Der Begriff CNC-Steuerung meint zugleich ein Verfahren der Materialbearbeitung wie auch eine Komponente in spezialisierten Fräsmaschinen. Die Abkürzung steht für die englischen Vokabeln "Computerized Numerical Control". Übersetzt werden diese Worte mit "nummerische Computersteuerung". CNC-Steuerung hat sich als Übersetzung aber ebenfalls eingebürgert, obwohl die englischen Vokabeln als Abkürzung wieder auftauchen.

Die CNC-Steuerung als Verfahren der Materialbearbeitung

Die CNC-Steuerung überträgt als Verfahren der Materialbearbeitung dem Computer die Kontrolle über das ausführende Gerät. Es handelt sich dabei um eine mehrachsige Fräsmaschine. Drei oder fünf Achsen sind weit verbreitet. Moderne Maschinen können aber auch schon mehr als sechs Achsen besitzen.

Das eigentliche Verfahren läuft nach den folgenden Schritten ab:

1. Ein passendes Modell wird mit einem geeigneten CAD-Programm erstellt.

2. Das CAM-System (Computer Aided Manufacturing - Computer gestützte Herstellung) erhält das Modell und führt die Maschine.

3. Die nummerische Computersteuerung errechnet und übermittelt dabei Befehle für die Fräse, um das Modell möglichst präzise umzusetzen.

4. Dabei arbeitet das System nach dem Prinzip der Materialentfernung. Dies bedeutet, dass abgetrennt wird, was für das Modell nicht von Nöten ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass mehrere Werkstücke zusammengeführt werden müssen.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Erzeugung von Prototypen von geringer Stückzahl. Ansonsten ist sie im Vergleich mit dem Vakuumgießverfahren zu aufwendig. Per CNC-Steuerung können beispielsweise Modelle für funktionale Tests erzeugt werden. So können Entwickler herausfinden, ob sie passende Material für z.B. ein Bauteil gewählt haben.

Die CNC-Steuerung als Komponente

Maschinen für die CNC-Bearbeitung bestehen im Wesentlichen aus fünf Komponenten:

1. Fräsmaschine

2. Stromversorgung

3. Arbeitsfläche

4. Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)

5. CNC

Streng genommen ist nur die CNC die Steuerung, um die es in diesem Beitrag geht. Oft wird allerdings die SPS ebenfalls als Teil von dieser aufgefasst. Bei ihr handelt es sich aber eigentlich um die Verbindung zwischen der CNC-Steuerung und der Fräsmaschine. Die SPS nimmt die Bewegungsbefehle für die Fräsmaschine auf und leitet sie in der richtigen Reihenfolge weiter.

Die Besonderheit der CNC-Steuerung ist ihre Fähigkeit, dreidimensionale Befehle zu errechnen und weiterzugeben. Dies unterscheidet sich von anderen vergleichbaren Komponenten, die mittels Computer arbeiten. Hierfür ist der Hinweis "nummerisch" von Bedeutung. Die Steuerung arbeitet mit einem Koordinatensystem, das mindestens aus X-, Y- und Z-Achse besteht. Hier werden nummerisch die Koordinaten einzelner Punkte des Modells vermerkt - inklusive der Winkel. Aufbauend auf diesen Daten kann die Steuerung beispielsweise auch ermitteln, wie lange ein Schnitt ausgeführt werden muss - oder wann das Werkzeug zu wechseln ist.