CNCプラズマ切断の世界を始める-パート1

CNC（Computer Numeric Control）プラズマ切断は着実に受け入れられており、業界、小規模なファブショップ、愛好家にとって金属切断の好ましいプロセスとなっています。初期の低い起動コスト、切断の品質、および使いやすさにより、CNCプラズマ切断は、ウォータージェットやファイバーレーザーなどの他のCNC切断機からスポットライトを奪っています。この記事では、CNCとは何かの基本と、このテクノロジーの利用方法を学びます。これにより、CNCプラズマ切断の世界を完全に理解するための一歩を踏み出すことができます。

CNCとは何ですか？

CNCはComputerNumericControlの略です。今日使用されている多くの産業用CNCマシンは、必ずしもCNCマシンではなく、オペレーターが物理的な入力によって制御するマシンにすぎませんでした。 CNCは物理的な入力の必要性を取り除き、それをコンピューターと、パーツファイルを解釈してプログラムによって生成されたコマンドを実行できるプログラムに置き換えます。ソフトウェアによって生成されるコマンドは、コンピューターが理解してパーツファイルごとにパーツを加工するために使用できるGコードの形式です。 Gコードは、その言語がデカルト座標の形式であるため、手動でプログラムできます。これはX、Y、およびZです。ほとんどの場合、パーツはゼロマークに配置されます。これは、パーツの原点がX座標とY座標のゼロ位置にある場所です。そこから、対応する軸と番号を入力することにより、マシンに指定されたパーツまたはツールと、移動するように指示されている軸が移動します。 Gコードで使用できるコマンドは他にもたくさんあり、ソフトウェアによっては、どれが何をするかを指定します。たとえば、停止コマンドをプログラムしたり、送り速度などを調整したりできます。マシンに3自由度がある場合、これによりマシンは3軸マシンになります。ただし、すべての機械が3軸機械であるとは限りません。 4、5、および6軸のマシンに到達すると、事態は困難になります。さらに、手作業によるプログラミングは事実上不可能になります。 4、5、および6軸は、X、Y、およびZを中心とした回転です。ロール、ヨー、ピッチとも呼ばれます。最も一般的なのは、3、4、および5軸のCNCマシンです。 6番目の軸を持つことは、追加のコストとわずかな利点しか追加されないため、それほど一般的ではありません。したがって、この追加は通常、製造業者にとって価値のある投資ではありません。マシンの自由度が高いほど、プログラミングははるかに困難になります。したがって、ソフトウェアなしで手動でプログラムできない場合、オペレーターは部品の図面印刷だけでそれを実行することはできません。これがCNCが非常に重要である理由です。

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CNCは未来です。

CNCとは何かを理解したので、CNCがなぜそれほど人気が​​あるのか​​を知ることが重要です。人間は完璧ではありません。私たちは間違いを犯して疲れます。コンピューターはそうではありません。コンピューターは、完全な一貫性で同じタスクを繰り返し実行します。紙に円を5回描いてみてください。各円がわずかに異なる可能性があります。 CNC切断機は、すべての円をまったく同じにします。業界では、一貫性と時間はすべてのショップが生きる2つの主要な要因です。 CNCマシンはこれを達成できます。時間と一貫性を見ると、CNCマシンは、ほとんどの場合、あらゆる点で手動マシンよりも優れています。コンピューターは休憩を必要とせず、間違いを犯すことはなく、常に言われているとおりに行動します。これの最大の部分は、機械加工と切断の人間的な側面を取り除くことです。したがって、人間であることの制限に伴う固有の問題を取り除きます。 CNCマシンは、部品を製造するマシンだけでなく、製造プロセスのすべての側面に関係します。目的は、オペレーターの制限をさらに取り除くことです。たとえば、CNCマシンは仕事が非常に効率的だったため、オペレーターは継続的に稼働するための材料の供給に追いつくことができませんでした。その後、開発者はさらに一歩進んで、原材料をロードし、完成品をアンロードするマシンを作成しました。これはCNCを使用したものです。したがって、部品の製造をほぼ完全にプログラム可能にします。オペレーターの手元にある時間が少ないほど、生産が合理化され、人為的ミスの可能性が低くなります。

CNCを使用してパーツを作成するにはどうすればよいですか？

部品の作成は、オンボタンを裏返してCNCマシンに顧客が要求した完璧な部品を吐き出すほど簡単ではありません。 CNCは人間の入力を必要としますが、プログラミングの形で必要です。コンピューターは、指示されたとおりにしか実行できません。上で説明したように、CNCを使用して部品を作成するプロセスは、部品ファイルを解釈し、プログラムによって生成されたコマンドを実行できるコンピューターとプログラムを用意することです。これを完全に理解するのは難しいので、例を通して説明します。特定の部分をプラズマ切断したいとします。最初に、CAD（Computer Aided Drafting）プログラムによって作成されたある種の図面を用意する必要があります。図面の作成に使用できるCADプログラムはたくさんあります。無料のものもあれば、料金を支払う必要があるものもあります。最も広く使用されているCADプログラムはAutoCADです。必要な部品の図面を入手したら、その図面をCAM（コンピューター支援製造）プログラムにインポートします。 CAMプログラムはさまざまなファイル形式を受け入れます。ただし、最も広く受け入れられている形式はDXF（Drawing Exchange File）です。図面がCAMプログラムにインポートされると、パーツをプログラムする準備が整います。 CAMプログラムにはさまざまなものがあり、購入するマシンや会社によって異なります。それらは異なりますが、どちらもコンピュータが読み取るプログラムを作成するという最終目標を達成します。 CNCマシンパッケージに付属している多くのCAMプログラムには、プログラムの学習とプログラミングの開始に役立つ多くのリソースがあります。したがって、このステップを学ぶ必要があることに神経質にならないでください。プログラムが完了すると、マシンは元のドラフト印刷ごとに目的のパーツを作成する準備が整います。

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結論。

CNCマシンは、テクノロジーの大きな飛躍または大きな投資のように感じることができます。ただし、理解すればするほど、そのマシンを製造プロセスに実装することはそれほど怖くないようです。ここで、CNCとは何か、なぜCNCが非常に人気があるのか​​、そしてこのテクノロジーがビジネス、ショップ、またはガレージでどのように機能するかを理解する必要があります。

著者ニコラス・キニー、
Nicholasは、Diamond ManufacturingCompanyで機械エンジニアとして採用されています。彼の責任/経験には、タレットとファイバーレーザーのCNCプログラミングが含まれます。仕事以外では、機械加工、プラズマ切断、トラクタートレーラー用の電気機械式ジャックナイフ現象防止システムの発明に取り組んでいます。