Introduksjon til CNC-teknologi

Opne bilete i eit nytt vindauge

CC BY-ND

Bilete: Fagor Automation

CNC står for Computer(ized) Numerical Control og er eit fellesnamn på maskinstyringssystem som bruker eit program for å styre korleis maskina skal bevege seg i forhold til arbeidsstykket. Programmet inneheld også kommandoar for funksjonar som maskina skal aktivere, som kjøling, spindelturtal og farten maskina skal bevege seg med. Det er mange maskintypar som kan styrast ved hjelp av CNC-teknologi, men på verkstadene våre er det i hovudsak snakk om sponfråskiljande og skjerande maskiner.

Nemninga CNC bygger elles på nemninga NC, Numerical Control, eit omgrep som blei brukt om styringssystem for maskiner utan integrert datamaskin. I staden for datamaskiner brukte ein analoge lagringsmedium som holkort eller holband der kommandoane maskina skulle utføre, var lagra i form av tal.

Bakgrunnen for utviklinga av automatiserte maskiner var behovet for masseproduksjon av delar som måtte ha stor nøyaktigheit og små toleransar. Ved hjelp av automatiserte maskiner fekk ein eliminert den kanskje største feilkjelda i produksjonen, nemleg det at vi menneske kan vere uoppmerksame eller unøyaktige i produksjonsprosessen. Ei automatisert maskin gjer den same operasjonen på same måten og etter same program kvar einaste gong.

CC BY-SA

Bilete: Three-quarter-ten

Dei første automatiserte maskinene blei utvikla tidleg på 1950-talet og kom i kommersiell produksjon mot slutten av 1950-talet. Dei brukte i hovudsak NC-teknologi og hadde store styringsskap ved sida av maskina. Desse styringsskapa var ei utgåve av datidas datamaskiner.

Det vi i dag kallar CNC-maskiner, kom først i 1976. Då begynte produsentane å nytte meir avansert datateknologi til å styre maskinene, og teknologien fekk nye bruksområde og blei utvikla vidare. Operatørane fekk til dømes høve til å gjere enkle endringar og korrigeringar i programma utan å måtte lage heilt nye holkort. Det blei også mogleg å lagre fleire program i maskinene.

I tillegg kunne operatørane no bruke datateknologi til å berekne toleransar og slitasje på verktøy. Sensorsystem på maskinene leverte dei nødvendige dataa. Slik kunne ein sikre at sluttresultatet alltid blei innanfor godkjend toleranse.

Utviklinga innan datateknologi og nye behov for produksjon har ført til at vi i dag har svært avanserte maskiner som kombinerer produksjonsmetodar, robotisering og kvalitetskontroll på ein særs nøyaktig måte.

Eit CNC-program inneheld informasjon om korleis skjereverktøyet skal bevege seg i forhold til arbeidsemnet, eller motsett. Denne informasjonen blir programmert i form av punkt i eit koordinatsystem. Vi bruker også programmet for å fortelje maskina kva fart du ønsker ho skal bevege seg med, og kor fort skjereverktøyet eller arbeidsemnet skal rotere.

CNC-maskiner er utstyrte med avansert måleutstyr som heile tida overvaker kvar i koordinatsystemet arbeidsstykket eller skjereverktøyet er, og kvar arbeidsstykke og skjereverktøy er i forhold til kvarandre. Ein del maskiner har også overvaking på spindelen, slik at maskina heile tida veit kvar i rotasjonen spindelen er. Desse maskinene har den fordelen at dei kan rotere og låse spindelen i små steg, til dømes ved gjenging eller boring av holsirklar.

CC BY-SA

Bilete: Wardjet

Frå sponfråskiljande tilarbeiding kjenner vi til XYZ-aksen. Ei avansert CNC-maskin kan også nytte andre aksar, ho kan kalkulere rotasjonen rundt aksane og handtere inntil 12 ulike aksar samtidig. I tillegg styrer maskina ulike funksjonar som spindelfart, matehastigheit, skjerehastigheit, verktøybyte og kjøling.

Nøyaktigheita til ei CNC-maskin er avhengig av målesystemet til maskina og av kvaliteten på den mekaniske oppbygninga. Dess meir nøyaktig maskina er bygd opp, dess meir nøyaktig vil ho gjere jobben.

Ved manuell maskinering er det du som operatør som betener reguleringsmekanismane på maskina og bestemmer kva ho skal gjere. Ved bruk av ei CNC-styrt maskin derimot er det ei datamaskin som overtek rolla di som operatør. Den store fordelen med ei CNC-maskin er at ho kan bevege seg i fleire aksar samtidig, noko som er spesielt nyttig når maskina skal utforme bogar eller krummingar. Ved manuell maskinering kan du i beste fall bevege maskina langs to aksar ved å betene éin akse med kvar hand.

CNC-teknologien forandrar rolla di som operatør. Du utviklar no program som CNC-maskina skal utføre arbeidet etter, og dessutan overvaker du at program og produksjon gir det planlagde resultatet. Som CNC-operatør har du ofte også ansvaret for vedlikehald av maskina, og du må heile tida passe på at skjereverktøyet er i orden.

Svar på kontrollspørsmåla under for å sjekke om du har fått med deg det viktigaste frå artikkelen.