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CNCマシンとは何ですか?作業、種類、利点、PDFでの使用

今日のTheMechanicalの投稿では、CNCとは何ですか?その構造、動作、タイプ、利点、制限、およびアプリケーション。

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CNCとは何ですか?

CNCマシンの完全な形式はC コンピューターN umerical C オントロール。 CNCマシンは、コンピューターを使用して、ドリル、フライス盤、旋盤などの従来のマシンでかつて実行されていたさまざまな機能を自動的に実行するために使用されるコンピューター制御のマシンです。 CNCマシンは、プログラムに従って動作するロボットと言えます。 CNCマシンは、コンピューターによってプログラムまたは制御され、産業用自動化を含む幅広いアプリケーションがあります。 CNCマシンは、マシンに入力された数値コードで指定されたとおりに必要なタスクを実行します。これらのコードは、オペレーターが実行する機能をマシンに指示するためのコマンドのセットです。これらのコードは、GコードおよびMコードと呼ばれます。各コードには特定の機能があります。

CNC加工

CNC機械加工は、次のように定義できます。「コンピュータコードが機械に命令して、ワークピースに対してさまざまな機械加工プロセスを実行する製造プロセス」

CNCマシンは3軸で同時に加工することができます。一部の高度なCNCマシンは、5軸で同時に加工することができます。

CNCマシンの基本コンポーネント

CNCマシンの基本的な構造またはコンポーネントは次のとおりです。
  • 入力デバイス
  • マシンコントロールユニット(MCU)
  • 工作機械
  • 駆動メカニズム
  • ディスプレイユニット
  • 入力デバイス

    入力デバイスは、プログラムをマシンにフィードするために使用されるデバイスです。古いCNCは、プログラム入力にパンチテープまたは磁気テープを使用していましたが、CNCコントローラーと呼ばれるデジタルテープに置き換えられました。
    TedColes、パブリックドメイン、ウィキメディアコモンズ経由

    マシンコントロールユニット(MCU)

    機械制御ユニットは、入力を受け取り、それを処理し、それに応じてプログラムを実行するシステムの頭脳です。 MCUは、工具の動きを制御し、駆動システムを制御し、スピンドルのオン/オフ、クーラントのオン/オフなどのさまざまな機能をオン/オフすることができます。たとえば、オペレータがクーラントが必要であると指定した場合特定のプロセスの完了後にオフに切り替えられると、MCUはクーラントをオフに切り替えるための信号を送信します。

    工作機械

    工作機械は、CNCマシンの基本コンポーネントの1つです。原材料を完成品に変換する操作を実行するコンポーネントです。工作機械はMCUによって制御されます。工作機械は前方、上方、下方などに移動します。したがって、ワークピースから材料を少しずつ取り除きます。スピンドル速度はどのくらいにする必要がありますか、クーラントはいつオン/オフする必要がありますか、送り速度はどのくらいにする必要がありますか?これらのパラメータはすべて、オペレータによってコードの形式で指定されるため、工作機械はそれに応じて動作します。

    駆動メカニズム

    駆動機構は、駆動モーターとフィードバック機構を備えたボール親ねじ構成で構成されています。 MCUはモーターに回転するように信号を送り、これにより、駆動モーターに接続されているボール親ねじが回転します。加工用のワークを載せるテーブルスライドを親ねじに取り付けます。したがって、親ねじが回転すると、それに応じてテーブルスライドが前後に移動します。親ねじの端にフィードバック機構が配置され、MCUに変更について信号を送ります。これにより、テーブルスライドの動きの精度が向上します。

    ディスプレイユニット

    これは、入力、出力、およびその他の有用なシステム情報と設定を表示するモニターです。

    CNCマシンの動作

    CNCマシンの動作手順は次のとおりです。
  • オペレーターはGコードとMコードをCNCコントローラーに入力し、プロセスを開始します。
  • このプログラムは、マシンコントロールユニットによって処理されます。
  • 次に、MCUは工作機械とダイブメカニズムに位置を取るように指示します。
  • 次に、入力されたプログラムに従ってワークピースが加工されます。
  • フィードバックシステムはMCUにフィードバックを提供します。
  • MCUは、プログラムに応じてさまざまなコンポーネントのオン/オフも切り替えます。
  • MCUは、ディスプレイを介して出力またはフィードバックをオペレーターに送信します。
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    CNCマシンの種類

    さまざまなタイプのCNCマシンは次のとおりです。
  • CNCフライス盤
  • CNC旋盤マシン
  • CNCルーター
  • CNCプラズマカッター
  • CNC放電機
  • CNCフライス盤

    CNCフライス盤は従来のフライス盤に似ていますが、自動であり、従来のフライス盤よりも正確です。
    HafeezJD、CC BY-SA 4.0、ウィキメディアコモンズ経由
    CNCフライス盤は、フライス盤が実行するすべての操作を実行できます。 CNCフライス盤は床面積が大きく、高価です。

    CNC旋盤マシン

    CNC旋盤は自動旋盤と言えます。 CNC旋盤は、旋盤、テーパー旋削、穴あけ、溝入れ、ローレット加工、および旋盤で実行できるほとんどすべての操作を実行できます。
    Mike Zielinski、CC BY-SA 4.0、ウィキメディアコモンズ経由

    CNCルーター

    CNCルーターはハンドヘルドルーターのアップグレードです。鋼、アルミニウム、発泡体、プラスチック、真ちゅうなどの材料を切断できます。ほとんどのルーターは3軸(X、Y、Z)で加工できます。また、4、5、6軸のCNCルーターが市場に出回っています。 。
    Rickwashburn1、CC BY-SA 4.0、ウィキメディアコモンズ経由

    CNCプラズマカッター

    CNCプラズマカッターは、プラズマトーチを使用して金属を溶かして切断します。通常、金属板の切断に使用されます。鋼などの重金属を簡単に切断できます。これらのマシンはCNCルーターに似ていますが、2軸のみに制限されています。
    Zgyricky、CC BY-SA 4.0、ウィキメディアコモンズ経由

    CNC放電加工機

    この機械は、電気火花を使用して金属を溶かし、それを機械加工します。この場合のツールは電極です。工具とワークの間に隙間があります。誘電性流体は、ギャップを連続的に通過します。プロセス全体はコンピューター制御されています。

    CNCレーザー切断機

    CNCレーザー切断機はCNCプラズマに似ていますが、プラズマの代わりにレーザービームを使用してワークピースを切断する点が異なります。それらは一般的に金属、木、プラスチックの切断に使用されます。
    S zillayali、CC BY 3.0、ウィキメディアコモンズ経由
    CNCレーザーは、切断するワークピースの材料に応じてレーザーの強度を調整できるため、ある程度の柔軟性があります。

    CNCマシンの利点

    CNCマシンを使用する利点は次のとおりです。
  • ワークの加工精度は非常に高いです。
  • CNCを使用して、より厳しい公差のコンポーネントを製造できます。
  • アイドル時間が短縮され、エラーが減少するため、生産率が高くなります。
  • ヒューマンエラーは大幅に削減されます。
  • 機械加工プロセスを完了するのに必要な時間は比較的短いです。
  • これらのマシンは、精度が高いため信頼性が高くなっています。
  • 生産性の向上。
  • 大規模生産に最適です。
  • プログラムは保存でき、後で実行できます。
  • ダウンタイムがほとんどなく、24時間使用できます。
  • 複雑な設計を最短時間で高精度に作成できます。
  • CNCマシンの制限

    • CNCマシンの主な制限要因は、非常に高価であるということです。
    • これらのマシンはビルドが複雑です。
    • かなりの床面積が必要です。
    • CNCで使用される制御システムは高価です。
    • CNCは複雑な構造であるため、メンテナンスコストが高くなります。

    CNCマシンの使用

    CNCマシンのアプリケーションは次のとおりです:
  • これらは、シャフト、歯車、正方形のジョブ、丸みのあるジョブ、長方形のジョブ、ねじ山のジョブ、テーパーのあるジョブ、フライス盤のジョブ、穴あけ、溝の作成などに使用されます。
  • 金属板を切断するための製造業で使用されます。
  • CNCマシンは、木材産業でも広く使用されています。
  • CNCマシンはワークピースへの彫刻にも使用されます。
  • CNCマシンに興味があり、動作、Gコード、Mコードなどについてさらに詳しく知りたい場合は、こちらをチェックしてください(*スポンサーなし):Titans of CNC

    これがCNCマシンの概要です。この投稿が気に入った場合や提案がある場合は、コメントでお知らせください。

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