CNC

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Was steckt hinter der Abkürzung CNC?

Computerized Numerical Control, kurz CNC, bezeichnet die computergesteuerte numerische Steuerung von Werkzeugmaschinen (CNC-Maschinen). Durch den Einsatz der Steuerungstechnik sind die Maschinen in der Lage, komplexe Werkstücke präzise, in gleichbleibend hoher Qualität und großen Stückzahlen automatisch zu fertigen. Die CNC-Steuerung in einer Maschine ermöglicht es, mehrere Achsen schnell, genau und gleichzeitig zu steuern und erlaubt es, einen exakten Schnitt in einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen.

Alle im Produktionsprozess erforderlichen Bewegungsvorgänge werden mit Hilfe von Lichtschranken und Sensoren vom CNC-Computer überwacht. Das ermöglicht die vollständige Kontrolle über die Produktion. Die Maschinenzustände wie beispielsweise Öldruck oder Kühlmittelzufuhr werden ebenfalls vom CNC-Computer überwacht, gemessen und gesteuert. Die Steuerung bietet zudem ausreichend Möglichkeiten sogar die Qualitätskontrolle vollautomatisch in den Fertigungsprozess zu integrieren, daher kann weitestgehend auf den Einsatz von Menschen an CNC-Maschinen verzichtet werden.

Steuerung von CNC-Maschinen

Industriemaschinen sind in der Regel mit einer SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) ausgestattet. Sie bildet die Schnittstelle zwischen CNC-Steuerung und der Anlage. In der SPS werden alle Fail Safe Routinen durchgeführt. Sie sorgt dafür, dass Betriebsarten, Schutztüre, Kühlmittel, Schmierung und andere Aggregate funktionieren. Beispielsweise stellt sie sicher, dass das rotierende Werkzeug beim Öffnen der Sicherheitstür sofort abgeschaltet wird oder die Bearbeitungsspindel bei einer  Kollision automatisch stoppt.

Die SPS wird beim Hersteller einmalig programmiert und bleibt danach unverändert.

Bei der Achsensteuerung der Maschinen unterscheidet man zwischen Punktsteuerung (PTP-Steuerung), Streckensteuerung und Bahnsteuerung.

CNC-Maschinensprache

Der sogenannte G-Code wird als CNC-Maschinensprache bezeichnet. Mit seiner Hilfe sagt ein Maschinenbediener einer CNC gesteuerten Maschinen, wie sie sich bewegen und was sie ausführen soll. Der G-Code besteht dabei aus einer Zeilenabfolge von Zahlen und Buchstabenkombinationen. Früher musste der G-Code noch manuell programmiert werden, heute wird er fast ausschließlich von CAD/CAM-Programmen erzeugt. Anschließend wird er von der CNC-Software eingelesen und an die CNC-Maschinen übermittelt.

Die CNC-Verfahren finden in industriellen Bereichen, wie Metallverarbeitung, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Automobilbranche oder Schiffbau Anwendung.