Lühidalt, CNC-tehnoloogia ei ole väga keeruline. See on arvuti poolt juhitav tööriist. See muutub keerukamaks, kui arvestada, kuidas arvuti tööriista juhib. Allolev joonis näitab, milline võiks välja näha lihtne CNC-freespink ilma kontrollerita.
CNC-ruuteri määratlus:
CNC = arvuti arvjuhtimine. Arvuti „kontroller” loeb G-koodi või masinkeele juhiseid ja juhib tööriista.
NC (numberjuhtimise) programm on üksikasjalik samm-sammult juhiste kogum, mis ütleb masinale, millist rada mööda minna ja milliseid toiminguid teha.
CNC-ruuteri ajalugu:
NC ehk lihtsalt numbriline juhtimine (Numerical Control) töötati välja 1940. aastate lõpus ja 1950. aastate alguses John T. Parsonsi ja Miti (Massachusettsi Tehnoloogiainstituut) poolt. See töötati välja sõjajärgse tootmisprotsessi abistamiseks. Lennukiosad muutusid üha keerukamaks ja nõudsid täpsust, mida inimesed ei suutnud saavutada.
Keerulisi masintöödeldud osi ei saanud enam üksi oskuslik operaator valmistada.
Alguses olid masinad juhtmega ühendatud ja alates 1. aastast anti juhiseid perfolindi kaudu. Viis aastat hiljem paigaldati NC-masinaid metallitöötlemisettevõtetesse kogu Ameerika Ühendriikides. 1952. aastate keskpaigaks mängis NC-tehnoloogia selles tööstusharus domineerivat rolli.
Enamik masinaprogramme salvestati augustatud paberile või alumiiniumlindile kuni umbes 1980. aastani. 1970. ja 80. aastatel võimaldas mikroprotsessoritehnoloogia areng arvutitel ühendada arvutid otse NC-masinatega kaablite abil, sellest ka termin CNC.
Põhimõtteliselt on numbriline juhtimine pigem masinate kui konkreetse masinatüübi juhtimise tehnika. CNC-masinad ehitati algselt metalli töötlemiseks. Hiljem kohandati neid teistele tööstusharudele, näiteks puidu-, kanga-, vaht- ja plasttööstusele, kui nimetada vaid mõnda. Kõigil neil masinatel on mõned ühised omadused, mis on järgmised:
• programm (juhised)
• kontroller
• tööpink
Puidufreesid erinevad oma metallitöötlemise sugulastest selle poolest, et neile ei mõju samad koormused ja vibratsioon. Nad pöörlevad kiiremini, kuni 24000 5 p/min, ja neil on suuremad töölauad (kuni 20 x 1200 m). Nad kasutavad väiksemaid tööriistu ja tööriistahoidjaid ning töötavad suurema töötlemiskiirusega (kuni 30 m/min). Teine erinevus on see, et nad ei vaja sama täpsust. Metallitöötlemisrakendused nõuavad tavaliselt palju suuremat täpsust ja väiksemaid tolerantse kui puidu töötlemine.
Härra Isao Shoda väidab, et valmistas maailma esimese NC-freespingi ja esitles seda 1. aastal Osaka rahvusvahelisel messil. (Mudel: NC-1968a)
1968 – Shoda esitles Osaka rahvusvahelisel messil kõigi aegade esimest NC-puidufreespinki (NC-1A).
1970. aastate alguses ilmus lennundustööstuses esimene CNC (mida juhtis suurarvuti).
70ndate lõpus ilmusid puidutööstuses esimesena NC-puurmasinad. Neid kutsuti punkt-punkti masinateks, sest need liigutasid puurit ühest punktist teise ja puurisid augu. Mõiste punkt-punkti pärineb elektroonikalülituste montaažimeetodist enne 1. aastat, mis nõudis professionaalsetelt elektroonikaseadmete monteerijatelt fotoraamatute põhjal töötamist ja täpse montaažijärjekorra järgimist, et tagada komponentide puudumine.
Muud sündmused, mis CNC-tehnoloogiat mõjutasid, olid:
• 1970. aasta keskpaik: esimene mikroprotsessor (Intel 1)
• 1970. aastate lõpp: esimene 1-teljeline CNC puidutöötlemises
CNC-freespinke kasutati esmakordselt lennunduses keerukate mustrite lõikamiseks alumiiniumlehtedest. Alumiiniumlehe poltidega lauapinnale kinnitamine oli pikk protsess. 1ndate alguses tulid Thermwoodi insenerid ideele juhtida õhku läbi balsapuidust valmistatud tohutute lihunikuplokkide. Kuna balsapuit laseb õhul vabalt läbi otsasüüde liikuda, lisasid nad alumiiniumlehtede paigalhoidmiseks ilma mehaaniliste kinnitusvahenditeta suure vooluhulgaga vaakumi. Hiljem mõistsid nad, et puitlaastplaadil on sarnased poorsed omadused ja sündisid universaalsed vaakumlauad.
1980. aastate alguseks kasutati CNC-tehnoloogiat paljudes puidutöötlemise masinates. Mõned näited on järgmised:
Punkt-punkti süsteeme, näiteks puurmasinaid, on kasutatud NC-ajastu algusest peale. Kuna detaili ja tööriista vahel puudus kontakt enne pneumaatilise puuri aktiveerimist, polnud spindlil oma sihtkohta jõudmiseks mingit tähtsust, sellest ka termin punkt-punkti süsteem. Hiljem kohandati neid masinaid uuema CNC-tehnoloogiaga ja kuigi need pakkusid lisaks puurimisele ka muid võimalusi, jäi nimetus samaks.
Sirge lõikega süsteemid, näiteks NC-paneelsaed, piiravad juhtimist ainult ühe liikumisteljega. Seejärel liigub saeleht juhtseadmest sõltumatult üle tala pikkuse, et teha sirge lõige.
Kontuurlõikamine, näiteks CNC-töökeskustes, võimaldab töötlemistoimingute ajal samaaegset kolme või enama telje liikumise juhtimist. Teisisõnu, arvuti juhib lõiketera lõikamise ajal ruumis piki x-, y- ja z-telge.
Tänapäeval on CNC-freespingid tootmisprotsessi kõikjalolev osa. Iga päev töötatakse välja uusi funktsioone ja täiustatud jõudlust, mis annab CNC-le meie tööstuse edus üha suurema rolli.
