Дәстүрлі механикалық, бөлме өлшемді CNC станоктарының жұмыс үстелі станоктарына қалай ауысуы (мысалы, Bantam құралдарының жұмыс үстелі CNC фрезері және Bantam құралдарының жұмыс үстелінің ПХД фрезері) дербес компьютерлердің, микроконтроллерлердің және басқа электрондық жабдық құрамдастарының дамуына байланысты.Осы әзірлемелерсіз қуатты және ықшам CNC станоктары бүгінгі күні мүмкін емес еді.
1980 жылға қарай басқару техникасының эволюциясы және электрондық және компьютерлік қолдауды дамытудың кестелері.
Дербес компьютердің таңы
1977 жылы бір уақытта үш «микрокомпьютер» шығарылды - Apple II, pet 2001 және TRS-80 - 1980 жылдың қаңтарында байт журналы «дайын дербес компьютерлер дәуірі келді» деп жариялады.Дербес компьютерлердің дамуы сол кезден бастап, алма мен IBM арасындағы бәсекелестік құлдырап, ағып кеткен кезден бастап қарқынды түрде жаңартылды.
1984 жылға қарай Apple компаниясы графикалық пайдаланушы интерфейсі (GUI) бар тінтуірмен басқарылатын дербес компьютер болып табылатын классикалық Macintosh-ты шығарды.Macintosh жүйесі macpaint және macwrite (WYSIWYG WYSIWYG қолданбаларын танымал ететін) бірге жеткізіледі.Келесі жылы adobe-пен ынтымақтаса отырып, жаңа графикалық бағдарлама іске қосылды, ол компьютерлік дизайн (CAD) және компьютерлік өндірістің (CAM) негізін қалады.
CAD және камера бағдарламаларын әзірлеу
Компьютер мен CNC станоктары арасындағы делдал екі негізгі бағдарлама болып табылады: CAD және камера.Екеуінің де қысқаша тарихына тоқталмас бұрын, қысқаша шолу.
CAD бағдарламалары 2D немесе 3D нысандарын сандық жасауды, өзгертуді және ортақ пайдалануды қолдайды.Жұдырықша бағдарламасы кесу операциялары үшін құралдарды, материалдарды және басқа шарттарды таңдауға мүмкіндік береді.Инженер ретінде, сіз барлық CAD жұмысын аяқтаған болсаңыз да және сіз қалаған бөлшектердің сыртқы түрін білсеңіз де, фрезерлік станок сіз пайдаланғыңыз келетін фрезаның өлшемін немесе пішінін немесе материал өлшеміңіздің мәліметтерін немесе түрі.
Жұдырықша бағдарламасы материалдағы құралдың қозғалысын есептеу үшін CAD жүйесінде инженер жасаған үлгіні пайдаланады.Құрал жолдары деп аталатын бұл қозғалыс есептеулері максималды тиімділікке қол жеткізу үшін жұдырықша бағдарламасы арқылы автоматты түрде жасалады.Кейбір заманауи камералық бағдарламалар экранда құрылғының материалдарды кесу үшін таңдаған құралды қалай пайдаланатынын имитациялай алады.Нақты станоктардағы сынақтарды қайта-қайта кесудің орнына ол құралдың тозуын, өңдеу уақытын және материалды тұтынуды үнемдей алады.
Қазіргі заманғы АЖЖ-ның пайда болуын 1957 жылдан бастауға болады. Компьютер ғалымы Патрик Дж. Ханратти жасаған Pronto бағдарламасы cad/cam-тың атасы болып танылды.1971 жылы ол сонымен қатар кең қолданылатын Адам бағдарламасын әзірледі, ол интерактивті графикалық дизайн, сызу және FORTRAN тілінде жазылған, платформаның құдіреттілігіне бағытталған.«Өнеркәсіп сарапшылары бүгінде қол жетімді барлық 3-D Mechanical cad/cam жүйелерінің 70%-ын Ханраттидің бастапқы кодынан табуға болады деп есептейді», - деді ол сол кезде зерттеу жүргізген Калифорния университеті Ирвайн».
Шамамен 1967 жылы Патрик Дж. Ханратти өзін интегралдық схема (CADIC) компьютерлерінің компьютерлік дизайнына арнады.
1960 жылы Sketchpad of Ivan Satherland алғашқы бағдарламасы Ханраттидің екі бағдарламасы арасында әзірленді, ол толық графикалық пайдаланушы интерфейсін пайдаланатын бірінші бағдарлама болды.
1982 жылы Autodesk іске қосқан AutoCAD бағдарламасы негізгі компьютерлерге емес, жеке компьютерлерге арналған алғашқы 2D CAD бағдарламасы екенін атап өткен жөн.1994 жылға қарай AutoCAD R13 бағдарламаны 3D дизайнымен үйлесімді етті.1995 жылы CAD дизайнын кеңірек аудитория үшін жеңілдету мақсатымен SolidWorks шығарылды, содан кейін 1999 жылы Autodesk Inventor іске қосылды, ол интуитивті болды.
1980 жылдардың ортасында танымал масштабталатын графикалық AutoCAD демонстрациясы біздің күн жүйесін 1:1 километрде көрсетті.Сіз тіпті айды үлкейтіп, «Аполлон» қондырғышындағы тақтаны оқи аласыз.
Цифрлық дизайнның кіру шегін төмендетуге және оны шеберліктің барлық деңгейлеріне қолдануға міндеттеме алған бағдарламалық жасақтаманы жасаушыларға құрмет көрсетпей, CNC машиналарының дамуы туралы айту мүмкін емес.Қазіргі уақытта Autodesk fusion 360 алдыңғы қатарда.(Mastercam, UGNX және PowerMILL сияқты ұқсас бағдарламалық жасақтамамен салыстырғанда, бұл қуатты cad/cam бағдарламалық құралы Қытайда ашылған жоқ.) бұл «бүкіл өнімді әзірлеуді байланыстыра алатын өз түріндегі алғашқы 3D CAD, cam және CAE құралы. процесс ДК, MAC және мобильді құрылғылар үшін қолайлы бұлтқа негізделген платформаға.Бұл қуатты бағдарламалық өнім студенттерге, оқытушыларға, білікті стартаптар мен әуесқойларға тегін.
Ерте жинақталған CNC станоктары
Ықшам CNC станоктарының бастаушылары мен ата-бабаларының бірі ретінде, шопбот құралдарының негізін қалаушы Тед Холл Дьюк университетінің нейробиология профессоры болды.Бос уақытында фанерадан қайық жасағанды ұнатады.Ол фанерді кесуге оңай құрал іздеді, бірақ ол кезде тіпті CNC фрезерлік станоктарды пайдалану бағасы 50 000 доллардан асып кетті.1994 жылы ол бір топ адамға өз шеберханасында өзі құрастырған ықшам диірменді көрсетіп, компанияның жолын бастады.
Зауыттан жұмыс үстеліне дейін: MTM снап
2001 жылы Массачусетс технологиялық институты (MIT) жаңа бит және атом орталығын құрды, ол MIT медиазертханасының әпкесі зертханасы болып табылады және оны көреген профессор Нил Гершенфельд басқарады.Гершенфельд Fab Lab (өндірістік зертхана) концепциясының негізін қалаушылардың бірі болып саналады.Ұлттық ғылым қорының 13,75 миллион АҚШ доллары көлеміндегі ақпараттық технологияларды зерттеу сыйлығының қолдауымен бит және атом орталығы (CBA) халықты жеке цифрлық өндіріс құралдарымен қамтамасыз ету үшін шағын студия желісін құруға көмек іздей бастады.
Бұған дейін, 1998 жылы Гершенфельд Массачусетс технологиялық институтында техникалық студенттерді қымбат өнеркәсіптік өндіріс машиналарымен таныстыру үшін «қалай (дерлік) кез келген нәрсені жасау» курсын ашты, бірақ оның курсы әр түрлі ортадағы студенттерді, соның ішінде өнер, дизайнды тартады. және сәулет.Бұл жеке цифрлық өндіріс революциясының негізі болды.
CBA-дан туған жобалардың бірі - вафли зауытының зертханаларында қолдануға болатын жылдам прототиптерді жасауға бағытталған машиналар жасайтын машиналар (MTM).Осы жобада дүниеге келген станоктардың бірі - студенттер Джонатан Уорд, Надя Пик және Дэвид Меллис 2011 жылы жасаған MTM жұмыс үстеліндегі CNC фрезерлік станок. Үлкен CNC дүкенінде ауыр жүк көтергіш HDPE пластмассасын (ас үйдегі кесу тақтасынан кесілген) пайдалану фрезерлік станок, бұл 3 осьті фрезерлік станок арзан Arduino микроконтроллерінде жұмыс істейді және ПХД-дан көбік пен ағашқа дейін барлығын дәл ұса алады.Сонымен қатар, ол жұмыс үстеліне орнатылған, портативті және қолжетімді.
Сол кезде, шопбот және эпилог сияқты кейбір CNC фрезерлік станок өндірушілері фрезерлік станоктардың кішірек және арзанырақ жұмыс үстелі нұсқаларын шығаруға тырысқанымен, олар әлі де өте қымбат болды.
MTM snap ойыншық сияқты көрінеді, бірақ ол жұмыс үстеліндегі фрезерлеуді толығымен өзгертті.
Нағыз Fab Lab рухында, MTM snap командасы тіпті өз материалдар тізімімен бөлісті, осылайша сіз оны өзіңіз жасай аласыз.
MTM snap жасалғаннан кейін көп ұзамай топ мүшесі Джонатан Уорд инженерлер Майк Эсти мен Форрест Гринмен және материалды зерттеуші Даниэлл Эпплстоунмен бірге «21 ғасырға қызмет ету» үшін ментор (өндірістік эксперимент және жылжыту) деп аталатын DARPA қаржыландырылатын жобаны жүзеге асыру үшін жұмыс істеді.
Команда Сан-Францискодағы басқа зертханада жұмыс істеді, қолайлы бағамен, дәлдікпен және пайдаланудың қарапайымдылығымен жұмыс үстеліндегі CNC фрезерлік станокты өндіру мақсатымен MTM ілгек станоктың дизайнын қайта біріктірді және қайта зерттеді.Олар оны басқа диірмен деп атады, бұл Bantam құралдарының жұмыс үстелі ПХД фрезерінің предшественнигі.
Басқа диірменнің үш буынының эволюциясы
2013 жылдың мамыр айында басқа Machine Co. командасы краудфандинг қызметін сәтті бастады.Бір айдан кейін, маусым айында, shopbot құралдары тікелей жұмыс веб-сайтында пайдалануға арналған handibot деп аталатын портативті CNC машинасына арналған науқанды (сонымен бірге сәтті) бастады.Бұл екі машинаның негізгі сапасы - ілеспе бағдарламалық жасақтама - otherplan және fabmo - сәйкесінше интуитивті және оңай WYSIWYG бағдарламалары болу үшін жасалған, осылайша кең аудитория CNC өңдеуді пайдалана алады.Бұл екі жобаның қолдауы дәлелдегендей, қоғам жаңашылдықтың бұл түріне дайын.
Handibot-тың таңғажайып ашық сары тұтқасы оның қозғалғыштығын жариялайды.
Зауыттан жұмыс үстеліне дейін үздіксіз үрдіс
Бірінші машина 2013 жылы коммерциялық пайдалануға берілгеннен бері жұмыс үстеліндегі цифрлық өндіріс қозғалысы жаңартылды.CNC фрезерлік станоктар қазір зауыттардан жұмыс үстеліне дейін, сым иілу станоктарынан тоқыма машиналарына, вакуумды қалыптау станоктарына, су ағынымен кесетін станоктарға, лазерлік кесу станоктарына және т.б. CNC станоктарының барлық түрлерін қамтиды.
Зауыттық шеберханалардан жұмыс үстеліне ауыстырылатын CNC станоктарының түрлері тұрақты түрде өсіп келеді.
Бастапқыда MIT-те дүниеге келген Fab зертханасының даму мақсаты - қуатты, бірақ қымбат цифрлық өндіріс машиналарын танымал ету, ақылды ойларды құралдармен қаруландыру және олардың идеяларын физикалық әлемге жеткізу.Тек тәжірибелі адамдар осы құралдармен бұрынғы мамандарды ала алады.Енді жұмыс үстеліндегі өндіріс төңкерісі кәсіби дәлдікті сақтай отырып, шығындарды айтарлықтай азайту арқылы Fab зертханаларынан жеке шеберханаларға дейін осы тәсілді одан әрі дамытады.
Бұл траектория жалғасуда, жасанды интеллектті (AI) жұмыс үстелі өндірісіне және цифрлық дизайнға біріктіруде қызықты жаңа әзірлемелер бар.Бұл оқиғалар өндіріске және инновацияларға қалай әсер ететінін әлі де көру керек, бірақ біз үлкен мекемелер мен компанияларға толығымен байланысты бөлмелік компьютерлер мен қуатты өндіріс құралдары дәуірінен ұзақ жол жүріп өттік.Енді билік өз қолымызда.
Жіберу уақыты: 19 шілде 2022 ж