A transición das máquinas CNC mecánicas tradicionais de tamaño cuarto ás máquinas de escritorio (como a fresadora CNC de escritorio Bantam tools e a fresadora de PCB de escritorio Bantam tools) débese ao desenvolvemento de ordenadores persoais, microcontroladores e outros compoñentes de equipos electrónicos.Sen estes desenvolvementos, as máquinas ferramenta CNC potentes e compactas non serían posibles hoxe en día.
En 1980, a evolución da enxeñería de control e o calendario para o desenvolvemento do soporte electrónico e informático.
Amencer do ordenador persoal
En 1977 lanzáronse tres "microcomputadoras" simultáneamente: Apple II, pet 2001 e TRS-80, en xaneiro de 1980, a revista byte anunciou que "chegou a era dos ordenadores persoais preparados".O desenvolvemento das computadoras persoais foi rapidamente actualizado desde entón, cando a competencia entre Apple e IBM diminuíu e fluíu.
En 1984, Apple lanzou o clásico Macintosh, o primeiro ordenador persoal impulsado por ratos producido en masa cunha interface gráfica de usuario (GUI).Macintosh vén con macpaint e macwrite (que popularizan as aplicacións WYSIWYG WYSIWYG).Ao ano seguinte, mediante a cooperación con Adobe, lanzouse un novo programa de gráficos, que sentou as bases para o deseño asistido por ordenador (CAD) e a fabricación asistida por ordenador (CAM).
Desenvolvemento de programas CAD e cam
O intermediario entre o ordenador e a máquina ferramenta CNC son dous programas básicos: CAD e cam.Antes de afondar na breve historia de ambos, aquí tes unha visión xeral.
Os programas CAD admiten a creación dixital, modificación e uso compartido de obxectos 2D ou 3D.O programa de levas permítelle seleccionar ferramentas, materiais e outras condicións para as operacións de corte.Como enxeñeiro, aínda que teña completado todo o traballo de CAD e coñece o aspecto das pezas que quere, a fresadora non coñece o tamaño ou a forma da fresa que quere utilizar, nin os detalles do tamaño do seu material ou tipo.
O programa de levas usa o modelo creado polo Enxeñeiro en CAD para calcular o movemento da ferramenta no material.Estes cálculos de movemento, chamados camiños da ferramenta, son xerados automaticamente polo programa de levas para acadar a máxima eficiencia.Algúns programas de levas modernos tamén poden simular na pantalla como a máquina usa a ferramenta que elixas para cortar materiais.En lugar de cortar probas en máquinas ferramenta reais unha e outra vez, pode aforrar o desgaste da ferramenta, o tempo de procesamento e o consumo de material.
A orixe do CAD moderno remóntase a 1957. O programa chamado Pronto desenvolvido polo científico informático Patrick J. Hanratty é recoñecido como o pai do cad/cam.En 1971, tamén desenvolveu o programa Adam moi utilizado, que é un sistema interactivo de deseño gráfico, debuxo e fabricación escrito en FORTRAN, co obxectivo de lograr a omnipotencia multiplataforma."Os analistas do sector estiman que o 70% de todos os sistemas cad/cam mecánicos 3-D dispoñibles hoxe poden remontarse ao código orixinal de Hanratty", dixo a Universidade de California Irvine, onde realizou a investigación nese momento.
Ao redor de 1967, Patrick J. Hanratty dedicouse ao deseño asistido por ordenador de computadores de circuíto integrado (CADIC).
En 1960, o programa pioneiro Sketchpad de Ivan Sutherland desenvolveuse entre os dous programas de Hanratty, que foi o primeiro programa en utilizar unha interface gráfica de usuario completa.
Cabe destacar que AutoCAD, lanzado por Autodesk en 1982, é o primeiro programa CAD 2D especificamente para ordenadores persoais en lugar de ordenadores mainframe.En 1994, AutoCAD R13 fixo o programa compatible co deseño 3D.En 1995, SolidWorks lanzouse co claro propósito de facilitar o deseño CAD a un público máis amplo, e despois lanzouse en 1999 Autodesk Inventor, que se fixo máis intuitivo.
A mediados da década de 1980, unha demostración popular de AutoCAD gráfico escalable mostrou o noso sistema solar en 1:1 quilómetros.Incluso podes ampliar a lúa e ler a placa do módulo lunar Apolo.
É imposible falar do desenvolvemento de máquinas CNC sen render homenaxe aos creadores de software que apostan por reducir o limiar de entrada do deseño dixital e facelo aplicable a todos os niveis de habilidade.Na actualidade, Autodesk fusion 360 está á vangarda.(en comparación con software similar como Mastercam, UGNX e PowerMILL, este poderoso software cad/cam non se abriu en China). proceso a unha plataforma baseada na nube adecuada para PC, MAC e dispositivos móbiles".Este poderoso produto de software é gratuíto para estudantes, educadores, start-ups cualificados e afeccionados.
As primeiras máquinas ferramenta compactas CNC
Como un dos pioneiros e antepasados das máquinas-ferramentas compactas CNC, Ted Hall, o fundador das ferramentas shopbot, foi profesor de Neurociencia na Universidade de Duke.No seu tempo libre gústalle facer barcos de madeira contrachapada.Buscou unha ferramenta que fose fácil de cortar madeira contrachapada, pero incluso o prezo de usar fresadoras CNC naquel momento superaba os 50.000 dólares.En 1994 mostrou a un grupo de persoas o muíño compacto que deseñou no seu taller, iniciando así a andaina da empresa.
De fábrica ao escritorio: MTM snap
En 2001, o Massachusetts Institute of Technology (MIT) estableceu un novo centro de bits e átomos, que é o laboratorio irmán do MIT Media Laboratory, e está dirixido polo visionario profesor Neil Gershenfeld.Gershenfeld é considerado un dos fundadores do concepto Fab Lab (laboratorio de fabricación).Co apoio do premio de investigación en tecnoloxía da información de 13,75 millóns de dólares da National Science Foundation, o Bit and atom Center (CBA) comezou a buscar axuda para crear unha pequena rede de estudos para ofrecer ao público ferramentas persoais de fabricación dixital.
Antes diso, en 1998, Gershenfeld abriu un curso chamado "como facer (case) calquera cousa" no Instituto Tecnolóxico de Massachusetts para introducir aos estudantes técnicos ás caras máquinas de fabricación industrial, pero o seu curso atraeu estudantes de diferentes formacións, incluíndo arte, deseño. e arquitectura.Isto converteuse na base da revolución da fabricación dixital persoal.
Un dos proxectos que nace de CBA é Machines that make (MTM), que se centra no desenvolvemento de prototipos rápidos que poidan ser utilizados nos laboratorios de fábricas de obleas.Unha das máquinas que naceu neste proxecto é a fresadora CNC de escritorio MTM snap creada polos estudantes Jonathan Ward, Nadya Peek e David Mellis en 2011. Usando plástico HDPE resistente (cortado da táboa de cortar da cociña) nun gran shopbot CNC. fresadora, esta fresadora de 3 eixes funciona cun microcontrolador Arduino de baixo custo e pode fresar con precisión todo, desde PCB ata escuma e madeira.Ao mesmo tempo, está instalado no escritorio, portátil e accesible.
Nese momento, aínda que algúns fabricantes de fresadoras CNC como shopbot e epilog tentaban lanzar versións de escritorio máis pequenas e baratas das fresadoras, aínda eran bastante caras.
MTM snap parece un xoguete, pero cambiou completamente a fresado do escritorio.
Co espírito dun verdadeiro Fab Lab, o equipo de MTM snap incluso compartiu a súa lista de materiais para que poidas facelo ti mesmo.
Pouco despois da creación de MTM snap, o membro do equipo Jonathan Ward traballou cos enxeñeiros Mike Estee e a científica de materiais e verdes de Forrest Danielle applestone para levar a cabo un proxecto financiado por DARPA chamado mentor (experimento de fabricación e promoción) para "servir ao século XXI".
O equipo traballou en otherlab en San Francisco, recombinou e volveu examinar o deseño da máquina-ferramenta MTM snap, co obxectivo de fabricar unha fresadora CNC de escritorio cun prezo razoable, precisión e facilidade de uso.Chamárono othermill, que é o predecesor da fresadora de PCB de escritorio Bantam tools.
Evolución de tres xeracións de outro muíño
En maio de 2013, o equipo de outra máquina Co lanzou con éxito unha actividade de crowdfunding.Un mes despois, en xuño, shopbot tools lanzou unha campaña (tamén exitosa) para unha máquina CNC portátil chamada handibot, que está deseñada para ser utilizada directamente na páxina web do traballo.A principal calidade destas dúas máquinas é que o software que se acompaña, otherplan e fabmo, está deseñado para converterse en programas WYSIWYG intuitivos e fáciles de usar, respectivamente, para que un público amplo poida utilizar o procesamento CNC.Evidentemente, como demostra o apoio a estes dous proxectos, a comunidade está preparada para este tipo de innovación.
O emblemático asa amarela brillante de Handibot anuncia a súa portabilidade.
Tendencia continua de fábrica a escritorio
Desde que a primeira máquina se puxo en uso comercial en 2013, o movemento de fabricación dixital de escritorio actualizouse.As fresadoras CNC agora inclúen todo tipo de máquinas CNC, desde fábricas ata escritorios, desde máquinas de dobrar arame ata máquinas de tricotar, máquinas de formación ao baleiro, máquinas de corte por chorro de auga, máquinas de corte con láser, etc.
Os tipos de máquinas-ferramenta CNC transferidos dos talleres das fábricas aos escritorios están crecendo constantemente.
O obxectivo de desenvolvemento do laboratorio Fab, que naceu orixinalmente no MIT, é popularizar máquinas de fabricación dixital potentes pero caras, armar as mentes intelixentes con ferramentas e levar as súas ideas ao mundo físico.Só persoas con experiencia poden obter profesionais anteriores con estas ferramentas.Agora, a revolución da fabricación de escritorios está a avanzar aínda máis neste enfoque, desde laboratorios Fab ata talleres persoais, reducindo significativamente os custos mantendo a precisión profesional.
A medida que esta traxectoria continúa, hai novos desenvolvementos interesantes na integración da intelixencia artificial (IA) na fabricación de escritorios e no deseño dixital.Queda por ver como estes desenvolvementos seguen afectando á fabricación e á innovación, pero percorremos un longo camiño dende a era dos ordenadores do tamaño dunha sala e das poderosas ferramentas de fabricación totalmente vinculadas ás grandes institucións e empresas.O poder está agora nas nosas mans.
Hora de publicación: 19-Xul-2022