CNC機械加工について知っておくべきことすべて

コンピューター数値制御(CNC)が導入される前は、製造プロセスには多大な人的労力、不必要に長い生産期間、材料の浪費が含まれ、エラーが多発していました。今日、この技術は製造プロセスを大幅に改善しました。

CNC機械加工技術の導入により、高レベルの信頼性が提供され、反復プロセスがより自動化されます。しかし、CNC機械加工とは何ですか? CNC技術で作ることができる製品はどれですか? CNC機械加工はどのように機能し、どの材料を使用する製造プロセスで使用できますかCNCマシン

この記事では、CNC機械加工とは何か、およびプロセスに関連する基本的な概念について詳しく説明します。従来の製造に対するCNC製造の利点と、現代の製造に対するCNCの貢献について説明します。

CNCソフトウェアについても見ていきます。最後に、CNC機械工になるためのトレーニングを希望する個人に求められることを強調し、CNC機械加工の世界における将来のトレンドについて説明します。

機械技術者マスク工作員が入る

CNC機械加工とは何ですか?

略語CNCはの略ですコンピューター数値制御。 CNC機械加工は、コンピューター制御によってワークピースからカスタム形状の設計を作成することを含むサブトラクティブプロセスです。このプロセスは、製品を作るために材料を追加するのではなく、最初のピースから材料を削り取ることによって製品が製造されるという点で減法です。

CNC機械加工は、ロボットによって行われる製造プロセスとして説明できます。このプロセスにより、オペレーターが継続的に立ち会う必要なしに機械を自動的に実行できるため、生産性を向上させることができました。

CNC機械加工の歴史は何ですか?

CNCの前身は数値制御(NC)、プロセスです製造技術者協会による説明「第二次産業革命の始まりと、機械と産業プロセスの制御が不正確な草案から精密科学に移行する時代の到来を示すものとして」。

CNC機械加工は、パンチテープベースの技術として始まりました。1940年代と1950年代1960年代にアナログおよびデジタル技術に急速に進化する前に。

ジョン・T・パーソンズCNC機械加工の父と考えられています。彼は数値制御を開発しました。これは、CNC機械加工の基礎となる原理です。しかし、パーソンズの前でさえ、機械加工技術が発明されましたその後、1952年に、リチャードケッグはマサチューセッツ工科大学(MIT)と共同で、最初のCNCフライス盤を開発しました。

CNC加工の基本的な考え方は何ですか?

CNCがどのように機能するかを理解するには、いくつかの基本的な概念を理解する必要があります。

数値制御

これは、工作機械の自動制御を意味します。これらの工作機械はフライス加工溶接機、グラインダー、ウォータージェットカッター、および油圧プレス機

デスクトップCNC加工

これらはCNCのミニマリストバージョンであり、ワックス、フォーム、プラスチックなどのより柔らかい素材での作業に適しています。このタイプの機械加工では、主に愛好家によって、より小さなバージョンのCNCマシンを使用してより小さな製品を製造します。

カム

コンピューター支援機械加工または製造(CAM)は、ソフトウェアを使用してCNCマシンを実行するためのコードを作成します。 CAMシステムを使用するには、次の3つが必要です。

  1. 1つ目は、移動する必要のある方向についてマシンに指示するソフトウェアです。
  2. また、指示を受けることができるマシンが必要です。
  3. 最後に、命令をマシンが理解できる言語に変換するための後処理機能が必要です。

NCコード

これは、CNCマシンがNCコード(一般にGコードと呼ばれる)をすばやく理解して実行するために設計された、基本的でありながら独自のコンピューター言語です。これは、プログラマーが機械に何かを製造する方法を教えるために使用する言語です。

ポストプロセッサ

ポストプロセッサは、あるCNCマシン用に記述されたGコードを、別のCNCマシンで理解して実行できるコードに変換するトランスレータです。

CNC機械加工はどのように機能しますか?

CNCマシンは、マシンに接続された小さなキーボードを使用して、ソフトウェアにプログラムされた命令をコンピューターに供給することによって動作します。次に、CNCシステムは、ロボットと同様の方法でこれらのプログラムされたタスクを実行します。

CNCマシンの種類は何ですか?

さまざまなCNCマシンがさまざまな目的を果たします。最も一般的なタイプのCNCマシンには、ミル、旋盤、ルーター、プラズマカッター、LaserJetカッターがあります。さまざまなタイプのCNCマシンの例とその機能をもっと見ることができますここに

CNCマシンは何を作ることができますか?

CNCマシンは、金属、プラスチック、フォーム、木材など、さまざまな材料からさまざまな製品を製造できます。材料を切断できる限り、CNCマシンで製品を製造するために使用できます。 CNC金属旋盤丸棒、ねじ山、外円の加工に使用できます。 CNCフライス盤は、表面、キー溝、およびその他の不規則な形状の処理に使用できます。掘削機は穴を開けることがあります:ここに

CNCソフトウェア

CNCソフトウェアは、CNCマシンが読み取ることができるGコードを書き込むアプリケーションパッケージです。このソフトウェアはコンピュータ支援製造(CAM)またはコンピューター支援設計(CAD)。このソフトウェアは、CNCマシンの数値制御を担当します。 CNCマシンのコンピュータプログラムが解釈できるデザインを作成するのに役立ちます。

さまざまなタイプのCNCソフトウェアには、特定の用途があります。

コンピューター支援図面(CAD):これは、2Dおよび3Dの設計と技術文書を作成するために使用されます。

コンピューター支援製造(CAM):ユーザーがブランチで作業を設定して、ワークフロー、ツールパス、切削シミュレーションなどの複数のタスクに対応できるようにします。

コンピューター支援エンジニアリング(CAE):プログラムは、前処理、分析、および後処理の各段階で開発プロセス全体で使用されますか。

CNC加工の長所と短所は何ですか?

他の技術と同じように、CNC機械加工には特定の長所と短所があります。それらのいくつかを以下で見ていきます。

CNC加工の利点

CNC機械加工は、人件費を削減するという点で、従来の製造に比べて大幅なコスト上の利点があります。これにより、製造時の許容誤差が大幅に減少します。さらに、均一な出力を一貫して提供できるため、大量生産がこれまでよりもはるかに簡単になります。

CNCはまた、設計の柔軟性を提供し、ソフトウェアをすばやく再プログラムして、まったく新しい部品を作成したり、間違いを修正したりできるようにします。

CNC加工のデメリット

CNC機械加工の欠点は、初期設定コストです。企業はCNC技術を調達するためにローンを組む必要があるかもしれません。しかし、会社がCNC機械加工によって利益を増やすことができれば、その投資はすぐに回収できます。

CNC機械加工は、コンピューターの不可謬性を前提としています。これは、CNC機械加工システムを使用している一部の人々がエラーの可能性を見落としている可能性があることを意味し、障害が気付かれずにすり抜けやすくなります。ただし、適切なトレーニングを行うことで、これを軽減できます。

最後に、CNC機械加工はサブトラクティブプロセスであるため、廃棄物が発生し、環境に悪影響を与える可能性があります。それでも、CNCマシンでの製造によって生成された廃棄物を確実にリサイクルできるように、廃棄物管理プロセスを導入することができます。

現代の製造業におけるCNC機械加工はどの程度重要ですか?

CNC機械加工は、より高い効率と精度を提供することで新しい形の近代的な製造をもたらし、それによって従来の近代的な製造方法を大幅に改善しました。これは、CNC機械加工を使用する企業が労力と時間の面でコストを節約し、長期的に収益性を高めることを意味します。

CNCはまた、製造(金属シートの溶接、せん断、穴あけ、火炎切断)などのプロセスをより安全にしました。機械は柔軟性があり、再プログラムできるため、製造に理想的なオプションです。

CNCは3Dプリントよりも優れていますか?

3DプリントとCNC機械加工はどちらも製造方法です。それらの重要な違いは、CNC機械加工は減法プロセスであるのに対し、3D印刷は加法プロセスであるということです。つまり、前者はオリジナルのピースから材料を削って製品を作成し、後者は材料を追加して製品を作成します。

2つの方法のどちらが良いですか?それは、使用されている材料、部品の複雑さ、従業員のスキル、作成されているもの、および経済的考慮事項など、いくつかの要因によって異なります。したがって、ある方法は特定の仕事に優れている可能性があり、別の方法には優れていない可能性があります。

cncフライス盤機械工

CNCマシニストになる

将来のCNC機械工は、職業に就くためにある程度のトレーニングと教育を必要とします。

CNC機械工になるにはどのようなスキルが必要ですか?

CNC機械工少なくとも高校の卒業証書が必要ですまたは、専門学校からCNC固有のスキルを習得する前に、General Educational Development(GED)を使用します。 GEDは、米国またはカナダの個人が高校レベルの学力を持っているかどうかを判断するために使用される一連のテストです。

のような機関からの認定を受けているCNC機械工国立金属加工技術研究所(NIMS)、認証のないものよりも有利です。

CNCマシニストになるためのトレーニングはどこで受けられますか?

CNCマシンが従うプログラムを書く人はとして知られていますCNCプログラマー、製造現場での機械の運転に参加する人は、CNCオペレーター

CNCプログラマーになりたい場合は、通常、見習いとして、または正式な高等教育機関で多くの時間を費やします。 CNCオペレーターは通常、短期コースを修了し、仕事でほとんどの経験を積んでいます。

多くの学校が提供していますCNC固有のトレーニング。その中にはグッドウィン大学、「CNCオペレータースクール」と自称する機関であり、「学生が短期間に、柔軟なスケジュールで認定を受け、現場で働くことができるように設計されています」。

CNC機械加工は私のプロジェクトに適していますか?

CNC機械加工は用途が広く、その用途は航空宇宙、農業、建設、印刷、製造、軍事、輸送など多くの産業に及びます。したがって、プロジェクトで大量の一貫性、精度、効率が必要な場合は、CNCが最適です。

CNC機械加工の未来は何ですか?

のような技術として人工知能そして機械学習人気が高まるにつれ、CNCマシンの人気も高まることが期待されます。これらの洗練された機械が人間から仕事を奪うのではないかと心配する人もいるかもしれませんが、技術が向上すると、新しい分野でより多くの仕事が生まれるので、通常はそうではありません。

CNC機械加工の使用の急増は、従業員とメーカーの両方にメリットをもたらします。前者の場合、プロセスはそれほど難しくなく、安全性が向上します。後者の場合、効率化により利益が増加します。一方、顧客はより高品質の製品の恩恵を受けるでしょう。