Jinsi mashine za CNC za kitamaduni, za ukubwa wa chumba zinavyobadilika hadi mashine za mezani (kama vile mashine ya kusaga ya CNC ya zana za Bantam na mashine ya kusagia ya kompyuta ya kompyuta ya Bantam) inatokana na uundaji wa kompyuta za kibinafsi, vidhibiti vidogo na vifaa vingine vya kielektroniki. Bila maendeleo haya, zana za mashine za CNC zenye nguvu na fupi hazingewezekana leo.
Kufikia 1980, mageuzi ya uhandisi wa udhibiti na ratiba ya maendeleo ya msaada wa elektroniki na kompyuta.
Alfajiri ya kompyuta binafsi
Mnamo mwaka wa 1977, "microcomputers" tatu zilitolewa wakati huo huo - Apple II, pet 2001 na TRS-80 - Januari 1980, gazeti la byte lilitangaza kuwa "zama za kompyuta za kibinafsi tayari zimefika". Maendeleo ya kompyuta za kibinafsi yameboreshwa kwa haraka tangu wakati huo, wakati ushindani kati ya apple na IBM ulipopungua na kutiririka.
Kufikia 1984, Apple ilitoa toleo la zamani la Macintosh, kompyuta ya kwanza ya kibinafsi inayoendeshwa na panya kwa wingi na kiolesura cha picha cha mtumiaji (GUI). Macintosh inakuja na macpaint na macwrite (ambayo hutangaza programu za WYSIWYG WYSIWYG). Mwaka uliofuata, kupitia ushirikiano na adobe, programu mpya ya michoro ilizinduliwa, ikiweka msingi wa muundo unaosaidiwa na kompyuta (CAD) na utengenezaji wa usaidizi wa kompyuta (CAM).
Maendeleo ya programu za CAD na cam
Mpatanishi kati ya zana ya mashine ya kompyuta na CNC ni programu mbili za msingi: CAD na cam. Kabla ya kuzama katika historia fupi ya wote wawili, hapa kuna muhtasari.
Programu za CAD zinaauni uundaji wa kidijitali, urekebishaji, na ushiriki wa vitu vya 2D au 3D. Programu ya cam hukuruhusu kuchagua zana, vifaa, na hali zingine za shughuli za kukata. Kama mhandisi, hata kama umekamilisha kazi yote ya CAD na unajua mwonekano wa sehemu unazotaka, mashine ya kusaga haijui saizi au umbo la kikata unachotaka kutumia, au maelezo ya saizi yako ya nyenzo au aina.
Programu ya cam hutumia mfano iliyoundwa na Mhandisi katika CAD ili kuhesabu harakati za chombo kwenye nyenzo. Hesabu hizi za mwendo, zinazoitwa njia za zana, huzalishwa kiotomatiki na programu ya cam ili kufikia ufanisi wa juu zaidi. Baadhi ya programu za kisasa za kamera pia zinaweza kuiga kwenye skrini jinsi mashine hutumia zana uliyochagua kukata nyenzo. Badala ya kukata majaribio kwenye zana za mashine tena na tena, inaweza kuokoa uvaaji wa zana, wakati wa usindikaji na matumizi ya nyenzo.
Asili ya CAD ya kisasa inaweza kufuatiliwa hadi 1957. Programu iliyopewa jina la Pronto iliyotengenezwa na mwanasayansi wa kompyuta Patrick J. Hanratty inatambuliwa kama baba wa cad/cam. Mnamo 1971, pia alitengeneza programu inayotumika sana Adam, ambayo ni muundo wa picha unaoingiliana, mfumo wa kuchora na utengenezaji ulioandikwa huko FORTRAN, unaolenga uweza wa jukwaa la msalaba. "Wachambuzi wa sekta wanakadiria kuwa 70% ya mifumo yote ya 3-D Mechanical cad/cam inayopatikana leo inaweza kufuatiliwa hadi kwenye kanuni asilia ya Hanratty," kilisema Chuo Kikuu cha California Irvine, ambapo alifanya utafiti wakati huo".
Takriban mwaka wa 1967, Patrick J. Hanratty alijitolea katika usanifu unaosaidiwa na kompyuta wa saketi jumuishi za kompyuta (CADIC).
Mnamo 1960, programu ya upainia ya Sketchpad ya Ivan Sutherland ilitengenezwa kati ya programu mbili za Hanratty, ambayo ilikuwa programu ya kwanza kutumia kiolesura kamili cha mtumiaji wa picha.
Ni vyema kutambua kwamba AutoCAD, iliyozinduliwa na Autodesk mwaka wa 1982, ni programu ya kwanza ya 2D CAD mahsusi kwa kompyuta za kibinafsi badala ya kompyuta kuu. Kufikia 1994, AutoCAD R13 ilifanya programu iendane na muundo wa 3D. Mnamo 1995, SolidWorks ilitolewa kwa madhumuni ya wazi ya kurahisisha muundo wa CAD kwa watazamaji wengi, na kisha Autodesk Inventor ilizinduliwa mnamo 1999, ambayo ikawa angavu zaidi.
Katikati ya miaka ya 1980, onyesho maarufu la mchoro wa AutoCAD lilionyesha mfumo wetu wa jua kwa kilomita 1:1. Unaweza hata kuvuta mwezi na kusoma plaque kwenye mwandamo wa mwezi wa Apollo.
Haiwezekani kuzungumza juu ya maendeleo ya mashine za CNC bila kulipa kodi kwa waundaji wa programu ambao wamejitolea kupunguza kizingiti cha kuingia kwa muundo wa dijiti na kuifanya itumike kwa viwango vyote vya ustadi. Kwa sasa, Autodesk fusion 360 iko mbele. (ikilinganishwa na programu zinazofanana kama vile Mastercam, UGNX na PowerMILL, programu hii yenye nguvu ya kadi/cam haijafunguliwa nchini Uchina.) ni “zana ya kwanza ya 3D CAD, cam na CAE ya aina yake, inayoweza kuunganisha utengenezaji wa bidhaa yako yote. mchakato kwa jukwaa la msingi la wingu linalofaa kwa Kompyuta, MAC na vifaa vya rununu." Bidhaa hii ya programu yenye nguvu ni ya bure kwa wanafunzi, waelimishaji, wanaoanza na wasio na ujuzi waliohitimu.
Zana za mapema za mashine za CNC
Kama mmoja wa waanzilishi na mababu wa zana za mashine za CNC, ukumbi wa Ted, mwanzilishi wa zana za duka, alikuwa profesa wa Neuroscience katika Chuo Kikuu cha Duke. Katika muda wake wa ziada, anapenda kufanya boti za plywood. Alitafuta chombo ambacho kilikuwa rahisi kukata plywood, lakini hata bei ya kutumia mashine za kusaga za CNC wakati huo ilizidi $50000. Mnamo 1994, alionyesha kikundi cha watu kinu cha kompakt alichobuni kwenye karakana yake, na hivyo kuanza safari ya kampuni.
Kutoka kiwanda hadi eneo-kazi: MTM snap
Mnamo 2001, Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (MIT) ilianzisha kituo kipya na cha atomi, ambacho ni Maabara dada ya Maabara ya Vyombo vya Habari ya MIT, na inaongozwa na maono Profesa Neil Gershenfeld. Gershenfeld anachukuliwa kuwa mmoja wa waanzilishi wa dhana ya Fab Lab (Maabara ya Uzalishaji). Kwa usaidizi wa tuzo ya utafiti wa teknolojia ya habari ya US $ 13.75 milioni kutoka Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi, Kituo cha Biti na Atomu (CBA) kilianza kutafuta usaidizi wa kuunda mtandao mdogo wa studio ili kuwapa umma zana za kibinafsi za utengenezaji wa dijiti.
Kabla ya hapo, mwaka wa 1998, Gershenfeld alifungua kozi inayoitwa "jinsi ya kufanya (karibu) chochote" katika Taasisi ya teknolojia ya Massachusetts ili kuanzisha wanafunzi wa kiufundi kwa mashine za gharama kubwa za viwanda vya viwanda, lakini kozi yake ilivutia wanafunzi kutoka asili tofauti, ikiwa ni pamoja na sanaa, kubuni. na usanifu. Hii imekuwa msingi wa mapinduzi ya kibinafsi ya utengenezaji wa dijiti.
Mojawapo ya miradi iliyozaliwa na CBA ni mashine zinazotengeneza (MTM), ambayo inazingatia uundaji wa mifano ya haraka ambayo inaweza kutumika katika maabara za kiwanda cha kaki. Mojawapo ya mashine zilizozaliwa katika mradi huu ni mashine ya kusaga ya MTM snap desktop CNC iliyoundwa na wanafunzi wa kata ya Jonathan, Nadya Peek na David Mellis mnamo 2011. Kwa kutumia snap nzito ya plastiki ya HDPE (iliyokatwa kutoka kwenye ubao wa kukatia jikoni) kwenye duka kubwa la CNC. mashine ya kusaga, mashine hii ya kusaga ya mhimili-3 inaendeshwa kwa kidhibiti kidogo cha gharama ya chini cha Arduino, na inaweza kusaga kwa usahihi kila kitu kutoka kwa PCB hadi povu na kuni. Wakati huo huo, imewekwa kwenye desktop, inayoweza kubebeka na ya bei nafuu.
Wakati huo, ingawa baadhi ya watengenezaji wa mashine za kusaga za CNC kama vile shopbot na epilog walikuwa wakijaribu kutoa matoleo madogo na ya bei nafuu ya kompyuta ya mezani ya mashine za kusaga, bado yalikuwa ghali kabisa.
Picha ya MTM inaonekana kama toy, lakini imebadilisha kabisa milling ya eneo-kazi.
Katika ari ya Fab Lab ya kweli, timu ya snap ya MTM ilishiriki hata bili yao ya nyenzo ili uweze kuifanya mwenyewe.
Muda mfupi baada ya kuundwa kwa MTM snap, mwanatimu wadi ya Jonathan alifanya kazi na wahandisi Mike Estee na Forrest green na mwanasayansi wa nyenzo Danielle applestone kutekeleza mradi unaofadhiliwa na DARPA unaoitwa mentor (majaribio ya uundaji na ukuzaji) ili "kutumikia karne ya 21."
Timu ilifanya kazi katika maabara nyingine huko San Francisco, iliunganisha upya na kukagua upya muundo wa zana ya mashine ya MTM snap, kwa lengo la kutengeneza mashine ya kusagia ya eneo-kazi la CNC yenye bei nzuri, usahihi na urahisi wa matumizi. Waliipa jina la othermill, ambayo ni mtangulizi wa mashine ya kusagia ya kompyuta ya kompyuta ya Bantam ya PCB.
Mageuzi ya vizazi vitatu vya othermill
Mnamo Mei, 2013, timu ya mashine nyingine Co. ilifanikiwa kuzindua shughuli ya ufadhili wa watu wengi. Mwezi mmoja baadaye, mnamo Juni, zana za shopbot zilizindua kampeni (pia ilifanikiwa) kwa mashine ya kubebeka ya CNC inayoitwa handibot, ambayo imeundwa kutumika moja kwa moja kwenye tovuti ya kazi. Ubora mkuu wa mashine hizi mbili ni kwamba programu zinazoambatana - otherplan na fabmo - zimeundwa kuwa angavu na rahisi kutumia programu za WYSIWYG, mtawalia, ili hadhira pana inaweza kutumia usindikaji wa CNC. Ni wazi, kama msaada wa miradi hii miwili inavyothibitisha, jamii iko tayari kwa aina hii ya uvumbuzi.
Nchi ya manjano inayong'aa ya Handibot inatangaza uwezo wake wa kubebeka.
Mwelekeo unaoendelea kutoka kiwanda hadi eneo-kazi
Tangu mashine ya kwanza itumike katika matumizi ya kibiashara mwaka wa 2013, harakati ya utengenezaji wa kidijitali ya eneo-kazi imeboreshwa. Mashine za kusaga za CNC sasa zinajumuisha aina zote za mashine za CNC kutoka kwa viwanda hadi kompyuta za mezani, kutoka kwa mashine za kupiga waya hadi mashine za kuunganisha, mashine za kutengeneza utupu, mashine za kukata ndege za maji, mashine za kukata laser, nk.
Aina za zana za mashine za CNC zinazohamishwa kutoka warsha za kiwanda hadi za mezani zinakua kwa kasi.
Madhumuni ya ukuzaji wa maabara ya Fab, iliyozaliwa hapo awali huko MIT, ni kutangaza mashine zenye nguvu lakini za gharama kubwa za utengenezaji wa dijiti, kuwapa watu akili mahiri kwa zana, na kuleta mawazo yao katika ulimwengu wa kimwili. Ni watu wenye uzoefu pekee wanaoweza kupata wataalamu wa zamani kwa kutumia zana hizi. Sasa, mapinduzi ya utengenezaji wa kompyuta za mezani yanaendeleza zaidi mbinu hii, kutoka kwa maabara za Fab hadi warsha za kibinafsi, kwa kupunguza gharama kwa kiasi kikubwa huku kudumisha usahihi wa kitaaluma.
Kadiri mwelekeo huu unavyoendelea, kuna maendeleo mapya ya kusisimua katika kuunganisha akili ya bandia (AI) katika utengenezaji wa kompyuta za mezani na muundo wa kidijitali. Jinsi maendeleo haya yanavyoendelea kuathiri utengenezaji na uvumbuzi bado itaonekana, lakini tumetoka mbali kutoka enzi ya kompyuta za ukubwa wa vyumba na zana zenye nguvu za utengenezaji ambazo zimefungwa kabisa kwa taasisi na kampuni kubwa. Nguvu sasa iko mikononi mwetu.
Muda wa kutuma: Jul-19-2022