NCマシニングとは-定義と基本ガイド

NCマシニングとは何ですか？

数値制御（コンピューター数値制御とも呼ばれ、一般にCNCと呼ばれます）は、コンピューターによる工作機械（ドリル、旋盤、ミル、3Dプリンターなど）の自動制御です。

CNCマシンは、コード化されたプログラムされた指示に従い、手動のオペレーターが機械加工操作を直接制御することなく、仕様を満たすように材料（金属、プラスチック、木材、セラミック、または複合材）を処理します。

CNCマシンは、電動操作可能なツールであり、多くの場合、電動操作可能なプラットフォームであり、特定の入力指示に従って、両方ともコンピューターによって制御されます。命令は、GコードやMコードなどの機械制御命令のシーケンシャルプログラムの形式でCNCマシンに配信され、実行されます。

プログラムは、人が作成することも、はるかに多くの場合、グラフィカルなコンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアおよび/またはコンピューター支援製造（CAM）ソフトウェアによって生成することもできます。 3Dプリンターの場合、命令（またはプログラム）が生成される前に、印刷される部分が「スライス」されます。 3DプリンターもGコードを使用します。

CNCは、手動で制御する必要がある（たとえば、ハンドホイールやレバーなどのデバイスを使用する）か、事前に作成されたパターンガイド（カム）によって機械的に制御する必要がある、コンピューター化されていない機械加工を大幅に改善します。最新のCNCシステムでは、機械部品の設計とその製造プログラムは高度に自動化されています。

部品の機械的寸法はCADソフトウェアを使用して定義され、コンピューター支援製造（CAM）ソフトウェアによって製造指令に変換されます。結果のディレクティブは、（「ポストプロセッサ」ソフトウェアによって）特定のマシンがコンポーネントを生成するために必要な特定のコマンドに変換されてから、CNCマシンにロードされます。

特定のコンポーネントでは、ドリル、のこぎりなど、さまざまなツールを使用する必要がある場合があるため、最近のマシンでは、複数のツールを1つの「セル」に組み合わせることがよくあります。他の設備では、外部コントローラーと、コンポーネントをマシン間で移動する人間またはロボットのオペレーターとともに、さまざまなマシンが使用されます。

いずれの場合も、パーツを作成するために必要な一連の手順は高度に自動化されており、元のCAD図面と厳密に一致するパーツを作成します。

NCマシンとは何ですか？

数値制御は、数字の文字と記号が操作を制御するプログラム可能な自動化の形式として定義されます。この命令は、特定の仕事をするように設計されています。 NCマシンには、ジョブごとにプログラムを変更する機能があります。つまり、ジョブが変更されると、プログラム命令も変更されます。生産設備を変更するよりも、プログラム命令を変更する方が簡単です。この柔軟性により、全体的な製造コストが削減されます。

NCシステムの種類

NCシステムの2つの主要なタイプは次のとおりです。

1。ポイントツーポイント（PTP）システム、

PTPはNCシステムであり、コンポーネントの位置のみを制御します。このシステムでは、ワークピースに対するコンポーネントの動きの経路は制御されません。異なる位置間の移動は、工作機械で許容されるトラバース速度で、最短の道をたどって実行されます。

2。輪郭システム。

輪郭を描くNCシステムは、位置だけでなく、コンポーネントの動き、つまり、移動速度と目的の位置間のプログラムされたパスも制御できます。

数値制御技術の応用

数値制御技術は、金属切断、自動製図、スポット溶接、プレス加工、組み立て、検査など、さまざまな生産作業に適用されます。ただし、NCは金属加工作業に主な用途があります。これは、実質的に金属除去プロセス全体を実行するように構築されています。 （金属加工の例旋削、のこぎり、研削、フライス盤、穴あけ、ボーリング）

数値制御機械が最も適切な生産ジョブは以下のとおりです。

• NCテクノロジーは、一連の機械加工プロセスに適しています。
• ジョブのジオメトリは複雑で高価です。プロセスの間違いは大きな損失につながります。
• 将来、エンジニアリング設計の変更が予想されます。
• 高度な金属除去が必要です。
• 作業部品には100％の検査が必要でした。
• 作業部品には厳密な許容誤差が必要です。
• 処理時に多くの操作を行う必要がある場合。小さなロットサイズのバッチで頻繁に処理されます。

NCマシンの利点

• 製造の柔軟性が向上します。 NCは、エンジニアリング設計の変更や生産スケジュールの変更に簡単に適応できます。
• 製造リードタイムの​​短縮。 仕事はNCで簡単かつ迅速に設定できます。
• 非生産的な時間を短縮しました。 複雑な加工の場合、NCは非生産的な時間を短縮するのに役立つようです。迅速な/自動の工具交換、迅速なセットアップ、およびワークピースの処理時間の短縮による。
• 固定具の削減。 NCテープはジグとフィクスチャの代わりに配置されるため、NC操作に必要なフィクスチャはよりシンプルで低コストです。
• 在庫の削減。 これは、セットアップが少なくなり、リードタイムが短縮された結果です。
• 品質管理が改善されました。 人為的ミスのリスクはありません。パーツを高精度に製作します。また、検査の工数も削減されます。
• オペレーターの安全性が向上します。
• スクラップを減らします。 NCマシンの高精度は、スクラップ材料の削減に役立ちます。
• 必要な床面積の削減。 1つのNCでさまざまな操作を実行できるため、従来の複数のマシンに取って代わります。

NCマシンのデメリット

• 高い投資コストとメンテナンスコスト。 最も複雑で洗練されたテクノロジーは、従来のマシンよりもコストがかかります。
• 熟練したオペレーターが必要です。 NC担当者の検索とトレーニングを検討する必要があります。
• パンチテープの破れと摩耗、および信頼性の低いパンチテープコンポーネント。
• 紙テープの部品プログラミングの間違い。
• 最適なフィードと速度がありません。 従来のNCマシンには、操作中に切削速度と送りを変更するオプションがありません。