Marktentwicklung
Bereits zu Beginn der 1980er Jahre gab es Ans?ze, die Programmierung der CNC zu vereinfachen und die DIN/ISO-Programmierung zu verlassen. Das f?rte zur Entwicklung der so genannten werkstattorientierten Programmierung (WOP), die ?er eine benutzerf?rende, vereinfacht CAD-?nliche Programmieroberfl?he verf?t. Sie hat sich besonders in der Holz- und Kunststoffbearbeitung auf CNC-Bearbeitungszentren und der Fertigung von Einzelteilen etabliert. Daneben ist mit DNC (Distributed Numerical Control) die vernetzte Arbeitsteilung, Programmerstellung im B?o / Programm am Arbeitsplatz simulieren zur Kollisions?erpr?ung und optimieren / Programm zur CNC ?ertragen, in Gebrauch. Diese Form der Programmierung gewinnt immer mehr an Bedeutung, vor allem in der Einzelteil- und Kleinserienfertigung, weil besonders hier die Stillstandszeiten zur Programmierung an der Maschine selbst sehr reduziert werden k?nen, so dass die Maschinen insgesamt produktiver genutzt werden k?nen. Seit einiger Zeit erobert die sogenannte Soft-CNC den Markt der CNC-Steuerung. In der Soft-CNC laufen s?tliche Steuerungsfunktionen nicht in Hardware abgebildet als elektronisch realisierte Regelkreise, sondern als Programm in einem handels?lichen Industrierechner ab. Solche Systeme sind grunds?zlich erheblich billiger. Au?rdem sind sie leichter zu warten, zu erweitern bzw. anzupassen. Die Antriebskopplung erfolgt ?er eine PC-Steckkarte durch ein digitales Bus-System.
Steuerungsarten
Die Steuerung einer CNC-Werkzeugmaschine erfolgt ?er einen direkt in die Steuerung integrierten Computer der mit Positions-, Dreh(winkel)- und Zustands-Sensoren den IST-Zustand erfasst und nach Berechnung der Interpolation zum SOLL-Zustand aus dem CNC-Programm die Steuerung der Motoren und andere gesteuerte Maschinenelemente entsprechend regelt. Die Interpolation erfolgt dabei im Bereich von Millisekunden, so dass eine hohe Pr?ision auch bei hoher Geschwindigkeit selbst bei komplizierten Formen gew?rleistet ist. Die CNC-Technik erlaubt eine automatisierte Bearbeitung mit mehreren gleichzeitig gesteuerten Achsen. Man klassifiziert CNC-Steuerungen nach der Anzahl der gleichzeitig interpolierbaren Achsen, wobei noch zwischen Punkt-, Strecken- und Bahnsteuerung unterschieden wird.
Punktsteuerung
Bei der Point-to-Point oder Punktsteuerung kann nur der Endpunkt einer Bewegung festgelegt werden, den die Maschine dann auf ihrem schnellsten Weg anf?rt. Im Besonderen findet w?rend der Bewegung keine abgestufte Regelung der Verfahrgeschwindigkeit statt, sondern die Antriebe laufen in der Regel so schnell wie m?lich. Deswegen kann nur an den Endpunkten der Bewegung das Werkzeug eingreifen und ein Loch bohren oder stanzen. Die Punktsteuerung findet heute bei Werkzeugmaschinen kaum noch Verwendung, doch f? einfache Stanzmaschinen, Punktschwei?aschinen, Bohrmaschinen oder Greifroboter ist sie immer noch ausreichend, wenn diese keine definierte Strecke abfahren m?sen. Aus dem unbestimmten Bewegungsablauf entsteht allerdings auch eine erh?te Kollisionsgefahr, besonders f? Menschen.

Steuern und Regeln
In Computersteuerungen zur automatischen Positionierung von Ger?en, Werkst?ken oder Werkzeugen werden unterschiedlich pr?ise Methoden angewandt: Eine geschaltete Maschinenachse bewegt sich ohne Positionserfassung selbstt?ig nach dem Einschalten zu einer Zielposition, welche einen Endschalter f? die Bewegung tr?t, der die Achse beim Ankommen dort abschaltet. Eine Maschinenachse hei? gesteuert, wenn ihre Bewegung von der Ist- zur Sollposition zwar vorgegeben, aber nicht permanent ?erpr?t und korrigiert wird. Eine geregelte Maschinenachse wird von mehreren ineinander geschachtelten und jeweils f? sich geschlossenen Regelkreisen in allen f? die Bewegung relevanten, zeitlichen Ableitungen des Ortes vollst?dig durch einen entsprechenden Rechner kontrolliert. Miteinander interpolierte Maschinenachsen sind geregelt, wobei ihre Sollpositionen jeweils gegeneinander verrechnet werden, wodurch sich ihre Stellgr?en gegenseitig beeinflussen. Die gew?schte Form des herzustellenden Werkst?ks und die anzuwendende Technologie werden im NC-Programm beschrieben. Im Hintergrund der Steuerung und f? den Bediener der Maschine zun?hst unsichtbar berechnen ein Geometrieprogramm und ein Interpolationsprogramm daraus St?zpunkte im Raster der Zykluszeit der Lageregler. Die Koordinaten der St?zpunkte stellen die Sollpositionen der an der interpolierten Bewegung beteiligten Achsen dar. Der Vorschub ergibt sich aus den St?zpunktabst?den und dem Lageregelzyklus, dem zeitlichen Raster der Positionierung. Neben den Vorgaben aus dem NC-Programm verwenden der Interpolator und die meist dreistufig ausgef?rten Reglerkaskaden ein Maschinenabbild, welches die dynamischen und kinematischen Eigenschaften aller geregelter Achsen beschreibt. Vorschub, Beschleunigung und Ruck (erste, zweite und dritte zeitliche Ableitung der Position nach der Zeit) werden dem Verm?en der Achsen entsprechend begrenzt und aufeinander abgestimmt. Encoder zur Positionserfassung liefern die Istwerte der Positionskoordinaten zur Berechnung der Stellgr?en der Lage. Diese Sollgeschwindigkeiten ergeben in jeweiliger Differenz zu den von Drehgebern gemessenen Achsanteilen des Vorschubs die Stellgr?en der Geschwindigkeitsregler. Diese Sollbeschleunigungen bilden in jeweiliger Differenz zu Messergebnissen der Motorstr?e Stellgr?en der Achsbeschleunigungen in den Stromreglern. Durch geregelte Motorstr?e wird die Pr?ision der Bearbeitung in weiten Grenzen nahezu unabh?gig von Lastwechseln, wie sie typisch etwa beim pl?zlichen Materialeingriff auftreten. Zudem kann damit der Ruck kompensiert werden, der zum Beispiel bei tangentialen Bahn?erg?gen mit unstetiger Geschwindigkeits?derung (etwa beim tangentialen ?ergang einer Geraden in eine Kreisbahn) entsteht und bei fehlender Kompensation die Kontur verletzt. Der geschleppte Betrieb wurde inzwischen weitgehend von der Geschwindigkeitsvorsteuerung abgel?t, mit der vorgegebene Konturen deutlich pr?iser reproduziert werden.

Bahnsteuerung
Bei der Bahnsteuerung k?nen beliebige Verfahrbewegungen mit mindestens zwei gleichzeitig geregelten Achsen realisiert werden. Die Bahnsteuerung unterteilt sich in die miteinander interpolierten und ?gleichzeitig? geregelten Achsen. Interpolieren von Achsen bedeutet, dass die jeweils zun?hst unabh?gigen Bewegungsabl?fe der einzelnen Achsen so miteinander synchronisiert werden, dass die Werkzeugspitze m?lichst genau der programmierten und korrigierten Bahn folgt. Die 2 D-Bahnsteuerung kann beliebige Konturen mit zwei festgelegten Achsen abfahren. Bei Drehmaschinen ist das oft ausreichend, da das Werkst?k durch seine Rotationsbewegung die dritte Dimension erstellt. Kann der Bediener zwischen den miteinander interpolierten, geregelten Achsen ausw?len, spricht man von einer 2? D-Bahnsteuerung, die heute bei Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen Standard ist. K?nen drei geregelte Achsen miteinander interpoliert werden, nennt man sie 3 D-Bahnsteuerung. Sie ist Standard bei den Fr?maschinen. Bei vielen Maschinen werden inzwischen zus?zliche Achsen f? schwenk- und drehbare Werkst?k- oder Werkzeugaufnahmen angeboten. Bahnsteuerungen m?sen mit entsprechend vielen Sensoreing?gen und Stellgr?enausg?gen ausgestattet sein, sowie eine ausreichend leistungsf?ige Software besitzen, um das jeweils vom Maschinenkonstrukteur vorgegebene Potenzial der Maschine auszunutzen.

Streckensteuerung
Die Streckensteuerung ist im Wesentlichen eine Punktsteuerung bei der zus?zlich die Bewegungsgeschwindigkeit genau steuerbar ist. Mit der Streckensteuerung wird bei jeweils einer Achse die Geschwindigkeit und Position gesteuert. So ist es m?lich eine achsparallele Bewegung mit Arbeitsvorschub zu verfahren und damit beispielsweise eine gerade Nut zu fr?en. Diese Art der Steuerung ist nur noch bei kleinen und spezialisierten Maschinen anzutreffen, also Maschinen f? den Ausbildungsbetrieb, den Vorrichtungsbau und Nutenfr?maschinen, da sie unflexibel ist und nur ein kleiner preislicher Unterschied zu einer Bahnsteuerung besteht. Bei alten Ausf?rungen mit Drehgebern k?nen Steigungsfehler der Gewindespindel oder Geometriefehler der F?rung w?rend des Bewegungsablaufs nicht korrigiert werden.
Maschinenachsen
Moderne Steuerungen verwalten und regeln bei Bedarf ?er 30 Achsen. Diese k?nen dabei in mehrere virtuelle und voneinander unabh?gige Maschinenteile aufgeteilt werden. Durch Verwendung eines orthogonalen Dreibeins aus den Achsen X, Y und Z wird jeder Punkt im Bearbeitungsraum einer Werkzeugmaschine erreicht. Es sind mit dieser Methode alle nur denkbaren Bahnen interpolierbar.