Историја ЦНЦ технологије обраде, Део 3: од фабричке радионице до радне површине

невс3имг1

Како традиционалне механичке ЦНЦ машине величине просторије прелазе на десктоп машине (као што су Бантам тоолс десктоп ЦНЦ глодалица и Бантам тоолс десктоп ПЦБ машина за глодање) је због развоја персоналних рачунара, микроконтролера и других компоненти електронске опреме.Без овог развоја, моћне и компактне ЦНЦ машине алатке данас не би биле могуће.

До 1980. године еволуција управљачког инжењерства и временски распоред развоја електронске и рачунарске подршке.

невс3имг2

Зора персоналног рачунара

1977. године, три „микрорачунара” су истовремено пуштена у продају – Аппле ИИ, пет 2001 и ТРС-80 – јануара 1980. магазин бите је објавио да је „стигла ера готових персоналних рачунара”.Развој персоналних рачунара је убрзано унапређен од тада, када је конкуренција између Аппле-а и ИБМ-а опала.

До 1984. године, Аппле је објавио класични Мацинтосх, први масовно произведен лични рачунар са мишем са графичким корисничким интерфејсом (ГУИ).Мацинтосх долази са мацпаинт и мацврите (који популаришу ВИСИВИГ ВИСИВИГ апликације).Следеће године, кроз сарадњу са Адобе-ом, покренут је нови графички програм, чиме су постављени темељи за компјутерски потпомогнуто пројектовање (ЦАД) и компјутерски подржану производњу (ЦАМ).

невс3имг3

Развој ЦАД и цам програма

Посредник између рачунара и ЦНЦ алатне машине су два основна програма: ЦАД и цам.Пре него што уђемо у кратку историју оба, ево прегледа.

ЦАД програми подржавају дигитално креирање, модификацију и дељење 2Д или 3Д објеката.Програм цам вам омогућава да изаберете алате, материјале и друге услове за операције резања.Као инжењер, чак и ако сте завршили све ЦАД радове и знате изглед делова које желите, глодалица не зна величину или облик глодала који желите да користите, нити детаље о величини вашег материјала или тип.

Цам програм користи модел креиран од стране инжењера у ЦАД-у за израчунавање кретања алата у материјалу.Ове калкулације кретања, које се називају путање алата, аутоматски се генеришу од стране програма цам да би се постигла максимална ефикасност.Неки савремени цам програми такође могу да симулирају на екрану како машина користи алат по вашем избору за сечење материјала.Уместо понављања тестова сечења на стварним алатним машинама, може се уштедети хабање алата, време обраде и потрошња материјала.

Порекло модерног ЦАД-а може се пратити до 1957. године. Програм под називом Пронто који је развио компјутерски научник Патрицк Ј. Ханратти је препознат као отац цад/цам.Године 1971. он је такође развио широко коришћени програм Адам, који је интерактивни систем графичког дизајна, цртања и производње написан на ФОРТРАН-у, који има за циљ свемоћ на више платформи.„Аналитичари индустрије процењују да се 70% свих 3-Д механичких цад/цам система доступних данас може пратити до Ханраттијевог оригиналног кода“, рекао је Калифорнијски универзитет Ирвине, где је у то време спровео истраживање.

Око 1967. године, Патрицк Ј. Ханратти се посветио компјутерском пројектовању рачунара са интегрисаним колом (ЦАДИЦ).

невс3имг4

 

Године 1960. развијен је пионирски програм Скетцхпад Ивана Сатерленда између два програма Ханраттија, који је био први програм који је користио потпуни графички кориснички интерфејс.

невс3имг5

Вреди напоменути да је АутоЦАД, који је покренуо Аутодеск 1982. године, први 2Д ЦАД програм посебно за персоналне рачунаре, а не за маинфраме рачунаре.До 1994. године, АутоЦАД Р13 је учинио програм компатибилним са 3Д дизајном.Године 1995. изашао је СолидВоркс са јасном сврхом да олакша ЦАД дизајн широј публици, а затим је 1999. лансиран Аутодеск Инвентор, који је постао интуитивнији.

Средином 1980-их, популарна скалабилна графичка демонстрација АутоЦАД-а показала је наш соларни систем у 1:1 километру.Можете чак и да зумирате месец и прочитате плочу на Аполо лунарном лендеру.

невс3имг6

Немогуће је говорити о развоју ЦНЦ машина без одавања почасти креаторима софтвера који су посвећени смањењу улазног прага дигиталног дизајна и да га учине применљивим на свим нивоима вештина.У овом тренутку, Аутодеск фусион 360 је у првом плану.(у поређењу са сличним софтвером као што су Мастерцам, УГНКС и ПоверМИЛЛ, овај моћни цад/цам софтвер није отворен у Кини.) то је „први 3Д ЦАД, цам и ЦАЕ алат ове врсте, који може да повеже читав развој вашег производа процес на платформу засновану на облаку погодну за ПЦ, МАЦ и мобилне уређаје.”Овај моћни софтверски производ је бесплатан за студенте, едукаторе, квалификоване почетнике и аматере.

Ране компактне ЦНЦ машине алатке

Као један од пионира и предака компактних ЦНЦ алатних машина, Тед Хол, оснивач схопбот алата, био је професор неуронауке на Универзитету Дјук.У слободно време воли да прави чамце од иверице.Тражио је алат који је био лак за сечење шперплоче, али је чак и цена коришћења ЦНЦ машина за глодање у то време премашила 50000 долара.1994. године показао је групи људи компактни млин који је дизајнирао у својој радионици, чиме је започео пут компаније.

невс3имг7

Од фабрике до десктопа: МТМ снап

Године 2001. Масачусетски институт за технологију (МИТ) успоставио је нови бит и атом центар, који је сестринска лабораторија МИТ Лабораторије за медије, а на челу је визионар професор Нил Гершенфелд.Герсхенфелд се сматра једним од оснивача концепта Фаб Лаб (Лабораторија за производњу).Уз подршку Националне фондације за науку у вредности од 13,75 милиона долара за истраживање информационих технологија, центар за бит и атом (ЦБА) почео је да тражи помоћ да створи малу студијску мрежу како би јавности пружио личне алате за дигиталну производњу.

Пре тога, 1998. године, Гершенфелд је отворио курс под називом „како направити (скоро) било шта“ на Технолошком институту у Масачусетсу како би упознао студенте технике са скупим машинама за индустријску производњу, али је његов курс привукао студенте из различитих средина, укључујући уметност, дизајн. и архитектура.Ово је постало темељ револуције личне дигиталне производње.

Један од пројеката насталих у ЦБА јесу машине које праве (МТМ), који се фокусира на развој брзих прототипова који се могу користити у лабораторијама фабрика вафла.Једна од машина рођених у овом пројекту је МТМ десктоп ЦНЦ глодалица коју су креирали студенти Џонатан Ворд, Нађа Пеек и Дејвид Мелис 2011. Користећи чврсту ХДПЕ пластику (изрезану од кухињске даске за сецкање) на великом ЦНЦ-у за радњу машина за глодање, ова 3-осна глодалица ради на јефтином Ардуино микроконтролеру и може прецизно глодати све од ПЦБ-а до пене и дрвета.Истовремено, инсталиран је на десктопу, преносив и приступачан.

У то време, иако су неки произвођачи ЦНЦ глодалица као што су схопбот и епилог покушавали да издају мање и јефтиније десктоп верзије машина за глодање, оне су и даље биле прилично скупе.
МТМ снап изгледа као играчка, али је потпуно променио десктоп глодање.

У духу праве Фаб Лаб-е, МТМ снап тим је чак поделио и своју фабрику материјала тако да можете сами да је направите.

Убрзо након креирања МТМ снап-а, члан тима Џонатан Ворд радио је са инжењерима Мајком Естејем и Форестом Грином и научником о материјалима Данијелом Еплстон на спровођењу пројекта који финансира ДАРПА под називом ментор (експеримент производње и промоција) како би „служили 21. веку“.

Тим је радио у отхерлаб-у у Сан Франциску, рекомбиновао је и поново испитао дизајн МТМ алатне машине за брзу обраду, са циљем да произведе десктоп ЦНЦ глодалицу са разумном ценом, прецизношћу и лакоћом употребе.Назвали су га отхермилл, који је претходник Бантам тоолс десктоп ПЦБ машине за глодање.

невс3имг8

Еволуција три генерације других млин

У мају 2013. године, тим друге машине Цо. успешно је покренуо цровдфундинг активност.Месец дана касније, у јуну, схопбот тоолс покренули су кампању (такође успешну) за преносиву ЦНЦ машину под називом хандибот, која је дизајнирана да се користи директно на радној веб страници.Главни квалитет ове две машине је у томе што су пратећи софтвери – отхерплан и фабмо – дизајнирани да постану интуитивни и лаки за коришћење ВИСИВИГ програми, респективно, тако да широка публика може да користи ЦНЦ обраду.Очигледно, као што доказује подршка ова два пројекта, заједница је спремна за ову врсту иновација.

Хандиботова легендарна јарко жута ручка најављује његову преносивост.

невс3имг9

Непрекидан тренд од фабрике до десктопа

Од када је прва машина пуштена у комерцијалну употребу 2013. године, покрет дигиталне производње десктоп рачунара је надограђен.ЦНЦ машине за глодање сада укључују све врсте ЦНЦ машина од фабрика до десктопа, од машина за савијање жице до машина за плетење, машина за вакуумско обликовање, машина за сечење воденим млазом, машина за ласерско сечење итд.

Врсте ЦНЦ алатних машина које се пребацују из фабричких радионица у радне површине стално расту.

невс3имг

Развојни циљ Фаб лабораторије, првобитно рођене у МИТ-у, је популаризација моћних, али скупих машина за дигиталну производњу, наоружавање паметних умова алатима и преношење њихових идеја у физички свет.Само искусни људи могу да прибаве прошле професионалце са овим алатима.Сада, револуција у производњи десктоп рачунара даље унапређује овај приступ, од Фаб лабораторија до личних радионица, значајно смањујући трошкове уз одржавање професионалне тачности.

Како се ова путања наставља, постоје узбудљиви нови развоји у интеграцији вештачке интелигенције (АИ) у производњу десктопа и дигитални дизајн.Како ови развоји настављају да утичу на производњу и иновације, остаје да се види, али прешли смо дуг пут од ере рачунара величине просторија и моћних производних алата који су потпуно везани за велике институције и компаније.Моћ је сада у нашим рукама.


Време поста: 19.07.2022