Definition af CNC
CNC (computer numerical control), også kaldet Numerical control. Det refererer til automatisk styring af bearbejdningsværktøjer og 3D-printere gennem computere. En maskine, der bruger CNC, vil fuldføre fremstillingsprocessen af et stykke råmateriale (metal, træ, plast, keramik, kompositmateriale) i henhold til det skriftlige program uden menneskelig indgriben. Værktøjsmaskiner, der anvender numerisk kontrol, kaldes
CNC maskineværktøjer.
I moderne numeriske computerstyringssystemer er design af emner meget afhængig af software såsom computerstøttet design og computerstøttet fremstilling. Computerstøttet fremstillingssoftware analyserer designmodellen og beregner bevægelsesinstruktionerne under behandlingen. Postprocessoren konverterer bevægelsesinstruktionerne og andre hjælpeinstruktioner, der skal bruges under behandlingen til et format, der kan læses af det numeriske styresystem, og derefter postprocessoren De genererede filer indlæses i computerens numeriske styremaskine værktøj til bearbejdning af emner.
Efter at programinstruktionerne er indlæst i det numeriske kontrolsystems hukommelse, kompileres og beregnes de af computeren, og informationen sendes til føreren for at drive motoren gennem forskydningskontrolsystemet for at skære og behandle den designede del.
Historien om CNC
Konceptet med numerisk kontrol arbejdsmaskine opstod i USA i 1940'erne. Ved fremstilling af helikopterpropeller kræves der meget præcisionsbearbejdning. På det tidspunkt bestilte det amerikanske luftvåben mekaniske ingeniører til at imødekomme denne efterspørgsel. I 1947 begyndte John T. Parsons at bruge computeren til at beregne sengens skærevej. I 1949 blev Massachusetts Institute of Technology bestilt af det amerikanske luftvåben og begyndte at studere numerisk kontrol baseret på konceptet Parsons.
I 1950'erne kom den første numeriske styringsarbejdsmaskine. Maskinfabrikken investerede mange kræfter i det digitale styresystem til det amerikanske luftvåbens behov, især med fokus på konturskære- og fræsemaskinen. Parsons og Massachusetts Institute of Technology, kombineret med det numeriske kontrolsystem og Cincinnatis fræsemaskine, udviklede den første
CNC maskineværktøj. I 1958 udviklede Kearney & Trecker med succes en bearbejdningscentermaskine med en automatisk værktøjsskifter. MIT har også udviklet automatiske programmeringsværktøjer. I 1959 lavede Fujitsu fra Japan to store gennembrud for numerisk kontrol: Opfindelsen af en hydraulisk pulsmotor og et puls-twening-kredsløb med algebraisk beregningsmetode. Dette fremskynder fremskridtene af numerisk kontrol.
Fra 1960 til 2000 blev det numeriske kontrolsystem udvidet til andre metalbearbejdningsmaskiner, og det numeriske styremaskineværktøj blev også anvendt til andre industrier. Mikroprocessorer anvendes til numerisk kontrol for i høj grad at forbedre funktionerne. Denne type system kaldes computer numerisk kontrol. I denne periode dukkede nye hurtige, fleraksede værktøjsmaskiner op. Japan brød med succes den traditionelle værktøjsmaskinespindelform, flyttede maskinspindelen med en edderkoplignende enhed og styrede den med en højhastighedscontroller. Det er et hurtigt flerakset værktøjsmaskine.
Japan har opnået mange resultater i udviklingen af computerværktøjer til numerisk styring i verden. I 1958 samarbejdede Makino og Fujitsu om at producere Japans første fræsemaskine. I 1959 lavede Fujitsu to store gennembrud: Opfindelsen af en hydraulisk pulsmotor (elektrohydraulisk servomotor) og et puls-twening-kredsløb (interpolation) ved hjælp af algebraiske beregninger. Dette fremskynder fremskridtene af numerisk kontrol. I 1961 færdiggjorde Hitachi Kogyo sin første bearbejdningscentermaskine og tilføjede en automatisk værktøjsskifter i 1964. Begyndende i 1975, Fanuc (kinesisk oversættelse: FANUC, uafhængig af CNC-afdelingen i Fujitsu) virksomhedens masseproduktion og salg af computerværktøjsmaskiner til numerisk styring indtog et betydeligt internationalt marked. I de seneste år har Japan med succes udviklet hurtige multi-akse værktøjsmaskiner. I 2012 fortsatte Japan med at fastholde sin position som mester for værktøjsmaskinereksport med 9 milliarder euro, og tyske værktøjsmaskiner blev nummer to med 8,1 milliarder euro. Den tredje, fjerde og femte er henholdsvis Italien, Taiwan og Schweiz. Kina ligger på en ottendeplads efter Sydkorea og USA med en eksportværdi på 1,5 milliarder euro.
Det er værd at bemærke, at selvom størrelsen af værktøjsmaskinindustrien i USA ikke er stor sammenlignet med Tyskland, Japan, Taiwan, Schweiz og Italien, og der endda ikke er noget repræsentativt værktøjsmaskinemærke, er hovedårsagen, at de fleste af værktøjsmaskinerne i USA bruges i USA. Og de fleste af dem er våbenrelaterede, så eksporten er strengt kontrolleret med hensyn til mængde og teknologi.
Historien om CNC i Kina
Udviklingen af numerisk computerstyring på det kinesiske fastland begyndte i 1958. I februar 1958 blev den første CNC-værktøjsmaskine med succes prøveproduceret i Shenyang nr. 1 værktøjsmaskinefabrik. Dette er en 2-akset drejebænk, styret af en programdistributør og udviklet af Harbin Institute of Technology. I september samme år blev den første rigtige
CNC fræsemaskineblev udviklet i samarbejde med Tsinghua University og Milling Machine Research Institute og blev med succes prøveproduceret i Beijing No. 1 Machine Tool Factory.
I 2009 eksporterede Wuzhong Group tre CNC super-heavy duty værktøjsmaskiner (XK2645 CNC gantry mobil bore- og fræsemaskine, FB260 CNC gulvfræser og -boremaskine og CKX5280 CNC dobbeltsøjlet lodret fræsebænk) til Storbritannien. [2]
Kina er i øjeblikket verdens største producent af værktøjsmaskiner med en outputværdi på 14,7 milliarder euro i 2012, hvilket tegner sig for 22% af den globale produktion. Der er dog ikke noget konkurrencedygtigt mærke for digitale controllere på det kinesiske fastland. Værktøjsmaskiner og videnskabelige forskningsenheder på det kinesiske fastland bruger næsten udelukkende Tyskland, Japans og Taiwans digitale controller.
