Hvad er en numerisk styringsmaskine? Hvad er NC-maskiner?

Hvad er numerisk styring?

Numerisk styring, populært kendt som NC, er meget almindeligt anvendt i værktøjsmaskiner. Numerisk styring defineres som den form for programmerbar automatisering, hvor processen styres ved hjælp af tal, bogstaver og symboler. I forbindelse med værktøjsmaskiner anvendes denne programmerbare automatisering til drift af maskinerne.

Med andre ord defineres den numerisk styrede maskine som en maskine, der styres af et sæt instruktioner, der kaldes et program. I den numeriske styringsmetode udgør tallene de grundlæggende programinstruktioner for forskellige typer opgaver; derfor er navnet numerisk styring givet til denne type programmering. Når jobtypen ændres, ændres også programinstruktionerne for jobbet. Det er lettere at skrive nye instruktioner for hvert enkelt job, og derfor giver NC en stor fleksibilitet i brugen.

NC-teknologien kan anvendes til en lang række forskellige operationer som f.eks. tegning, samling, inspektion, pladebearbejdning osv. Men den anvendes i højere grad til forskellige metalbearbejdningsprocesser som drejning, boring, fræsning, formning osv. På grund af NC kan alle bearbejdningsoperationer udføres med høj hastighed, hvilket resulterer i, at massefremstilling bliver ret billigere.

Kort historie om NC

Udfindelsen af numerisk styring skyldes John T. Parsons’ pionerarbejde i 1940, hvor han forsøgte at generere en kurve automatisk ved hjælp af fræsere ved at levere koordinatbevægelser. I slutningen af 1940’erne udtænkte Parsons metoden med at bruge hulkort med et koordinatpositionssystem til at styre en værktøjsmaskine. Maskinen blev rettet til at bevæge sig i små trin og generere den ønskede finish. I 1948 demonstrerede Parons dette koncept for det amerikanske luftvåben, som sponsorerede en række projekter i laboratorierne på Massachusetts Institute of Technology (MIT). Efter megen forskning var MIT i stand til at demonstrere den første NC-prototype i 1952, og året efter kunne de bevise NC’s potentielle anvendelsesmuligheder.

Snart begyndte værktøjsmaskinefabrikanterne deres egne bestræbelser på at introducere kommercielle NC-enheder på markedet. I mellemtiden fortsatte forskningen som MIT, der var i stand til at opdage Automatically Programmed Tools, kendt som APT-sprog, der kunne bruges til programmering af NC-maskinerne. Hovedformålet med APT-sproget var at give programmøren mulighed for at kommunikere bearbejdningsinstruktionerne til værktøjsmaskinerne på en lettere måde ved hjælp af engelsksprogede udsagn. APT-sproget anvendes stadig i vid udstrækning i fremstillingsindustrien, og en række moderne programmeringssprog er baseret på APT’s koncepter.

CNC-maskinernes udvikling

I NC’s første år blev der anvendt hulbånd til at sende instruktionerne til værktøjsmaskinerne via styreenheden. APT-sproget markerede også ankomsten af de computer numerisk styrede maskiner, populært kendt som CNC-maskiner. Et andet sprog, PRONTO, blev opdaget af Parick Hanratty, der udførte forskellige eksperimenter hos GE og frigav sproget i 1958.

I CNC-maskinerne anvendes programmer, der føres ind i computeren, til at styre maskinernes operationer. Således blev den kontrolenhed, der blev brugt til at læse hulkort i NC-maskinerne, erstattet af en mikrocomputer i CNC-maskinerne. CNC-maskinerne har medført en stor revolution i fremstillingsindustrien. Den næste udvikling har været kombinationen af computerstøttet fremstilling (CAM) og computerstøttet konstruktion (CAD), kaldet CAD/CAM.

Reference

1. Bog: CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing, af Mikell P. Groover og Emory W. Zimmers Jr. af Mikell P. Groover og Emory W. Zimmers, Printice Hall of India Private Limited.

2. Wikipedia

3. Bog: Computer-Aided Design and Manufacturing, af Mikell P. Groover og Emory W. Zimmers Jr: Design of Machine Tools af S. K. Basu og D. K. Paul, Oxford og IBH Publishing Co. Pvt. Limited.

Dette indlæg er en del af serien: CNC-maskiner. NC-maskiner. NC-system

Dette er serien af artikler, der beskriver, hvad er numerisk styringsmaskine eller NC-maskine, komponenterne eller delene i NC-maskinen, kort historie om NC-maskinen og CNC-maskinernes fremkomst.

1. Hvad er numerisk styringsmaskine?
2. Komponenter i NC-systemet
3. Hvad er CNC-maskine? Hvordan fungerer CNC-maskinen?
4. Problemer i forbindelse med konventionelle NC-maskiner, Fordele ved CNC-maskiner
5. Anvendelser af CNC-maskiner