Sut mae peiriannau CNC mecanyddol traddodiadol, maint ystafell yn trosglwyddo i beiriannau bwrdd gwaith (megis Offer Bantam Peiriant Melino CNC Penbwrdd ac Offer Bantam Peiriant Melino PCB Offer Bantam) oherwydd datblygu cyfrifiaduron personol, microcontrolwyr a chydrannau offer electronig eraill. Heb y datblygiadau hyn, ni fyddai offer peiriant CNC pwerus a chryno yn bosibl heddiw.
Erbyn 1980, esblygiad peirianneg reoli a'r amserlen ar gyfer datblygu cefnogaeth electronig a chyfrifiadurol.
Dawn o gyfrifiadur personol
Ym 1977, rhyddhawyd tri “microgyfrifiadur” ar yr un pryd-Apple II, Pet 2001 a TRS-80-ym mis Ionawr 1980, cyhoeddodd cylchgrawn Beit fod “oes cyfrifiaduron personol parod wedi cyrraedd”. Mae datblygu cyfrifiaduron personol wedi cael ei uwchraddio'n gyflym ers hynny, pan drai a llifodd y gystadleuaeth rhwng Apple ac IBM.
Erbyn 1984, rhyddhaodd Apple y clasur Macintosh, y cyfrifiadur personol cyntaf a yrrir gan lygoden a gynhyrchwyd gan fasgynhyrchu gyda rhyngwyneb defnyddiwr graffigol (GUI). Daw Macintosh gyda MacPaint a MacWrite (sy'n poblogeiddio cymwysiadau Wysiwy WysiwyG). Y flwyddyn ganlynol, trwy gydweithrediad ag Adobe, lansiwyd rhaglen graffeg newydd, gan osod y sylfaen ar gyfer dylunio â chymorth cyfrifiadur (CAD) a gweithgynhyrchu â chymorth cyfrifiadur (CAM).
Datblygu rhaglenni CAD a CAM
Mae'r cyfryngwr rhwng Offeryn Peiriant Cyfrifiaduron a CNC yn ddwy raglen sylfaenol: CAD a CAM. Cyn i ni ymchwilio i hanes byr y ddau, dyma drosolwg.
Mae rhaglenni CAD yn cefnogi creu, addasu a rhannu gwrthrychau 2D neu 3D. Mae'r rhaglen CAM yn caniatáu ichi ddewis offer, deunyddiau ac amodau eraill ar gyfer torri gweithrediadau. Fel peiriannydd, hyd yn oed os ydych chi wedi cwblhau'r holl waith CAD ac yn gwybod ymddangosiad y rhannau rydych chi eu heisiau, nid yw'r peiriant melino yn gwybod maint na siâp y torrwr melino rydych chi am ei ddefnyddio, na manylion maint eich deunydd na teip.
Mae'r rhaglen cam yn defnyddio'r model a grëwyd gan y Peiriannydd yn CAD i gyfrifo symudiad yr offeryn yn y defnydd. Mae'r cyfrifiadau cynnig hyn, a elwir yn llwybrau offer, yn cael eu cynhyrchu'n awtomatig gan y rhaglen cam er mwyn sicrhau'r effeithlonrwydd mwyaf posibl. Gall rhai rhaglenni cam modern hefyd efelychu ar y sgrin sut mae'r peiriant yn defnyddio'r offeryn o'ch dewis i dorri deunyddiau. Yn lle torri profion ar offer peiriant gwirioneddol dro ar ôl tro, gall arbed traul offer, amser prosesu a defnydd o ddeunyddiau.
Gellir olrhain tarddiad CAD modern yn ôl i 1957. Mae'r rhaglen o'r enw Pronto a ddatblygwyd gan y gwyddonydd cyfrifiadurol Patrick J. Hanratty yn cael ei chydnabod fel tad CAD/Cam. Ym 1971, datblygodd hefyd y rhaglen a ddefnyddir yn helaeth Adam, sy'n system ddylunio, lluniadu a gweithgynhyrchu graffig rhyngweithiol a ysgrifennwyd yn Fortran, gan anelu at hollalluogrwydd traws -blatfform. “Mae dadansoddwyr diwydiant yn amcangyfrif y gellir olrhain 70% o’r holl systemau CAD/CAD mecanyddol 3-D sydd ar gael heddiw yn ôl i god gwreiddiol Hanratty,” meddai Prifysgol California Irvine, lle cynhaliodd yr ymchwil bryd hynny ”.
Tua 1967, ymroddodd Patrick J. Hanratty ei hun i ddyluniad cymorth cyfrifiadurol cyfrifiaduron cylched integredig (Cadic).
Ym 1960, datblygwyd y rhaglen arloesol SketchPad o Ivan Sutherland rhwng dwy raglen Hanratty, sef y rhaglen gyntaf i ddefnyddio rhyngwyneb defnyddiwr graffigol llawn.
Mae'n werth nodi mai AutoCAD, a lansiwyd gan Autodesk ym 1982, yw'r rhaglen CAD 2D gyntaf yn benodol ar gyfer cyfrifiaduron personol yn hytrach na chyfrifiaduron prif ffrâm. Erbyn 1994, roedd AutoCAD R13 yn gwneud y rhaglen yn gydnaws â dyluniad 3D. Ym 1995, rhyddhawyd SolidWorks gyda'r pwrpas clir o wneud dyluniad CAD yn haws i gynulleidfa ehangach, ac yna lansiwyd dyfeisiwr Autodesk ym 1999, a ddaeth yn fwy greddfol.
Yng nghanol yr 1980au, dangosodd demo autoCAD graffig graddadwy poblogaidd ein system solar mewn 1: 1 cilometr. Gallwch hyd yn oed chwyddo i mewn ar y lleuad a darllen y plac ar lander lleuad Apollo.
Mae'n amhosibl siarad am ddatblygiad peiriannau CNC heb dalu teyrnged i'r crewyr meddalwedd sydd wedi ymrwymo i leihau trothwy mynediad dylunio digidol a'i wneud yn berthnasol i bob lefel sgiliau. Ar hyn o bryd, mae Autodesk Fusion 360 ar y blaen. (O'i gymharu â meddalwedd debyg fel MasterCam, UGNX a PowerMill, nid yw'r feddalwedd CAD/CAM pwerus hon wedi'i hagor yn Tsieina.) Dyma “yr offeryn 3D CAD, CAM a CAE cyntaf o'i fath, a all gysylltu eich datblygiad cynnyrch cyfan prosesu i blatfform yn y cwmwl sy'n addas ar gyfer dyfeisiau PC, Mac a symudol. ” Mae'r cynnyrch meddalwedd pwerus hwn yn rhad ac am ddim i fyfyrwyr, addysgwyr, busnesau cychwynnol cymwys ac amaturiaid.
Offer Peiriant CNC Compact Cynnar
Fel un o arloeswyr ac hynafiaid offer peiriant CNC cryno, roedd Ted Hall, sylfaenydd Shopbot Tools, yn athro niwrowyddoniaeth ym Mhrifysgol Duke. Yn ei amser hamdden, mae'n hoffi gwneud cychod pren haenog. Edrychodd am offeryn a oedd yn hawdd ei dorri pren haenog, ond roedd hyd yn oed pris defnyddio peiriannau melino CNC ar y pryd yn fwy na $ 50000. Ym 1994, dangosodd grŵp o bobl y felin gryno a ddyluniodd yn ei weithdy, a thrwy hynny ddechrau taith y cwmni.
O'r ffatri i ben -desg: snap mtm
Yn 2001, sefydlodd Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) Ganolfan Dip ac Atom newydd, sef chwaer labordy Labordy Cyfryngau MIT, ac mae'n cael ei arwain gan yr Athro gweledigaethol Neil Gershenfeld. Mae Gershenfeld yn cael ei ystyried yn un o sylfaenwyr cysyniad FAB Lab (Labordy Gweithgynhyrchu). Gyda chefnogaeth Gwobr Ymchwil Technoleg Gwybodaeth yr UD $ 13.75 miliwn gan y Sefydliad Gwyddoniaeth Genedlaethol, dechreuodd Canolfan BIT a ATOM (CBA) geisio cymorth i greu rhwydwaith stiwdio fach i ddarparu offer gweithgynhyrchu digidol personol i'r cyhoedd.
Cyn hynny, ym 1998, agorodd Gershenfeld gwrs o’r enw “How to Make (bron) unrhyw beth” yn Sefydliad Technoleg Massachusetts i gyflwyno myfyrwyr technegol i beiriannau gweithgynhyrchu diwydiannol drud, ond denodd ei gwrs fyfyrwyr o wahanol gefndiroedd, gan gynnwys celf, dyluniad a phensaernïaeth. Mae hyn wedi dod yn sylfaen i'r chwyldro gweithgynhyrchu digidol personol.
Un o'r prosiectau a anwyd o CBA yw peiriannau sy'n gwneud (MTM), sy'n canolbwyntio ar ddatblygu prototeipiau cyflym y gellir eu defnyddio mewn labordai ffatri wafer. Un o'r peiriannau a anwyd yn y prosiect hwn yw peiriant melino CNC bwrdd gwaith MTM a grëwyd gan fyfyrwyr Jonathan Ward, Nadya Peek a David Mellis yn 2011. Gan ddefnyddio plastig HDPE snap trwm (wedi'i dorri o fwrdd torri'r gegin) ar CNC Shopbot mawr Peiriant Milling, mae'r peiriant melino 3-echel hwn yn rhedeg ar ficrocontroller Arduino cost isel, a gall felin yn gywir bopeth o PCB i ewyn a phren. Ar yr un pryd, mae'n cael ei osod ar y bwrdd gwaith, yn gludadwy ac yn fforddiadwy.
Ar yr adeg honno, er bod rhai gweithgynhyrchwyr peiriannau melino CNC fel shopbot ac epilog yn ceisio rhyddhau fersiynau bwrdd gwaith llai a rhatach o beiriannau melino, roeddent yn dal yn eithaf drud.
Mae MTM Snap yn edrych fel tegan, ond mae wedi newid melino bwrdd gwaith yn llwyr.
Yn ysbryd gwir labordy gwych, roedd tîm Snap MTM hyd yn oed yn rhannu eu bil deunyddiau fel y gallwch chi ei wneud eich hun.
Yn fuan ar ôl creu MTM snap, bu’r aelod tîm Jonathan ward yn gweithio gyda’r peirianwyr Mike Estee a Forrest green a’r gwyddonydd deunyddiau Danielle applestone i gynnal prosiect a ariannwyd gan DARPA o’r enw mentor (arbrawf gweithgynhyrchu a hyrwyddo) i “wasanaethu’r 21ain ganrif.”
Gweithiodd y tîm yn OtherLab yn San Francisco, ailgyfuno ac ail -archwilio dyluniad teclyn peiriant snap MTM, gyda'r nod o weithgynhyrchu peiriant melino CNC bwrdd gwaith gyda phris rhesymol, cywirdeb a rhwyddineb ei ddefnyddio. Fe wnaethant ei enwi yn Mermill, sef rhagflaenydd peiriant melino PCB Bantam Tools Desktop.
Esblygiad tair cenhedlaeth o arfer arall
Ym mis Mai, 2013, lansiodd tîm eraill Machine Co. weithgaredd cyllido torfol yn llwyddiannus. Fis yn ddiweddarach, ym mis Mehefin, lansiodd Shopbot Tools ymgyrch (hefyd yn llwyddiannus) ar gyfer peiriant CNC cludadwy o'r enw Handibot, sydd wedi'i gynllunio i'w ddefnyddio'n uniongyrchol ar y wefan waith. Prif ansawdd y ddau beiriant hyn yw bod y feddalwedd sy'n cyd-fynd ag ef-arallplan a Fabmo-wedi'u cynllunio i ddod yn rhaglenni WYSIWYG greddfol a hawdd eu defnyddio, yn y drefn honno, fel y gall cynulleidfa eang ddefnyddio prosesu CNC. Yn amlwg, fel y mae cefnogaeth y ddau brosiect hyn yn profi, mae'r gymuned yn barod ar gyfer y math hwn o arloesi.
Mae handlen melyn llachar eiconig Handibot yn cyhoeddi ei gludadwyedd.
Tuedd barhaus o ffatri i ben -desg
Ers i'r peiriant cyntaf gael ei ddefnyddio'n fasnachol yn 2013, mae'r mudiad gweithgynhyrchu digidol bwrdd gwaith wedi'i uwchraddio. Bellach mae peiriannau melino CNC yn cynnwys pob math o beiriannau CNC o ffatrïoedd i benbyrddau, o beiriannau plygu gwifren i beiriannau gwau, peiriannau ffurfio gwactod, peiriannau torri jetiau dŵr, peiriannau torri laser, ac ati.
Mae'r mathau o offer peiriant CNC a drosglwyddir o weithdai ffatri i byrddau gwaith yn tyfu'n gyson.
Nod datblygu Labordy Fab, a anwyd yn wreiddiol yn MIT, yw poblogeiddio peiriannau gweithgynhyrchu digidol pwerus ond drud, braich feddyliau craff gydag offer, a dod â'u syniadau i'r byd corfforol. Dim ond pobl brofiadol all gael gweithwyr proffesiynol yn y gorffennol gyda'r offer hyn. Nawr, mae'r chwyldro gweithgynhyrchu bwrdd gwaith yn hyrwyddo'r dull hwn ymhellach, o labordai fab i weithdai personol, trwy leihau costau yn sylweddol wrth gynnal cywirdeb proffesiynol.
Wrth i'r taflwybr hwn barhau, mae yna ddatblygiadau newydd cyffrous wrth integreiddio deallusrwydd artiffisial (AI) i weithgynhyrchu bwrdd gwaith a dylunio digidol. Mae sut mae'r datblygiadau hyn yn parhau i effeithio ar weithgynhyrchu ac arloesi i'w gweld o hyd, ond rydym wedi dod yn bell o oes cyfrifiaduron maint ystafell ac offer gweithgynhyrchu pwerus sydd wedi'u rhwymo'n llwyr i sefydliadau a chwmnïau mawr. Mae pŵer bellach yn ein dwylo.
Amser post: Gorff-19-2022