Računalni numerički upravljački (CNC) strojevi su automatizirani uređaji za glodanje koji izrađuju industrijske komponente bez izravne ljudske pomoći. Koriste kodirane upute koje se šalju internom računalu, što tvornicama omogućuje točnu i brzu proizvodnju dijelova. Postoji mnogo različitih vrsta CNC strojeva, od bušilica do plazma rezača, tako da se mogu koristiti za izradu raznih dijelova. Iako se većina industrijskih koristi u proizvodnji, postoje i hobi verzije većine strojeva koji se mogu koristiti u privatnim kućama.
Vrste strojeva
Najčešći CNC strojevi su glodalice, tokarilice i brusilice. Strojevi za glodanje automatski režu materijale, uključujući metal, pomoću reznog vretena, koje se može pomicati na različite položaje i dubine prema uputama računala. Tokarilice koriste automatizirane alate koji se okreću za oblikovanje materijala. Obično se koriste za izradu vrlo detaljnih rezova u simetričnim dijelovima, poput čunjeva i cilindara.
Brusilice koriste kotačić za mljevenje materijala i oblikuju metal ili plastiku u željeni oblik. Lako ih je programirati, pa se obično koriste za projekte koji ne zahtijevaju istu preciznost kao glodalice ili tokarilice. Osim ovih, postoje i CNC usmjerivači koji se koriste za izradu rezova u raznim materijalima; kao i računalno programabilni 3D pisači; i bušilice za kupole, koje se koriste za izradu rupa u metalu ili plastici. Ova se tehnologija također može koristiti s različitim vrstama rezača, uključujući one koji rade s vodom, laserima i plazmom.
Programiranje i rad
Kod koji se koristi za programiranje CNC jedinica općenito se naziva G-kod. Sadrži informacije o tome gdje se dijelovi stroja trebaju postaviti i govori stroju gdje točno treba postaviti alat. Druge upute govore stroju dodatne pojedinosti, poput brzine kojom bi dio trebao raditi; koliko duboko treba rezati, gorjeti ili bušiti; i kut automatiziranog alata. Većina modernih industrijskih CNC strojeva povezana je u mrežu računala, a upute za rad i alate primaju putem softverske datoteke.
Prednosti i nedostatci
U industrijskom okruženju, CNC strojevi se mogu kombinirati u cijele ćelije alatnih strojeva koji mogu raditi neovisno jedan o drugom. Često su vođeni potpuno digitalnim dizajnom, što eliminira potrebu da se nacrti dizajna fizički izrađuju. Mnogi su sposobni trčati nekoliko dana bez ljudske intervencije. Zapravo, neki su toliko sofisticirani da mogu kontaktirati operaterov mobitel i poslati upozorenje ako dođe do kvara. Ove automatizirane značajke omogućuju proizvodnju tisuća dijelova uz minimalan nadzor i oslobađaju operatera da obavlja druge zadatke.
Osim toga, CNC stroj može oblikovati dijelove s razinom preciznosti koja je gotovo nemoguća korištenjem starijih alata. U konvencionalnoj tvornici radnici moraju ručno kontrolirati različite alate, a greške su česte, ali stroj može obaviti isti zadatak bez umora i može raditi bez prestanka. Time se štedi puno vremena, a poboljšana točnost može pomoći u uklanjanju otpada, budući da ima manje neispravnih dijelova koji se moraju baciti.
Unatoč svojim prednostima, CNC strojevi su skuplji od starijih tipova strojeva, što ih može učiniti nedostupnima za manje operacije. Također su skupi za popravak i održavanje. Također, iako ograničavaju mogućnost pogrešaka, ne eliminiraju ga u potpunosti, budući da operacije i dalje mogu nepravilno programirati ili upravljati strojem. Osim toga, ovim strojevima mora upravljati kvalificirana radna snaga sa specifičnom vrstom obuke, koja možda nije dostupna u svim područjima.
Razvoj
CNC strojevi su značajno evoluirali od svog početnog uvođenja u proizvodnu industriju. Najraniji su primali instrukcije koda preko ožičenih kontrolera, što je značilo da se format programiranja nije mogao mijenjati. Kasniji modeli programirani su putem kabela glavnog računala i disketa, što je dopuštalo varijacije u programiranju. Modernim se može upravljati softverskim datotekama koje se nalaze na CD-ovima, USB pogonima ili se šalju putem mreže.