Sterowanie numeryczne (CNC) to technologia obróbki, która steruje ruchami mechanicznymi za pomocą instrukcji cyfrowych. Jego podstawowe zastosowania obejmują precyzyjną obróbkę części lotniczych i produkcję form.
Technologia ta wykorzystuje serwonapędy i napędy śrub kulowych, aby osiągnąć dokładność obróbki na poziomie mikronów, umożliwiając programowalną obróbkę skomplikowanych części obrotowych, takich jak wały turbin. W produkcji form służy do obróbki obracających się części rdzeni i wnęk form wtryskowych, zapewniając dokładność wymiarową i jakość powierzchni.
Technologia CNC wywodzi się z badań Shannona nad przetwarzaniem danych w 1938 r., a pierwszą obrabiarkę CNC wprowadzono na rynek w 1952 r. Obecnie wykorzystuje ona programy-wykonywane komputerowo do sterowania, planowania ścieżki narzędzia i kontroli ruchu za pomocą oprogramowania, umożliwiając obróbkę-małych-części o skomplikowanych kształtach. Technologia CNC jest uważana przez wiele krajów za zasób strategiczny i jest szeroko stosowana w produkcji sprzętu dla przemysłu obronnego.
Sterowanie numeryczne (NC) zazwyczaj wykorzystuje komputery-ogólnego lub specjalnego-przeznaczenia do realizacji cyfrowego sterowania programami; dlatego jest również nazywany komputerowym sterowaniem numerycznym (CNC) lub po prostu CNC w skrócie. Na arenie międzynarodowej CNC jest najpowszechniejszym terminem, a koncepcja NC jest już rzadko używana. Zwykle kontroluje wielkości mechaniczne, takie jak położenie, kąt i prędkość, a także wielkości przełączające związane z przepływem energii mechanicznej. Rozwój NC opierał się na pojawieniu się nośników danych i binarnego przetwarzania danych. W 1908 roku wprowadzono blachy perforowane jako wymienne nośniki danych; pod koniec XIX w. wynaleziono układy sterowania wykorzystujące papier jako nośnik danych i posiadające funkcje pomocnicze; w 1938 roku Shannon przeprowadził szybkie przetwarzanie i transmisję danych w MIT, kładąc podwaliny pod nowoczesne komputery, w tym komputerowe systemy sterowania numerycznego. Technologia NC opracowana w ścisłym powiązaniu ze sterowaniem obrabiarką. W 1952 roku wynaleziono pierwszą obrabiarkę NC, co stanowiło przełomowe wydarzenie w historii światowego przemysłu maszynowego i przyczyniło się do rozwoju automatyzacji.
Obecnie technologia NC nazywana jest również komputerowym sterowaniem numerycznym (CNC) i jest to technologia wykorzystująca komputery do wdrażania cyfrowego sterowania programami. Technologia ta wykorzystuje komputer do wykonywania trajektorii ruchu sprzętu oraz funkcji sterowania logiką taktowania urządzeń peryferyjnych zgodnie z-zapisanym wcześniej programem sterującym. Ponieważ komputer zastępuje oryginalne urządzenie CNC składające się ze sprzętowych obwodów logicznych, przechowywanie, przetwarzanie, obliczanie i logiczna ocena wejściowych instrukcji operacyjnych, a także inne funkcje sterujące mogą być realizowane za pomocą oprogramowania komputerowego. Wygenerowane mikro-instrukcje są następnie przesyłane do serwonapędu w celu napędzania silnika lub siłownika hydraulicznego w celu poruszania sprzętem.
Tradycyjna obróbka polega na ręcznej obsłudze zwykłych obrabiarek. Podczas obróbki obrabiarka jest obsługiwana ręcznie w celu cięcia metalu, a precyzja wykonania produktu jest mierzona wizualnie za pomocą narzędzi takich jak suwmiarki. Współczesny przemysł od dawna korzysta z obrabiarek-sterowanych komputerowo. Obrabiarki CNC mogą automatycznie przetwarzać dowolny produkt i część bezpośrednio zgodnie z programem-zaprogramowanym wcześniej przez techników. Nazywamy to „obróbką sterowaną numerycznie”. Obróbka CNC znajduje szerokie zastosowanie we wszystkich dziedzinach obróbki skrawaniem i stanowi rozwijający się trend oraz ważny i niezbędny środek techniczny w obróbce form.
„CNC” to skrót od Computerized Numerical Control. Obrabiarki CNC automatycznie przetwarzają części zgodnie z-wcześniej zaprogramowanym programem obróbki. Kompilujemy przebieg procesu obróbki, parametry procesu, trajektorię ruchu narzędzia, przemieszczenie, parametry skrawania (prędkość wrzeciona, prędkość posuwu, głębokość skrawania itp.) i funkcje pomocnicze (wymiana narzędzia, obrót wrzeciona do przodu/do tyłu, włączenie/wyłączenie chłodziwa itp.) w arkuszu programu obróbki zgodnie z kodami instrukcji i formatem programu określonym przez obrabiarkę CNC. Ten arkusz programu jest następnie zapisywany na nośniku kontrolnym (takim jak taśma papierowa dziurkowana, taśma magnetyczna, dysk lub pamięć bąbelkowa) i wprowadzany do urządzenia CNC obrabiarki CNC, kierując w ten sposób obrabiarkę do obróbki części.
Cały ten proces, od analizy rysunku części po utworzenie nośnika sterującego, nazywany jest kompilacją programu CNC. Różnica między obrabiarkami CNC a zwykłymi obrabiarkami w obróbce części polega na tym, że obrabiarki CNC automatycznie obrabiają części zgodnie z programem, podczas gdy zwykłe obrabiarki wymagają obsługi człowieka. Cel obróbki różnych części możemy osiągnąć po prostu zmieniając program sterujący pracą obrabiarki. Dlatego obrabiarki CNC szczególnie nadają się do obróbki małych partii części o skomplikowanych-kształtach wymagających dużej precyzji.
Ponieważ obrabiarki CNC przetwarzają części zgodnie z programem, programiści tworzą program i wprowadzają go do urządzenia CNC, aby sterować działaniem obrabiarki. Wejście programu odbywa się poprzez medium sterujące.
Technologia i sprzęt CNC to technologie wspomagające i podstawowy sprzęt niezbędny do rozwoju wschodzących-branż zaawansowanych technologii i-nowoczesnych gałęzi przemysłu. Przemysł informacyjny, przemysł biotechnologiczny, lotnictwo, kosmonautyka i inne gałęzie przemysłu obronnego na całym świecie szeroko wdrażają technologię CNC w celu poprawy możliwości i poziomu produkcji, zwiększając zdolność adaptacji rynku i konkurencyjność. Rozwinięte kraje uprzemysłowione również klasyfikują technologię i sprzęt CNC jako strategiczne zasoby krajowe, nie tylko energicznie rozwijając własną technologię i przemysł CNC, ale także wdrażając politykę blokad i ograniczeń wobec Chin w zakresie „wysoko-precyzyjnych” kluczowych technologii i sprzętu CNC. Dlatego energiczny rozwój zaawansowanych technologii produkcyjnych skupionych na technologii CNC stał się dla krajów rozwiniętych na całym świecie ważnym sposobem na przyspieszenie rozwoju gospodarczego, wzmocnienie wszechstronnej siły narodowej i poprawę ich statusu narodowego.
