码刻丨众筹首日破千万美元 涌泉创新如何重做CNC

源码资本为公司种子轮独家投资方,后续天使轮继续领投,并持续加码Pre-A轮融资

码荟成员「涌泉创新」第一代桌面CNC产品ToolDance X1众筹首日破千万美元, 创下同赛道最高记录,展现桌面CNC新势能。源码资本为公司种子轮独家投资方,后续天使轮继续领投,并持续加码Pre-A轮融资。近日,硬氪围绕涌泉创新的产品逻辑、技术路径与交付进展进行了深度报道。

以下全文,与大家分享(作者 | 彭丽,编辑 | 袁斯来):

10月15日深夜,深圳涌泉创新的办公室里,灯火通明。

他们的第一代桌面CNC产品ToolDance X1正式上线,众筹金额以秒为单位变化着。3分钟,一百万美金;39分钟,五百万美金;不到13小时,这个数字来到1000万美金。

这样的成绩超出了团队的预期。回忆起当时的情景,员工依然非常激动:"战报都来不及做"。

而ToolDance X1成为继造物时代Makera Z1、巢匠NestWorks C500后又一款破千万美金的桌面CNC产品。截至发稿,金额超1400万美元,已经超越NestWorks C500,创下同赛道最高记录。

涌泉创新(ToolDance)成立于2025年,创始人王昊自2016年起在大疆工作了7年,曾负责机械结构组与测绘雷达产品组,CTO张敏则曾在华中数控、西门子等公司工作,并担任科创板上市公司北京金橙子副总经理及子公司总经理,拥有国内顶尖的CAM算法与数控系统研发能力。其COO-孟令瑀、总工-吕荣和电子系统总负责人-廖洲均在大疆、云鲸智能等工作多年,CMO-Brenda则是拥有硅谷十余年创业经验的市场高管。

此次涌泉创新推出的产品ToolDance X1基础款形态为全封闭三轴数控铣床,拥有铸铝合金机架,加工空间为400×265×180毫米(X×Y×Z),早鸟价为2999美元。第一批产品预计明年3月开始陆续交付。

功能上,ToolDance X1搭载了1500W永磁同步主轴、9位自动换刀系统,在目前国内桌面级CNC的指标上均为最优,可支持铝合金、钛合金、不锈钢等金属材料加工。软件层面,涌泉创新自研了ToolDance Studio,其中包括AutoCAM自动编程系统。

王昊常常觉得自己来做桌面CNC是"命中注定"。2011年,他在哈尔滨工业大学焊接专业就读,毕业设计就是做的金属3D打印,直到现在,他还保留着当时第一次打印的零件。2023年,从大疆离职后,王昊花了一年多的时间探索桌面级金属制造,并手搓了一台桌面CNC原型机,希望向投资人也是向自己证明这一方向的更多可能性。

涌泉创新成立时正好赶上智能硬件创业的高潮,在没有任何产品发布的情况下,完成了累计数亿元融资。但随着红利退潮,投资人都盯着这批公司的进度。而王昊交出的这份答卷可谓精彩。接下来涌泉创新要面临另一重大考——稳定交付和产能供应,"这里面还有庞大的细节需要思考、很多的技术工程问题要攻关。"

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明确针对零部件加工

王昊做桌面CNC,除了本身对金属制造的热爱外,3D打印的发展逻辑也给了他启发,"几乎所有的工业制造设备都有潜力,受两股力量驱动变成一个大市场。一股力量是制造本身正在从工厂走到现场,另一股力量是工具玩具化的趋势,进一步把场景从制造扩展到情绪消费。"

因此,王昊认为,制造工艺的能力和场景潜力决定了市场的大小,桌面CNC也就是下一个大有可为的方向。

3D打印经过多年发展,破圈的场景逐渐丰富,比如亲子互动和教育。为了找到桌面CNC的场景,早期涌泉创新下了很大功夫,在社区Reddit发放问卷、与调研机构一起做了一个独立站,做一对一访谈等。

王昊告诉硬氪,从调研来看,桌面CNC最明确的场景有两类,一是研发打样,用户的核心诉求是提高效率,二是个人爱好者从兴趣出发的创作,其诉求则是趣味性。为了辐射到更多的受众,他取了两类群体的交集,"既保证工具属性,又在易用性和价格上让爱好者可以承受"。

关键在于,按照制品主题分类,可再分为两类,一是零部件加工,二是雕塑类产品制作。"我们调研的答案非常清晰,80%以上的用户需求集中在零部件加工"。而零部件加工的CAM技术更难,且可以很好涵盖雕塑CAM。这直接决定了涌泉创新的产品定义:以零部件加工为核心切入点。

从这一产品边界延伸开,可以理解ToolDance X1的整个产品逻辑。比如在同行如数马电子、无限工坊都选择了直接推出五轴一体的机器时,ToolDance X1依然选择把三轴作为基础,四轴、五轴作为配件出现,用户可自行选择是否配置。

"因为多数零部件不需要五轴技术,三轴已经可以解决大部分零部件加工问题",王昊解释。如果本体定位为五轴,一方面本体与主场景脱节,导致场景满足效率低;价格也会迅速上升,无法有效成为用户的兴趣消费品。

不过王昊也表示,五轴确实是未来趋势,因为可以简化装夹,降低使用门槛,所以此次五轴虽为配件,但也下了不少功夫。目前的产品中,四轴模组在安装尾座时,四轴联动加工最大工件尺寸为Ø120×160毫米(直径×长度),五轴模组则支持3+2定位加工与五轴联动加工,配RTCP刀尖跟随。

除了坚持场景出发外,ToolDance X1的另一特色是9位刀具换刀系统。CTO张敏告诉硬氪,精密制造的复杂性就决定了要用到很多刀具,"同一零件的粗加工、精加工以及孔、螺纹、倒角等特征的加工,可能需要不同刀具。容纳更多刀具,是为了让更多工序能够连续完成,减少中途人工换刀的介入"。目前,市面上的消费级桌面CNC最多可做到6位换刀系统,张敏认为,"衡量一个CNC的工具属性是否强,重要的指标之一就是支持的刀具够不够多。"

机器专注于零部件加工也意味着软件层面不仅要生成能够执行的刀路,还要尽可能满足严格的尺寸精度要求。张敏介绍,目前设备ToolDance X1的重复定位精度为±0.01mm,达到了工业级设备的水平。

要做到这一点并不容易。金属切削时,刀具和机床都可能受到切削力与振动的影响。CAM生成的刀路需要尽量光顺,并通过合理安排刀路与切削参数,减少切削负载的突变,为稳定加工创造条件。在张敏看来,这是一项需要在多重约束下寻找平衡的系统工程:既要满足安全和精度要求,又要兼顾加工效率、切削稳定性与表面质量。

从工厂到家庭场景,还有许多如噪音、排屑等非常实在的问题需考虑。以ToolDance X1为例,王昊介绍,机器在高功率开粗时有较为安静的表现,"静音模式下,铝合金开粗时,距离机器半米处测得的噪声小于65dBA,我们希望能做到在隔壁房间的CNC,关上门后的噪声是可接受的。"除尘与多级过滤、湿切与切屑管理则以可选模组的形式出现在产品中。

关于产品交付,王昊对此有信心,公司制造交付总负责人郭耀曾在富士康、捷普、华为、云鲸等公司工作,在新产品交付方面经验丰富。更重要的是,公司从最初的产品设计开始就在考虑如何更好地适应量产,比如按车规级理念把整机拆成零件、模组、整机三级架构,每一级组装完成后先测试、达标再进下一级。

在供应链方面,王昊介绍,公司会将长交期物料提前锁定,关键器件双供应商备份。产能方面,10月,一期10000平方米厂房已经分阶段投入使用,单班设计产能1200台/月,"我们出厂时也会逐台测精度、气密、安规等等"。

王昊判断,CNC面向大众的转变还不只是从难用的工具变成好用的工具,还需要进一步完成从"工具"到"玩具"的蜕变。对大多数普通人来说,今天的CNC还算不上玩具,"要让更多人自发地想用它、享受制作的过程,还有一段路要走",如何做好一个体验足够好的产品仍然是当下最重要的事情。

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以安全和确定性出发的CAM软件

CAM软件始终是桌面CNC破圈的关键。工业级设备要走向桌面和消费市场,易操作性是一大门槛:一个对加工感兴趣、却没有专业经验的普通消费者,能在多大程度上真正用好它?

以传统手工雕刻为例,有经验的匠人在雕刻时往往需要精雕细琢,判断从哪里下刀、先加工哪一部分,以及如何处理不同的材料。这种依赖经验、很难完全用语言描述的判断,可以称为一种"手感"。

而现在,这些原本依赖专业经验的判断,应该由CAM软件承担一部分。在理想情况下,用户只需要输入一个模型,并告诉软件自己希望得到什么样的加工结果,软件就能据此规划出合理的工艺方案。

目前,ToolDance X1配备了ToolDance Studio软件。用户导入模型后,可以先通过可制造性分析,检查模型的几何特征、刀具可达性,以及毛坯和加工约束,并获取相应的模型修改建议,再由AutoCAM自动生成刀路、进给与转速,最后通过仿真检查加工过程。也就是说,软件尝试把过去需要专业人员逐步完成的加工准备工作,整合进一套相对连贯的流程中。

涌泉创新的CAM软件由CTO张敏负责,他回忆,在一年多的研发过程中,团队花费最多脑力的就是自动编程。零件形状、刀具条件和工艺要求各不相同,要生成可执行的方案,需要同时处理一系列约束。

最难的在于自动编程的技术路线选择。在工业CNC加工中,如果CAM软件生成的程序导致机床发生碰撞,可能造成设备、刀具和工件损坏。而在消费级CNC场景下,风险同样存在。用户拿来加工的毛坯,可能不仅有材料成本,还承载着用户的珍贵意义。

因此,团队将加工安全与可靠性作为技术路线选择的重要依据。工艺规划需要利用经验和规则,刀路生成则要满足明确的精度与加工约束,团队则选择将智能算法、加工知识与精确的几何计算相结合,"该用AI的地方我们用AI,该需要规则算法来提高确定性时我们也会采用基于规则的启发算法"。

ToolDance X1的CAM软件另一特别功能是,软件生成刀路后,用户并非只能照单全收,在工艺方案下发前,用户可以自行编辑和修改刀路,也可以创建自己的工艺。自动编程降低了操作门槛,而可编辑性则保留了用户根据实际需要进行判断和调整的空间。

与工艺规划相配套的,是加工仿真和安全检查。张敏表示,团队在仿真上投入了大量精力,希望仿真结果尽可能贴近实际加工结果。通过高精度材料去除仿真,用户可以预先观察刀具切削毛坯的过程,并在设定的装夹条件下,检查刀具、刀柄、工件、夹具及相关机床部件之间的碰撞干涉风险。用户还可以将仿真得到的零件形状与目标模型进行对比,检查哪里多加工了一点、哪里还留有材料。仿真也覆盖多轴加工,帮助用户检查不同姿态下的运动与干涉情况。

对于涌泉创新而言,接下来的挑战不仅在于按计划完成交付,更在于确保产品品质与使用体验经得起市场检验。而对于持续关注这一赛道的创客群体来说,这款产品能否真正走进工作室与日常创作场景,也将成为检验桌面制造设备市场潜力的一次重要实践。