Computer numerical control

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
(Doorverwezen vanaf CNC)
Ga naar: navigatie, zoeken
Een CNC-draaibank.

Computer numerical control of kortweg CNC betreft de computergestuurde regeling van werktuigmachines, meestal in de verspaningstechniek, die snel en nauwkeurig stukken moeten maken in metaal, kunststof of hout.

Dit gebeurt op basis van een programma dat meestal wordt gegenereerd in een Computer-aided manufacturing (CAM)-systeem. Meestal gebruikt men hiervoor nog de EIA-274-D standaard, ook wel G-code genoemd. De M-code wordt ook vaak gebruikt om bijkomende functies (zoals gereedschapswissel) aan te roepen.

Geschiedenis[bewerken]

CNC ontstond in de late jaren 50, eerst nog vele jaren met analoge computers en veel later met digitale computers. De numerieke besturingstechniek is als zoveel technische vernieuwingen ontstaan uit een militaire behoefte. De Koreaanse Oorlog (1950-1953) heeft de ontwikkeling sterk versneld doordat er grote vraag was naar zeer nauwkeurige onderdelen van vliegtuigen en wapensystemen.

In de jaren zestig hadden Amerikaanse fabrikanten als Kearney & Trecker een enorme voorsprong op dit gebied dankzij grote defensieopdrachten. Eind jaren zestig werden CNC-besturingen ook op grote schaal in Europa gebouwd. Pas nadat de grote Japanse leveranciers als Fanuc zich op deze markt geworpen hebben is de CNC-techniek tot algemeen aanvaarde productietechniek geworden.

CNC karakteristieken[bewerken]

Nieuwe verspaningstechnieken[bewerken]

Dankzij CNC konden geheel nieuwe verspaningstechnieken als vonkverspanen en lasersnijden ontwikkeld worden. Het zou onjuist zijn om te beweren dat er pas sinds NC en CNC grote series gelijke stukken gemaakt kunnen worden. Voor de introductie van deze gestuurde draaibanken was er de kopieerdraaibank, hierbij liep een taster over een gedraaide mal (het te kopiëren werkstuk) en stuurde een beitel aan die dezelfde bewegingen uitvoerde en zo konden ook gelijke werkstukken verkregen worden.

Gelijke methodes waren ook voor freesmachines en slijpmachines gangbaar. Het grote nadeel van deze methoden is de hoeveelheid tijd en middelen die nodig zijn om bij de productie van een anders gevormd werkstuk een nieuwe mal te maken.

Nieuw soort sturing[bewerken]

In 2006 zijn de G-codes en M-codes nog veelvuldig in gebruik, maar toch is het zo dat er een nieuw soort sturing op de markt komt, die het frezen en draaien vergemakkelijkt. Deze wordt de dialoogsturing genoemd. Hierbij "praat" de programmeur tegen de machine in een gebruiksvriendelijke omgeving. Zo worden bijvoorbeeld bochten niet meer ingevoerd als een G-code maar als een commando "bocht", met een radius en een begin- en middelpunt.

Hierop kan dan bijvoorbeeld een raaklijn worden aangezet die de machine zelf volledig berekent. Deze sturing is gemakkelijker omdat deze logischer is voor de gebruiker. Het kan maanden duren voor men alle G- en M-codes kent, maar met een uurtje uitleg en gezond verstand kan men al werken met een dialoogsturing. Het voordeel is dus de visuele voorstelling van de bewerking tijdens het programmeren.

Een voorbeeld van zo een toegepaste sturing is Siemens Shopmill op bijvoorbeeld een Chevalier 1418VMC of een Mazak draaibank met een Mazatrol sturing. Onderliggend is dit nog steeds een G-codeprogramma. Ook kunnen G-codeprogramma's rechtstreeks gegenereerd worden vanuit CAD-programma's. Hierbij is geen kennis van basis G-code meer nodig.

Nieuw soort draadspindel[bewerken]

Wat kenmerkend is voor de CNC-machines is dat er een nieuw soort draadspindel in verwerkt zit voor de verplaatsingen en voor werkstuk of gereedschap. Het gaat hier om een zogenaamde kogelomloopspil. Dit is een schroefdraad, die met een boog is ingesneden, zoals bij bijvoorbeeld de stellingvoeten om hoogte te regelen. Alleen is dit een nauwkeurigere variant en lopen er geslepen kogels door deze groeven zoals in een kogellager. Deze kogels hebben dezelfde radius als de groef van de draad en zijn met voorspanning gemonteerd, waardoor er theoretisch geen speling is. Deze is er natuurlijk wel maar bij dit soort spillen is deze verwaarloosbaar. (Soms 0,001 mm en minder.)

Het verslijten van de kogelomloopspil is verschillend van de gewone spil. Bij de gewone spil wordt de omkeerspeling groter maar bij de kogelomloopspil mag deze speling dus net niet bestaan; tijdig aandraaien van de spil is dus belangrijk. Bij het aandraaien bestaat het gevaar van te hard aandraaien, waardoor de levensduur ernstig in gevaar komt.