CNC bewerking heeft veel industrieën gerevolutioneerd. Het biedt precisie en een snelle doorlooptijd. Ingewikkelde ontwerpen die vroeger dagen duurden, kunnen nu in enkele minuten worden voltooid. Deze technologie is het resultaat van tientallen jaren inspanning. De geschiedenis van CNC gaat terug tot de jaren 1950.
John T. Parsons wordt beschouwd als het centrale brein achter deze technologie. Maar veel andere ingenieurs hebben ook bijgedragen aan dit CNC-bewerkingssysteem. Ik kan niet alle inspanningen in één paragraaf vermelden. Daarom is deze gids gewijd aan de geschiedenis van CNC machines en de mensen erachter. Je leert alle evoluties.
Wat is CNC verspanen?
CNC machinale bewerking is een modern productieproces dat gebruik maakt van een geautomatiseerd systeem. CNC staat voor Computerized Numerical Control. CNC-bewerking gebruikt een geautomatiseerd systeem om de materialen te snijden en te vormen. Dit bewerkingssysteem geeft 100% precisie, zelfs bij het werken met complexe ontwerpen.
In het verleden waren de machines handmatig. Er was menselijke arbeid nodig om met machines te werken. Dat is nu veranderd. CNC bewerking vereist geen aanzienlijke menselijke arbeid. In plaats daarvan bestuurt een computer het hele mechanisme van de machines.
Het ontwerp, in de vorm van codes, gaat naar de computer. De machines hebben snijgereedschappen. Deze gereedschappen volgen de commando's van de computer. Na het lezen van de code stuurt de computer dus instructies naar de gereedschappen. Het resultaat is dat het snijgereedschap beweegt volgens de instructies van de computer.
Omdat de machine door een computer wordt bestuurd, is de kans op fouten minimaal. De fabrikanten krijgen het ontwerp van het onderdeel 100% nauwkeurig. Het maakt niet uit hoe complex de vorm is die je nodig hebt, CNC machines stellen nooit teleur. Je hoeft alleen maar een ontwerp te maken. Het computersysteem van de machines zorgt voor alles.
Geschiedenis van CNC verspanen
CNC verspanen is niet nieuw. Het klinkt misschien als moderne technologie. De basis ervan dateert echter al uit de jaren 1950. Het onderging veel verbeteringen en technologische vooruitgang. De CNC machines van vandaag zijn het resultaat van jarenlange inspanningen. Laten we eens wat dieper graven en alles vanaf het begin bespreken.
1- De begindagen van CNC-verspaning
De productie van vliegtuigonderdelen nam veel tijd in beslag tijdens de Tweede Wereldoorlog. Zoals je weet, hebben vliegtuigonderdelen 100% precisie nodig. Het was een uitdaging en tijdrovend om zulke precieze onderdelen met de hand te maken. Deze twee zaken maakten het productieproces te traag.
Dit leidde ertoe dat ingenieurs een manier ontwikkelden om de onderdelen snel te maken. Rond 1948 maakte John T. Parsons de eerste rotorbladen voor helikopters met NC. In die tijd waren ingenieurs nog niet erg gefocust op dit bewerkingssysteem. Vergeet niet dat John T. Parsons vroeger bij de Amerikaanse luchtmacht werkte.
In 1949 begon de Amerikaanse luchtmacht het MIT te financieren. De belangrijkste focus van deze financiering was het bereiken van geautomatiseerde besturingssystemen in machines. Deze financiering bleek baanbrekend te zijn. John Runyon vond de eerste numerieke machine uit.
Deze machine was niet volledig geautomatiseerd. Er was menselijke arbeid voor nodig. Het was echter wel de eerste stap naar CNC-verspaning. De jaren 1950 worden beschouwd als het belangrijkste revolutionaire jaar van de CNC machines. De eerste CNC freesmachine werd uitgevonden in 1952.
De ingenieurs werden geconfronteerd met het probleem van gecodeerde instructies. Ze vonden de oplossing echter in de vorm van G-code. Dit werd gebruikt als invoertaal en de computer las deze G-gecodeerde instructies. Het resultaat was dat de gereedschappen het materiaal bewogen en sneden volgens de instructies van de computer.
Snel overzicht: De Parsons leidde de oprichting van CNC-machines. Zijn inspanningen worden altijd gekoesterd en gewaardeerd. In 1968 werd hij door de Numerical Control Society onderscheiden voor zijn vroege werk. Later, in 1975, ontving hij ook een ereplaquette. Hij wordt herinnerd als de vader van de tweede industriële revolutie.
2- Revolutie van digitale computers
In het begin van de jaren 1960 waren machines met numerieke besturing niet erg snel. Er kwam maximaal menselijk werk bij kijken. Hoewel deze machines optimale precisie boden, was snelheid een probleem. De ingenieurs ontwikkelden de eerste digitale computer voor CNC machines.
De integratie van deze computer in CNC-machines was een doorbraak. De computer kon codes opslaan en opvragen, waardoor hetzelfde ontwerp herhaald kon worden. Deze computerintegratie in de CNC machines hielp bij de massaproductie van onderdelen. De fabrikanten konden een snelle doorlooptijd realiseren.
Later kwamen er numerieke machines op de markt met digitale computers. In die tijd werd dit beschouwd als een belangrijke innovatie. Tegen het einde van de jaren 1960 konden CNC machines precisie bereiken tot 1/1000ste. Er was nog één probleem: het ontwikkelen van een gemeenschappelijke taal voor CNC machines.
Deze CNC machines werden beroemd. Door de nieuwere technologie waren deze machines echter duur. Alleen vooraanstaande merken of fabrikanten konden zich deze machines veroorloven. De toekomst zag er echter veelbelovend uit.
3- Vooruitgang in software
De CNC machines zijn 100% nauwkeurig. Ze maken de vorm volgens het ontwerp. Maar wat als het ontwerp fouten bevat? De CNC die het gegeven ontwerp volgt, zal een foutieve, onnauwkeurige vorm maken. Dit probleem kwam vaak voor in de begindagen.
Het door de mens gemaakte ontwerp was niet 100% nauwkeurig. In de jaren 1970 werden echter twee softwareprogramma's, CAD en CAM, geïntroduceerd. Zij losten het probleem van de nauwkeurigheid van het ontwerp op. De ontwerper gebruikte CAD-software om de vorm van het onderdeel te maken. De ontwerpen die met CAD worden gemaakt zijn zeer nauwkeurig.
Bovendien kan de ontwerper met de CAD-software kleine wijzigingen aanbrengen als er problemen zijn. De CAM-software (Computer Aided Manufacturing) was ook nuttig. Deze software zet het computerondersteunde ontwerp om in codes.
Deze codes bevatten ontwerpinstructies die naar de computer worden gestuurd. Het snijgereedschap volgt deze instructies tijdens het werk. Het probleem van onvolkomenheden in het ontwerp is dus opgelost dankzij deze twee software. Het is niet verkeerd om te zeggen dat deze twee tools de CNC 100% geautomatiseerd maken.
De CNC-evolutie heeft het nu overgenomen. Je ziet veel verschillende types van deze machines. Ze zijn allemaal geschikt voor specifieke doeleinden. Er zijn ook machines met verschillende assen beschikbaar. Bovendien zijn deze moderne machines relatief goedkoper. Het is niet verkeerd om te zeggen dat deze machines een must zijn geworden voor fabrikanten.
Punt om te onthouden: CNC machines uit de jaren 1950 waren gebaseerd op ponsbanden. Ze hadden geen computergestuurde programma's en de snijgereedschappen waren voor hun beweging afhankelijk van ponsbanden. Computerprogramma's ontstonden eind jaren 1960.
Wanneer werd CNC verspanen uitgevonden?
De geschiedenis van CNC-verspaning wordt besproken in het bovenstaande gedeelte. Het heeft meer dan 70 jaar geduurd voordat deze nuttige technologie haar huidige niveau bereikte. Veel ingenieurs en pioniers hebben hard gewerkt om deze technologie de wereld in te brengen.
Het werken met CNC machines begon net na de Tweede Wereldoorlog. In 1948 maakte John T. Parsons echter de eerste bladen voor helikopters. Tijdens deze productie gebruikte hij de NC-machine. Deze NC-machine was het beginpunt van CNC-verspaning.
De eerste werkende CNC machine werd echter uitgevonden in 1952. De Amerikaanse luchtmacht financierde het MIT (Massachusetts Institute of Technology). Dit instituut maakte de eerste Hydro-Tel verticale freesmachine. Onthoud dat deze machine gebaseerd was op ponsbanden. Deze ponsbanden waren verantwoordelijk voor de beweging van de machines.
Wat was de eerste CNC machine?
Zoals ik al eerder zei, werd de eerste NC-machine in 1952 gemaakt. Het was een Cincinnati Hydro-Tel verticale freesmachine die gebruikt werd om gaten te boren. Deze machine had geen computerbesturing en was niet 100% geautomatiseerd.
In plaats van instructies te volgen, gebruikt hij geponste banden, die de gereedschappen helpen bewegen. Houd er rekening mee dat deze machine veel beperkingen heeft. De nauwkeurigheid was echter beter dan bij handmatig bewerken. MIT (Massachusetts Institute of Technology) stond aan de wieg van de moderne CNC-verspaning.
Wanneer werd CNC verspanen populair?
Het idee van CNC-verspaning was altijd al populair. In feite wisten ingenieurs al vanaf het begin dat CNC-gebaseerde machines voor een revolutie zouden zorgen. In de jaren 1960 begonnen deze machines echter een impact te maken. De belangrijkste redenen achter hun populariteit waren:
- Snelle doorlooptijd en vereenvoudiging van bulkproducties
- 100% precisie bij het maken van onderdelen en ingewikkelde ontwerpen
In de jaren 1960 was ontwerpen een beetje lastig, wat leidde tot onnauwkeurige resultaten. Maar na de introductie van software veranderde dat snel. Deze software omvat CAM en CAD. Fabrikanten konden het ontwerp nu aanpassen aan hun behoeften.
Het eerste computerondersteunde ontwerp werd gemaakt in 1976. Wat het CAD-systeem beroemd maakte, was de aanpasbaarheid. Als je fouten maakt, is dat geen groot probleem. De software slaat eerdere ontwerpen op zodat de ontwerper aanpassingen kan maken.
Snelheid en nauwkeurigheid stonden al bovenaan. Software zoals CAM en CAD hebben het CNC bewerken verder geautomatiseerd. Door deze automatisering hebben CNC machines niet veel arbeid nodig, waardoor de arbeidskosten omlaag gaan. Deze factoren hebben CNC verspanen sinds de begindagen erg populair gemaakt.
Welke invloed had CNC verspanen op de wereld?
CNC machines hebben voor een revolutie in veel industrieën gezorgd. Productieprocessen die vroeger maanden duurden, zijn nu klaar in enkele dagen. Deze machines hebben een grote invloed op de lucht- en ruimtevaartindustrie en de auto-industrie, die beide een grote impuls kregen.
Zoals je weet, moeten de onderdelen van voertuigen en vliegtuigen nauwkeurig zijn. Kleine fouten kunnen dodelijk zijn. Het maken van deze onderdelen met mensen erbij kan leiden tot onnauwkeurigheid. CNC's worden in deze industrieën gebruikt om onderdelen 100% nauwkeurig te maken.
Veel bedrijven hebben hun productie verbeterd. In het verleden waren autofabrikanten erg beperkt. Mensen moesten de onderdelen en componenten maken. Met CNC-machines worden de onderdelen echter in een mum van tijd gemaakt. Dit heeft hun productie in grote hoeveelheden verhoogd. Het gebruik van CNC is gemeengoed geworden.
Eén ding dat meestal over het hoofd wordt gezien is kosteneffectiviteit. Voor de jaren 1950 waren bedrijven sterk afhankelijk van menselijke arbeid. De arbeid was tijdrovend en duur. Het gebruik van CNC heeft de behoefte aan arbeid echter verminderd. Je hoeft geen geld uit te geven aan arbeid. Dit is een groot voordeel voor bedrijven om de prijs van hun producten te verlagen.
Kort overzicht: Het is geen vergissing dat CNC de productievorm heeft veranderd. Deze technologie evolueert nog steeds en zal dingen blijven veranderen. Tot nu toe heeft het alle industrieën beïnvloed en zowel precisie als productie verbeterd.
Hoe is CNC verspanen geëvolueerd in de 21e eeuw?
Als je NU met DAN vergelijkt, zie je een groot verschil. Vroeger waren de CNC-machines minimaal. Er waren minder opties. Tegenwoordig heb je echter verschillende soorten CNC machines. Elk daarvan is gespecialiseerd in specifiek werk. Hier is een lijst van enkele machines:
- CNC frezen
- CNC-draaien
- CNC lasersnijden
- CNC-plasmasnijden
- CNC vonkverspaning met elektrische ontlading (EDM)
De lijst gaat maar door! Fabrikanten gebruiken dit soort machines om hun werk effectiever te maken. Recentelijk zijn CNC machines met meerdere assen geïntroduceerd. Deze machines voegen meer precisie en snelheid toe aan de productie.
Vroeger konden CNC-bewerkingsmachines slechts minimaal bewegen. Nu kunnen machines in vele assen bewegen, waardoor de gereedschappen kunnen bewegen en het materiaal in een zeer complexe vorm kunnen snijden. Software zoals CAN kan eenvoudig 3D-modellen maken. In de toekomst zul je nog meer vooruitgang zien.
Welke industrie gebruikt CNC verspanen?
Deze vraag moet worden gecorrigeerd. Het had moeten zijn: Welke industrie maakt geen gebruik van CNC-verspaning? Bijna elke moderne productie-industrie maakt gebruik van deze machines. Vroeger gebruikten alleen de meer vooraanstaande merken en fabrikanten ze.
Dit kwam door de hogere prijzen van de machines. Er zijn echter veel CNC machinefabrikanten op de markt. Door deze concurrentie probeert elk merk zijn concurrenten voor te blijven. In deze race zijn de prijzen van machines gedaald.
Daarom gaan ook kleinere fabrikanten over op CNC-verspaning. De belangrijkste industrieën die CNC machines gebruiken zijn de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie. Hieronder vind je een tabel met de lijst van industrieën en hun gebruik van CNC machines.
| Industrie | Onderdelen gemaakt met CNC-machines |
| Ruimtevaart | Motoronderdelen, turbinebladen, landingsgestelonderdelen, structurele onderdelen, beugels |
| Automotive | Motorblokken, cilinderkoppen, versnellingsbakken, transmissiebehuizingen, aangepaste auto-onderdelen |
| Medisch | Chirurgische instrumenten, orthopedische implantaten, tandheelkundige implantaten, prothesecomponenten, medische hulpmiddelen |
| Elektronica | Printplaten, koellichamen, connectoren, behuizingen, kleine metalen onderdelen |
| Militair en defensie | Wapenonderdelen, vliegtuigonderdelen, voertuigonderdelen, communicatieapparatuur, bewakingssystemen |
Onthoud dat bijna elke productie-industrie tot op zekere hoogte CNC machines gebruikt. De hierboven genoemde industrieën zijn echter afhankelijk van CNC machines 100%. Simpel gezegd kunnen deze industrieën niet zonder. Bovendien neemt het gebruik van CNC-gebaseerde machines dagelijks toe.
Veelgestelde vragen
V1: Wat is het verschil tussen NC- en CNC-bewerking?
NC staat voor Numerieke Besturing en CNC voor Computer Numerieke Besturing. Beide zijn vergelijkbaar in de zin van het besturen van een machine door middel van gecodeerde instructies. CNC machines gebruiken echter computergestuurde programma's voor hun werk. NC gebruikt zulke programma's niet.
V2: Wie heeft CNC-verspaning uitgevonden?
John T. Parsons en Richard Kregg worden beschouwd als de uitvinders van CNC-verspaning. Ze speelden een cruciale rol tijdens hun werk bij MIT. Ze slaagden erin om de Cincinnati Hydro-Tel verticale freesmachine te maken.
V3: Waarom is CNC-bewerking beter dan oude productiemethoden?
CNC machines kunnen gemakkelijk complexe vormen maken. Hun precisie is 100% en ze bieden een zeer snelle uitvoer. Bovendien bespaart hun betrokkenheid bij automatisering de kosten van het inhuren van arbeiders. Vanwege deze voordelen heeft CNC verspanen de voorkeur boven oude technieken.
V4: Waar is CNC-verspaning ontstaan?
De eerste CNC machines werden gemaakt op het MIT (Massachusetts Institute of Technology). De Amerikaanse luchtmacht financierde dit instituut. John T. Parsons en Richard Kregg waren het brein achter deze creatie.
V5: Wie is de vader van CNC-verspaning?
John T. Parsons staat bekend als de vader van CNC-verspaning. Samen met Richard Kegg vond hij in 1952 de eerste CNC machine uit aan het MIT. Zijn inspanningen op het gebied van CNC machines worden echt erkend. Bovendien maakte hij in 1948 helikopterbladen met behulp van NC.
Conclusie
CNC machinale bewerking is een must geworden voor fabrikanten. Het produceert complexe onderdelen en vormen met 100% precisie en nauwkeurigheid. Veel mensen denken dat CNC verspanen nog niet zo oud is. Dit is onjuist, want de inspanningen achter deze technologie begonnen al in de jaren 1950.
Wat je vandaag krijgt is het resultaat van voortdurende vooruitgang. In het begin waren deze CNC machines niet zo nauwkeurig en snel. Maar de ingenieurs bleven werken aan verbetering. Vandaag de dag zijn er verschillende soorten machines beschikbaar. Laten we iedereen bedanken en waarderen die in het verleden heeft gewerkt.