L'un des concepts les plus fondamentaux de la technologie de fabrication avancée est le contrôle numérique (NC). Avant l'avènement des machines CNC, toutes les machines-outils étaient actionnées et commandées manuellement. Dans de nombreuses limites associées au contrôle manuel des machines-outils, il ne peut y avoir de restriction plus importante que les compétences opérationnelles. Sous contrôle manuel, la qualité du produit est directement liée aux compétences de l'opérateur. Le contrôle numérique est la première étape dans le contrôle de la machine-outil. Le contrôle numérique fait référence au contrôle des machines-outils et autres systèmes de fabrication en utilisant des instructions de symboles pré-enregistrées. Le technicien CN n'utilise pas la machine, mais écrit un programme qui envoie des instructions à la machine-outil. Pour une machine à commande numérique, elle doit interagir avec un appareil pour recevoir et décoder des instructions de programme, le lecteur. Afin de surmonter les limites de l'opérateur humain, le système de contrôle numérique a été développé et l'expérience a été réalisée. Les machines à commande numérique sont plus précises que les machines manuelles, ce qui permet de rendre les pièces plus régulières, plus rapides et de réduire les coûts de traitement à long terme. Le développement de NC a conduit à l'innovation de plusieurs autres technologies de fabrication: usinage par décharge, découpe laser, soudage par faisceau d'électrons.
L'importance de la machine-outil CNC et son historique de développement
La commande numérique permet également à la machine d'être plus flexible que les prédécesseurs manuels. La machine CNC peut produire automatiquement une large gamme de pièces, chacune impliquant une variété de processus d'usinage complexes. Le contrôle numérique permet aux fabricants d'utiliser des machines-outils et des processus contrôlés manuellement pour produire des produits d'un point de vue économique. Comme de nombreuses technologies de pointe, NC est né au laboratoire de l'institut de technologie du Massachusetts. Le concept de NC a été développé par l'armée de l'air américaine au début des années 1950. Dans la première étape, la machine CNC peut efficacement et efficacement couper la ligne. Cependant, le chemin courbe est un problème car la machine doit être programmée pour prendre une série d'étapes horizontales et verticales pour produire la courbe. Plus la ligne sur la marche est courte, plus la courbe est lisse et le calcul de chaque segment de ligne dans l'étape. Ce problème a conduit au développement du langage APT (Automatic Programming Tool) en 1959. Il s'agit d'un langage de programmation spécial pour NC, qui utilise des expressions similaires à l'anglais pour définir la géométrie des pièces, décrire la configuration de l'outil et spécifier les actions nécessaires. Le développement du langage APT est un grand pas en avant dans le développement de ces USES aujourd'hui. Ces machines ont des circuits logiques fixes. Ces programmes ont été écrits dans du papier perforé et plus tard remplacés par du ruban plastique magnétique. Un lecteur de bande est utilisé pour expliquer les instructions sur bande pour la machine. Tout ceci représente une énorme amélioration dans le contrôle des machines-outils. Cependant, à ce stade, NC a rencontré quelques problèmes au cours du processus de développement. Un problème majeur est la fragilité du support de ruban perforé. Au cours du processus de traitement, il est très fréquent que des bandes de papier contenant des instructions de programmation soient brisées ou déchirées au cours du processus de traitement. Ce problème est exacerbé par le fait que chaque partie est produite sur une machine-outil, et la bande qui transporte les instructions doit être réexécutée à travers le lecteur. S'il est nécessaire de produire 100 portions d'une pièce donnée, vous devez également faire passer la bande de papier à travers le lecteur 100 dents séparées. Les ceintures en papier fragiles ne peuvent pas supporter la rigueur de l'environnement de l'atelier et cette réutilisation. Cela a conduit au développement d'un ruban plastique magnétique spécial. Bien que les instructions du programme sur le papier soient une série de trous perforés dans la bande, le ruban en plastique agit comme une série de points magnétiques. Le ruban de plastique est beaucoup plus résistant que le ruban de papier, ce qui résout le problème des déchirures et des ruptures fréquentes. Cependant, il a deux autres problèmes. La chose la plus importante est qu'il est difficile ou impossible de changer les instructions sur la bande. Afin d'effectuer le plus petit ajustement dans le programme d'instruction, il est nécessaire d'interrompre le traitement et de faire de nouvelles bandes. Vous devez également exécuter la bande à travers le lecteur plusieurs fois, car il y a une partie à faire. Heureusement, la technologie informatique est devenue une réalité et a rapidement résolu le problème NC associé au papier perforé et au ruban plastique. Le développement d'un concept appelé contrôle numérique direct (DNC) résout le problème du papier et du ruban plastique associés au contrôle numérique et élimine simplement la bande en tant que moyen de transport des instructions du programme. En commande numérique directe, la machine est connectée à l'hôte par liaison de transmission de données. La machine-outil est stockée dans l'ordinateur hôte et envoyée à la machine-outil via la liaison de transmission de données. Le contrôle numérique direct est l'étape principale du ruban perforé et du ruban plastique. Cependant, il est soumis aux mêmes limitations que toutes les technologies qui dépendent des ordinateurs hôtes. Lorsque l'ordinateur hôte est arrêté, la machine aura également des temps d'arrêt. Ce problème a conduit au développement du contrôle numérique par ordinateur.
