CNC (komputerowe sterowanie numeryczne), zwane również sterowaniem numerycznym. Odnosi się do automatycznego sterowania narzędziami obróbkowymi i drukarkami 3D przez komputery. Maszyna wykorzystująca CNC zakończy proces produkcji kawałka surowca (metalu, drewna, plastiku, ceramiki, materiału kompozytowego) zgodnie z napisanym programem bez ingerencji człowieka. Obrabiarki, które przyjmują sterowanie numeryczne, nazywane sąmaszyna CNCnarzędzia.
W nowoczesnych komputerowych systemach sterowania numerycznego projektowanie przedmiotów obrabianych jest w dużym stopniu uzależnione od oprogramowania, takiego jak projektowanie wspomagane komputerowo i wytwarzanie wspomagane komputerowo. Oprogramowanie do produkcji wspomaganej komputerowo analizuje model projektowy i oblicza instrukcje ruchu podczas przetwarzania. Postprocesor konwertuje instrukcje ruchu i inne instrukcje pomocnicze, które muszą być użyte podczas przetwarzania do formatu, który może być odczytany przez system sterowania numerycznego, a następnie postprocesor Wygenerowane pliki są ładowane do komputerowej maszyny sterowania numerycznego narzędzie do obróbki detali.
Po wprowadzeniu instrukcji programu do pamięci systemu sterowania numerycznego są one kompilowane i obliczane przez komputer, a informacje są przesyłane do sterownika w celu napędzania silnika przez system kontroli przemieszczenia w celu wycięcia i obróbki zaprojektowanej części.
Historia CNC
Koncepcja maszyny roboczej sterowanej numerycznie powstała w Stanach Zjednoczonych w latach 40. XX wieku. Podczas produkcji śmigieł helikopterowych wymagana jest duża precyzja obróbki. W tym czasie Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zleciły inżynierom mechaników zaspokojenie tego zapotrzebowania. W 1947 roku John T. Parsons zaczął używać komputera do obliczania ścieżki cięcia łóżka. W 1949 roku Massachusetts Institute of Technology został zlecony przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych i rozpoczął badania nad sterowaniem numerycznym w oparciu o koncepcję Parsonsa.
W latach pięćdziesiątych wyszła pierwsza maszyna robocza sterowana numerycznie. Fabryka maszyn zainwestowała wiele wysiłku w cyfrowy system sterowania na potrzeby Sił Powietrznych USA, szczególnie skupiając się na maszynie do wycinania konturów i frezowania. Parsons i Massachusetts Institute of Technology, w połączeniu z systemem sterowania numerycznego i frezarką Cincinnati, opracowali pierwszymaszyna CNCnarzędzie. W 1958 roku Kearney & Trecker z powodzeniem opracował centrum obróbcze z automatycznym zmieniaczem narzędzi. MIT opracował również automatyczne narzędzia programistyczne. W 1959 r. firma Fujitsu z Japonii dokonała dwóch przełomowych odkryć w dziedzinie sterowania numerycznego: wynalezienie hydraulicznego silnika impulsowego i obwodu do animowania impulsów z metodą obliczeń algebraicznych. Przyspiesza to postęp sterowania numerycznego.
W latach 1960-2000 system sterowania numerycznego został rozszerzony na inne maszyny do obróbki metali, a obrabiarka sterowana numerycznie znalazła zastosowanie również w innych gałęziach przemysłu. Mikroprocesory są stosowane do sterowania numerycznego w celu znacznego ulepszenia funkcji. Ten typ systemu nazywany jest komputerowym sterowaniem numerycznym. W tym okresie pojawiły się nowe szybkie, wieloosiowe obrabiarki. Japonia z powodzeniem przełamała tradycyjną formę wrzeciona obrabiarki, przeniosła wrzeciono maszyny za pomocą urządzenia przypominającego pająka i sterowała nim za pomocą szybkiego kontrolera. Jest to szybka, wieloosiowa obrabiarka.
Japonia osiągnęła wiele osiągnięć w rozwoju komputerowych obrabiarek sterowanych numerycznie na świecie. W 1958 roku Makino i Fujitsu współpracowały przy produkcji pierwszej w Japonii frezarki. W 1959 roku firma Fujitsu dokonała dwóch przełomowych odkryć: wynalezienia hydraulicznego silnika impulsowego (elektrohydraulicznego serwomotoru) oraz obwodu tweeningu impulsów (interpolacji) wykorzystującego obliczenia algebraiczne. Przyspiesza to postęp sterowania numerycznego. W 1961 roku firma Hitachi Kogyo ukończyła swoją pierwszą obrabiarkę z centrum obróbczym i dodała automatyczną zmieniarkę narzędzi w 1964 roku. Począwszy od 1975 roku, firma Fanuc (tłumaczenie chińskie: FANUC, niezależna od działu CNC firmy Fujitsu) rozpoczęła masową produkcję i sprzedaż obrabiarek sterowanych numerycznie zajmowała znaczący rynek międzynarodowy. W ostatnich latach Japonia z powodzeniem opracowała szybkie, wieloosiowe obrabiarki. W 2012 roku Japonia utrzymała swoją pozycję mistrza eksportu obrabiarek z 9 miliardami euro, a na drugim miejscu znalazły się niemieckie obrabiarki z 8,1 miliardem euro. Trzecie, czwarte i piąte miejsce to odpowiednio Włochy, Tajwan i Szwajcaria. Chiny zajmują ósme miejsce za Koreą Południową i Stanami Zjednoczonymi, z eksportem o wartości 1,5 miliarda euro.
Warto zauważyć, że chociaż wielkość przemysłu obrabiarek w Stanach Zjednoczonych nie jest duża w porównaniu z Niemcami, Japonią, Tajwanem, Szwajcarią i Włochami, a nie ma nawet reprezentatywnej marki obrabiarek, głównym powodem jest to, że większość obrabiarki w Stanach Zjednoczonych są używane w Stanach Zjednoczonych. Większość z nich dotyczy broni, więc eksport jest ściśle kontrolowany pod względem ilościowym i technologicznym.
Historia CNC w Chinach
Rozwój komputerowego sterowania numerycznego w Chinach kontynentalnych rozpoczął się w 1958 roku. W lutym 1958 roku pierwsza obrabiarka CNC została pomyślnie wyprodukowana próbnie w fabryce obrabiarek nr 1 w Shenyang. Jest to tokarka 2-osiowa, sterowana przez dystrybutora programów i opracowana przez Instytut Technologiczny Harbin. We wrześniu tego samego roku pierwszy prawdziwyFrezarka CNCzostał opracowany we współpracy z Tsinghua University i Milling Machine Research Institute i został pomyślnie wyprodukowany próbnie w Pekinie nr 1 w fabryce obrabiarek.
W 2009 r. Wuzhong Group wyeksportowała do Wielkiej Brytanii trzy bardzo wytrzymałe obrabiarki CNC (mobilna wytaczarko-frezarka bramowa XK2645 CNC, frezarka i wytaczarka podłogowa FB260 CNC oraz dwukolumnowa tokarka pionowa CKX5280 CNC). [2]
Chiny są obecnie największym producentem obrabiarek na świecie, z wartością produkcji 14,7 mld euro w 2012 roku, co stanowi 22% światowej produkcji. Jednak w Chinach kontynentalnych nie ma konkurencyjnej marki sterowników cyfrowych. Producenci obrabiarek i jednostki naukowo-badawcze w Chinach kontynentalnych wykorzystują niemal wyłącznie sterownik cyfrowy z Niemiec, Japonii i Tajwanu.
