Eines der grundlegendsten Konzepte in der fortschrittlichen Fertigungstechnologie ist die numerische Steuerung (NC). Vor dem Aufkommen von CNC-Maschinen wurden alle Werkzeugmaschinen manuell bedient und gesteuert. In vielen der Einschränkungen, die mit der manuellen Steuerung von Werkzeugmaschinen verbunden sind, gibt es möglicherweise keine prominenteren Einschränkungen als betriebliche Fähigkeiten. Bei manueller Steuerung hängt die Produktqualität direkt von den Fähigkeiten des Bedieners ab. Die digitale Steuerung ist der erste Schritt bei der Steuerung der Werkzeugmaschine. Die digitale Steuerung bezieht sich auf die Steuerung von Werkzeugmaschinen und anderen Fertigungssystemen unter Verwendung von aufgezeichneten Symbolanweisungen. Der NC-Techniker bedient die Maschine nicht, sondern schreibt stattdessen ein Programm, das Anweisungen an die Werkzeugmaschine sendet. Für eine numerische Steuerungsmaschine muss sie mit einem Gerät interagieren, um Programmanweisungen, das Lesegerät, zu empfangen und zu dekodieren. Um die Beschränkungen des menschlichen Bedieners zu überwinden, wurde das numerische Kontrollsystem entwickelt und das Experiment durchgeführt. Digitale Steuerungsmaschinen sind genauer als manuelle Maschinen, die Teile gleichmäßiger, schneller und mit geringeren langfristigen Verarbeitungskosten herstellen können. Die Entwicklung von NC führte zur Innovation mehrerer anderer Fertigungstechnologien: Entladungsbearbeitung, Laserschneiden, Elektronenstrahlschweißen.
Die Bedeutung der CNC-Werkzeugmaschine und ihrer Entwicklungshistorie
Die digitale Steuerung erlaubt auch, dass die Maschine flexibler ist als die handbetriebenen Vorgänger. Die CNC-Maschine kann automatisch eine breite Palette von Teilen herstellen, von denen jede eine Vielzahl komplizierter Bearbeitungsprozesse beinhaltet. Die digitale Steuerung ermöglicht Herstellern, manuell gesteuerte Werkzeugmaschinen und Prozesse zu verwenden, um Produkte aus einer wirtschaftlichen Perspektive zu produzieren. Wie viele fortschrittliche Technologien wurde NC am Labor des Massachusetts Institute of Technology geboren. Das NC-Konzept wurde Anfang der 1950er Jahre von der US-Luftwaffe entwickelt. In der frühesten Phase kann die CNC-Maschine effektiv und effektiv die Linie schneiden. Der gekrümmte Weg ist jedoch ein Problem, da die Maschine programmiert werden muss, um eine Reihe von horizontalen und vertikalen Schritten zur Erzeugung der Kurve zu übernehmen. Je kürzer die Linie auf der Stufe, desto glatter die Kurve und die Berechnung jedes Liniensegments in der Stufe. Dieses Problem führte 1959 zur Entwicklung der Sprache für das automatische Programmierwerkzeug (APT). Dies ist eine spezielle Programmiersprache für NC, die ähnliche Ausdrücke wie Englisch verwendet, um die Geometrie der Teile zu definieren, die Konfiguration des Werkzeugs zu beschreiben und zu spezifizieren die notwendigen Aktionen. Die Entwicklung der APT-Sprache ist heute ein großer Schritt in der Entwicklung dieser USES. Diese Maschinen haben feste Logikschaltungen. Diese Programme wurden in perforiertes Papier geschrieben und später durch magnetisches Plastikband ersetzt. Ein Bandleser wird verwendet, um die Anweisungen auf Band für das Gerät zu erklären. All dies stellt eine enorme Verbesserung der Werkzeugmaschinensteuerung dar. Zu diesem Zeitpunkt stieß NC jedoch auf einige Probleme während des Entwicklungsprozesses. Ein Hauptproblem ist die Sprödigkeit von perforiertem Bandmedium. In dem Verarbeitungsprozess ist es sehr üblich, dass Papierbänder, die Programmieranweisungen enthalten, während des Verarbeitungsprozesses zerbrochen oder zerrissen werden. Dieses Problem wird durch die Tatsache verstärkt, dass jedes Teil auf einer Werkzeugmaschine hergestellt wird, und das Band, das Anweisungen trägt, muss erneut durch den Leser geführt werden. Wenn es notwendig ist, 100 Teile eines gegebenen Teils zu produzieren, müssen Sie auch das Papierband durch den Leser 100 getrennte Zinken laufen lassen. Zerbrechliche Papiergurte können der Strenge der Werkstattumgebung nicht standhalten und diese wiederverwenden. Dies führte zur Entwicklung eines speziellen magnetischen Kunststoffbandes. Obwohl die Programmanweisungen auf dem Papier eine Reihe von Löchern sind, die in das Band gestanzt werden, wird das Plastikband als eine Reihe von magnetischen Punkten ausgeführt. Plastikband ist viel stärker als Papierband, was das Problem des häufigen Reißens und Brechens löst. Es hat jedoch zwei andere Probleme. Das Wichtigste ist, dass es schwierig oder unmöglich ist, die Anweisungen auf dem Band zu ändern. Um die geringste Anpassung im Befehlsprogramm vorzunehmen, ist es notwendig, den Verarbeitungsvorgang zu unterbrechen und neue Bänder zu erstellen. Sie müssen das Band auch mehrmals durch den Reader laufen lassen, da ein Teil erstellt werden muss. Glücklicherweise wurde die Computertechnologie Realität und löste bald das mit perforiertem Papier und Plastikband verbundene NC-Problem. Die Entwicklung eines Konzepts, das als direkte digitale Steuerung (DNC) bezeichnet wird, löst das Problem der Papier- und Plastikbänder, das mit der digitalen Steuerung verbunden ist, und eliminiert einfach das Band als Medium zum Tragen von Programmanweisungen. Bei der direkten digitalen Steuerung ist die Maschine über eine Datenübertragungsverbindung mit dem Host verbunden. Die Werkzeugmaschine wird im Host-Computer gespeichert und über die Datenübertragungsverbindung an die Werkzeugmaschine gesendet. Die direkte digitale Steuerung ist der Hauptschritt von Lochband und Kunststoffband. Es unterliegt jedoch denselben Einschränkungen wie alle Technologien, die auf Host-Computern basieren. Wenn der Host-Computer nicht betriebsbereit ist, hat der Computer ebenfalls Ausfallzeiten. Dieses Problem hat zur Entwicklung einer numerischen Computersteuerung geführt.
