Numerische Steuerung (NC)

Allgemein

Allgemein kann als Numerische Steuerung (NC) (englisch: numerical control) ein System zur Steuerung einer Maschine, die Bewegungen im Raum ausführt, bezeichnet werden. Dieses System erhält Informationen, verarbeitet diese und gibt Signale ab.

Im Kontext der Numerischen Steuerungen sind Informationen zu unterscheiden in Informationen, die von außen kommen (Programme) und Informationen, die die zu steuernde Maschine betreffen.

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Bildquelle: VDW e.V.

Hinweis: Der im allgemeinen Sprachgebrauch eingeführte Begriff NC-Steuerung enthält eine semantische Redundanz, das englische Wort "control" bedeutet Steuerung.

Einsatz

Numerische Steuerungen finden ihre größte Verwendung in Produktionsmaschinen, allen voran in Werkzeugmaschinen. Daher beschränken sich die folgenden Ausführungen auf Numerische Steuerungen für Werkzeugmaschinen.

Numerische Steuerungen in Werkzeugmaschinen

Anwendung

Numerische Steuerungen in Werkzeugmaschinen steuern die relative Bewegung eines Werkzeuges zu einem Werkstück, also die translatorischen und rotatorischen Achsen der Maschine.

Prinzipbild

Bildquelle: VDW e.V.

NC-Programm

Im NC-Programm, das sich aus alphanumerischen Zeichen zusammensetzt, sind Informationen über geometrische Daten (Werkstück und Werkzeug) und technologische Daten (Vorschübe, Drehzahlen usw.) hinterlegt. Das NC-Programm kann über ein an der Numerischen Steuerung vorhandenes Terminal eingegeben, über einen Datenträger (USB-Stick, Diskette, Lochstreifen …) eingelesen oder über Netzwerkanbindung an die Numerische Steuerung übergeben werden. Informationen über den Maschinenzustand werden über an der Maschine angebrachte Sensoren erfasst, Steuersignale an Aktoren, z.B. Motoren, Zylinder usw. abgegeben. (1) Die Programmierung von Numerischen Steuerungen erfolgt standardisiert im G-Code/M-Code nach ISO 6983-1:2009. Andere Programmierungen sind möglich.

NC-Programm-Auszug (Beispiel):

Bildquelle: VDW e.V.

Hersteller

Bedeutende Hersteller von NC-Steuerungen für Werkzeugmaschinen sind:

• Siemens AG
• Bosch-Rexroth AG
• Dr. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
• Fanuc Europe Corporation S.A.

Aktueller Stand

Numerische Steuerungen sind heute – dank des Einzugs der Microcomputertechnik in industriellen Anwendungen - als CNC (Computerized Numerical Control) in Werkzeugmaschinen realisiert, vgl. (1). Aufgrund der Leistungsfähigkeit moderner CNC übernehmen diese neben ihrer ursprünglichen Kernaufgabe der Werkstückbearbeitung heute vielfältige weitere Aufgaben, siehe folgende Grafik.

Literatur

Tönshoff, Hans Kurt. Werkzeugmaschinen: Grundlagen. Berlin, Heidelberg, New York : Springer, 1995. ISBN 3-540-58674-1

Weck, Manfred. Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme. Berlin, Heidelberg, New York, Barcelona, Hongkong, London, Mailand, Paris, Singapur, Tokio : Springer, 2001. Bd. Automatisierung von Maschinen und Anlagen. ISBN 3-540-67613-9