CNC (Computer Numerical Control), auch Numerische Steuerung genannt. Es bezieht sich auf die automatische Steuerung von Bearbeitungswerkzeugen und 3D-Druckern durch Computer. Eine CNC-Maschine führt den Herstellungsprozess eines Rohmaterials (Metall, Holz, Kunststoff, Keramik, Verbundmaterial) gemäß dem schriftlichen Programm ohne menschliches Zutun durch. Werkzeugmaschinen, die numerische Steuerung übernehmen, werden als bezeichnetCNC-MaschineWerkzeug.
In modernen computergestützten numerischen Steuerungssystemen hängt die Konstruktion von Werkstücken stark von Software ab, wie z. B. computergestützter Konstruktion und computergestützter Fertigung. Computergestützte Fertigungssoftware analysiert das Konstruktionsmodell und berechnet die Bewegungsanweisungen während der Bearbeitung. Der Postprozessor wandelt die Bewegungsanweisungen und andere Hilfsanweisungen, die während der Verarbeitung verwendet werden müssen, in ein Format um, das von der numerischen Steuerung gelesen werden kann, und dann der Postprozessor Die erzeugten Dateien werden in die computergesteuerte numerische Steuerung geladen Werkzeug zur Werkstückbearbeitung.
Nachdem die Programmanweisungen in den Speicher des numerischen Steuersystems eingegeben wurden, werden sie vom Computer kompiliert und berechnet, und die Informationen werden an den Treiber übertragen, um den Motor über das Verlagerungssteuersystem anzutreiben, um das konstruierte Teil zu schneiden und zu bearbeiten.
Geschichte der CNC
Das Konzept der numerisch gesteuerten Arbeitsmaschine entstand in den 1940er Jahren in den Vereinigten Staaten. Bei der Herstellung von Hubschrauberpropellern ist viel Präzisionsbearbeitung erforderlich. Damals beauftragte die US Air Force Maschinenbauer, um diesen Bedarf zu decken. 1947 begann John T. Parsons, den Schnittweg des Bettes mit dem Computer zu berechnen. 1949 wurde das Massachusetts Institute of Technology von der US Air Force beauftragt und begann mit dem Studium der numerischen Steuerung nach dem Konzept von Parsons.
In den 1950er Jahren kam die erste numerisch gesteuerte Arbeitsmaschine auf den Markt. Die Maschinenfabrik investierte viel Aufwand in die digitale Steuerung für die Bedürfnisse der US Air Force, insbesondere die Konturenschneid- und Fräsmaschine. Parsons und das Massachusetts Institute of Technology entwickelten in Kombination mit dem numerischen Kontrollsystem und der Fräsmaschine von Cincinnati die ersteCNC-MaschineWerkzeug. 1958 entwickelte Kearney & Trecker erfolgreich eine Bearbeitungszentrum-Maschine mit automatischem Werkzeugwechsler. Das MIT hat auch automatische Programmiertools entwickelt. 1959 gelang Fujitsu aus Japan zwei große Durchbrüche für die numerische Steuerung: die Erfindung eines hydraulischen Schrittmotors und einer Puls-Tweening-Schaltung mit algebraischer Berechnungsmethode. Dies beschleunigt den Fortschritt der numerischen Steuerung.
Von 1960 bis 2000 wurde die numerische Steuerung auf andere Metallbearbeitungsmaschinen ausgeweitet, und die numerische Werkzeugmaschine wurde auch auf andere Branchen angewendet. Mikroprozessoren werden zur numerischen Steuerung verwendet, um Funktionen stark zu verbessern. Diese Art von System wird als numerische Computersteuerung bezeichnet. In dieser Zeit entstanden neue schnelle, mehrachsige Werkzeugmaschinen. Japan durchbrach erfolgreich die traditionelle Form der Werkzeugmaschinenspindel, bewegte die Maschinenspindel mit einer spinnenartigen Vorrichtung und steuerte sie mit einer Hochgeschwindigkeitssteuerung. Es ist eine schnelle, mehrachsige Werkzeugmaschine.
Japan hat bei der Entwicklung von Werkzeugmaschinen mit computergestützter numerischer Steuerung in der Welt viele Errungenschaften erzielt. 1958 arbeiteten Makino und Fujitsu zusammen, um Japans erste Fräsmaschine zu produzieren. 1959 machte Fujitsu zwei große Durchbrüche: die Erfindung eines hydraulischen Impulsmotors (elektrohydraulischer Servomotor) und einer Impuls-Tweening-Schaltung (Interpolation) unter Verwendung algebraischer Berechnungen. Dies beschleunigt den Fortschritt der numerischen Steuerung. 1961 stellte Hitachi Kogyo seine erste Bearbeitungszentrumsmaschine fertig und fügte 1964 einen automatischen Werkzeugwechsler hinzu. Ab 1975 begann Fanuc (chinesische Übersetzung: FANUC, unabhängig von der CNC-Abteilung von Fujitsu) die Massenproduktion und den Vertrieb von computergesteuerten Werkzeugmaschinen besetzten einen beachtlichen internationalen Markt. In den letzten Jahren hat Japan erfolgreich schnelle, mehrachsige Werkzeugmaschinen entwickelt. Im Jahr 2012 behauptete Japan mit 9 Milliarden Euro weiterhin seine Position als Exportweltmeister von Werkzeugmaschinen, auf dem zweiten Platz rangierten deutsche Werkzeugmaschinen mit 8,1 Milliarden Euro. Die dritte, vierte und fünfte sind Italien, Taiwan und die Schweiz. China liegt mit einem Exportwert von 1,5 Milliarden Euro hinter Südkorea und den USA auf Platz acht.
Es ist erwähnenswert, dass, obwohl die Größe der Werkzeugmaschinenindustrie in den Vereinigten Staaten im Vergleich zu Deutschland, Japan, Taiwan, der Schweiz und Italien nicht groß ist und es nicht einmal eine repräsentative Werkzeugmaschinenmarke gibt, der Hauptgrund darin liegt, dass die meisten von die Werkzeugmaschinen in den Vereinigten Staaten werden in den Vereinigten Staaten verwendet. Und die meisten von ihnen haben mit Waffen zu tun, daher werden die Exporte in Bezug auf Menge und Technologie streng kontrolliert.
Geschichte der CNC in China
Die Entwicklung der computergestützten numerischen Steuerung auf dem chinesischen Festland begann 1958. Im Februar 1958 wurde die erste CNC-Werkzeugmaschine im Werkzeugmaschinenwerk Nr. 1 in Shenyang erfolgreich versuchsweise hergestellt. Dies ist eine 2-Achsen-Drehmaschine, die von einem Programmverteiler gesteuert und vom Harbin Institute of Technology entwickelt wurde. Im September desselben Jahres wurde der erste echteCNC-Fräsmaschinewurde in Zusammenarbeit mit der Tsinghua University und dem Milling Machine Research Institute entwickelt und erfolgreich in der Pekinger Werkzeugmaschinenfabrik Nr. 1 versuchsweise produziert.
Im Jahr 2009 exportierte die Wuzhong Group drei CNC-Super-Heavy-Duty-Werkzeugmaschinen (XK2645 CNC-Portal-Bohr- und Fräsmaschine, FB260 CNC-Bodenfräs- und Bohrmaschine und CKX5280 CNC-Doppelsäulen-Vertikal-Fräsdrehmaschine) nach Großbritannien. [2]
China ist derzeit der weltweit größte Hersteller von Werkzeugmaschinen mit einem Produktionswert von 14,7 Milliarden Euro im Jahr 2012, was 22% der Weltproduktion ausmacht. Auf dem chinesischen Festland gibt es jedoch keine wettbewerbsfähige Marke für digitale Controller. Werkzeugmaschinenhersteller und wissenschaftliche Forschungseinrichtungen in Festlandchina verwenden fast ausschließlich Deutschland, Japan und Taiwans digitale Steuerung.
