数値制御 (CNC) 加工は、多くの業界が製造プロセスに組み込んでいる製造プロセスです。CNC マシンを使用すると生産量を増やすことができるためです。また、手動操作の機械よりも幅広い用途に使用できます。
CNC プロセスの操作は、フィールド オペレータがレバー、ボタン、ハンドルを介して加工ツールのコマンドを指示し、誘導する必要がある手動加工の制限とは対照的であり、それを置き換えるものです。傍観者にとって、CNC システムは通常のコンピューター コンポーネントのセットに似ているかもしれません。
CNC加工はどのように行われるのでしょうか?
CNC システムが起動されると、必要な加工寸法がソフトウェアにプログラムされ、対応するツールや機械に割り当てられ、ロボットと同じように、割り当てられた寸法作成タスクが実行されます。
CNC プログラミングでは、デジタル システムのコード ジェネレーターは、エラーの可能性はありますが、メカニズムが完璧であると想定することがよくあります。CNC マシンが複数の方向に同時に切断するように指示されている場合、エラーが発生する可能性が高くなります。CNC 内のツールの配置は、パート プログラムと呼ばれる一連の入力によって概説されます。
CNCマシンを使用し、パンチカードを通してプログラムを入力します。対照的に、CNC 工作機械のプログラムはキーパッドを介してコンピュータに入力されます。CNC プログラミングはコンピュータのメモリに残ります。コード自体はプログラマーによって作成および編集されます。したがって、CNC システムは幅広いコンピューティング機能を提供します。最も重要なことは、コードを変更することで更新されたプロンプトを既存のプログラムに追加できるため、CNC システムは決して静的ではないということです。
CNCマシンプログラミング
CNC 製造では、機械は数値制御によって操作されます。数値制御では、オブジェクトを制御するソフトウェア プログラムが指定されます。G コードとしても知られる CNC 加工の背後にある言語は、速度、送り速度、調整など、対応する機械のさまざまな動作を制御するために使用されます。
基本的に、CNC 加工では、機械機能の速度と位置が事前にプログラムされ、人間の介入をほとんどまたはまったく行わずに、ソフトウェアを通じて繰り返し予測可能なサイクルで実行されます。CNC 加工中に、2D または 3D CAD 図面が作成され、CNC システムで実行できるようにコンピュータ コードに変換されます。プログラムを入力した後、オペレーターはそれをテスト実行して、コーディングに誤りがないことを確認します。
これらの機能のおかげで、このプロセスは製造業のあらゆる分野で採用されており、CNC 製造は金属やプラスチックの製造において特に重要です。使用される加工システムの種類と、CNC 機械プログラミングによって CNC 製造を完全に自動化できる方法については、以下をご覧ください。
オープン/クローズドループ加工システム
CNC 製造では、位置制御は開ループ システムまたは閉ループ システムによって決定されます。前者の場合、信号は CNC とモーターの間を単一方向に流れます。閉ループ システムでは、コントローラーはフィードバックを受信できるため、エラー修正が可能になります。したがって、閉ループシステムは速度と位置の不規則性を補正できます。
CNC 加工では、通常、動きは X 軸と Y 軸に向けられます。次に、ツールは、G コードによって決定された正確な動きを再現するステッピング モーターまたはサーボ モーターによって位置決めおよびガイドされます。力と速度が最小の場合、プロセスは開ループ制御で実行できます。それ以外のすべてについては、金属製品などの製造プロセスに必要な速度、一貫性、精度の閉ループ制御が必要です。
CNC加工は全自動です
今日の CNC プロトコルでは、事前にプログラムされたソフトウェアによる部品の製造はほとんどが自動化されています。コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用して特定の部品の寸法を設定し、次にコンピュータ支援製造 (CAM) ソフトウェアを使用して実際の完成品に変換します。
特定のワークピースには、ドリルやカッターなどのさまざまな工作機械が必要になる場合があります。これらのニーズを満たすために、今日の機械の多くは、いくつかの異なる機能を 1 つのユニットに組み合わせています。
あるいは、ユニットは複数のマシンと、パーツをあるアプリケーションから別のアプリケーションに移動する一連のロボットで構成されますが、すべてが同じプログラムによって制御されます。段取りに関わらず、CNC加工なら手作業では難しい部品生産の標準化が可能です。
さまざまな種類の CNC マシン
最も初期の CNC マシンの歴史は 1940 年代に遡り、当時、既存のツールの動作を制御するために電気モーターが初めて使用されていました。テクノロジーが進歩するにつれて、これらのメカニズムはアナログ コンピューター、そして最終的にはデジタル コンピューターによって強化され、CNC 加工の台頭へとつながりました。
CNCフライス盤
CNC ミルは、さまざまな距離にわたってワークピースをガイドする数値および英数字の合図で構成されるプログラムを実行できます。フライス盤のプログラミングは、G コードまたは製造チームが開発した独自の言語に基づいて行うことができます。基本的なフライス盤は 3 軸システム (X、Y、Z) で構成されていますが、ほとんどのフライス盤には 3 軸があります。
旋盤
CNC技術のおかげで、旋盤は高精度かつ高速で切削することができます。CNC 旋盤は、通常の機械バージョンでは実現が難しい複雑な加工に使用されます。一般に、CNC フライス盤と旋盤の制御機能は似ています。CNC フライス盤と同様に、旋盤も G コード制御または旋盤用のその他のコードを使用して実行できます。ただし、ほとんどの CNC 旋盤は X 軸と Z 軸の 2 つの軸で構成されています。
CNC マシンは他の多くのツールやコンポーネントを取り付けることができるため、ほぼ無制限の種類の製品を迅速かつ正確に製造することができます。たとえば、ワークピースにさまざまなレベルや角度で複雑な切断を行う必要がある場合、CNC マシンを使用するとすべてを数分で行うことができます。
機械が正しいコードでプログラムされている限り、CNC 機械はソフトウェアによって指示された手順に従います。すべてが設計図に従ってプログラムされていると仮定すると、プロセスが完了すると、詳細と技術的価値を備えた製品が完成します。
投稿日時: 2022 年 4 月 25 日