Definition av CNC
CNC (computer numerical control), även kallad numerisk styrning. Det hänvisar till automatisk styrning av bearbetningsverktyg och 3D-skrivare via datorer. En maskin som använder CNC kommer att slutföra tillverkningsprocessen av en bit råmaterial (metall, trä, plast, keramik, kompositmaterial) enligt det skriftliga programmet utan mänsklig inblandning. Verktygsmaskiner som använder numerisk kontroll kallas
CNC maskinverktyg.
I moderna numeriska datorstyrsystem är utformningen av arbetsstycken starkt beroende av programvara som datorstödd design och datorstödd tillverkning. Datorstödd tillverkningsmjukvara analyserar designmodellen och beräknar rörelseinstruktionerna under bearbetningen. Postprocessorn konverterar rörelseinstruktionerna och andra hjälpinstruktioner som behöver användas under bearbetningen till ett format som kan läsas av det numeriska styrsystemet, och sedan postprocessorn De genererade filerna laddas in i datorns numeriska styrmaskin verktyg för bearbetning av arbetsstycken.
Efter att programinstruktionerna har matats in i det numeriska styrsystemets minne, kompileras och beräknas de av datorn, och informationen överförs till föraren för att driva motorn genom förskjutningskontrollsystemet för att skära och bearbeta den designade delen.
CNC:s historia
Konceptet med numerisk styrande arbetsmaskin har sitt ursprung i USA på 1940-talet. Vid tillverkning av helikopterpropellrar krävs mycket precisionsbearbetning. Vid den tiden gav det amerikanska flygvapnet maskiningenjörer i uppdrag att möta denna efterfrågan. 1947 började John T. Parsons använda datorn för att beräkna sängens skärbana. 1949 beställdes Massachusetts Institute of Technology av det amerikanska flygvapnet och började studera numerisk kontroll utifrån konceptet Parsons.
På 1950-talet kom den första arbetsmaskinen med numerisk styrning. Maskinfabriken investerade mycket i det digitala styrsystemet för det amerikanska flygvapnets behov, särskilt med fokus på konturskärnings- och fräsmaskinen. Parsons och Massachusetts Institute of Technology, i kombination med det numeriska styrsystemet och Cincinnatis fräsmaskin, utvecklade den första
CNC maskinverktyg. 1958 utvecklade Kearney & Trecker framgångsrikt en bearbetningscentermaskin med en automatisk verktygsväxlare. MIT har också utvecklat automatiska programmeringsverktyg. 1959 gjorde Fujitsu från Japan två stora genombrott för numerisk styrning: uppfinningen av en hydraulisk pulsmotor och en pulsinterpoleringskrets med algebraisk beräkningsmetod. Detta påskyndar utvecklingen av numerisk kontroll.
Från 1960 till 2000 utvidgades det numeriska styrsystemet till andra metallbearbetningsmaskiner, och den numeriska styrmaskinen tillämpades även på andra industrier. Mikroprocessorer används för numerisk styrning för att avsevärt förbättra funktionerna. Denna typ av system kallas numerisk datorstyrning. Under denna period dök nya snabba fleraxliga verktygsmaskiner upp. Japan bröt framgångsrikt den traditionella verktygsmaskinens spindelform, flyttade maskinspindeln med en spindelliknande enhet och kontrollerade den med en höghastighetskontroller. Det är ett snabbt, fleraxligt maskinverktyg.
Japan har uppnått många landvinningar i utvecklingen av numeriska datorverktyg i världen. 1958 samarbetade Makino och Fujitsu för att tillverka Japans första fräsmaskin. 1959 gjorde Fujitsu två stora genombrott: uppfinningen av en hydraulisk pulsmotor (elektrohydraulisk servomotor) och en pulsinterpoleringskrets (interpolation) som använder algebraiska beräkningar. Detta påskyndar utvecklingen av numerisk kontroll. 1961 färdigställde Hitachi Kogyo sin första maskin för bearbetningscenter och lade till en automatisk verktygsväxlare 1964. Med början 1975 började Fanuc (kinesisk översättning: FANUC, oberoende av Fujitsus CNC-avdelning) företagets massproduktion och försäljning av maskinverktyg för datornumerisk styrning ockuperade en betydande internationell marknad. Under de senaste åren har Japan framgångsrikt utvecklat snabba, fleraxliga verktygsmaskiner. Under 2012 fortsatte Japan att behålla sin position som mästare av verktygsmaskinexport med 9 miljarder euro, och tyska verktygsmaskiner kom på andra plats med 8,1 miljarder euro. Tredje, fjärde och femte är Italien, Taiwan respektive Schweiz. Kina ligger på åttonde plats efter Sydkorea och USA, med ett exportvärde på 1,5 miljarder euro.
Det är värt att notera att även om storleken på verktygsmaskinsindustrin i USA inte är stor jämfört med Tyskland, Japan, Taiwan, Schweiz och Italien, och det inte ens finns något representativt maskinvarumärke, är huvudorsaken att de flesta verktygsmaskinerna i USA används i USA. Och de flesta av dem är vapenrelaterade, så exporten är strikt kontrollerad när det gäller kvantitet och teknik.
Historien om CNC i Kina
Utvecklingen av numerisk datorstyrning på det kinesiska fastlandet började 1958. I februari 1958 provproducerades den första CNC-maskinen framgångsrikt i Shenyangs nummer 1 verktygsmaskinfabrik. Detta är en 2-axlig svarv, styrd av en programdistributör och utvecklad av Harbin Institute of Technology. I september samma år, den första riktiga
CNC fräsmaskinutvecklades i samarbete med Tsinghua University och Milling Machine Research Institute och testades framgångsrikt i Pekings nummer 1 Machine Tool Factory.
Under 2009 exporterade Wuzhong Group tre CNC-super-heavy-duty-verktygsmaskiner (XK2645 CNC-portalborr- och fräsmaskin, FB260 CNC golvfräs- och -borrmaskin och CKX5280 CNC dubbelkolonn vertikal frässvarv) till Storbritannien. [2]
Kina är för närvarande världens största tillverkare av verktygsmaskiner, med ett produktionsvärde på 14,7 miljarder euro 2012, vilket motsvarar 22 % av den globala produktionen. Det finns dock inget konkurrenskraftigt varumärke för digitala kontroller på det kinesiska fastlandet. Tillverkare av verktygsmaskiner och vetenskapliga forskningsenheter på Kinas fastland använder nästan uteslutande Tyskland, Japans och Taiwans digitala styrenhet.
