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May 13, 2023

コンピュータ数値制御 (CNC) とは何ですか?

A cura dello staff dell'imprenditore

起業家スタッフ著 • 2022 年 11 月 29 日

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人間は何世紀にもわたって、すべての機械加工プロセスを手作業で実行する必要がありました。 精密なツールであっても、人間が個人的にデバイスを持ち、1 インチごとに非常に慎重に操作する必要がありました。 それは、CNC、つまりコンピューター数値制御加工の出現によってすべて変わりました。

CNC の意味と CNC 加工の仕組みについて詳しくは、以下をお読みください。

CNC の略語は、コンピューター数値制御の略です。 マイコンチップに組み込まれたソフトウェアを用いて、工作機械の操作・動作・制御を自動化することを指します。

CNC 旋盤、ドリル、CNC フライス工具、フライス盤、グラインダー、切削工具、その他の CNC 工作機械、特に高速工作機械など、多くのツールに CNC が使用されています。

CNC テクノロジーを使用すると、のこぎりやドリルなどのツールにマイクロチップを取り付け、チップに命令をプログラムできるため、のこぎりやドリルは必要なことを機械の精度で自動的に実行できます。

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CNC プロセスを通じて製造または変更されたすべてのオブジェクトには、カスタム コンピューター プログラムが適用されます。 コンピュータ プログラムは通常、特定の言語で記述され、マシン制御ユニット (MCU) によって保存および実行されます。 MCU は、特定のマシンに接続されるマイクロコンピューターです。 一度プログラムされると、デバイスはその指示に厳密に従います。

CNC テクノロジーが登場する前は、人々は工作機械を手作業で使用する必要がありました。 製造ははるかに遅く、精度も低かった。

しかし、CNC テクノロジーのおかげで、新しい精密ツールが開発され、製造からレーザー プリンティング、3D プリンティングに至るまでのさまざまな業界で導入されるようになりました。

企業や個人が CNC で何かを作るとき、彼らは通常、「G コード」と呼ばれる国際標準言語で目的に応じたカスタム コンピューター プログラムを作成します。

設計またはエンジニアリング プロセスの非常に早い段階で、プログラマーは、製造または調整する部品のコンピューター支援設計 (CAD) 図面を作成します。

図面は G コードに変換され、プログラムに変換されて MCU にロードされます。 一部のデバイスは同じ G コード MCU プログラムから動作する機器またはより大きなマシンのグループに接続されていますが、各ツールには個別の MCU があることに注意してください。

プログラムの準備が完了すると、人間の CNC オペレーターは通常、材料を用意せずに機械またはプログラムをテストします。あるいは、テスト材料またはプロトタイプを使用する場合もあります。 これにより、CNC プログラムを改良してねじれを修正したり、バグを排除したりできます。

すべての準備が完了すると、CNC マシンは指示に従ってプログラムを完了します。 機械の精度でアイテムを作成したり、材料をカットしたり、何かを印刷したりできます。

多くの CNC システムおよびテクノロジーは、CAD および CAM (コンピューター支援製造) ソフトウェアと統合されています。 どちらのタイプのソフトウェアも MCU プログラミング プロセスを加速し、製造業界と部門をさらに合理化できます。

さらに、CNC システムは、ERP またはエンタープライズ リソース プランニング ソフトウェア、およびエンタープライズ資産管理ソフトウェアなどの同様のアプリケーションと統合できます。 繰り返しになりますが、これによりプロセスの高速化、プラントのパフォーマンスの向上、製造結果の向上が促進されます。

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CNC 加工は、CNC テクノロジー、関連プログラム、および関連ソフトウェアを使用して製品を製造または機械加工します。 たとえば、自動車製造会社では、従業員が車両の各アイテムや部品を手作業で切断する必要はありません。

代わりに、CNC マシンはソフトウェアからプログラムと設計を取得し、精密な切断器具を使用して部品を適切な形状とサイズに切断します。 必要なのは CNC 機械工だけなので、製造プロセスがはるかに安価で簡単になります。

現在、ほとんどの製造業で CNC 加工が使用されています。

前述したように、CNC の加工と製造には 2 つの主要なタイプのソフトウェアが最もよく使用されます。

1つ目はCADソフトウェアです。 CAD ソフトウェア パッケージにはさまざまな種類がありますが、いずれも 3 次元の設計を作成するために使用されます。 最も人気のある CAD プログラムには、AutoCAD、Rhino 3D、SolidWorks などがあります。

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さらに、最新のクラウドベースの CAD ソフトウェアを多くの組織が利用できます。 一部のプログラムは CAM ソフトウェア (下記を参照) で動作するか、他のプログラムと統合されます。

コンピュータ支援製造 (CAM) ソフトウェアを使用すると、ユーザーは専用のジョブ ツリーを設定してツールのワークフローや目的を整理できます。 また、マシンに実際の作業を許可する前に、ツールのパスを設定してシミュレーションを実行することもできます。

多くの CAM プログラムは、CAD ソフトウェアのアドオンまたは二次ソフトウェアです。 彼らは、CNC ツールや可動部品にどこへ行くか、どのように方向を向くかを指示する G コード プログラムを作成する場合があります。

最も人気のある CAM ソフトウェア プログラムには、Edgecam、Mastercam、HSMWorks、OneCNC、Solidcam などがあります。 人気のある CNC 機械メーカーの 1 つが HAAS です。

CNC は DNC (分散数値制御テクノロジ) に似ていますが、異なります。 NC プログラムと製造機械のパラメータや動作を管理するために、直接数値制御が作成されました。

もっと簡単に言えば、DNC テクノロジーは、ネットワークを介して中央サーバーまたはコンピューターから個々のツールの MCU にプログラムを移動します。

分散型数値制御は CNC のようなものですが、ネットワーク化されていると考えてください。 多くのマシンを同時に調整し、同じプログラム (またはコア プログラムの修正バージョン) を複数のツールに同時に供給します。

これは、現代の製造工場がさまざまなツールやデバイスを使用して複雑な作業を実行する方法です。

CNC 加工はエンジニアリングと製造全体に革命をもたらしました。 これは現在、さまざまな職種で学ぶべき重要なスキルです。

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