Computerized Numerical Control (dt. rechnergestutzte numerische Steuerung), kurz CNC , bezeichnet ein elektronisches Verfahren zur Steuerung von Werkzeugmaschinen ( CNC-Maschinen ).

Hervorgegangen ist die CNC aus der Numerischen Steuerung (englisch Numerical Control , NC), bei der die Informationen nicht als Komplettprogramm in der Steuerung einer Maschine gehalten, sondern satzweise von einem Lochstreifen eingelesen wurde. Die ersten CNC-Steuerungen wurden Mitte der 1960er Jahre auf den Markt gebracht.

Das Zeitalter der CNC-Technologie setzte ungefahr Mitte der 1970er Jahre ein. Sie ermoglichte eine Rationalisierung in der Serien- und Einzelfertigung durch die erheblich schnellere und dabei weiterhin sehr genaue Bewegung der Achsen und Werkzeuge. Heute sind nahezu alle neu entwickelten Werkzeugmaschinen mit einer CNC-Steuerung ausgerustet. Es gibt weltweit aber noch immer einen beachtlichen Altbestand an konventionellen Werkzeugmaschinen.

Bereits zu Beginn der 1980er Jahre gab es Ansatze, die Programmierung der CNC zu vereinfachen und die DIN/ISO-Programmierung zu verlassen. Das fuhrte zur Entwicklung der sogenannten werkstattorientierten Programmierung (WOP), die uber eine benutzerfuhrende, vereinfacht CAD -ahnliche Programmieroberflache verfugt. Sie hat sich besonders in der Holz- und Kunststoffbearbeitung auf CNC-Bearbeitungszentren und der Fertigung von Einzelteilen etabliert.

Daneben ist mit DNC ( Distributed Numerical Control ) die vernetzte Arbeitsteilung, Programmerstellung im Buro / Programm am Arbeitsplatz simulieren zur Kollisionsuberprufung und optimieren / Programm zur CNC ubertragen, in Gebrauch. Diese Form der Programmierung gewinnt immer mehr an Bedeutung, vor allem in der Einzelteil- und Kleinserienfertigung, weil besonders hier die Stillstandszeiten zur Programmierung an der Maschine selbst sehr reduziert werden konnen, so dass die Maschinen insgesamt produktiver genutzt werden konnen. Moderne CAD/CAM Programme bieten noch weitere Vorteile, wie beispielsweise ein zentrales Werkzeugmanagement und Moglichkeiten zur Qualitatskontrolle.

Inzwischen ist die sogenannte Soft-CNC als Software verbreitet, weil dies preiswerter und leichter anzupassen ist. Diese lauft im Gegensatz zu speicherprogrammierbaren Steuerungen auf einem handelsublichen PC, haufig in Verbindung mit einem Echtzeit -Betriebssystem. ^[1]

Die Antriebskopplung erfolgt entweder uber den PCI -Slot des PCs oder uber die Ethernet -Schnittstelle. Eine Verbindung uber USB ist aufgrund der mangelnden Echtzeitfahigkeit unublich.

Die CNC lauft auf einem herstellerspezifischen Computer bzw. SPS, welche im Schaltschrank oder direkt hinter dem Bildschirm angebracht ist. 32-Bit-Prozessoren mit Taktfrequenzen im GHz-Bereich ermoglichen Block-Zykluszeiten unter 1 ms (Aufbereitungszeit eines unkorrigierten 3D-Linearsatzes). Das bedeutet, dass bei der Ausfuhrung eines Programms, bei dem die Positionen in 0,1 mm Abstand aufeinander folgen, ein Frasvorschub von 6 m/min ohne Stockungen eingehalten werden kann.

Moderne Motortreiber konnen direkt uber ein Bussystem, bspw. EtherCat angesteuert werden. Altere Treiber benotigen meistens Analog- bzw. Step/Direction Signale, welche entweder von der Steuerung direkt generiert werden oder mithilfe einer Schnittstellenkarte, welche die Bussignale des PCs in Signale fur die Mototreiber umwandeln. Da diese Umwandlung sehr schnell geschehen muss, kommt haufig ein integrierter FPGA zum Einsatz. ^[2]

Nichtfluchtiger Datenspeicher fur Maschinendaten und Programme wurde fruher im SDRAM mit einer Batterie oder Akku bei ausgeschalteter Maschine erhalten. Spater wurden Festplatten verbaut, die speziell erschutterungsdampfend aufgehangt waren. Zunehmend kommen Flash-Speicher zum Einsatz.

Um Programme vom Programmierplatz zur CNC und zuruck zu ubertragen, stehen folgende Schnittstellen zur Verfugung:

• serielle Schnittstelle RS-232 bis 20 m, oder RS-422 bis 1200 m
• Ethernet -Schnittstelle (LAN, Netzwerk) bis 100 m, schnellste Verbindung

oder Stecker fur transportable Speichermedien: PCMCIA -Karte, CompactFlash , USB-Stick

Außerdem bieten heutzutage viele Hersteller die Einbindung eines Netzlaufwerkes ein, wodurch die Distanz zwischen Programmierplatz und Maschine keine Rolle mehr spielt.

In Computersteuerungen zur automatischen Positionierung von Geraten, Werkstucken oder Werkzeugen werden unterschiedlich prazise Methoden angewandt:

• Eine geschaltete Maschinenachse bewegt sich ohne Positionserfassung selbsttatig nach dem Einschalten zu einer Zielposition, welche einen Endschalter fur die Bewegung tragt, der die Achse beim Ankommen dort abschaltet.
• Eine Maschinenachse heißt gesteuert , wenn ihre Bewegung von der Ist- zur Sollposition zwar vorgegeben, aber nicht permanent uberpruft und korrigiert wird.
• Eine geregelte Maschinenachse wird von mehreren ineinander geschachtelten und jeweils fur sich geschlossenen Regelkreisen in allen fur die Bewegung relevanten, zeitlichen Ableitungen des Ortes vollstandig durch einen entsprechenden Rechner kontrolliert.
• Miteinander interpolierte Maschinenachsen sind geregelt, wobei ihre Sollpositionen jeweils gegeneinander verrechnet werden, wodurch sich ihre Stellgroßen gegenseitig beeinflussen.

Die gewunschte Form des herzustellenden Werkstucks und die anzuwendende Technologie werden im NC-Programm beschrieben. Im Hintergrund der Steuerung und fur den Bediener der Maschine zunachst unsichtbar berechnen ein Geometrieprogramm und ein Interpolationsprogramm daraus Stutzpunkte im Raster der Zykluszeit der Lageregler. Die Koordinaten der Stutzpunkte stellen die Sollpositionen der an der interpolierten Bewegung beteiligten Achsen dar. Der Vorschub ergibt sich aus den Stutzpunktabstanden und dem Lageregelzyklus, dem zeitlichen Raster der Positionierung. Neben den Vorgaben aus dem NC-Programm verwenden der Interpolator und die meist dreistufig ausgefuhrten Reglerkaskaden ein Maschinenabbild, welches die dynamischen und kinematischen Eigenschaften aller geregelten Achsen beschreibt. Vorschub, Beschleunigung und Ruck (erste, zweite und dritte Ableitung der Position nach der Zeit) werden dem Vermogen der Achsen entsprechend begrenzt und aufeinander abgestimmt. Encoder zur Positionserfassung liefern die Istwerte der Positionskoordinaten zur Berechnung der Stellgroßen der Lage. Diese Sollgeschwindigkeiten ergeben in jeweiliger Differenz zu den von Drehgebern gemessenen Achsanteilen des Vorschubs die Stellgroßen der Geschwindigkeitsregler. Diese Sollbeschleunigungen bilden in jeweiliger Differenz zu Messergebnissen der Motorstrome Stellgroßen der Achsbeschleunigungen in den Stromreglern. Durch geregelte Motorstrome wird die Prazision der Bearbeitung in weiten Grenzen nahezu unabhangig von Lastwechseln, wie sie typisch etwa beim plotzlichen Materialeingriff auftreten. Zudem kann damit der Ruck kompensiert werden, der zum Beispiel bei tangentialen Bahnubergangen mit unstetiger Geschwindigkeitsanderung (etwa beim tangentialen Ubergang einer Geraden in eine Kreisbahn) entsteht und bei fehlender Kompensation die Kontur verletzt. Der geschleppte Betrieb wurde inzwischen weitgehend von der Geschwindigkeitsvorsteuerung abgelost, mit der vorgegebene Konturen deutlich praziser reproduziert werden.

Die Steuerung einer CNC-Werkzeugmaschine erfolgt uber einen direkt in die Steuerung integrierten Computer , der mit Positions-, Dreh(winkel)- und Zustands-Sensoren den IST-Zustand erfasst und nach Berechnung der Interpolation zum SOLL-Zustand aus dem CNC-Programm die Steuerung der Motoren und andere gesteuerte Maschinenelemente entsprechend regelt. Die Interpolation erfolgt dabei im Bereich von Millisekunden , so dass eine hohe Prazision auch bei hoher Geschwindigkeit selbst bei komplizierten Formen gewahrleistet ist.

Die CNC-Technik erlaubt eine automatisierte Bearbeitung mit mehreren gleichzeitig gesteuerten Achsen. Man klassifiziert CNC-Steuerungen nach der Anzahl der gleichzeitig interpolierbaren Achsen, wobei noch zwischen Punkt-, Strecken- und Bahnsteuerung unterschieden wird.

Bei der Point-to-Point oder Punktsteuerung kann nur der Endpunkt einer Bewegung festgelegt werden, den die Maschine dann auf ihrem schnellsten Weg anfahrt. Im Besonderen findet wahrend der Bewegung keine abgestufte Regelung der Verfahrgeschwindigkeit statt, sondern die Antriebe laufen in der Regel so schnell wie moglich. Deswegen kann nur an den Endpunkten der Bewegung das Werkzeug eingreifen und ein Loch bohren oder stanzen. Die Punktsteuerung findet heute bei Werkzeugmaschinen kaum noch Verwendung, doch fur einfache Stanzmaschinen, Punktschweißmaschinen, Bohrmaschinen oder Greifroboter ist sie immer noch ausreichend, wenn diese keine definierte Strecke abfahren mussen. Aus dem unbestimmten Bewegungsablauf entsteht allerdings auch eine erhohte Kollisionsgefahr, besonders fur Menschen.

Die Streckensteuerung ist im Wesentlichen eine Punktsteuerung, bei der zusatzlich die Bewegungsgeschwindigkeit genau steuerbar ist. Mit der Streckensteuerung wird bei jeweils einer Achse die Geschwindigkeit und Position gesteuert. So ist es moglich, eine achsparallele Bewegung mit Arbeitsvorschub zu verfahren und damit beispielsweise eine gerade Nut zu frasen. Eine Streckensteuerung wird auch verwendet, um Bearbeitungsaggregate einer Durchlaufmaschine in dem Moment einsetzen zu lassen, in dem das Werkstuck das Aggregat passiert. Dabei handelt es sich um eine Kombination von Strecken- und PTP-Steuerung , da nicht die Vorschubbewegung der Achse selbst gesteuert wird, sondern anhand der vorberechneten Bahn die Einsatzpunkte von Point-to-Point-gesteuerten Werkzeugen an der streckengesteuerten Achse bestimmt werden. ^[3]

Diese Art der Steuerung ist nur noch bei kleinen und spezialisierten Maschinen anzutreffen, also Maschinen fur den Ausbildungsbetrieb, den Vorrichtungsbau und Nutenfrasmaschinen, da sie unflexibel ist und nur ein kleiner preislicher Unterschied zu einer Bahnsteuerung besteht. Bei alten Ausfuhrungen mit Drehgebern konnen Steigungsfehler der Gewindespindel oder Geometriefehler der Fuhrung wahrend des Bewegungsablaufs nicht korrigiert werden.

Bei der Bahnsteuerung konnen beliebige Verfahrbewegungen mit mindestens zwei gleichzeitig geregelten Achsen realisiert werden. Die Bahnsteuerung unterteilt sich in die miteinander interpolierten und ?gleichzeitig“ geregelten Achsen. Interpolieren von Achsen bedeutet, dass die jeweils zunachst unabhangigen Bewegungsablaufe der einzelnen Achsen so miteinander synchronisiert werden, dass die Werkzeugspitze moglichst genau der programmierten und korrigierten Bahn folgt. Die 2 D-Bahnsteuerung kann beliebige Konturen mit zwei festgelegten Achsen abfahren. Bei Drehmaschinen ist das oft ausreichend, da das Werkstuck durch seine Rotationsbewegung die dritte Dimension erstellt. Kann der Bediener zwischen den miteinander interpolierten, geregelten Achsen auswahlen, spricht man von einer 2½ D-Bahnsteuerung, die heute bei Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen Standard ist. Konnen drei geregelte Achsen miteinander interpoliert werden, nennt man sie 3 D-Bahnsteuerung. Sie ist Standard bei den Frasmaschinen. Bei vielen Maschinen werden inzwischen zusatzliche Achsen fur schwenk- und drehbare Werkstuck- oder Werkzeugaufnahmen angeboten. Bahnsteuerungen mussen mit entsprechend vielen Sensoreingangen und Stellgroßenausgangen ausgestattet sein, sowie eine ausreichend leistungsfahige Software besitzen, um das jeweils vom Maschinenkonstrukteur vorgegebene Potenzial der Maschine auszunutzen.

Moderne Steuerungen verwalten und regeln bei Bedarf uber 30 Achsen. Diese konnen dabei in mehrere virtuelle und voneinander unabhangige Maschinenteile aufgeteilt werden. Durch Verwendung dreier senkrecht aufeinander stehender Achsen X, Y und Z wird jeder Punkt im Bearbeitungsraum einer Werkzeugmaschine erreicht. Es sind mit dieser Methode alle nur denkbaren Bahnen interpolierbar, allerdings mit einer wichtigen Einschrankung, die am Beispiel einer Frasmaschine besonders deutlich hervortritt: das rotierende Werkzeug steht immer senkrecht zum Kreuztisch . Technologisch hoherwertige Bearbeitung kann etwa voraussetzen, dass der Fraser jeweils senkrecht auf der zu frasenden Kontur stehen muss. Um beispielsweise eine Bohrung unter einem Winkel von 45° anzubringen, ist es erforderlich, das Werkstuck oder das Werkzeug (oder beides) zu drehen. Viele moderne Maschinen bieten die Moglichkeit, den Maschinentisch zu drehen oder zu schwenken, um weitere Konturbearbeitungen zu ermoglichen. Diese Rotationsachsen werden je nach Anordnung auf der Maschine (nach DIN 66217) mit den Buchstaben A, B und C bezeichnet: A rotierend um die X-Achse, B um die Y-Achse und C um die Z-Achse. Wahrend bei alteren oder einfachen Maschinen diese Achsen nur gesteuert oder sogar nur geschaltet werden, regeln und interpolieren die Steuerungen der Bearbeitungszentren sie heute mit. So wird etwa mit 5-Achs-Bearbeitung von Frasmaschinen hervorragende Oberflachenqualitat erzielt. Des Weiteren konnen noch lineare Parallelachsen zu X, Y und Z real konfiguriert oder virtuell erzeugt werden, die dann mit U, V, W bezeichnet werden. Eine Anwendung fur das virtuelle UVW-Dreibein ist das virtuelle Schwenken der Bearbeitungsebene zur Vereinfachung einer Bearbeitung auf einer Flache, welche schrag zum Kreuztisch liegt. Alle Achs-Richtungen konnen mehrfach an einer Werkzeugmaschine vorkommen und erhalten dann zur Unterscheidung Indizes oder weitere, von der jeweiligen Syntax der NC-Sprache zugelassene Bezeichner. Zum Beispiel existieren bei einer Portalfrasmaschine mit einem Gantry-Antrieb in X eine X-Achse und eine X ₁ -Achse. CNC-Drehmaschinen besitzen als Hauptachsen nur die X- und Z-Achse. Ist die Antriebsspindel auch als Rotationsachse programmierbar, wird sie zu einer C-Achse. Auch selbst angetriebene Werkzeuge sind denkbar, die dann eigene Achsenbezeichnungen erhalten, zum Beispiel W-Achse.

Maschinenachsen konnen in mehrere Bearbeitungskanale gruppiert werden. Jeder CNC-Kanal arbeitet wie eine eigene CNC sein Programm ab. Eine mehrkanalfahige CNC kann gleichzeitig mehrere Programme abarbeiten und z. B. in einem Kanal die Vorderseite bearbeiten, danach das Werkstuck an den 2. Kanal ubergeben, dort die Ruckseite bearbeiten, wahrend der 1. Kanal die Vorderseite des nachsten Werkstuckes bearbeitet.

Maschinennullpunkt M

Er ist der Ursprung des Maschinen-Koordinatensystems und wird vom Maschinenhersteller festgelegt.

Referenzpunkt R

Ist der Ursprung des inkrementalen Wegmesssystems mit einem vom Hersteller festgelegten Abstand zum Maschinennullpunkt. Zur Eichung des Wegmesssystems muss dieser Punkt in allen Maschinenachsen mit dem Werkzeugtrager-Bezugspunkt T angefahren werden.

Werkzeugtrager-Bezugspunkt T

Er liegt mittig auf der Anschlagflache der Werkzeugaufnahme. Bei Frasmaschinen ist dies die Spindelnase, bei Drehmaschinen die Anschlagflache des Werkzeughalters am Revolver .

Werkstucknullpunkt W

Er ist der Ursprung des Werkstuck-Koordinatensystems und wird vom Programmierer nach fertigungstechnischen Gesichtspunkten festgelegt.

Absolutbemaßung (G90)

Die Koordinaten der Zielpunkte einer Verfahrbewegung werden als Absolutwerte eingegeben, also als tatsachlicher Abstand vom Werkstucknullpunkt. Durch die Angabe des NC-Wortes G90 wird die Steuerung auf diese Absolutmaßprogrammierung programmiert. Nach dem Einschalten ist die Steuerung automatisch auf G90 eingestellt.

Kettenbemaßung (G91)

Bei der Kettenmaßprogrammierung (auch Inkrementalmaßprogrammierung genannt) teilt man der Steuerung die Koordinaten des Zielpunktes der Verfahrbewegung vom zuletzt angefahrenen Punkt aus mit. Der zuletzt erreichte Punkt ist also Ursprung fur den nachsten Punkt. Man kann sich vorstellen, dass sich das Koordinatensystem von Punkt zu Punkt verschiebt. Durch die Angabe des NC-Wortes G91 wird die Steuerung auf diese Kettenmaßprogrammierung programmiert. Der Befehl G91 ist modal wirksam, das heißt, er bleibt im Programm solange gultig, bis er durch den Befehl G90 wieder aufgehoben wird.

Es gibt verschiedene Programmierarten und -verfahren. Die Ubergange zwischen den Programmierverfahren sind fließend und konnen nicht direkt getrennt werden. An neuen CNC sind mehrere Programmierverfahren moglich. In der anschließenden Auflistung soll ein Uberblick, teilweise mit Beispielen, dargestellt werden.

• maschinenfern auf einem Programmierplatz

z. B. in der Arbeitsvorbereitung. Vorteil: kein Maschinenlarm, die Maschine arbeitet weiter.

• maschinennah direkt an der Maschine

Vorteil: Facharbeiter nutzt sein Fachwissen und den Umstand, dass er den Fortgang der Fertigung laufend beobachtet.

• manuelle Programmierung: jedes Zeichen des Programms von Hand eingeben/andern
• maschinelle Programmierung: CAD → CAM z. B.: Umwandlung einer 2D-Geometrie oder eines 3D-Modells mittels Pra- und Postprozessoren in ein maschinenverstandliches Programm
• G-Code (DIN/ISO): siehe nachfolgendes Beispiel ( DIN/ISO-Programmierung bzw. G-Code )
• Dialog- oder Werkstattorientierte Programmierung (WOP): grafische Unterstutzung, Abfrage von Parametern → Einbindung ins Programm, z. B.: DIN-PLUS, Turn Plus, Deckeldialog (Einschrankung: Kompliziertheit des Teiles, maximal 45 Minuten fur die Programmierung an der Maschine sind legitim, Ablenkung des Programmierers durch Gerauschkulisse an der Maschine)
• Parameterprogrammierung: Keine Bearbeitung des eigentlichen Programmes durch Maschinenbediener moglich.
• Teach-in: vergleichbar ?Kopieren“ → Anfahren von Punkten an reellem Teil → Programmgerust → Programmerganzung
• Playback: Aufzeichnen → Wiederholen z. B.: Farbspritzroboter

Der Satz- und Adressaufbau der zu ubermittelnden numerischen Steuerungsinformationen ist in der Norm DIN 66025/ISO 6983, meist kurz DIN/ISO-Programmierung genannt, beschrieben. Ein DIN-Programm ist auf jeder CNC-Maschine lauffahig. Allerdings gibt es fur fast alle Maschinen spezielle Befehle, z. B. Zyklen, die nur von diesen Maschinen interpretiert werden konnen. Zyklen sind fertige Unterprogramme, die mit Parametern/Variablen angepasst werden. Mit ihnen lassen sich ?Taschen“ (Rechteckkonturen oder ahnliche Taschen) oder Bohrungen etc. beschreiben. Diese Zyklen erleichtern die Programmierung und dienen der Ubersichtlichkeit.

Hier ein einfaches Beispiel G-Code fur das CNC-Frasen mit anschließender Erlauterung. Rechts das gleiche Beispiel als Dialogprogrammierung im ?Klartext“ an einer Heidenhain -Steuerung:

 N080 …
 N090 G00 X100 Y100
 N100 Z0
 N110 G01 Z-2 F10
 N120 G01 X110 F20
 N130 Y200 F15
 N140 G00 Z10
 N150 …

 80  …
 90  L X+100 Y+100 R0 FMAX
 100 L Z+0 R0 FMAX
 110 L Z-2 R0 F10
 120 L X+110 R0 F20
 130 L Y+200 R0 F15
 140 L Z+10 R0 FMAX
 150 …

In diesem Programmteil ist beschrieben, dass ein Fraswerkzeug in dem Satz N090 in einem Arbeitsraum im Eilgang ( G00 ) eine Position anfahrt, beschrieben mit den Koordinaten X100 und Y100. Im nachsten Satz N100 verfahrt das Werkzeug (weiterhin im Eilgang) auf die Tiefenposition Z0, danach im Vorschub ( G01 ) 10 mm pro Minute auf die Tiefenposition Z-2 (dies konnte die neu herzustellende Oberflache sein). Im nachsten Satz N120 verfahrt das Werkzeug im Vorschub mit einer Geschwindigkeit von 20 mm pro Minute hinein in das Werkstuck auf die Position X110. Im Satz N130 verfahrt das Werkzeug mit leicht verringertem Vorschub quer zur letzten Bewegung auf die Y-Koordinate 200 (zuvor 100, also um 100 mm). Im letzten Satz zieht sich das Werkzeug von ?2 auf 10 mm in der Hohe per Eilgang ( G00 ) zuruck.

Hier ein Beispiel fur CNC-Drehen mit Werkzeugbahnkorrektur ( G41 / G42 ) in der Endbearbeitung ( Schlichten ) einer Kontur:

 N080 …
 N090 G00 X-1,6 Z2
 N100 G42
 N110 G01 Z0 F10
 N120 G01 X0 F20
 N130 G03 X20 Z-10 I0 K-10
 N140 G01 Z-50
 N150 G01 X50 Z-100
 N160 G40
 N170 …

 80  …
 90  L X-1,6 Z+2 R0 FMAX
 100 L Z+0 RR F10
 110 L X+0 RR F20
 120 CT X+20 Z-10 RR
 130 L Z-50 RR
 140 L X+50 RR
 150 …

Dabei stehen (unter ?Heidenhain“) R0 fur Frasermittelpunktsbahn (ohne Werkzeugbahnkorrektur), RL fur Werkzeugbahnkorrektur links der Kontur (in DIN G41 ) und RR fur Werkzeugbahnkorrektur rechts der Kontur.

Voraussetzung: die Kontur wurde vorher vorgeschruppt , d. h. vorbearbeitet. In Satz 90 fahrt das Werkzeug uber die Mitte (X-1,6 mm) und bleibt 2 mm vor der Kontur stehen. Dann wird mit G42 die Werkzeugbahnkorrektur eingeschaltet und in Satz 110 an den Nullpunkt in Z-Richtung herangefahren. In Satz 120 wird noch auf die Werkzeugmitte gefahren (dies verhindert in Verbindung mit Satz N090 das Stehenbleiben eines erhohten Materialrests (?Butzen“) an der vorderen Werkstuckflache) und fahrt schließlich in Satz 130 einen Halbkreis mit einem Radius von 10 mm. Letztlich wird in Satz 140 und 150 in Langs- bzw. Querrichtung noch auf Durchmesser 50 mm und Lange 50 mm verfahren. Mit G40 im Satz 160 wird schließlich die Werkzeugbahnkorrektur wieder aufgehoben.

Die Werkzeugbahnkorrektur ist wichtig zur Vermeidung von Konturfehlern, die bei Kreisbahnen oder kegeligen Formen entstehen wurden, da das Werkzeug selbst an der Schneide einen Radius besitzt.

Programmiersoftware und CNC verfugen uber eine grafische Simulation, die einen Programmtest schon vor dem Start der Bearbeitung erlauben. Außerdem gibt es Geometrierechner, die selbstandig fehlende Maße, Schnittpunkte, Fasen und Verrundungen an Ecken berechnen. Damit konnen auch nicht NC-gerecht bemaßte Zeichnungen einfach programmiert werden.

2021 stellte eine Forschungsgruppe der Loughborough University eine Excel -basierte Open-Source-Software vor, mit der sich parametrische Anpassungen direkt am G-Code vornehmen lassen. ^{[4] [5]}

Die G- und M-Befehle sind in Gruppen eingeteilt. Es ist immer nur die zuletzt programmierte Funktion aus der Gruppe wirksam. Die M-Befehle (von englisch Miscellaneous ) werden fur verschiedene Maschinenfunktionen genutzt und vom Hersteller der CNC-Maschine festgelegt. Folgende Befehle konnen unabhangig vom Steuerungs- und Maschinenhersteller verwendet werden:

Vorteile einer CNC-Steuerung liegen einerseits in der Moglichkeit zur wirtschaftlichen Bearbeitung von komplexen Geometrien zweidimensional (2D) und besonders dreidimensional ( 3D ), andererseits in der Bearbeitungs-/ Wiederholgenauigkeit und hohen Geschwindigkeit der Bearbeitungsschritte. Durch die Moglichkeit, Programme zu speichern, konnen viele gleiche Teile ohne das Zutun eines Menschen in Serie produziert werden. Zudem ermoglicht die CNC-Technik neue Maschinenkonzepte, da keine mechanische Verbindung zwischen Hauptantrieb und Vorschubantrieben notig ist.

Die ersten CNC-Maschinen wurden in den 1940er Jahren gebaut. Fruhe Servomechanismen wurden durch analoge und digitale Computer erweitert, wodurch moderne CNC-Werkzeugmaschinen entstanden, die Bearbeitungsprozesse revolutionierten. ^[6] Heute ist die CNC-Technologie im Bereich der Bearbeitung und Fertigung weit verbreitet und hat mit ihrer Unterstutzung die Qualitat und Effizienz der Fertigungsindustrie deutlich verbessert. Der neueste Trend im CNC-Bereich besteht naturlich darin, die traditionelle subtraktive Fertigung mit der additiven Fertigung (3D-Druck) zu kombinieren.

• Handeingabesteuerung
• CNC-Drehmaschine , CNC-Frasmaschine , CNC- Bearbeitungszentrum , CNC-Graviermaschine
• Berufsbild: CNC-Fachkraft
• Programmiersprache APT

• Hans B. Kief, Helmut A. Roschiwal: CNC-Handbuch 2009/2010 . Hanser Fachbuchverlag, 2009, ISBN 978-3-446-41836-3 .  
• Ulrich Fischer, Max Heinzler, u. a.: Tabellenbuch Metall . 43. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, 2005, ISBN 3-8085-1723-9 .

Commons : Computer numerical control  ? Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• CNC-Technik fur die Holzbearbeitung
• Freie Soft-CNC fur Linux

1. ↑ Steiler Aufstieg ?Glanzende Aussicht . In: jk-script-Verlag (Hrsg.): GP: Ganzheitliche Produktion . Nr.   04/2015 . Mullheim/Baden 2015.  
2. ↑ How a CNC controller works. Abgerufen am 13. Marz 2024 .  
3. ↑ Streckensteuerung. In: WOOD TEC PEDIA. Abgerufen am 28. Februar 2018 .  
4. ↑ Andrew Gleadall: FullControl GCode Designer: Open-source software for unconstrained design in additive manufacturing . In: Additive Manufacturing . Band   46 , Oktober 2021, S.   102109 , doi : 10.1016/j.addma.2021.102109 ( elsevier.com [abgerufen am 11. Dezember 2023]).  
5. ↑ AndyGlx: AndyGlx/FullControl-GCode-Designer. In: GitHub . 11. Dezember 2023, abgerufen am 11. Dezember 2023 (englisch).  
6. ↑ CNC-Bearbeitungsindustrie: neuer und wichtiger Trend. In: capablemachining. CapableMaching, 2023, abgerufen am 14. November 2023 .