Mae'r modd y mae peiriannau CNC mecanyddol traddodiadol o faint ystafell yn trosglwyddo i beiriannau bwrdd gwaith (fel peiriant melin CNC bwrdd gwaith offer Bantam a pheiriant melino PCB bwrdd gwaith offer Bantam) oherwydd datblygiad cyfrifiaduron personol, microreolyddion 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 cymorth electronig a chyfrifiadurol.
Gwawr cyfrifiadur personol
Ym 1977, rhyddhawyd tri “microgyfrifiaduron” ar yr un pryd - Apple II, pet 2001 a TRS-80 - ym mis Ionawr 1980, cyhoeddodd cylchgrawn beit fod “cyfnod cyfrifiaduron personol parod wedi cyrraedd”.Mae datblygiad cyfrifiaduron personol wedi'i uwchraddio'n gyflym ers hynny, pan ddaeth y gystadleuaeth rhwng apple ac IBM i ben a llifodd.
Erbyn 1984, rhyddhaodd Apple y Macintosh clasurol, y cyfrifiadur personol màs-gynhyrchu cyntaf a yrrir gan lygoden gyda rhyngwyneb defnyddiwr graffigol (GUI).Daw Macintosh gyda macpaint a macwrite (sy'n poblogeiddio cymwysiadau WYSIWYG WYSIWYG).Y flwyddyn ganlynol, trwy gydweithredu 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 chamera
Mae'r cyfryngwr rhwng cyfrifiadur ac offeryn peiriant CNC yn ddwy raglen sylfaenol: CAD a cham.Cyn i ni ymchwilio i hanes byr y ddau, dyma drosolwg.
Mae rhaglenni CAD yn cefnogi creu digidol, addasu a rhannu gwrthrychau 2D neu 3D.Mae'r rhaglen cam yn caniatáu ichi ddewis offer, deunyddiau ac amodau eraill ar gyfer gweithrediadau torri.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 eich maint deunydd neu math.
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 fodern 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 Adam a ddefnyddir yn eang, sy'n system dylunio graffeg, lluniadu a gweithgynhyrchu ryngweithiol a ysgrifennwyd yn FORTRAN, sy'n anelu at hollalluogrwydd traws-lwyfan.“Mae dadansoddwyr diwydiant yn amcangyfrif y gellir olrhain 70% o’r holl systemau cad/cam 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 i ddylunio cyfrifiaduron cylched integredig (CADIC) gyda chymorth cyfrifiadur.
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, gwnaeth AutoCAD R13 y rhaglen yn gydnaws â dylunio 3D.Ym 1995, rhyddhawyd SolidWorks gyda'r pwrpas clir o wneud dyluniad CAD yn haws i gynulleidfa ehangach, ac yna lansiwyd Autodesk Inventor ym 1999, a ddaeth yn fwy greddfol.
Yng nghanol yr 1980au, dangosodd demo AutoCAD graffig graddadwy poblogaidd ein cysawd yr haul mewn 1: 1 cilomedr.Gallwch hyd yn oed chwyddo i mewn ar y lleuad a darllen y plac ar laniwr 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 flaen y gad.(o'i gymharu â meddalwedd tebyg fel Mastercam, UGNX a PowerMILL, nid yw'r meddalwedd cad/cam pwerus hwn wedi'i agor yn Tsieina.) Dyma'r “offeryn 3D CAD, cam a CAE cyntaf o'i fath, a all gysylltu eich datblygiad cynnyrch cyfan broses i blatfform cwmwl sy’n addas ar gyfer PC, MAC a dyfeisiau symudol.”Mae'r cynnyrch meddalwedd pwerus hwn yn rhad ac am ddim i fyfyrwyr, addysgwyr, busnesau newydd cymwys ac amaturiaid.
Offer peiriant CNC cryno cynnar
Fel un o arloeswyr a hynafiaid offer peiriant CNC cryno, roedd Ted hall, sylfaenydd offer shopbot, yn athro Niwrowyddoniaeth ym Mhrifysgol Dug.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 bryd hynny yn fwy na $50000.Ym 1994, dangosodd i grŵp o bobl y felin gryno a ddyluniodd yn ei weithdy, a thrwy hynny gychwyn ar daith y cwmni.
O'r ffatri i'r bwrdd gwaith: snap MTM
Yn 2001, sefydlodd Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) ganolfan didau ac atomau newydd, sef chwaer Labordy Labordy Cyfryngau MIT, dan arweiniad y gweledigaethol Athro Neil Gershenfeld.Ystyrir Gershenfeld yn un o sylfaenwyr cysyniad Fab Lab (Labordy Gweithgynhyrchu).Gyda chefnogaeth gwobr ymchwil technoleg gwybodaeth $13.75 miliwn yr UD gan y Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol, dechreuodd y Ganolfan Did ac 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 “sut i wneud (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, dylunio. a phensaernïaeth.Mae hyn wedi dod yn sylfaen y chwyldro gweithgynhyrchu digidol personol.
Un o'r prosiectau a aned o CBA yw peiriannau sy'n gwneud (MTM), sy'n canolbwyntio ar ddatblygu prototeipiau cyflym y gellir eu defnyddio mewn labordai ffatri wafferi.Un o'r peiriannau a aned yn y prosiect hwn yw'r peiriant melino CNC pen-desg snap MTM a grëwyd gan fyfyrwyr Jonathan ward, Nadya peek a David Mellis yn 2011. Defnyddio plastig HDPE snap trwm-ddyletswydd (wedi'i dorri o fwrdd torri'r gegin) ar bot siop CNC mawr peiriant melino, mae'r peiriant melino 3-echel hwn yn rhedeg ar ficroreolydd Arduino cost isel, a gall felin popeth o PCB i ewyn a phren yn gywir.Ar yr un pryd, mae'n cael ei osod ar y bwrdd gwaith, yn gludadwy ac yn fforddiadwy.
Ar y pryd, 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 snap MTM yn edrych fel tegan, ond mae wedi newid melino bwrdd gwaith yn llwyr.
Yn ysbryd Fab Lab go iawn, fe wnaeth tîm snap MTM hyd yn oed rannu eu bil o ddeunyddiau fel y gallwch chi ei wneud eich hun.
Yn fuan ar ôl creu MTM snap, bu aelod tîm ward Jonathan 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, gan ailgyfuno ac ail-archwilio dyluniad teclyn peiriant snap MTM, gyda'r nod o gynhyrchu peiriant melino CNC bwrdd gwaith gyda phris rhesymol, cywirdeb a rhwyddineb defnydd.Fe'i henwasant yn othermill, sef rhagflaenydd peiriant melino PCB bwrdd gwaith offer Bantam.
Esblygiad tair cenhedlaeth o felin arall
Ym mis Mai, 2013, lansiodd tîm peiriant eraill Co yn llwyddiannus weithgaredd cyllido torfol.Fis yn ddiweddarach, ym mis Mehefin, lansiodd offer shopbot 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 meddalwedd cysylltiedig - otherplan a fabmo - wedi'u cynllunio i ddod yn rhaglenni WYSIWYG sythweledol 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 ei brofi, mae'r gymuned yn barod ar gyfer y math hwn o arloesi.
Mae handlen felyn llachar eiconig Handibot yn cyhoeddi ei bod yn gludadwy.
Tuedd barhaus o'r ffatri i'r bwrdd gwaith
Ers i'r peiriant cyntaf gael ei ddefnyddio'n fasnachol yn 2013, mae'r mudiad gweithgynhyrchu digidol bwrdd gwaith wedi'i uwchraddio.Mae peiriannau melino CNC bellach yn cynnwys pob math o beiriannau CNC o ffatrïoedd i benbyrddau, o beiriannau plygu gwifrau i beiriannau gwau, peiriannau ffurfio gwactod, peiriannau torri jet dŵr, peiriannau torri laser, ac ati.
Mae'r mathau o offer peiriant CNC a drosglwyddir o weithdai ffatri i benbyrddau yn tyfu'n gyson.
Nod datblygu labordy Fab, a aned yn wreiddiol yn MIT, yw poblogeiddio peiriannau gweithgynhyrchu digidol pwerus ond drud, arfogi meddyliau craff ag offer, a dod â'u syniadau i'r byd ffisegol.Dim ond pobl brofiadol all gael gafael ar gyn-weithwyr proffesiynol 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'n sylweddol wrth gynnal cywirdeb proffesiynol.
Wrth i'r llwybr hwn barhau, mae datblygiadau newydd cyffrous o ran 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 ymhell o’r oes lle mae cyfrifiaduron maint ystafell ac offer gweithgynhyrchu pwerus yn gwbl rhwymedig i sefydliadau a chwmnïau mawr.Mae pŵer bellach yn ein dwylo ni.
Amser post: Gorff-19-2022