NC

Mikä on NC (Numeerinen Ohjaus)?

NC, eli numeerinen ohjaus (engl. Numerical Control), tarkoittaa numeerisesti ohjattua työstökoneen toimintaa. NC käsite juontaa juurensa aikaan, jolloin työstökoneet toimivat ilman ohjelmamuistia tai tietokonetta. Niiden ohjaus tapahtui lukemalla jatkuvasti reikänauhaa tai reikäkorttia, jonka perusteella työstökone suoritti tehtävänsä. Näitä vanhoja järjestelmiä kutsuttiin usein NC-ohjauksiksi, sillä ne eivät vielä hyödyntäneet myöhemmin kehittyneitä tietokoneavusteisia menetelmiä.

Numeerisen Ohjauksen Kehitys

Numeerisen ohjauksen käsite laajeni 1970-luvulla, kun minitietokoneiden ja ohjelmamuistin käyttöönotto mahdollisti ns. tietokoneistetun numeerisen ohjauksen (CNC, Computer Numerical Control). CNC-ohjauksessa työstö- tai muu kone ohjataan yksiselitteisillä symboleilla, jotka ohjauselektroniikka muuntaa servo-ohjattujen moottorien liikkeiksi. Tämä teki mahdolliseksi monimutkaisten työnkulkutekniikoiden, kuten metalliteollisuuden sorvaus- ja jyrsintäoperaatioiden, tarkemman ja tehokkaamman toteuttamisen.

Alkuperäiset NC-koneet

Ensimmäiset NC-koneet ohjattiin reikänauhan tai reikäkortin avulla. Esimerkiksi helikopterin roottorin lapojen tarkka koneistus edellytti numeerista ohjausta, koska ihmisen käsin tekemä ohjaus ei ollut riittävän tarkkaa tai nopeaa. 1940-luvulla tehdyt kehitykset antoivat sysäyksen numeerisille järjestelmille; MIT:n Servomechanisms Laboratory kehitti ensimmäisenä kokeellisen numeerisesti ohjatun jyrsintäkoneen, joka sai käskynsä reikänauhalta.

CNC:n Tulo

Vuoden 1974 jälkeen alkoi CNC-työstökoneiden valmistus, jotka sisälsivät minitietokoneen kuten PDP-8:n. CNC mahdollisti ohjelmamuistin käytön, mikä teki työstöprosessista huomattavasti joustavamman ja tehokkaamman. CNC-työstökoneet voivat toteuttaa monimutkaisia liikeratoja ja prosesseja, joita ohjataan ohjelmallisesti.

NC:n Käyttö G-koodilla

NC-koneiden ohjauskieleksi kehitettiin alun perin G-koodi, jonka kehitti Gerber Scientific Instruments 1960-luvulla kynäpiirtureidensa ohjaamiseen. G-koodin komennot alkavat tyypillisesti G-kirjaimella, mistä koodi sai nimensä. Tätä komentokieltä laajennettiin myöhemmin jyrsintäkoneiden sovelluksiin. Electronic Industries Alliance standardoi G-koodin RS274D:ksi vuonna 1980, mutta harva laitevalmistaja noudattaa tätä standardia tarkalleen.

G-koodin Käytön Haasteet ja Ratkaisut

Vaikka G-koodi on tehokas matalan tason komentokieli, monimutkaisten liikeratojen ohjelmointi voi olla työlästä ja virhealtista. Työkalun muuttaminen vaatii G-koodin uudelleenkirjoittamista, mutta pieniä mitan ja terän muutoksia voidaan kuitenkin hallita mitta- ja teräkorjaimilla. Tästä syystä CAD/CAM-ohjelmistot (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) ovat yleistyneet, ja ne voivat automaattisesti luoda G-koodin valmistettavan kappaleen CAD-mallin ja käytettävissä olevan työkalun mittojen perusteella.

Numeerisen Ohjauksen Edut ja Vaikutukset

Numeerinen ohjaus toi mukanaan monia etuja, kuten:

• Parantunut tarkkuus ja toistettavuus työstöprosesseissa
• Lisääntynyt tehokkuus ja nopeus tuotannossa
• Mahdollisuus monimutkaisten geometrioiden ja osien valmistukseen
• Nämä edut tekivät NC- ja CNC-järjestelmistä standardin metalliteollisuudessa ja monilla muilla aloilla, joissa tarvitaan tarkkaa ja tehokasta koneistusta.

Yhteenveto

NC eli numeerinen ohjaus oli merkittävä teknologinen harppaus, joka aloitti koneistuksen automatisoinnin. Aluksi reikänauhan ja reikäkortin avulla toimineet NC-koneet kehittyivät aikojen saatossa monimutkaisemmiksi CNC-järjestelmiksi, joissa hyödynnettiin tietokoneita ja ohjelmamuistia. Nykypäivänä numeerinen ohjaus on olennainen osa modernia tuotantoa ja koneistusta, mahdollistaen tarkkuuden, tehokkuuden ja joustavuuden asettamatta rajoja luovuudelle ja teknologiselle kehitykselle.