CNCマシンの歴史と進化

今日のコンピューターの利点は非常に多様であり、写真の書き、描画、編集、ビデオの再生、研究データの分析、科学、産業、ビジネスの問題を解決するためのプログラムの運用を支援するツールとして始まります。

私たちは、コンピューターシステムによって制御されるゲームデバイスに長い間精通してきました。産業部門では、コンピューターが高精度（たとえば、金属産業の多目的マシンであるCNCなど）で生産機を制御するために使用されているため、さまざまなさまざまな金属工業製品を見つけることができます。手動で行われれば難しい。

CNCマシンの進化

の誕生 CNC（コンピューター数値制御）マシン 米国空軍を代表してマサチューセッツ工科大学からジョン・ピアジョンによって開発された1952年にさかのぼります。もともと、このプロジェクトは、特別で複雑なワークピースを作ることを目的としていました。

当初、CNC加工デバイスには、高コストと大規模なコントロールユニットの量が必要でした。 1973年、CNCマシンは依然として非常に高価であったため、このテクノロジーへの先駆的な投資の勇気を持っている企業はほとんどいませんでした。 1975年から、CNCマシンの生産が急速に発展し始めました。この開発は、コントロールユニットの体積がよりコンパクトになるように、マイクロプロセッサの開発によって推進されました。

現在、CNCマシンはほぼすべてのフィールドにあります。これらのツールを使用する教育と研究の分野から、多くの人々の日常生活では広く使用されていないさまざまな有用な研究結果が作成されています。

直接数値制御

次の開発は、DNC（直接的に制御された）マシンとして知られています。これは、大規模な産業の大量生産のためにより統合されています。開発の開始時に、CNCマシンは比較的まれで非常に高価でしたが、現在、製造業でのCNCマシンの使用がより広くなっています。これは：

● 生産品質の需要

● 生産性の需要

● 機械の価格は安くなっています

CNCマシンの指数成長

1973年、CNCマシンは依然として非常に高価であったため、このテクノロジーへの先駆的な投資の勇気を持っている企業はほとんどいませんでした。 1975年から、CNCマシンの生産が急速に発展し始めました。この開発は、コントロールユニットの体積がよりコンパクトになるように、マイクロプロセッサの開発によって推進されました。

その使用において、CNCマシンは、教育、製造業、研究の両方で、ほぼすべての分野で見られます。これらのツールを使用すると、多くの人々の間で日常生活では広く使用されていないさまざまな有用な研究結果が生成されます。

手動で半自動的に駆動される従来の工作機械と比較して、CNCマシンには次のようないくつかの利点があります。

● 正確な

● 生産的

● 柔軟性

● 正確な

CNC工作機械を使用することにはいくつかの利点があります。つまり、生産性の高い、高度な出来事の精度、均一な製品品質、CAD/CAMソフトウェアなどの追加ソフトウェアと組み合わせることで、CNCマシンの使用がより効果的になります。より短く、生産能力は高く、劣等製品の製造コストです。

この場合、制御システムのコンピューター関数はソフトウェアに強調されています。ソフトウェアアプリケーション今日広く使用されているマシン上の制御システムの一部として、CAD/CAMシステムを備えたソフトウェアです。

このソフトウェアには、CAD（コンピューター支援設計）画像設計とCAM（コンピューター支援製造）画像デザインの2つの主要な部分があります。 CADドローイングデザインには、幾何学的なサイズと形状を含む製品図面が含まれていますが、カム描画デザインは、フィードプロセス、ツールパス、マシンのセットアップなど、プロセスまたはメソッドに関連するその他のものに関する設計の形式です。 CADプロセスで描画されます。

CNCマシンとCAD/CAMを組み合わせると、CAD/CAMマシンを使用すると、オペレーターがワークピースを描画するだけで、結果がコンピューターまたはディスケットに保存されるため、より効果的です。

ワークピースの図面が作成された後、オペレーターは図面を再度見て、シミュレーション形式で実行することができ、図面にエラーがある場合は、実際のマシンで実行する前に最初に識別できます。これは、製品の製造のエラーを防ぐことを目的としています。それとは別に、作成された（保存）プログラムは繰り返し使用できます（大量生産用）。

さまざまな種類のCNCマシンを理解する

中規模および大規模な産業では、生産プロセスをサポートするためにCNCマシンを使用することがよくあります。大まかに言えば、CNCマシンは2つのタイプに分割されています。

● CNC旋盤

● CNCミリングマシン

CNC旋盤

CNC旋盤 2つに広く分類されています。

● TU CNC旋盤（トレーニングユニット）

● PU CNC旋盤マシン（生産ユニット）

両方のマシンには同じ動作原理がありますが、2種類のマシンを区別するのは、フィールドでの使用です。 CNC TUは、EPS（外部プログラミングシステム）を備えたCNCのプログラミングと運用の基本トレーニングに使用されます。

トレーニングユニットタイプのCNCマシンは、比較的柔らかい材料での軽作業にのみ使用できます。一方、CNC PUマシンは大量生産に使用されるため、このマシンには、油圧作業原則、チップ除去などを適用する自動開口システムなどの追加アクセサリが装備されています。

CNCミリングマシン

CNCミリング機 また、2つに広く分類されます。

● TU CNCミリングマシン

● PU CNCミリングマシン

それはどのように機能しますか 

CNCは、産業界の自動制御に使用されるマシンです。このマシンは、使用される他のマシンのパフォーマンスを制御するために機能します。 NC/CNC（数値制御/コンピューター数値制御）は、製造機器を示すために使用される用語です。たとえば、旋盤、製粉など。コード命令n、g、f、tなどを読み取ることができるコンピューターベースの数値制御。これらのコードは、作られて操作するワークピースのプログラムに従って動作するようにCNCマシンに指示します。 CNCマシンを使用すると、製品の精度は1/1000 mmを超えることが保証され、まったく同じ結果と高速加工時間がある質量製品処理が保証されます。

この場合、CNC関数は、従来の工作機械でのオペレーターの作業を置き換えます。たとえば、ツールの設定作業や、切断する準備ができるまでノミの動きを調整し、動きや動きを初期位置に戻すなど。

同様に、切断条件（切削速度、飼料速度、切断深さ）の設定と、ツールの変更、送電容量の変更（メインシャフトの回転数）、メインシャフトの回転方向など、その他の設定関数、クランプ、クーラントの設定など。

CNC機械工具には、ワークピースを正確に作成できるさまざまな切削工具が装備されており、数値的に誘導された補間を実行できます（数字に基づいて）。 CNCオペレーティングシステムパラメーターは、適切なソフトウェアプログラム（ソフトウェアロードプログラム）を介して変更できます。 CNCは金属産業で広く使用されています。

この状態では、CNCを使用して、工作機械と金属切断の機械システムを制御します。したがって、金属切断機によって生成される金属片がCNCマシンによって制御される可能性があります。現在、CNCマシンテクノロジーを自動化プロセスとして使用するのは金属産業だけではありません。

最近、CNCマシンは非常に驚くほど発展しているため、以前は人間の労働を自動機械に使用していた工場業界を変えました。 CNCマシンの開発により、複雑なワークピースを大量に簡単に作成できます。これまでのところ、熟練した工作機械オペレーターによって行われたとしても、手動機械工具を使用して精密機械用のコンポーネント/スペアパーツを作成することは簡単ではありません。

ソリューションには長い時間がかかります。同じ良質で、短時間で大量のコンポーネントを作るという消費者の需要がある場合、もちろん、手動ツールを使用することは困難です。さらに、注文されたワークピースの形状がより複雑な場合、短時間で完了することはできません。

経済的には、製品のコストは高価であり、市場価格との競争が困難になります。

短時間で大量に正確で同様に良質のワークピースを望んでいる消費者の需要は、CNC（コンピューター数値制御）の工作機械、つまりコンピューターを介して実行および制御されるプログラミングを介して動作できるマシンで作業しやすくなります。 。

CNCマシンは、既存のコンピューターを介して最初にプログラムされた後、自動的または半自動的に動作できます。問題のプログラムは、以前に計画または設計された作業オブジェクトを作成するためのプログラムです。ワークがCNCマシンで実行または機械加工される前に、プログラムがワークピースの望ましい形状と実際に一致し、実際にCNCマシンで実行できるように、プログラムを繰り返し確認することが最善です。

このチェックは、マシン上のモニター画面を介して行うことができます。または、モニターを介してチェック機能がない場合は、ミリングチゼル/フェイクホルダーにインストールされたプロッターを介して実行することもできます。プログラムが実際に計画通りに実行された後、CNCマシンによって実行/実行されます。

CNCマシンの操作

一般に、CNCマシンを操作する方法は、各マシンのインストルメントパネルで使用可能なボタンを介して数値コマンドを入力することです。 CNCマシンの各タイプには、マシンを作成する工場によると、独自の特性があります。ただし、一般に、CNCマシンの操作方法の特性は、2つの方法で実行できます。

A.絶対システム

このシステムでは、参照として使用される切削工具を配置するための開始点は、マシン操作プロセス全体で有効な参照ポイントを設定することです。旋盤の場合、基準点はワークピースの軸（中心）に配置され、最後に機械加工されます。

一方、粉砕機では、参照ポイントが作業するワークピースの両側の間のミーティングポイントに配置されます。

B.増分システム

このシステムでは、参照として使用される初期配置ポイントは、最後に記載されている実際のポイントに従って常に移動します。旋盤とフライス機の場合、同じ方法が適用されます。ワーク処理プロセスの動きが終了するたびに、切削工具の動きのエンドポイントは、次の段階での切削工具の動きの出発点と見なされます。

さまざまなレベルの難易度を持つさまざまな工業製品の必要性の高まりに沿って、CNCマシンのさまざまなバリエーションが開発されています。これは、高いレベルの困難を伴う仕事の種類のニーズを満たすことを目的としています。以下は、CNCマシンのさまざまなバリエーションを示しています。

プログラミング言語

プログラミング言語は、文字、数字、シンボルを使用して、1つのブロックでコマンド形式です。 CNC工作機械には、マシンコントロールユニット（MCU）と呼ばれるコンピューターデバイスがあります。このMCUは、作業オブジェクトの形状に応じてコード言語を軸の動きの形に変換するように機能します。

CNC工作機械の言語コードはGおよびMコードとして知られており、これらのコードはISOまたは他の国際機関によって標準化されています。 CNC工作機械でのコードレター、数字、および記号の適用は、使用される制御システムとマシンの種類によって異なりますが、原則は同じです。

したがって、さまざまなタイプのCNC工作機械の操作には、大きな違いはありません。たとえば、EMCO制御システムを備えたCNC工作機械では、コードがDIN標準に入力されます。

このコード言語は、マシンとオペレーター間の通信媒体として、つまり、マシンが理解できるようにデータ操作を提供することです。プログラムデータをマシンのメモリに入力すると、キーボードまたは他のデバイス（ディスケット、カセット、およびRS-232ケーブルを介して）で実行できます。

CNCマシンの将来は何ですか？

情報技術の開発により、将来的には、スキャンを介して読み取り、CNCマシンに接続されたPCで解釈される手動作業図面からCNCマシンの入力が発生する可能性があります。

スキャン読み取りの結果は、PC上のソフトウェアによってCAD/CAMの形でシミュレーションプログラムに処理されます。次に、シミュレーション結果は、ワークを作成するために実行される準備ができているCNCマシンプログラムに実行されます。

結論

CNCマシンの進化の歴史は確かに魅力的です。現在、マシンは、効率と能力のために、多くの産業や分野の不可欠な部分でした。あなたのビジネスが生産性を向上させるという目標を持っている場合、高品質のCNCマシンに投資することほど良いことはありません。

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