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Computerized Numerical Control / CNC – Smart Factory Glossar

Computerized Numerical Control, kurz CNC, ist ein automatisiertes elektronisches Steuerungssystem, das die Bewegungen von Maschinen und Werkzeugen präzise lenkt. Dabei regelt die Steuerung bis zu 30 Achsen, sodass Werkstücke mit nahezu jeder Konturlinie gefertigt werden können. Ins Deutsche übersetzt, bedeutet der Begriff „computergestützte numerische Steuerung“. Die CNC-Technologie geht auf die numerische Steuerung zurück, bei der die Informationen für die Maschinensteuerung von einem Lochstreifen abgelesen wurden. Die erste CNC-Maschinensteuerung wurde in den 1960er-Jahren auf den Markt gebracht.

 

Wie funktioniert eine CNC-Maschine?

Die Maschinensteuerung erfolgt mithilfe von Software, die in einer spezifischen Programmiersprache geschrieben ist. Das Softwareprogramm, auch Interpolator genannt, sorgt dafür, dass die Achsen an der Maschine in der richtigen Geschwindigkeit an die richtige Stelle geführt werden, damit das Werkstück zum Beispiel durch eine Fräse oder einen Laser bearbeitet werden kann. Die Software berechnet dafür jede Position zwischen dem Ausgangs- und dem Zielpunkt des Werkzeugs.

Dabei wird zwischen drei Steuerungsarten unterschieden:

  • Die Punktsteuerung gibt lediglich den Endpunkt der Achsbewegung an, der meist auf dem schnellsten Weg angefahren wird. Dort führt das Werkzeug einen einfachen Bearbeitungsschritt aus: Es bohrt zum Beispiel ein Loch, stanzt eine Form oder punktschweißt zwei Bleche.
  • Die Streckensteuerung ist mit einer Punktsteuerung vergleichbar, allerdings lässt sich die Geschwindigkeit der Achsbewegung genau steuern, um zum Beispiel eine gerade Nut zu fräsen.

  • Die Bahnsteuerung verfügt über mindestens zwei Achsen, mit denen beliebige Bewegungen möglich sind. Sind die Achsen interpoliert, werden deren Bewegungsabläufe so synchronisiert, dass das Werkzeug der berechneten Bahn möglichst präzise folgt. In modernen Maschinen erlauben zusätzliche Achsen, das Werkstück während des Bearbeitungsprozesses zu schwenken oder zu drehen. 

     

Was sind die Vorteile einer CNC-Steuerung?

Dank Computerized Numerical Control gelingt es, digitale Entwürfe als physische Objekte umzusetzen. Die produzierten Teile können äußerst komplex sein und werden dennoch mit höchster Präzision hergestellt. Da die Maschinenbewegungen besonders genau und dabei sehr schnell sind, ermöglichen CNC-Maschinen eine Effizienzsteigerung in der Fertigung von Einzelstücken und Serien.

 

Was hat CNC mit MES zu tun?

Ein Manufacturing Execution System (MES) wie HYDRA X von MPDV hilft dabei, NC-Programme und Einstelldaten zentral zu verwalten und einfach an die Maschine zu schicken. Dies ist zum Beispiel mit der mApp DNC & Setting Data möglich. Der Werker muss nur das Programm aus der Datenbank auswählen und per Netzwerkverbindung auf die CNC-Maschine laden. Dies beschleunigt die Rüstzeit und vermeidet Fehler. Denn das MES macht bei der Übertragung einen automatischen Abgleich, ob die Daten zur Maschine, zum Werkzeug und zum produzierten Artikel passen.

Quellen

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