Stair na teicneolaíochta próiseála CNC, Cuid 3: ó cheardlann mhonarcha go deasc

nuacht3img1

Mar a aistríonn meaisíní CNC meicniúla traidisiúnta go dtí meaisíní deisce (cosúil le meaisín muilleoireachta CNC deasc uirlisí Bantam agus meaisín muilleoireachta PCB deisce uirlisí Bantam) mar gheall ar fhorbairt ríomhairí pearsanta, microcontrollers agus comhpháirteanna trealaimh leictreonacha eile.Gan na forbairtí seo, ní bheadh ​​uirlisí meaisín CNC cumhachtacha agus dlúth indéanta inniu.

Faoi 1980, tháinig forbairt na hinnealtóireachta rialaithe agus an t-amchlár chun tacaíocht leictreonach agus ríomhaireachta a fhorbairt.

nuacht3img2

An breacadh an lae do ríomhaire pearsanta

I 1977, eisíodh trí “mhicrríomhaire” go comhuaineach – Apple II, pet 2001 agus TRS-80 – i mí Eanáir 1980, d’fhógair iris bhóta go bhfuil “ré na ríomhairí pearsanta réidh tagtha”.Tá forbairt na ríomhairí pearsanta uasghrádaithe go tapa ó shin i leith, nuair a chuaigh an iomaíocht idir úll agus IBM isteach agus a d’fhás.

Faoi 1984, d'eisigh Apple an Macintosh clasaiceach, an chéad ríomhaire pearsanta olltáirgthe faoi thiomáint ag an luch le comhéadan grafach úsáideora (GUI).Tagann Macintosh le macpaint agus macwrite (a dhéanann tóir ar fheidhmchláir WYSIWYG WYSIWYG).An bhliain dár gcionn, trí chomhoibriú le adobe, seoladh clár grafaicí nua a leag an bonn le haghaidh dearadh ríomhchuidithe (CAD) agus déantúsaíocht ríomhchuidithe (CAM).

nuacht3img3

Cláir CAD agus cam a fhorbairt

Is é an t-idirghabhálaí idir ríomhaire agus uirlis meaisín CNC dhá chlár bhunúsacha: CAD agus cam.Sula ndéanaimid iniúchadh ar stair ghairid an dá cheann, seo forbhreathnú.

Tacaíonn cláir CAD le cruthú digiteach, modhnú, agus comhroinnt réad 2T nó 3D.Ceadaíonn an clár cam duit uirlisí, ábhair agus coinníollacha eile a roghnú le haghaidh oibríochtaí gearrtha.Mar innealtóir, fiú má tá an obair CAD ar fad críochnaithe agat agus go bhfuil a fhios agat cuma na gcodanna atá uait, níl a fhios ag an meaisín muilleoireachta méid nó cruth an gearrthóra muilleoireachta is mian leat a úsáid, nó sonraí do mhéid ábhair nó cineál.

Úsáideann an camchlár an tsamhail a chruthaigh an tInnealtóir in CAD chun gluaiseacht na huirlise san ábhar a ríomh.Gintear na ríomhanna tairiscint seo, ar a dtugtar cosáin uirlisí, go huathoibríoch ag an gclár cam chun an éifeachtacht uasta a bhaint amach.Is féidir le roinnt clár cam nua-aimseartha insamhladh ar an scáileán freisin conas a úsáideann an meaisín an uirlis de do rogha féin chun ábhair a ghearradh.In ionad tástálacha a ghearradh ar uirlisí meaisín iarbhír arís agus arís eile, is féidir leis caitheamh uirlisí, am próiseála agus tomhaltas ábhair a shábháil.

Is féidir bunús an CAD nua-aimseartha a rianú siar go dtí 1957. Aithnítear an clár darb ainm Pronto a d’fhorbair an t-eolaí ríomhaireachta Patrick J. Hanratty mar athair CAD/cam.I 1971, d'fhorbair sé an clár Adam a úsáidtear go forleathan freisin, ar córas idirghníomhach dearaidh, líníochta agus déantúsaíochta grafach é atá scríofa i FORTRAN, atá dírithe ar omnipotence tras-ardán.“Measann anailísithe tionscail gur féidir 70% de na córais 3-D Meicniúla cad/cam atá ar fáil inniu a rianú siar go dtí bunchód Hanratty,” a dúirt Ollscoil California Irvine, áit a ndearna sé an taighde ag an am sin”.

Timpeall 1967, chaith Patrick J. Hanratty é féin ag dearadh ríomhchuidithe ríomhairí ciorcaid chomhtháite (CADIC).

nuacht3img4

 

I 1960, forbraíodh an clár ceannródaíoch Sketchpad de Ivan Sutherland idir an dá chlár de chuid Hanratty, arbh é an chéad chlár é chun comhéadan úsáideora grafach iomlán a úsáid.

nuacht3img5

Is fiú a thabhairt faoi deara gurb é AutoCAD, a sheol Autodesk i 1982, an chéad chlár 2D CAD go sonrach le haghaidh ríomhairí pearsanta seachas ríomhairí príomhfhráma.Faoi 1994, rinne AutoCAD R13 an clár comhoiriúnach le dearadh 3D.I 1995, scaoileadh SolidWorks leis an gcuspóir soiléir dearadh CAD a dhéanamh níos éasca do lucht féachana níos leithne, agus ansin seoladh Autodesk Inventor i 1999, rud a d'éirigh níos iomasach.

I lár na 1980idí, léirigh taispeántas grafach inscálaithe tóir ar AutoCAD ár gcóras gréine i 1:1 ciliméadar.Is féidir leat fiú zúmáil isteach ar an ngealach agus an plaic a léamh ar thuirlingthe gealaí Apollo.

nuacht3img6

Tá sé dodhéanta labhairt faoi fhorbairt meaisíní CNC gan ómós a thabhairt do na cruthaitheoirí bogearraí atá tiomanta do thairseach iontrála dearadh digiteach a laghdú agus é a dhéanamh infheidhme maidir le gach leibhéal scile.Faoi láthair, tá Autodesk fusion 360 ar thús cadhnaíochta.(i gcomparáid le bogearraí comhchosúla ar nós Mastercam, UGNX agus PowerMILL, níor osclaíodh na bogearraí cumhachtacha cad/cam seo sa tSín.) is é “an chéad uirlis 3D CAD, cam agus CAE dá leithéid, ar féidir leis d’fhorbairt táirge iomlán a nascadh próiseas chuig ardán néalbhunaithe atá oiriúnach do ríomhaire, MAC agus gléasanna soghluaiste.”Tá an táirge bogearraí cumhachtach seo saor in aisce do mhic léinn, d’oideachasóirí, do ghnólachtaí nuathionscanta cáilithe agus amaitéarach.

Uirlisí meaisín CNC luath-dhlúth

Mar cheann de na ceannródaithe agus sinsear uirlisí meaisín CNC dlúth, bhí Ted hall, bunaitheoir uirlisí shopbot, ina ollamh le Néareolaíocht ag Ollscoil Duke.Ina chuid ama saor, is maith leis báid sraithadhmaid a dhéanamh.D'fhéach sé le huirlis a bhí éasca le sraithadhmad a ghearradh, ach fiú níos mó ná $50000 an praghas a bhain le meaisíní muilleoireachta CNC a úsáid ag an am sin.I 1994, thaispeáin sé do ghrúpa daoine an muileann dlúth a dhear sé ina cheardlann, rud a chuir tús le turas an chomhlachta.

nuacht3img7

Ó mhonarcha go deasc: Léim MTM

Sa bhliain 2001, bhunaigh Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts (MIT) lárionad giotán agus adaimh nua, arb é an comhshaotharlann de chuid Saotharlann Meáin MIT í, agus tá an tOllamh físiúil Neil Gershenfeld i gceannas uirthi.Meastar go bhfuil Gershenfeld ar dhuine de bhunaitheoirí an choincheap Fab Lab (Saotharlann Déantúsaíochta).Le tacaíocht ó dhámhachtain taighde teicneolaíochta faisnéise US $ 13.75 milliún ón bhFondúireacht Eolaíochta Náisiúnta, thosaigh an Lárionad Giotán agus Adamh (CBA) ag lorg cabhrach chun gréasán stiúideo beag a chruthú chun uirlisí déantúsaíochta digiteacha pearsanta a sholáthar don phobal.

Roimhe sin, i 1998, d'oscail Gershenfeld cúrsa ar a dtugtar "conas a dhéanamh (beagnach) rud ar bith" ag Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts chun mic léinn theicniúla a thabhairt isteach ar mheaisíní déantúsaíochta tionsclaíocha costasacha, ach mheall a chúrsa mic léinn ó chúlraí éagsúla, lena n-áirítear ealaín, dearadh. agus ailtireacht.Tá sé seo mar bhunús leis an réabhlóid phearsanta déantúsaíochta digiteach.

Is é ceann de na tionscadail a rugadh ó CBA ná meaisíní a dhéanann (MTM), a dhíríonn ar fhorbairt fréamhshamhlacha tapa is féidir a úsáid i saotharlanna monarchan wafer.Ar cheann de na meaisíní a rugadh sa tionscadal seo tá an meaisín muilleoireachta CNC deasc snap MTM cruthaithe ag na mic léinn Jonathan ward, Nadya peek agus David Mellis in 2011. Ag baint úsáide as plaisteach HDPE snap tromshaothair (gearrtha ó bhord mionghearrtha na cistine) ar siopa mór CNC. meaisín muilleoireachta, ritheann an meaisín muilleoireachta 3-ais seo ar mhicrea-rialtóir Arduino ar chostas íseal, agus is féidir leis gach rud a mhuileann go cruinn ó PCB go cúr agus adhmad.Ag an am céanna, tá sé suiteáilte ar an deasc, iniompartha agus inacmhainne.

Ag an am sin, cé go raibh roinnt déantúsóirí meaisíní muilleoireachta CNC cosúil le shopbot agus epilog ag iarraidh leaganacha deisce níos lú agus níos saoire de mheaisíní muilleoireachta a scaoileadh, bhí siad fós costasach go leor.
Is cosúil le bréagán MTM Léim, ach d'athraigh sé muilleoireacht deisce go hiomlán.

De mheon fíor Fab Lab, roinn an fhoireann snap MTM fiú a mbille ábhar ionas gur féidir leat é a dhéanamh tú féin.

Go gairid i ndiaidh chruthú Léim MTM, d’oibrigh an ball foirne Jonathan Ward leis na hinnealtóirí Mike Estee agus an t-eolaí Forrest Green agus ábhar Danielle applestone chun tionscadal arna mhaoiniú ag DARPA ar a dtugtar meantóir (turgnamh déantúsaíochta agus cur chun cinn) a dhéanamh chun “freastal ar an 21ú haois.”

D'oibrigh an fhoireann ag otherlab i San Francisco, rinne siad athchéile agus athscrúdú ar dhearadh uirlis meaisín snap MTM, leis an sprioc meaisín muilleoireachta CNC deisce a mhonarú le praghas réasúnta, cruinneas agus éasca le húsáid.D'ainmnigh siad othermill é, a bhí mar réamhtheachtaí meaisín muilleoireachta PCB deisce uirlisí Bantam.

nuacht3img8

Éabhlóid trí ghlúin eile muileann

I mí na Bealtaine, 2013, d'éirigh le foireann meaisíní eile Co. gníomhaíocht crowdfunding a sheoladh.Mí ina dhiaidh sin, i mí an Mheithimh, sheol uirlisí shopbot feachtas (rathúil freisin) le haghaidh meaisín CNC iniompartha ar a dtugtar handibot, atá deartha le húsáid go díreach ar shuíomh Gréasáin na hoibre.Is é príomhcháilíocht an dá mheaisín seo ná go bhfuil na bogearraí a théann leo - otherplan agus fabmo - deartha le bheith ina gcláir WYSIWYG iomasach agus éasca le húsáid, faoi seach, ionas gur féidir le lucht féachana leathan úsáid a bhaint as próiseáil CNC.Ar ndóigh, mar a chruthaíonn tacaíocht an dá thionscadal seo, tá an pobal réidh don chineál seo nuálaíochta.

Fógraíonn lámh buí geal íocónach Handibot a inaistritheacht.

nuacht3img9

Treocht leanúnach ó mhonarcha go deasc

Ó cuireadh an chéad mheaisín in úsáid tráchtála i 2013, tá an ghluaiseacht déantúsaíochta digiteach deisce uasghrádaithe.Áirítear ar mheaisíní muilleoireachta CNC anois gach cineál meaisíní CNC ó mhonarchana go deasc, ó mheaisíní lúbthachta sreinge go meaisíní cniotála, meaisíní foirmithe bhfolús, meaisíní gearrtha scaird uisce, meaisíní gearrtha léasair, etc.

Tá na cineálacha uirlisí meaisín CNC a aistrítear ó cheardlanna mhonarcha go deasc ag fás go seasta.

nuacht3img

Is é an sprioc forbartha atá ag saotharlann Fab, a rugadh ar dtús ag MIT, ná meaisíní déantúsaíochta digiteacha cumhachtacha ach costasacha a shaothrú, lámh a chur ar aigne cliste le huirlisí, agus a gcuid smaointe a thabhairt isteach sa domhan fisiceach.Ní féidir ach le daoine a bhfuil taithí acu gairmithe san am atá thart a fháil leis na huirlisí seo.Anois, tá an réabhlóid déantúsaíochta deisce ag cur an chur chuige seo chun cinn tuilleadh, ó shaotharlanna Fab go ceardlanna pearsanta, trí chostais a laghdú go suntasach agus cruinneas gairmiúil á chothabháil.

De réir mar a leanann an conair seo ar aghaidh, tá forbairtí spreagúla nua maidir le hintleacht shaorga (AI) a chomhtháthú le déantúsaíocht deisce agus dearadh digiteach.Tá fós le feiceáil conas a théann na forbairtí seo i bhfeidhm ar dhéantúsaíocht agus ar nuálaíocht, ach táimid tar éis teacht i bhfad ó ré na ríomhairí seomramhéide agus na n-uirlisí déantúsaíochta cumhachtacha atá ceangailte go hiomlán ar institiúidí agus ar chuideachtaí móra.Tá cumhacht anois inár lámha.


Am postála: Iúil-19-2022