CNC (tietokoneen numeerinen ohjaus), jota kutsutaan myös numeeriseksi ohjaukseksi. Se viittaa koneistustyökalujen ja 3D-tulostimien automaattiseen ohjaukseen tietokoneiden kautta. CNC:tä käyttävä kone suorittaa raaka-aineen (metalli, puu, muovi, keramiikka, komposiittimateriaali) valmistusprosessin kirjoitetun ohjelman mukaisesti ilman ihmisen väliintuloa. Numeerista ohjausta käyttäviä työstökoneita kutsutaanCNC konetyökaluja.
Nykyaikaisissa tietokoneiden numeerisissa ohjausjärjestelmissä työkappaleiden suunnittelu on erittäin riippuvainen ohjelmistoista, kuten tietokoneavusteisesta suunnittelusta ja tietokoneavusteisesta valmistuksesta. Tietokoneavusteinen valmistusohjelmisto analysoi suunnittelumallin ja laskee liikeohjeet käsittelyn aikana. Jälkiprosessori muuntaa liikekäskyt ja muut käsittelyn aikana käytettävät apukäskyt numeerisen ohjausjärjestelmän ja sen jälkeen jälkiprosessorin luettavaan muotoon. Luodut tiedostot ladataan tietokoneen numeeriseen ohjauskoneeseen. työkalu työkappaleen käsittelyyn.
Sen jälkeen kun ohjelmaohjeet on syötetty numeerisen ohjausjärjestelmän muistiin, tietokone kokoaa ja laskee ne, ja tiedot välitetään kuljettajalle moottorin ohjaamiseksi siirtymän ohjausjärjestelmän kautta suunnitellun osan leikkaamiseksi ja käsittelemiseksi.
CNC:n historia
Numeerisen ohjauksen työkoneen käsite syntyi Yhdysvalloista 1940-luvulla. Helikopteripotkureita valmistettaessa tarvitaan paljon tarkkuutta. Tuolloin Yhdysvaltain ilmavoimat tilasivat koneinsinöörejä vastaamaan tähän tarpeeseen. Vuonna 1947 John T. Parsons alkoi käyttää tietokonetta sängyn leikkausreitin laskemiseen. Vuonna 1949 Massachusetts Institute of Technology sai Yhdysvaltain ilmavoimien toimeksiannon ja alkoi tutkia numeerista ohjausta Parsons-konseptin pohjalta.
1950-luvulla ilmestyi ensimmäinen numeerisen ohjauksen työkone. Konetehdas panosti paljon digitaaliseen ohjausjärjestelmään Yhdysvaltain ilmavoimien tarpeisiin keskittyen erityisesti ääriviivaleikkaus- ja jyrsinkoneeseen. Parsons ja Massachusetts Institute of Technology yhdessä numeerisen ohjausjärjestelmän ja Cincinnatin jyrsinkoneen kanssa kehittivät ensimmäisenCNC konetyökalu. Vuonna 1958 Kearney & Trecker kehitti menestyksekkäästi koneistuskeskuskoneen, jossa oli automaattinen työkalunvaihtaja. MIT on myös kehittänyt automaattisia ohjelmointityökaluja. Vuonna 1959 japanilainen Fujitsu teki kaksi suurta läpimurtoa numeerisen ohjauksen alalla: keksi hydraulisen pulssimoottorin ja pulssin tweening-piirin algebrallisen laskentamenetelmän avulla. Tämä nopeuttaa numeerisen ohjauksen etenemistä.
Vuodesta 1960 vuoteen 2000 numeerista ohjausjärjestelmää laajennettiin muihin metallintyöstökoneisiin ja numeerista ohjaustyöstökonetta sovellettiin myös muille teollisuudenaloille. Mikroprosessoreita käytetään numeeriseen ohjaukseen toimintojen parantamiseksi. Tämän tyyppistä järjestelmää kutsutaan tietokoneen numeeriseksi ohjaukseksi. Tänä aikana ilmestyi uusia nopeita, moniakselisia työstökoneita. Japani mursi onnistuneesti perinteisen työstökoneen karamuodon, siirsi koneen karaa hämähäkkimaisella laitteella ja ohjasi sitä nopealla ohjaimella. Se on nopea, moniakselinen työstökone.
Japani on saavuttanut monia saavutuksia tietokoneiden numeerisen ohjauksen työstökoneiden kehittämisessä maailmassa. Vuonna 1958 Makino ja Fujitsu tekivät yhteistyössä Japanin ensimmäisen jyrsinkoneen. Vuonna 1959 Fujitsu teki kaksi suurta läpimurtoa: keksi hydraulisen pulssimoottorin (sähköhydraulisen servomoottorin) ja pulssin tweening (interpolointi) piirin algebrallisia laskelmia käyttäen. Tämä nopeuttaa numeerisen ohjauksen etenemistä. Vuonna 1961 Hitachi Kogyo valmisti ensimmäisen työstökeskuskoneensa ja lisäsi siihen automaattisen työkalunvaihtajan vuonna 1964. Vuodesta 1975 alkaen Fanuc (kiinankielinen käännös: FANUC, Fujitsun CNC-osastosta riippumaton) on valmistanut ja myynyt tietokoneiden numeerisen ohjauksen työstökoneita. miehitti huomattavat kansainväliset markkinat. Viime vuosina Japani on menestyksekkäästi kehittänyt nopeita, moniakselisia työstökoneita. Vuonna 2012 Japani säilytti edelleen asemansa työstökoneviennin mestarina 9 miljardilla eurolla, ja Saksan työstökoneet sijoittuivat toiseksi 8,1 miljardilla eurolla. Kolmas, neljäs ja viides ovat Italia, Taiwan ja Sveitsi. Kiina on kahdeksanneksi Etelä-Korean ja Yhdysvaltojen jälkeen viennin arvolla 1,5 miljardia euroa.
On syytä huomata, että vaikka työstökoneteollisuuden koko Yhdysvalloissa ei ole suuri verrattuna Saksaan, Japaniin, Taiwaniin, Sveitsiin ja Italiaan, eikä edustavaa työstökonemerkkiä ole edes olemassa, suurin syy on se, että suurin osa Yhdysvalloissa olevia työstökoneita käytetään Yhdysvalloissa. Ja useimmat niistä liittyvät aseisiin, joten vientiä valvotaan tiukasti määrällisesti ja teknologian suhteen.
CNC:n historia Kiinassa
Tietokoneen numeerisen ohjauksen kehitys Manner-Kiinassa alkoi vuonna 1958. Helmikuussa 1958 ensimmäinen CNC-työstökone tuotettiin onnistuneesti koekäyttöön Shenyangin 1. työstökonetehtaissa. Tämä on 2-akselinen sorvi, jota ohjaa ohjelman jakelija ja jonka on kehittänyt Harbin Institute of Technology. Saman vuoden syyskuussa ensimmäinen todellinenCNC-jyrsinkonekehitettiin yhteistyössä Tsinghuan yliopiston ja Milling Machine Research Instituten kanssa ja se valmistettiin menestyksekkäästi koekäyttöön Pekingin 1. työstökonetehtaassa.
Vuonna 2009 Wuzhong Group vei kolme erittäin raskasta CNC-työstökonetta (XK2645 CNC-portaalin siirrettävä poraus- ja jyrsinkone, FB260 CNC-lattiajyrsintä ja -porauskone sekä CKX5280 CNC-kaksoispylväinen pystyjyrsinsorvi) Isoon-Britanniaan. [2]
Kiina on tällä hetkellä maailman suurin työstökoneiden tuottaja, jonka tuotantoarvo vuonna 2012 oli 14,7 miljardia euroa, mikä vastaa 22 prosenttia maailman tuotannosta. Manner-Kiinassa ei kuitenkaan ole kilpailukykyistä merkkiä digitaalisille ohjaimille. Manner-Kiinan työstökoneiden valmistajat ja tieteelliset tutkimusyksiköt käyttävät lähes yksinomaan Saksaa, Japanin ja Taiwanin digitaalista ohjainta.
