Eine kurze Geschichte der CNC-Bearbeitungstechnologie

Die CNC-Bearbeitung ist eine Familie von subtraktiven Fertigungstechniken, die computergesteuerte Prozesse verwenden, um Teile herzustellen, indem Material von einem größeren Block entfernt wird. Da jeder Schneidvorgang computergesteuert ist, können mehrere Bearbeitungsstationen gleichzeitig Teile aus derselben Konstruktionsdatei herstellen – das Ergebnis sind hochpräzise Endverbrauchsteile, die extrem enge Toleranzen erreichen können. CNC-Maschinen sind auch in der Lage, entlang mehrerer Achsen zu schneiden, sodass Hersteller relativ einfach komplexe Formen erstellen können.

Die Geschichte der CNC-Maschinen ist reich, und die Technologie hat sich seit den Anfängen der Automatisierung, bei der Nocken oder gestanzte Papierkarten verwendet wurden, um die Werkzeugbewegung zu unterstützen oder zu steuern, weit entwickelt. Heutzutage wird das Verfahren häufig verwendet, um komplexe und komplizierte Komponenten für medizinische Geräte, Teile für die Luft- und Raumfahrt, Elemente von leistungsstarken Elektromotorrädern und viele andere hochmoderne Anwendungen herzustellen. Hier ist ein kurzer Überblick darüber, wie sich die Technologie im Laufe der Zeit entwickelt hat:

Die Geschichte der CNC:Lochkarten und die Anfänge der Automatisierung

Das erste bekannte Beispiel eines modernen Bearbeitungswerkzeugs ist eine Bohrmaschine, die 1775 vom Industriellen John Wilkinson entwickelt wurde und die es ermöglichte, Dampfmaschinenzylinder mit weitaus konstanterer Präzision und Genauigkeit herzustellen. Wilkinson passte das Design für die Bohrmaschine von einem ähnlichen Gerät an, das er zum Bohren von Kanonenrohren entwickelt hatte.

Die ersten Technologien, die den Grundstein für moderne Computer legten, gehen jedoch auf das Jahr 1725 zurück, als der Textilarbeiter Basile Bouchin eine Methode zum Kodieren von Daten auf Papierband in Form von gestanzten Löchern entwickelte, eine Technik, die Joseph Marie Jacquard 1805 verbesserte. Jacquard tauschte das Papierklebeband gegen stärkere, stabilere Karten, die der Reihe nach zusammengebunden wurden, wodurch automatisiert wurde, wie Stoff in den Webstuhl geschichtet wurde. Diese Maschine wurde als Jacquard-Webstuhl bekannt und war maßgeblich an der zukünftigen Entwicklung von programmierten Computern und Maschinen beteiligt.

Die Lochkartentechnologie wurde im 19. Jahrhundert für verschiedene Zwecke eingesetzt, und 1889 patentierte der Erfinder Herman Hollerith einen elektromechanischen Lochkarten-Tabulator, mit dem Daten effizienter eingegeben – und sogar gespeichert – werden konnten.

Eine neue Ära:Die Entwicklung numerischer Steuerungstechnologien

Die Geburt moderner numerischer Steuerungsprozesse wird am häufigsten John T. Parsons und Frank L. Stulen zugeschrieben, die in den 1940er Jahren ein Verfahren zur Eingabe von Tragflächenkoordinaten in einen Schweizer Bohrer mit Lochkarten entwickelten, die sorgfältig hergestellt wurden, um bis zu Hunderte aufzunehmen von Datenpunkten. Diese automatisierte Fräsmaschine, das Ergebnis eines Forschungsprojekts der Air Force, ermöglichte es den Herstellern, unter Verwendung vorprogrammierter Operationen konsistente Tragflächenkomponenten für Hubschrauber herzustellen.

In den Jahrzehnten danach hat die Entwicklung und Einbindung neuer, digitaler Technologien in CNC-Bearbeitungsprozesse die Effizienz des Verfahrens weiter gesteigert. In den 1960er Jahren wurden Computer kleiner und zugänglicher, was in den folgenden Jahrzehnten zu ihrer zunehmenden Popularität im Geschäftssektor führte.

In den 1980er Jahren waren die Kosten sowohl für Mikroprozessoren als auch für CNC-Maschinen so weit gesunken, dass kleine lokale Netzwerke (LANs) entstanden, die es einer größeren Anzahl von Herstellern ermöglichten, diesen vielseitigen Prozess zu nutzen, der in der Vergangenheit ausschließlich Universitäten vorbehalten war und große Unternehmen aufgrund der astronomischen Preise für den Bau von Computern. Dieser Boom katalysierte schließlich die Entwicklung des modernen Fertigungssektors.

Digitale Fertigung und Zukunft der CNC-Bearbeitung

Während die CNC-Bearbeitung als Produktionsprozess zahlreiche zu berücksichtigende Variablen beinhaltet, liegt ein Teil der Vielseitigkeit der Methode in ihrer grundlegenden Einfachheit:Ein Schneidwerkzeug entfernt Material vom Werkstück; Der Prozess wird wiederholt, bis er fertig ist. Der Prozess hat nur sehr wenige Einschränkungen in Bezug auf das Werkstückmaterial und kann extrem enge Toleranzen erreichen, was ihn zu einer besonders vorteilhaften und kostengünstigen Wahl für Hersteller macht, die Werkzeuge, Nischenteile und Metall herstellen möchten Teile in mittleren bis hohen Stückzahlen.

Jüngste Fortschritte in der Überwachungs- und Modellierungssoftware haben zur Entwicklung von computergestützten Fertigungswerkzeugen (CAM) geführt, mit denen Konstrukteure ihre CNC-Werkzeugsätze und Bearbeitungsvorgänge virtuell testen und verfeinern können. Die Verwendung virtueller Werkzeugmaschinenpfade zur Optimierung der Produktion, bevor physische Werkzeuge und Werkstücke involviert werden, kann die Schneidzeiten verkürzen und den Verschleiß der Schneidwerkzeuge selbst reduzieren.

Die Wahl eines Fertigungspartners wie Fast Radius ist der sichere Weg, um sicherzustellen, dass alle CNC-bearbeiteten Teile nach den höchsten Standards konstruiert und produziert werden. Wir arbeiten eng und transparent mit jedem unserer Kunden zusammen, wodurch wir genau zeigen können, wo und wie wir Zeit und Kosten sparen können, ohne Abstriche bei Qualität oder Leistung zu machen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr zu erfahren.