Il software di lavorazione CNC è un’interfaccia del programma dell’operatore per il controllo dei macchinari di fabbricazione industriale. CNC è l’abbreviazione di “controllo numerico computerizzato”. Viene caricata una macchina con le istruzioni su come fabbricare un prodotto in base alla sua descrizione precisa ma puramente numerica.
Con l’invenzione dell’elettronica allo stato solido e l’era della miniaturizzazione esponenziale, a partire dal 1950 circa, i componenti dei prodotti commerciali richiedevano tolleranze di precisione relativamente piccole. Era troppo ingombrante controllare il macchinario per fabbricare manualmente componenti così dettagliati con leve e camme. Le prime macchine a controllo numerico leggono un nastro di carta perforato con fori codificati per rappresentare il loro posizionamento spaziale e per controllare con servomotori il loro movimento preciso.
La moderna lavorazione CNC, che ha rivoluzionato la produzione su larga scala, rimane essenzialmente la stessa in linea di principio. Le istruzioni che controllano una macchina sono memorizzate sul disco rigido magnetico rotante di un computer o su unità flash digitali statiche. Il funzionamento fondamentale della maggior parte delle macchine non è cambiato, e quindi nemmeno il set di istruzioni. I cambiamenti più significativi si sono verificati nel software di lavorazione CNC.
Esistono molti tipi di macchine CNC. Uno dei più comuni sono i torni. Un blocco di materiale come legno o metallo viene mantenuto fermo o spostato con precisione, come nel caso della filatura assiale di un tornio. È formato con la sottrazione di materiale da una punta da trapano affilata specifica per l’attività ad alta rivoluzione che si muove lungo il contorno della forma desiderata. La funzione fondamentale del software di lavorazione CNC è mappare, o modellare, questa forma tridimensionale nelle sue coordinate dell’asse cartesiano xyz.
Il termine lavorazione a controllo numerico computerizzato è accurato. Un tornio viene prima calibrato sulle coordinate 0-0-0 del suo obiettivo e la sua perforazione avanza al successivo insieme assegnato di coordinate numerate, e il successivo, secondo le sue istruzioni mappate. In tempi nascenti, questo era il metodo letterale. Le macchine sono state inserite con una sequenza lineare di una serie di tre numeri, tutti digitati con un tastierino numerico secondo i calcoli e le misurazioni di un progettista.
Quasi tutti i moderni software di lavorazione CNC sono integrati su misura con la macchina specifica; ognuno ha le proprie specifiche meccaniche e quindi non può essere controllato bene con alcun codice generico, al dettaglio o open source. Con l’aumento della potenza di elaborazione dell’hardware elettronico, i programmi per computer di lavorazione CNC sono diventati più potenti e di facile utilizzo. I computer sono ora in grado di tradurre i vettori analogici e le curve che definiscono la maggior parte delle forme in numeri digitali e interfacce utente grafiche come CAD, ovvero la progettazione assistita da computer, sono state incorporate nel software di lavorazione CNC.
Le macchine CNC sono state create in modo che un operatore potesse semplicemente premere i pulsanti per iniziare, terminare e ripristinare. La sofisticatezza del software, inoltre, libera l’artigiano per diventare un designer creativo, semplicemente disegnando e computerizzando automaticamente il disegno numericamente e facendo in modo che una macchina lo realizzi. I progressi nelle telecomunicazioni digitali hanno ulteriormente rivoluzionato la produzione industriale con la capacità di caricare il codice su una macchina a migliaia di chilometri di distanza per la prototipazione a ciclo singolo. Sono disponibili nuove macchine CNC per la casa/garage con impronte desktop, comprese le stampanti 3D che invertono lo scopo di un tornio, depositando un serbatoio di materiale come la plastica in una forma definita dal software, apparentemente creando qualcosa dal nulla.