Computer Numerical Control (ook wel CNC genoemd), het via de computer aansturen van machines. Deze werkmachines kunnen heel precies onderdelen maken uit bijvoorbeeld hout of metaal. CNC-machines kunnen bijvoorbeeld cnc frezen of cnc draaien.
Historisch overzicht
CNC is voorafgegaan door NC (Numerically Controlled) machines, deze waren vast ingesteld, zodat de parameters niet gewijzigd konden worden. CNC is ontwikkeld eind jaren 40 en begin jaren 50 van de vorige eeuw, door John T. Parsons in samenwerking met het MIT (Massachusetts Institute of Technology) Servomechanisch Laboratorium. De eerste CNC systemen maakten gebruik van NC achtige hardware, de computer werd gebruikt voor de compensatie berekeningen van de gereedschappen en soms voor aanpassingen.
Lang tot na de jaren 50 is ponsband gebruikt als medium voor het overzetten van G-codes naar de controller, dit totdat het uiteindelijk vervangen is door RS232 kabels, floppy disks, op dit moment wordt alles samen gebracht op een fabrieksnetwerk. De files met de G-codes welke door de controller verwerkt worden, worden normaal opgeslagen met de extensie .NC. De introductie van de CNC machine veranderde de maak industrie compleet. Krommingen zijn even makkelijk te maken als rechte lijnen, complexe 3-D structuren zijn relatief makelijk te maken en het aantal stappen dat menselijk handelen vraagt, zijn drastisch afgenomen. Door de toename van het automatiseren van productie processen met CNC machines, aanzienlijke verbeteringen met betrekking tot consistentie en kwaliteit zijn gehaald, dit zonder extra inspanningen van de machine operator. CNC automatisering verminderd het aantal fouten en geeft de CNC operator tijd voor aanvullende taken. CNC automatisering geeft ruimte voor grotere flexibiliteit en verkleind de tijd voor het veranderen van de machine om meerdere producten te maken.
Productie omgeving
Een serie van CNC machines kan worden gecombineerd tot één station, wat een “cell” genoemd wordt, dit om makkelijk een onderdeel te kunnen maken, welke meerdere stations nodig heeft. CNC machines worden tegenwoordig direct bestuurd met files welke gemaakt zijn met CAM (Computer Aided Manufacturing) software pakketten. Dit betekend dat onderdelen direct van ontwerp naar productie kunnen, zonder dat er eerst productie tekeningen moeten worden gemaakt. Op zekere manier valt een CNC Freesmachine onder een speciale stuk van industriele robots, omdat ze programmeerbaar zijn om verschillende soorten taken te kunnen uitvoeren. CNC machines kunnen dag en nacht doordraaien zonder tussenkomst van de operator. Error detectie ontwikkelingen zorgen ervoor de machines de mogelijkheid hebben de mobiele telefoon van operator te bellen, wanneer bijvoorbeeld een stuk gereedschap defect is. Tijdens het wachten op de operator kan de machine doorgaan met een ander tool, totdat de operator is gearriveerd. In zeer geavanceerde systemen is het zelfs mogelijk dat machines grote hoeveelheden onderdelen maken zonder tussenkomst van de operator, dit met controle op maatvoering doormiddel van lasers en sensoren.
Kopieerdraaibank
Een voorloper van CNC-machines is de kopieer draaibank. Een taster loopt hierbij over het te kopiëren object (de mal). Een of meer beitels maken vervolgens exact dezelfde beweging en maken zo een kopie. Ook frees- en slijpmachines konden via deze methode werken. Het grote nadeel was dat het maken van een mal heel tijdrovend was.
G-code
De meeste CNC-machines kunnen in 3 richtingen bewegen: X, Y en Z. De computer stuurt de machine over deze assen via G-code. Veelal gaat het om eenvoudig instructies als richting, snelheid, temperatuur en pauzes. Daarnaast is er nog M-code, deze wordt vaak gebruikt om ondersteunende functies als het wisselen van gereedschap aan te roepen. Zogenaamde CAD-programma’s zetten via een gebruiksvriendelijke interface instructies direct of indirect om in G en M-codes.
