAD) i računalom potpomognutu proizvodnju (CAM).
Izrada CAD i cam programa
Posrednik između računala i CNC alatnog stroja su dva osnovna programa: CAD i cam.Prije nego što uđemo u kratku povijest oba, evo pregleda.
CAD programi podržavaju digitalno stvaranje, modificiranje i dijeljenje 2D ili 3D objekata.Program cam vam omogućuje odabir alata, materijala i drugih uvjeta za operacije rezanja.Kao inženjer, čak i ako ste dovršili sav CAD rad i znate izgled dijelova koje želite, glodalica ne zna veličinu ili oblik glodala koje želite koristiti, ili pojedinosti o veličini vašeg materijala ili tip.
Program cam koristi model koji je izradio inženjer u CAD-u za izračunavanje kretanja alata u materijalu.Ove izračune gibanja, zvane putanje alata, automatski generira program bregaste osovine kako bi se postigla maksimalna učinkovitost.Neki moderni cam programi također mogu simulirati na zaslonu kako stroj koristi alat po vašem izboru za rezanje materijala.Umjesto iznova i iznova testiranja rezanja na stvarnim alatnim strojevima, može uštedjeti trošenje alata, vrijeme obrade i potrošnju materijala.
Podrijetlo modernog CAD-a može se pratiti do 1957. godine. Program pod nazivom Pronto koji je razvio računalni znanstvenik Patrick J. Hanratty smatra se ocem cad/cam-a.Godine 1971. također je razvio široko korišteni program Adam, koji je interaktivni grafički dizajn, sustav za crtanje i proizvodnju napisan u FORTRAN-u, s ciljem svemoći više platformi."Industrijski analitičari procjenjuju da se 70% svih 3-D mehaničkih cad/cam sustava koji su danas dostupni može pratiti unatrag do Hanrattyjevog izvornog koda", rekao je Sveučilište Kalifornije Irvine, gdje je u to vrijeme proveo istraživanje.
Oko 1967. Patrick J. Hanratty posvetio se računalno potpomognutom dizajnu računala s integriranim krugom (CADIC).
Godine 1960. između dva Hanrattyjeva programa razvijen je pionirski program Sketchpad Ivana Sutherlanda, koji je bio prvi program koji je koristio potpuno grafičko korisničko sučelje.
Vrijedno je napomenuti da je AutoCAD, koji je pokrenuo Autodesk 1982. godine, prvi 2D CAD program posebno za osobna računala, a ne za velika računala.Do 1994. AutoCAD R13 učinio je program kompatibilnim s 3D dizajnom.Godine 1995. SolidWorks je izdan s jasnom svrhom da olakša CAD dizajn široj publici, a zatim je 1999. lansiran Autodesk Inventor, koji je postao intuitivniji.
Sredinom 1980-ih, popularna skalabilna grafička demonstracija AutoCAD-a prikazala je naš solarni sustav u 1:1 kilometrima.Možete čak i zumirati mjesec i pročitati ploču na lunarnom lenderu Apollo.
Nemoguće je govoriti o razvoju CNC strojeva bez odavanja počasti kreatorima softvera koji su predani smanjenju ulaznog praga digitalnog dizajna i učiniti ga primjenjivim na svim razinama vještina.Trenutno je Autodesk fusion 360 na čelu.(U usporedbi sa sličnim softverom kao što su Mastercam, UGNX i PowerMILL, ovaj moćni cad/cam softver nije otvoren u Kini.) to je „prvi 3D CAD, cam i CAE alat te vrste, koji može povezati vaš cijeli razvoj proizvoda obraditi na platformu temeljenu na oblaku prikladnu za PC, MAC i mobilne uređaje.”Ovaj moćni softverski proizvod besplatan je za studente, nastavnike, kvalificirane početnike i amatere.
Rani kompaktni CNC alatni strojevi
Kao jedan od pionira i predaka kompaktnih CNC alatnih strojeva, Ted Hall, osnivač shopbot alata, bio je profesor neuroznanosti na Sveučilištu Duke.U slobodno vrijeme voli izrađivati čamce od šperploče.Tražio je alat kojim je lako rezati šperploču, ali čak je i cijena korištenja CNC glodalica u to vrijeme prelazila 50 000 dolara.Godine 1994. pokazao je grupi ljudi kompaktni mlin koji je dizajnirao u svojoj radionici, čime je započeo put tvrtke.
Od tvornice do stolnog računala: MTM snap
Godine 2001. Massachusetts Institute of Technology (MIT) osnovao je novi centar za bitove i atome, koji je sestrinski laboratorij MIT Media Laboratory, a vodi ga vizionarski profesor Neil Gershenfeld.Gershenfeld se smatra jednim od utemeljitelja koncepta Fab Lab (Manufacturing Laboratory).Uz potporu nagrade za istraživanje informacijske tehnologije u iznosu od 13,75 milijuna američkih dolara Nacionalne zaklade za znanost, Bit and Atom Center (CBA) počeo je tražiti pomoć za stvaranje male studijske mreže kako bi javnosti pružio osobne alate za digitalnu proizvodnju.
Prije toga, 1998., Gershenfeld je otvorio tečaj pod nazivom "kako napraviti (gotovo) bilo što" na Massachusetts Institute of Technology kako bi studente tehnike upoznao sa skupim industrijskim proizvodnim strojevima, ali njegov je tečaj privukao studente iz različitih sredina, uključujući umjetnost, dizajn i arhitektura.To je postao temelj revolucije osobne digitalne proizvodnje.
Jedan od projekata koje je proizveo CBA je Machines that make (MTM), koji se fokusira na razvoj brzih prototipova koji se mogu koristiti u laboratorijima tvornice napolitanki.Jedan od strojeva rođenih u ovom projektu je MTM snap stolna CNC glodalica koju su stvorili studenti Jonathan Ward, Nadya peek i David Mellis 2011. Koristeći snap HDPE plastiku za teške uvjete (izrezanu s kuhinjske daske za rezanje) na velikom shopbot CNC-u glodalica, ova 3-osna glodalica radi na jeftinom Arduino mikrokontroleru i može precizno glodati sve od PCB-a do pjene i drva.Istovremeno je instaliran na radnoj površini, prenosiv i pristupačan.
U to vrijeme, iako su neki proizvođači CNC glodalica kao što su shopbot i epilog pokušavali izbaciti manje i jeftinije stolne verzije glodalica, one su još uvijek bile prilično skupe.
MTM snap izgleda kao igračka, ali je potpuno promijenio stolno glodanje.
U duhu pravog Fab Laba, MTM snap tim je čak podijelio svoj popis materijala tako da ga možete sami izraditi.
Ubrzo nakon stvaranja MTM snap-a, član tima Jonathan Ward radio je s inženjerima Mikeom Esteejem i Forrest Greenom te znanstvenicom za materijale Danielle applestone kako bi proveli projekt koji je financirala DARPA pod nazivom mentor (proizvodni eksperiment i promocija) kako bi "služili 21. stoljeću".
Tim je radio u otherlabu u San Franciscu, rekombinirao i ponovno ispitao dizajn MTM snap alatnog stroja, s ciljem proizvodnje stolne CNC glodalice s razumnom cijenom, preciznošću i jednostavnošću upotrebe.Nazvali su ga othermill, što je prethodnik stolne PCB glodalice Bantam tools.
Evolucija triju generacija othermill-a
U svibnju 2013. tim tvrtke other machine Co. uspješno je pokrenuo aktivnost grupnog financiranja.Mjesec dana kasnije, u lipnju, shopbot tools pokrenuo je kampanju (također uspješnu) za prijenosni CNC stroj nazvan handibot, koji je dizajniran za korištenje izravno na radnoj web stranici.Glavna kvaliteta ova dva stroja je da su popratni softver – otherplan i fabmo – dizajnirani da postanu intuitivni i jednostavni WYSIWYG programi, tako da široka publika može koristiti CNC obradu.Očito, kao što potpora ova dva projekta dokazuje, zajednica je spremna za ovu vrstu inovacija.
Handibot-ova ikonična jarko žuta ručka najavljuje njegovu prenosivost.
Kontinuirani trend od tvornice do stolnog računala
Otkako je prvi stroj stavljen u komercijalnu upotrebu 2013., pokret digitalne proizvodnje stolnih računala je nadograđen.CNC glodalice sada uključuju sve vrste CNC strojeva od tvornica do stolnih računala, od strojeva za savijanje žice do strojeva za pletenje, strojeva za vakuumsko oblikovanje, strojeva za rezanje vodenim mlazom, strojeva za lasersko rezanje itd.
Tipovi CNC alatnih strojeva koji se iz tvorničkih radionica prenose na stolna računala u stalnom su porastu.
Razvojni cilj laboratorija Fab, izvorno rođenog na MIT-u, je popularizirati moćne, ali skupe digitalne proizvodne strojeve, naoružati pametne umove alatima i prenijeti njihove ideje u fizički svijet.Samo iskusni ljudi mogu s ovim alatima dobiti profesionalce iz prošlosti.Sada, revolucija u proizvodnji stolnih računala dalje unapređuje ovaj pristup, od Fab laboratorija do osobnih radionica, značajno smanjujući troškove uz održavanje profesionalne točnosti.
Kako se ova putanja nastavlja, postoje uzbudljivi novi razvoji u integraciji umjetne inteligencije (AI) u proizvodnju stolnih računala i digitalni dizajn.Ostaje za vidjeti kako će ti razvoji i dalje utjecati na proizvodnju i inovacije, ali prešli smo dug put od ere računala veličine sobe i moćnih proizvodnih alata koji su u potpunosti vezani za velike institucije i tvrtke.Moć je sada u našim rukama.
Vrijeme objave: 19. srpnja 2022