La transició de les màquines CNC mecàniques tradicionals de mida d'habitació a màquines d'escriptori (com la fresadora CNC d'escriptori Bantam Tools i la fresadora de PCB d'escriptori Bantam Tools) es deu al desenvolupament d'ordinadors personals, microcontroladors i altres components d'equips electrònics.Sense aquests desenvolupaments, les màquines eina CNC potents i compactes no serien possibles avui dia.
L'any 1980, l'evolució de l'enginyeria de control i el calendari per al desenvolupament del suport electrònic i informàtic.
L'alba de l'ordinador personal
El 1977, tres "microordinadors" van ser llançats simultàniament: Apple II, pet 2001 i TRS-80, el gener de 1980, la revista byte va anunciar que "ha arribat l'era dels ordinadors personals preparats".El desenvolupament dels ordinadors personals s'ha actualitzat ràpidament des d'aleshores, quan la competència entre Apple i IBM va disminuir i fluir.
El 1984, Apple va llançar el clàssic Macintosh, el primer ordinador personal amb ratolí produït en massa amb una interfície gràfica d'usuari (GUI).Macintosh inclou macpaint i macwrite (que popularitzen les aplicacions WYSIWYG WYSIWYG).L'any següent, gràcies a la cooperació amb Adobe, es va llançar un nou programa de gràfics que va establir les bases del disseny assistit per ordinador (CAD) i la fabricació assistida per ordinador (CAM).
Desenvolupament de programes CAD i cam
L'intermediari entre l'ordinador i la màquina-eina CNC són dos programes bàsics: CAD i cam.Abans d'endinsar-nos en la breu història de tots dos, aquí teniu una visió general.
Els programes CAD admeten la creació, modificació i compartició digital d'objectes 2D o 3D.El programa de lleves us permet seleccionar eines, materials i altres condicions per a les operacions de tall.Com a enginyer, encara que hagis completat tot el treball de CAD i saps l'aspecte de les peces que vols, la fresadora no sap la mida o la forma de la fresa que vols utilitzar, ni els detalls de la mida del teu material o tipus.
El programa de lleves utilitza el model creat per l'Enginyer en CAD per calcular el moviment de l'eina en el material.Aquests càlculs de moviment, anomenats recorreguts d'eines, són generats automàticament pel programa de lleves per aconseguir la màxima eficiència.Alguns programes de lleves moderns també poden simular a la pantalla com la màquina utilitza l'eina que escolliu per tallar materials.En lloc de tallar proves de màquines-eina reals una i altra vegada, pot estalviar el desgast de l'eina, el temps de processament i el consum de material.
L'origen del CAD modern es remunta al 1957. El programa anomenat Pronto desenvolupat pel científic informàtic Patrick J. Hanratty és reconegut com el pare del cad/cam.L'any 1971, també va desenvolupar el programa Adam molt utilitzat, que és un sistema de disseny gràfic interactiu, dibuix i fabricació escrit en FORTRAN, amb l'objectiu de l'omnipotència multiplataforma."Els analistes del sector estimen que el 70% de tots els sistemes cad/cam mecànics 3-D disponibles avui es poden remuntar al codi original de Hanratty", va dir la Universitat de Califòrnia Irvine, on va realitzar la investigació en aquell moment".
Cap al 1967, Patrick J. Hanratty es va dedicar al disseny assistit per ordinador d'ordinadors de circuit integrat (CADIC).
El 1960, el programa pioner Sketchpad d'Ivan Sutherland es va desenvolupar entre els dos programes de Hanratty, que va ser el primer programa que va utilitzar una interfície d'usuari gràfica completa.
Val la pena assenyalar que AutoCAD, llançat per Autodesk el 1982, és el primer programa CAD 2D específicament per a ordinadors personals en lloc d'ordinadors mainframe.El 1994, AutoCAD R13 va fer el programa compatible amb el disseny 3D.El 1995, SolidWorks es va llançar amb el clar propòsit de facilitar el disseny CAD per a un públic més ampli, i després es va llançar Autodesk Inventor el 1999, que es va fer més intuïtiu.
A mitjans de la dècada de 1980, una demostració popular d'AutoCAD gràfic escalable va mostrar el nostre sistema solar en 1:1 quilòmetres.Fins i tot podeu fer zoom a la lluna i llegir la placa de l'aterratge lunar Apol·lo.
És impossible parlar del desenvolupament de màquines CNC sense homenatjar els creadors de programari que es comprometen a reduir el llindar d'entrada del disseny digital i fer-lo aplicable a tots els nivells d'habilitat.Actualment, Autodesk fusion 360 està a l'avantguarda.(en comparació amb programari similar com Mastercam, UGNX i PowerMILL, aquest potent programari cad/cam no s'ha obert a la Xina.) és "la primera eina CAD 3D, càmera i CAE d'aquest tipus, que pot connectar tot el vostre desenvolupament de producte. procés a una plataforma basada en núvol adequada per a PC, MAC i dispositius mòbils".Aquest potent producte de programari és gratuït per a estudiants, educadors, startups qualificades i aficionats.
Les primeres màquines eina compactes CNC
Com un dels pioners i avantpassats de les màquines eina compactes CNC, Ted Hall, el fundador de Shopbot Tools, va ser professor de Neurociència a la Universitat de Duke.En el seu temps lliure, li agrada fer vaixells de fusta contraxapada.Va buscar una eina que fos fàcil de tallar fusta contraxapada, però fins i tot el preu de l'ús de fresadores CNC en aquell moment superava els 50.000 dòlars.L'any 1994 va ensenyar a un grup de persones el molí compacte que va dissenyar al seu taller, iniciant així el camí de l'empresa.
De fàbrica a escriptori: MTM snap
L'any 2001, el Massachusetts Institute of Technology (MIT) va establir un nou centre de bits i àtoms, que és el laboratori germà del MIT Media Laboratory, i està dirigit pel professor visionari Neil Gershenfeld.Gershenfeld és considerat un dels fundadors del concepte Fab Lab (laboratori de fabricació).Amb el suport del premi de recerca en tecnologia de la informació de 13,75 milions de dòlars dels EUA de la National Science Foundation, el Bit and atom Center (CBA) va començar a buscar ajuda per crear una petita xarxa d'estudis per oferir al públic eines personals de fabricació digital.
Abans d'això, el 1998, Gershenfeld va obrir un curs anomenat "com fer (gairebé) qualsevol cosa" a l'Institut de Tecnologia de Massachusetts per introduir als estudiants tècnics a màquines cares de fabricació industrial, però el seu curs va atreure estudiants de diferents orígens, com ara art, disseny. i arquitectura.Això s'ha convertit en la base de la revolució de la fabricació digital personal.
Un dels projectes que neix de CBA és Màquines que fabriquen (MTM), que se centra en el desenvolupament de prototips ràpids que es puguin utilitzar als laboratoris de fàbriques d'hòsties.Una de les màquines nascudes en aquest projecte és la fresadora CNC d'escriptori MTM Snap creada pels estudiants Jonathan Ward, Nadya Peek i David Mellis l'any 2011. Utilitzant plàstic HDPE resistent (tallat de la taula de tallar de la cuina) en un gran CNC Shopbot. fresadora, aquesta fresadora de 3 eixos funciona amb un microcontrolador Arduino de baix cost i pot fresar amb precisió tot, des de PCB fins a escuma i fusta.Al mateix temps, s'instal·la a l'escriptori, portàtil i assequible.
En aquell moment, tot i que alguns fabricants de fresadores CNC com shopbot i epilog estaven intentant llançar versions d'escriptori més petites i econòmiques de fresadores, encara eren bastant cares.
MTM snap sembla una joguina, però ha canviat completament el fresat de l'escriptori.
Amb l'esperit d'un veritable Fab Lab, l'equip de MTM snap fins i tot va compartir la seva llista de materials perquè pugueu fer-ho vosaltres mateixos.
Poc després de la creació de MTM snap, el membre de l'equip Jonathan Ward va treballar amb els enginyers Mike Estee i la científica de materials i verds de Forrest Danielle applestone per dur a terme un projecte finançat per DARPA anomenat mentor (experiment de fabricació i promoció) per "servir el segle XXI".
L'equip va treballar a otherlab a San Francisco, va recombinar i va tornar a examinar el disseny de la màquina-eina MTM snap, amb l'objectiu de fabricar una fresadora CNC d'escriptori amb un preu raonable, precisió i facilitat d'ús.El van anomenar othermill, que és el predecessor de la fresadora de PCB d'escriptori Bantam Tools.
Evolució de tres generacions d'altre molí
Al maig de 2013, l'equip d'altre màquina Co. va llançar amb èxit una activitat de crowdfunding.Un mes més tard, al juny, shopbot tools va llançar una campanya (també reeixida) per a una màquina CNC portàtil anomenada handibot, que està dissenyada per ser utilitzada directament al lloc web del treball.La principal qualitat d'aquestes dues màquines és que el programari que l'acompanya, otherplan i fabmo, estan dissenyats per convertir-se en programes WYSIWYG intuïtius i fàcils d'utilitzar, respectivament, de manera que un públic ampli pugui utilitzar el processament CNC.Evidentment, com demostra el suport d'aquests dos projectes, la comunitat està preparada per a aquest tipus d'innovació.
L'emblemàtic mànec groc brillant de Handibot anuncia la seva portabilitat.
Tendència contínua de fàbrica a escriptori
Des que la primera màquina es va posar en ús comercial el 2013, s'ha actualitzat el moviment de fabricació digital d'escriptori.Les fresadores CNC ara inclouen tot tipus de màquines CNC, des de fàbriques fins a escriptoris, des de màquines de doblegar filferro fins a màquines de teixir, màquines de conformació al buit, màquines de tall per raig d'aigua, màquines de tall làser, etc.
Els tipus de màquines-eina CNC transferits dels tallers de fàbrica als ordinadors de sobretaula creixen de manera constant.
L'objectiu de desenvolupament del laboratori Fab, nascut originalment al MIT, és popularitzar màquines de fabricació digital potents però cares, armar ments intel·ligents amb eines i portar les seves idees al món físic.Només les persones amb experiència poden obtenir professionals anteriors amb aquestes eines.Ara, la revolució de la fabricació d'escriptori està avançant encara més aquest enfocament, des dels laboratoris Fab fins als tallers personals, reduint significativament els costos i mantenint la precisió professional.
A mesura que aquesta trajectòria continua, hi ha nous desenvolupaments interessants en la integració de la intel·ligència artificial (IA) en la fabricació d'escriptori i el disseny digital.Queda per veure com aquests desenvolupaments continuen afectant la fabricació i la innovació, però hem recorregut un llarg camí des de l'era dels ordinadors de la mida d'una sala i les eines de fabricació potents completament vinculades a les grans institucions i empreses.El poder ara està a les nostres mans.
Hora de publicació: 19-jul-2022