Kortom, CNC-technologie is niet zo ingewikkeld. Het is een gereedschap dat door een computer wordt aangestuurd. Het wordt pas ingewikkelder als je bedenkt hoe de computer het gereedschap aanstuurt. De onderstaande illustratie laat zien hoe een eenvoudige CNC-freesmachine eruit zou kunnen zien zonder de controller.
Definitie van CNC-router:
CNC = Computer Numerical Control. Een computer “controller” leest g-code of machinetaal instructies en stuurt een gereedschap aan.
Het NC-programma (numerieke besturing) is een gedetailleerde reeks stapsgewijze instructies die de machine vertellen welk pad moet worden gevolgd en welke bewerkingen moeten worden uitgevoerd.
Geschiedenis van CNC-router:
NC of kortweg Numerical Control werd eind jaren 1940 en begin jaren 1950 ontwikkeld door John t. Parsons in samenwerking met MIT (Massachusetts Institute of Technology). Het werd ontwikkeld om te helpen bij de productie na de oorlog. Vliegtuigonderdelen werden steeds complexer en vereisten een niveau van precisie dat menselijke operators niet konden bereiken.
Complexe, machinaal bewerkte onderdelen konden niet langer alleen door een bekwame operator worden gemaakt.
Aanvankelijk waren machines vast aangesloten en vanaf 1 werden instructies via ponsband doorgegeven. Vijf jaar later werden NC-machines overal in de Verenigde Staten geïnstalleerd in metaalbewerkingsproductieomgevingen. Halverwege de jaren 1952 speelde NC-technologie een dominante rol in de industrie.
Tot ongeveer 1980 werden de meeste machineprogramma's vastgelegd op geperforeerd papier of aluminiumband. In de jaren 1970 en 80 zorgde de opkomst van de microprocessortechnologie ervoor dat computers met behulp van kabels rechtstreeks op NC-machines konden worden aangesloten; vandaar de term CNC.
Fundamenteel is numerieke besturing een techniek voor het besturen van machines in plaats van een specifiek type machine. CNC-machines werden oorspronkelijk gebouwd voor het bewerken van metaal. Ze werden vervolgens aangepast voor andere industrieën zoals hout, textiel, schuim en kunststoffen om er maar een paar te noemen. Al deze machines hebben een aantal kenmerken gemeen, namelijk:
• een programma (instructies)
• een controleur
• een machinegereedschap
Houtfreesmachines verschillen van hun metaalbewerkingsneven doordat ze niet worden blootgesteld aan dezelfde krachten van belasting en trillingen. Ze draaien sneller, tot 24000 tpm en hebben grotere werktafels; tot 5'x20'. Ze gebruiken kleinere gereedschappen en gereedschapshouders en werken met hogere bewerkingssnelheden; tot 1200 inch per minuut of 30 m/min. Een ander verschil is dat ze niet hetzelfde nauwkeurigheidsniveau vereisen. Metaalbewerkingstoepassingen vereisen doorgaans veel grotere precisie en nauwere toleranties dan voor het bewerken van hout.
De heer Isao Shoda beweert de eerste NC-router ter wereld te hebben gemaakt en hij stelde deze tentoon op de internationale beurs van Osaka in 1. (Model: NC-1968a)
1968 – Shoda exposeerde de allereerste NC-houtfrees (NC-1A) op de Internationale Beurs van Osaka
Begin jaren zeventig verscheen de eerste CNC in de lucht- en ruimtevaartindustrie (aangestuurd door een mainframecomputer).
Eind jaren 70 waren NC-boormachines de eerste die in de houtindustrie verschenen. Ze werden point-to-point-machines genoemd omdat ze een boor van het ene punt naar het andere verplaatsten en een gat boorden. De term point-to-point is afgeleid van een assemblagemethode voor elektronische circuits van vóór 1. Hierbij moesten professionele elektronicamonteurs werken met fotoboeken en een exacte assemblagevolgorde volgen om ervoor te zorgen dat ze geen enkel onderdeel over het hoofd zagen.
Andere gebeurtenissen die van invloed waren op de CNC-technologie waren:
• Midden 1970: 1e microprocessor (Intel 8080)
• eind jaren 1970: eerste 1-assige CNC in houtbewerking
CNC-freesmachines werden voor het eerst gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie om complexe patronen uit aluminiumplaten te snijden. Het vastschroeven van de aluminiumplaat aan het tafelblad was een langdurig proces. Begin jaren 1 kwamen de ingenieurs van Thermwood op het idee om lucht door enorme slagersblokken van balsahout te trekken. Omdat balsahout lucht ongehinderd door de kopse kant laat stromen, voegden ze een vacuüm met hoge stroming toe om de aluminiumplaten op hun plaats te houden zonder dat er mechanische bevestigingsmiddelen nodig waren. Later realiseerden ze zich dat spaanplaat vergelijkbare poreuze eigenschappen had en werden universele vacuümtafels geboren.
Begin jaren 1980 werd CNC-technologie in veel soorten machines in de secundaire houtbewerkingsindustrie gebruikt. Hier volgen enkele voorbeelden:
Punt-tot-puntsystemen zoals boormachines worden al sinds het begin van het NC-tijdperk gebruikt. Omdat er geen contact was tussen het onderdeel en het gereedschap totdat een pneumatische boor werd geactiveerd, maakte het niet uit welke weg de spindel aflegde om zijn eindbestemming te bereiken. Vandaar de term punt-tot-punt. Deze machines werden later aangepast aan de nieuwere CNC-technologie en hoewel ze meer opties boden dan alleen boren, bleef de naam bestaan.
Bij systemen voor recht zagen, zoals NC-paneelzagen, is de besturing beperkt tot slechts één bewegingsas. Het zaagblad beweegt vervolgens onafhankelijk van de besturing over de lengte van de balk om een rechte snede te maken.
Contoursnijden zoals dat in CNC-bewerkingscentra wordt toegepast, maakt gelijktijdige bewegingsbesturing van 3 of meer assen mogelijk tijdens het uitvoeren van bewerkingen. Met andere woorden: de computer bestuurt de frees in de ruimte langs de x-, y- en z-assen terwijl de snede wordt uitgevoerd.
Tegenwoordig zijn CNC-freesmachines niet meer weg te denken uit het productieproces. Er worden elke dag nieuwe functionaliteiten en verbeterde prestaties ontwikkeld, waardoor CNC een steeds grotere rol zal spelen in het succes van onze industrie.
