CNC-Technik

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CNC ist eine Abkürzung und steht für "Computerized Numerical Control". Auf Deutsch übersetzt bedeutet das "rechnergestützte numerische Steuerung". Steuerungsbefehle werden an die Maschine mit einem Programm, dem sogenannten CNC-Programm übertragen. Mit einer CNC-Maschine kann man auf diese Art und Weise verschiedene Werkstücke aus verschiedenen Materialien mit höchster Präzision fertigen. Den Bearbeitungsvorgang übernimmt das CNC-Programm auf der CNC-Maschine, insb. die Werkzeugführung, Einstellung der Drehzahlen / Vorschübe etc. Eine CNC-Maschine arbeitet konstant auf hohem Niveau und die Maßgenauigkeit ist höher als bei der Bearbeitung an konventionellen Maschinen.

Einführung in die CNC-Technik

Geschichtliche Entwicklung der CNC- Technik

Die 1. Generation

1949/50 Beginn der Entwicklung am MIT (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA) auf Anregung der U.S. Air Force.

Auf Grund eines Auftrages der US Air Force sollten wichtige Teile von Großflugzeugen nicht mehr als Niet- und Schweißverbindungen gefertigt, sondern aus dem Vollem gefertigt werden. Die für ein Formfräsen notwendigen Schablonen und Modelle waren jedoch hochkompliziert und mit herkömmlicher Technik nur sehr zeit- und kostenaufwendig zu fertigen. Da sich die Konturen der großen Werkstücke jedoch leicht durch mathematische Funktionen beschreiben ließen, faßte man den Entschluß, eine Steuerung zu entwickeln, die eine Fräsmaschine auf dieser Grundlage steuern kann.

Die technologische Verwirklichung dieses Gedanken erforderte eine Steuerung, die binär und digital formulierte Eingangsgrößen für Wege und Schaltungen so umsetzt, daß diese von einer Fräsmaschine verstanden und verarbeitet werden können. Damit war der Grundgedanke für eine generelle Anwendung von numerischen Steuerungen an Werkzeugmaschinen gelegt.

Seine Verwirklichung war angesichts der damals forcierten Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung reale Möglichkeit. Es wurde zunächst eine NC-Steuerung für eine Senkrechtfräsmaschine entwickelt, der die für die Fertigung erforderlichen Weg- und Schaltinformationen über Lochkarten eingegeben wurden. Dabei kam es darauf an, die Vorschubachsen der Fräsmaschine so zu steuern, daß die gewünschten Achsverschiebungen des Werkstückträgers durch getrennt arbeitende Motoren herbeigeführt werden konnte. Die Folge der Weg- und Schaltinformationen in Form von Kennbuchstaben und Kennzahlen nannte man „NC-Programm“.

1952 MIT – erste NCM / Cincinnati

1954 Erste industriell gefertigte NC-Maschine bei Fa. Bendix

1956 ca. 100 NC-Maschinen in US-Luftfahrt im Einsatz

1960 Erste deutsche NC-Maschine auf Hannover- Messe

1964 Erste deutsche NC-Maschine in der damaligen DDR

Die 2. / 3. Generation

1968 IC-Technik (integrated ciruits) macht Steuerungen kleiner und zuverlässiger

1972 Erste CNC-Maschine mit eingebauten, serienmäßigen Minicomputer; baldige Ablösung durch Mikroprozessor – CNC’s

Die 4.bis n.- Generation

1984 CNC mit grafischer Programmierhilfen; dynamischer Simulation Þ neue Maßstäbe für das Programmieren in der Werkstatt

1986/87 Neue Schnittstellen (standardisiert) - durchgängiger Informationsaustausch > CIM (hochautomatisierte Fabriken; Computer Integrated Manufacturing)

1992 80% der Wzm. mit CNC-Ausstattung; IT 6 sicher im Automatikbetrieb beherrscht, Schaltzeichen und –zeiten für Hilfsopperationen (Span- zu- SpanZeiten) verringert sich um > 20%

2000 Fertigungsprozeßrechner mit > 20 MIPS; steuern flexibler Fertigungssysteme FFS; Spanprozesse adaptiv geregelt; Bilderkennung; künstliche Intelligenz-Lern-Systeme

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