Eachdraidh teicneòlas giollachd CNC, Pàirt 3: bho bhùth-obrach factaraidh gu deasg

naidheachdan3img1

Tha mar a tha innealan traidiseanta meacanaigeach, meud seòmar CNC a’ gluasad gu innealan deasg (leithid inneal bleith CNC desktop tools agus innealan Bantam inneal bleith PCB desktop) mar thoradh air leasachadh choimpiutairean pearsanta, microcontrollers agus co-phàirtean uidheamachd dealanach eile.Às aonais nan leasachaidhean sin, cha bhiodh e comasach innealan inneal CNC cumhachdach agus teann a dhèanamh an-diugh.

Le 1980, mean-fhàs innleadaireachd smachd agus an clàr-ama airson leasachadh eileagtronaigeach agus taic coimpiutair.

naidheachdan3img2

An latha an-diugh a ' choimpiutair pearsanta

Ann an 1977, chaidh trì “microcomputers” a leigeil ma sgaoil aig an aon àm - Apple II, peata 2001 agus TRS-80 - san Fhaoilleach 1980, dh’ainmich iris byte gu bheil “àm nan coimpiutairean pearsanta deiseil air ruighinn”.Tha leasachadh choimpiutairean pearsanta air a bhith air ùrachadh gu luath bhon uairsin, nuair a chaidh an fharpais eadar apple agus IBM sìos agus a 'sruthadh.

Ann an 1984, leig Apple a-mach am Macintosh clasaigeach, a’ chiad choimpiutair pearsanta air a stiùireadh le luchag le eadar-aghaidh cleachdaiche grafaigeach (GUI).Tha Mac an Tòisich a’ tighinn le macpaint agus macwrite (a bhios a’ còrdadh ri tagraidhean WYSIWYG WYSIWYG).An ath bhliadhna, tro cho-obrachadh le adobe, chaidh prògram grafaiceachd ùr a chuir air bhog, a ’suidheachadh bunait airson dealbhadh le taic coimpiutair (CAD) agus saothrachadh le taic coimpiutair (CAM).

naidheachdan3img3

Leasachadh phrògraman CAD agus cam

Tha an eadar-mheadhanair eadar coimpiutair agus inneal inneal CNC dà phrògram bunaiteach: CAD agus cam.Mus dèan sinn sgrùdadh air eachdraidh ghoirid an dà chuid, seo sealladh farsaing.

Bidh prògraman CAD a’ toirt taic do chruthachadh didseatach, atharrachadh, agus roinneadh stuthan 2D no 3D.Leigidh am prògram cam leat innealan, stuthan agus suidheachaidhean eile a thaghadh airson obair gearraidh.Mar innleadair, eadhon ged a tha thu air an obair CAD gu lèir a chrìochnachadh agus gu bheil fios agad air coltas nam pàirtean a tha thu ag iarraidh, chan eil fios aig an inneal bleith air meud no cumadh an inneal-gearraidh muilne a tha thu airson a chleachdadh, no mion-fhiosrachadh mun mheud stuth agad no seòrsa.

Bidh am prògram cam a’ cleachdadh a’ mhodail a chruthaich an t-Innleadair ann an CAD gus obrachadh a-mach gluasad an inneil anns an stuth.Bidh na h-àireamhaidhean gluasad sin, ris an canar slighean innealan, air an gineadh gu fèin-ghluasadach leis a’ phrògram cam gus an èifeachd as motha a choileanadh.Faodaidh cuid de phrògraman cam ùr-nodha atharrais air an sgrion mar a bhios an inneal a’ cleachdadh an inneal as fheàrr leat airson stuthan a ghearradh.An àite a bhith a’ gearradh dheuchainnean air fìor innealan inneal a-rithist is a-rithist, faodaidh e caitheamh innealan, ùine giollachd agus caitheamh stuthan a shàbhaladh.

Faodar tùs CAD an latha an-diugh a lorg air ais gu 1957. Tha am prògram leis an ainm Pronto a chaidh a leasachadh leis an neach-saidheans coimpiutaireachd Patrick J. Hanratty air aithneachadh mar athair cad/cam.Ann an 1971, leasaich e cuideachd am prògram Adam a tha air a chleachdadh gu farsaing, a tha na shiostam dealbhaidh grafaigeach, tarraing agus saothrachadh eadar-ghnìomhach sgrìobhte ann an FORTRAN, ag amas air omnipotence thar àrd-ùrlar.“Tha luchd-anailis gnìomhachais a’ dèanamh a-mach gum faodar 70% de na siostaman cad / cam 3-D Mechanical a tha rim faighinn an-diugh a lorg air ais gu còd tùsail Hanratty, ”thuirt Oilthigh California Irvine, far an do rinn e an rannsachadh aig an àm sin”.

Timcheall air 1967, thug Patrick J. Hanratty seachad e fhèin airson dealbhadh choimpiutairean cuairteachaidh amalaichte (CADIC) le taic coimpiutair.

naidheachdan3img4

 

Ann an 1960, chaidh am prògram adhartach Sketchpad le Ivan Sutherland a leasachadh eadar an dà phrògram aig Hanratty, a’ chiad phrògram a chleachd eadar-aghaidh cleachdaiche grafaigeach slàn.

naidheachdan3img5

Is fhiach a bhith mothachail gur e AutoCAD, a chaidh a chuir air bhog le Autodesk ann an 1982, a’ chiad phrògram 2D ​​CAD gu sònraichte airson coimpiutairean pearsanta seach coimpiutairean prìomh fhrèam.Ann an 1994, rinn AutoCAD R13 am prògram co-chòrdail ri dealbhadh 3D.Ann an 1995, chaidh SolidWorks a leigeil ma sgaoil leis an adhbhar soilleir dealbhadh CAD a dhèanamh nas fhasa do luchd-èisteachd nas fharsainge, agus an uairsin chaidh Autodesk Inventor a chuir air bhog ann an 1999, a dh’ fhàs nas intuitive.

Ann am meadhan nan 1980n, sheall demo grafaigeach scalable mòr-chòrdte AutoCAD an siostam grèine againn ann an 1: 1 cilemeatair.Faodaidh tu fiù 's gluasad a-steach air a' ghealach agus leugh a 'chlàr air an Apollo Lunar Lander.

naidheachdan3img6

Tha e do-dhèanta bruidhinn mu leasachadh innealan CNC gun a bhith a’ toirt ùmhlachd do luchd-cruthachaidh bathar-bog a tha dealasach a thaobh a bhith a’ lughdachadh stairsneach dealbhadh didseatach agus ga dhèanamh iomchaidh do gach ìre sgil.An-dràsta, tha Autodesk fusion 360 aig fìor thoiseach.(an taca ri bathar-bog coltach ris leithid Mastercam, UGNX agus PowerMILL, cha deach am bathar-bog cumhachdach cad / cam seo fhosgladh ann an Sìona.) Is e “a’ chiad inneal 3D CAD, cam agus CAE de a sheòrsa, as urrainn do leasachadh toraidh gu lèir a cheangal. pròiseas gu àrd-ùrlar stèidhichte air sgòthan a tha freagarrach airson PC, MAC agus innealan gluasadach.”Tha an toradh bathar-bog cumhachdach seo an-asgaidh dha oileanaich, luchd-foghlaim, luchd-tòiseachaidh le teisteanas agus neo-dhreuchdail.

Innealan inneal CNC luath teann

Mar aon de thùsairean agus sinnsearan innealan inneal CNC teann, bha Ted Hall, a stèidhich innealan bùtha, na àrd-ollamh ann an Neuroscience aig Oilthigh Dhiùc.Anns an ùine shaor aige, is toil leis a bhith a’ dèanamh bhàtaichean plywood.Bha e a 'coimhead airson inneal a bha furasta a ghearradh le plywood, ach bha eadhon a' phrìs airson innealan muilleidh CNC aig an àm sin nas àirde na $ 50000.Ann an 1994, sheall e do bhuidheann de dhaoine am muileann teann a dhealbhaich e na bhùth-obrach, mar sin a' tòiseachadh air turas a' chompanaidh.

naidheachdan3img7

Bho fhactaraidh gu deasg: snap MTM

Ann an 2001, stèidhich Institiùd Teicneòlais Massachusetts (MIT) ionad bit and atom ùr, a tha na phiuthar deuchainn-lann aig Saotharlann Meadhanan MIT, agus tha an t-Ollamh lèirsinneach Niall Gershenfeld os a chionn.Tha Gershenfeld air a mheas mar aon den fheadhainn a stèidhich bun-bheachd Fab Lab (Saotharlann Saothrachaidh).Le taic bho dhuais rannsachaidh teicneòlas fiosrachaidh US $ 13.75 millean bhon National Science Foundation, thòisich an Ionad Bit and atom (CBA) a’ sireadh cuideachadh gus lìonra stiùidio beag a chruthachadh gus innealan saothrachaidh didseatach pearsanta a thoirt don phoball.

Roimhe sin, ann an 1998, dh’ fhosgail Gershenfeld cùrsa leis an ainm “mar a nì thu (cha mhòr) rud sam bith” aig Institiud Teicneòlais Massachusetts gus oileanaich teicnigeach a thoirt a-steach gu innealan saothrachaidh gnìomhachais daor, ach tharraing a chùrsa oileanaich bho dhiofar chùl-raointean, a’ gabhail a-steach ealain, dealbhadh agus ailtireachd.Tha seo air a thighinn gu bhith na bhunait don tionndadh saothrachaidh didseatach pearsanta.

Is e aon de na pròiseactan a rugadh le CBA innealan dèanamh (MTM), a tha ag amas air leasachadh prototypes luath a ghabhas cleachdadh ann an deuchainn-lannan factaraidh wafer.Is e aon de na h-innealan a rugadh sa phròiseact seo an inneal muilleidh CNC deasg snap MTM a chaidh a chruthachadh leis na h-oileanaich Jonathan ward, Nadya peek agus David Mellis ann an 2011. A’ cleachdadh plastaig HDPE snap trom-dhleastanas (air a ghearradh bho bhòrd gearraidh a’ chidsin) air inneal-bùtha mòr CNC inneal bleith, bidh an inneal muilleidh 3-axis seo a’ ruith air microcontroller Arduino aig prìs ìosal, agus is urrainn dha a h-uile càil a bhleith gu ceart bho PCB gu foam agus fiodh.Aig an aon àm, tha e air a chuir a-steach air an deasg, so-ghiùlain agus aig prìs ruigsinneach.

Aig an àm sin, ged a bha cuid de luchd-saothrachaidh innealan bleith CNC leithid shopbot agus epilog a’ feuchainn ri dreachan deasg nas lugha agus nas saoire de innealan bleith a leigeil ma sgaoil, bha iad fhathast gu math daor.
Tha coltas MTM coltach ri dèideag, ach tha e air atharrachadh gu tur air bleith deasg.

Ann an spiorad fìor Fab Lab, roinn sgioba snap MTM eadhon am bile stuthan aca gus an urrainn dhut a dhèanamh leat fhèin.

Goirid às deidh cruthachadh snap MTM, bha ball den sgioba Jonathan ward ag obair còmhla ris na h-innleadairean Mike Estee agus an neach-saidheans Forrest green agus stuthan Danielle applestone gus pròiseact maoinichte le DARPA ris an canar mentor (deuchainn saothrachaidh agus adhartachadh) a dhèanamh gus “frithealadh air an 21mh linn.”

Bha an sgioba ag obair aig otherlab ann an San Francisco, ag ath-chur còmhla agus a’ sgrùdadh dealbhadh inneal inneal snap MTM, leis an amas inneal muilleidh CNC deasg a dhèanamh le prìs reusanta, mionaideachd agus furasta a chleachdadh.Thug iad muileann eile air, a bha air thoiseach air inneal bleith PCB desktop tools Bantam.

naidheachdan3img8

Evolution de thrì ginealaichean de mhuileann eile

Anns a 'Chèitean, 2013, an sgioba eile Machine Co soirbheachail a chuir air bhog gnìomhachd crowdfunding.Mìos an dèidh sin, san Ògmhios, chuir innealan bùtha iomairt air bhog (cuideachd soirbheachail) airson inneal CNC so-ghiùlain ris an canar handibot, a tha air a dhealbhadh airson a chleachdadh gu dìreach air làrach-lìn na h-obrach.Is e prìomh chàileachd an dà inneal seo gu bheil am bathar-bog a tha na chois - otherplan agus fabmo - air an dealbhadh gus a bhith nam prògraman WYSIWYG intuitive agus furasta an cleachdadh, fa leth, gus an urrainn do luchd-èisteachd farsaing giollachd CNC a chleachdadh.Gu follaiseach, mar a tha taic an dà phròiseact seo a’ dearbhadh, tha a’ choimhearsnachd deiseil airson an seòrsa ùr-ghnàthachaidh seo.

Tha làmh buidhe soilleir suaicheanta Handibot ag ainmeachadh cho furasta ‘s a tha e.

naidheachdan3img9

Gluasad leantainneach bho fhactaraidh gu deasg

Bho chaidh a’ chiad inneal a chleachdadh gu malairteach ann an 2013, tha an gluasad saothrachaidh didseatach deasg air ùrachadh.Tha innealan bleith CNC a-nis a’ toirt a-steach gach seòrsa inneal CNC bho fhactaraidhean gu deasg, bho innealan cromadh uèir gu innealan fighe, innealan cruthachadh falamh, innealan gearraidh jet uisge, innealan gearraidh laser, msaa.

Tha na seòrsaichean innealan inneal CNC a chaidh a ghluasad bho bhùthan-obrach factaraidh gu deasg a’ fàs mean air mhean.

naidheachdan3img

Is e amas leasachaidh obair-lann Fab, a rugadh an toiseach aig MIT, a bhith a’ dèanamh mòr-chòrdte air innealan saothrachaidh didseatach cumhachdach ach daor, a’ gàirdeanachadh inntinnean snasail le innealan, agus a’ toirt am beachdan a-steach don t-saoghal chorporra.Is e dìreach daoine eòlach a gheibh proifeiseantaich san àm a dh'fhalbh leis na h-innealan sin.A-nis, tha an tionndadh saothrachaidh deasg a’ toirt air adhart an dòigh-obrach seo tuilleadh, bho deuchainn-lannan Fab gu bùthan-obrach pearsanta, le bhith a’ lughdachadh chosgaisean gu mòr agus aig an aon àm a’ cumail suas cruinneas proifeasanta.

Mar a tha an t-slighe seo a’ leantainn, tha leasachaidhean ùra inntinneach ann a bhith ag amalachadh inntleachd fuadain (AI) ann an saothrachadh deasg agus dealbhadh didseatach.Tha mar a tha na leasachaidhean sin fhathast a’ toirt buaidh air saothrachadh agus ùr-ghnàthachadh ri fhaicinn, ach tha sinn air tighinn astar mòr bho àm choimpiutairean meud rùm agus innealan saothrachaidh cumhachdach a tha gu tur ceangailte ri ionadan agus companaidhean mòra.Tha cumhachd a-nis nar làmhan.


Ùine puist: Iuchar-19-2022