Sedan introduktionen 1972 har datorstyrd numerisk styrning (CNC) enbart fört med sig stora fördelar för de industrier som använder den. CNC:ns betydelse är idag så stor att nästan alla konventionella verktygsmaskiner har anpassats till systemen för att uppnå högre precision, effektivitet och för att effektivisera produktionen.
Vad är CNC?
CNC avser ett system av automatiserade verktygsmaskiner som arbetar utifrån programmerade kommandon i ett lagringssystem (dator). Det är just detta som skiljer CNC från övriga konventionella maskiner, som styrs med handrattar eller spakar. Även om det är en revolutionerande teknik och den mest avancerade inom industrin, uppfanns CNC under nittonhundratalet. De första maskinerna kom på 40- och 50-talen, men tack vare tekniken anpassades de till analoga och digitala system tills CNC officiellt introducerades på 70-talet.
Detta blev möjligt tack vare prissänkningen på processorerna och deras miniatyrisering. Det var därför benämningarna decimal numerisk styrning och datorstyrd numerisk styrning kom till.
Så fungerar datorstyrd numerisk styrning
Vid all verktygsbearbetning sker arbetet med ett koordinatsystem, som anger den rörelse som skärverktyget ska följa. I fallet med CNC används ett datorprogram för detta; programmet exekveras i sin tur av maskinens dator. Rörelsen hos axlarna i en CNC-maskin är möjlig tack vare styrloopar bestående av linjärstyrningar (encoders) och centralenheten. Varje axel på maskinen styrs av sådana loopar.
Varje verktygsmaskin arbetar i olika koordinatsystem. Till exempel använder svarven X- och Z-axlarna. Den första tillåter längsgående förflyttningar av slädet, medan Z-axeln sköter de tvärgående. Fräsmaskiner har däremot en tredje axel, Y, som möjliggör vertikala förflyttningar.
CNC:ns betydelse
Betydelsen av CNC för bearbetningsverkstäder ligger i förmågan att utföra flera uppgifter på kort tid och med minimal mänsklig inblandning. Tack vare maskiner som styrs med datorstyrd numerisk styrning går det att effektivisera produktionsprocesserna, vilket leder till kortare leveranstider och naturligtvis lägre pris på produkterna samt lägre arbetskraftskostnader. CNC gör det dessutom möjligt för en och samma operatör att sköta flera verktygsmaskiner samtidigt.
Dessutom gör CNC det möjligt att bearbeta arbetsstycken med stor komplexitet som inte hade gått att bearbeta i konventionella maskiner, eller som hade blivit mycket kostsamma att bearbeta. Tidigare fick ett arbetsstycke som krävde flera bearbetningsmoment passera genom olika maskiner: en svarv som formade det och borrade i det, och sedan en slipmaskin. När det gällde mycket små delar som krävde stor precision blev resultatet inte alltid det önskade, och en och samma operatör kunde behöva lägga mycket tid på att bearbeta arbetsstycket; detta innebar stora produktionskostnader. Med CNC kan allt göras i en och samma maskin.
Men CNC tillämpas inte bara i metallindustrin för precisionsbearbetning. Tekniken används även för att tillverka delar till andra branscher, till exempel träindustrin.
CNC:s egenskaper och fördelar
Ökad precision
Eftersom CNC arbetar med programvara för programmering blir resultaten betydligt mer precisa än med konventionella verktygsmaskiner som styrs manuellt. Dessutom, eftersom processerna styrs av programvaran, kan de avslutas snabbare och antalet fel på arbetsstyckena minskar.
Vidare kan maskinernas CAM- och CAD-program utföra samma process tusentals gånger med samma precision. Vid serietillverkning behöver man till exempel inte ställa om maskinen gång på gång, eftersom den lagrar vad den ska göra och alltid upprepar processen exakt.
CNC:ns betydelse för fabrikens säkerhet
Maskinerna arbetar nästan helt automatiserat, vilket gör att operatörerna inte utsätts för maskinerna och att säkerheten ökar och risken för olyckor minskar. Många tillåter installation av robotarmar för matning, så att operatörens enda uppgift blir att programmera utrustningen.
Minskat materialspill
Maskiner med numerisk styrning (CNC) arbetar med spånavskiljande bearbetning, men har fördelen att de minskar metallspillet. Detta beror på att utrustningen är konstruerad med system för spånhantering, vilket gör att spånen kan avlägsnas automatiskt och därmed på ett renare sätt. Slutligen kan CNC-maskiner sortera olika typer av spån, vilket gör det möjligt att återanvända dem.