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CADCAMについて
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| ■解説と言う程ではありませんが・・・ このサイトでは、CADCAMと言う言葉がよく使われています。 CADソフトは、最近では一般の方でも使用する方も多いと思いますが、CAMソフトは、そう無いと思います。 CADソフトって何?、図形を描くソフトだけど、ペイントやフォトショップと何が違うの? 使わない人には、良くわからない事もありますよね。 主に、設計、デザイン、製造、などのモノ作りに関連している職種で使用される事が多いでしょう。 CADソフトは、昔はかなり高額なソフトだったようですが、今では、高機能のフリーソフトなどもあります。 何百万円もする3D-CADで出来ない(大変な)事が、数十万円のCADソフトでは、10分で完了、 などと言う事もありました。CADを選定する基準って何ですか? 価格の問題? 客先との兼ね合いで? と、お財布や各業界、その他、大人の事情なども絡んできますからね〜。 人気のあるソフトはやっぱり良いソフトなの?、何で人気(売れてる)があるの? そんなに沢山の機能は自分に必要なの?、自分の業務にはそのソフトじゃないとダメなの? お客さんと同じCADじゃないとダメなの?、ネイティブデータじゃないとダメなの? 低価格のCADの方が使いやすく、性能も良いので、それでモデリングして、IGES等で出力して、 それをハイエンドのCADに読み込んで、保存して、ネイティブデータですって、いいの? じゃCAMに渡す時はデータはどうするの?、などなど・・・ありますよね〜。 ■用語の意味などは CADとは、Computer Aided Designの略で、コンピュータを利用して設計などを行うことです。 CAMとは、Computer Aided Manufacturingの略で、コンピュータの支援によって、製造や生産を行う。 CAEとは、Computer Aided Engineering 開発,設計,製造工程等をコンピュータで支援、構造解析など CADCAMシステムとは、CADとCAMが統合されたシステム などがあります。 ■コンピュータ上で画像の表現をする方法として、ラスタ、ベクタと言う表現があります。 ラスタ画像は、点(ピクセル)で表現する。写真、絵画、お絵かき、などに向いている - ペイント系 ベクタ画像は、線や円を図形単位、頂点などの座標データで扱う。線画,、図面 - ドロー系 ペイント系ソフトは、図を拡大して行くとギザギザが目立って来ますが、 ドロー系ソフトは、拡大、拡大としていってもギザギザになりません。 テレビの映像で、カラーボードで人物などを表現しているマスゲームなどは、点として表現されてますね。 CADソフトで描いた図形は、保存の際に、ビットマップ(BMP)などの画像ファイルで保存する事が可能ですが、 ペイント系ソフトで描いた図形などをベクタデータにするには、ラスタ、ベクタ変換ソフトなどを使用して、 ベクタデータに変換します。データを補正、補間などの処理をして変換するので、ソフトによっては、 思ったように上手く変換できないものもあります。そしてDXFなどで出力して、他CADで読み込みます。 このラスベク変換ソフトは、CADのオプションや別途単体で購入等になっているソフトが多いようです。 ラスベク変換ソフトには、製品版ソフト以外にも、フリーソフトなどもあります。 ペイント系ソフトには、Windows付属のペイントやAdobe社のフォトショップ、GIMP ドロー系ソフトには、Adobe社のイラストレーター、CADソフトもドロー系ソフトの部類に入るようです。 ■CADCAMの流れを一例として、簡単に説明しますと、 ●CADソフトで図面データやモデリングデータを作成します。 ●CADデータをCAMソフトに取り込んで、加工条件設定、計算、NCデータ出力 ●マシニングセンターなどの加工機へ送信、転送して加工する。 と言う流れがあります。 ■CAMソフトには、金型加工用に最適化されているものやワイヤー、レーザー用の製品など多種多様です。 現在は、主に、2軸、2.5軸、3軸、5軸などの加工機に対応しいてるソフトが多く使われているようです。 また、対話型などのタイプは、加工機と一体になっているものが多くあります。 価格などは、フリーソフト〜〜機能豊富なそれなりの金額の製品版などリリースされています。 ■工作機械、加工機械など ここでは、マシニングセンター、MC(Machining Centers)について少し解説致します。 すごく簡単に言いますと、イメージ的には、フライス盤にCNC数値制御装置やATC・自動工具交換装置などが付いている工作機。立形MCは、主軸が垂直で加工物の上面を加工します(主軸工具やテーブルが上下)。 横形MCは、主軸が水平(横向き)に付いている。イメージは旋盤見たいな感じ? ただし回転するのは、工具主軸で、加工物ではない。 マシニングと呼ばれている製品には、10万円程度で購入できる加工機や〜千万、〜億などと幅広くあります。 高速に回転する主軸を搭載しているものやリニアモータ駆動、5軸複合機など、高品質、高精度やリードタイム短縮に伴って、日々マシニングセンターも進化し続けています。 個人で購入してホビー、趣味の工作で利用している方や、高速で高精度を必要とする製造業まで、今では、モノ作りの現場には欠かせない工作機械となっています。 ちなみに、ATC (自動工具交換装置)とは、意味もそのまんま、NCデータの命令などによって、自動で工具を交換してくれる装置です。加工の最に、最初に工具などの設定をしておけば、作業者がエンドミルの径を変えて加工するなどの時に、いちいち、付けたり、外したりの作業が無くなるので、夜間などの人がいない時にも、自動で工具を交換してくれ、自動化には無くてはならない機能でしょう。 NCデータ、NCプログラム、NC言語に付いては、後に少し、解説致します。 ■マシニング製造・販売・取り扱いのメーカー ここでは大型の工作機ではなく、小型の製品をご紹介します。 小型CNCフライス・小型マシニング・小型モデリングマシンと言われている製品 ●オリジナルマインド社。小型CNCフライスの組み立てキットや、工作機械をCNC化する基板や部品も。 価格も99,800円〜とリーズナブル。PRX 1510が人気のようです。 私の友人はこちらのマシンで、ロボットのサーボカバーやケース等、色んな部品を趣味で製作しています。 ●ローランド ディー. ジー. Roland.D.G。 MODELA・MDXシリーズなど。10万円台〜 ●株式会社ミマキエンジニアリング。 NC-5K / NC-5SK ・ MEシリーズ ■NCデータ、NCプログラムについて NCとは、Numerical Control、数値制御の意味。NC加工とは、工作機械の制御を数値制御で行う加工。 NCデータとは、GコードやMコード、その他の命令で、文法に従ってプログラミングされたデータで、 X,Y,Zなどの位置、経路、主軸の回転、送り速度、工具交換、他などの情報が記述されています。 簡単に言うと、Xに100、Yに-150、移動して、Zは-10下げて、回転数は・・・、移動速度は・・・など。 NCデータは、人間が位置や交点を計算して加工機に直接、手打ちで入力したり、加工機に付いている 対話型、現在はCAMソフトと言った、パソコンやワークステーション上で動作するものも多くなっている。 また、GコードやMコードなどのNCデータの文法は、数値制御装置メーカーや工作機械によって、若干、 違っていたりする場合が有りますので、工作機械マニュアルなどで良くご確認下さい。 初期のNCの加工では、紙テープやパンチカード等に開けられた穴を機械が読み取って加工がされていた。 それがフロッピーになり、今は、加工機のメモリやハードディスクにデータを転送したり、 また、LANやデータサーバ、DNCソフトの使用、３次元などの大容量データを高速に転送、送信出来るように なっています。一般的なDNC運転は、パソコンと加工機をケーブル（RS-232C）で接続し、DNCソフトを 使用して、データを送信しながら機械を動かして加工します。 ■NCコードについて NCコードは、C言語などのような言語に比べ、そう多くの命令はありません。 Gコード Mコード X・Y・Z・A・B・Cコード Fコード Sコード Tコード ・・・他 などがあります。が、ここでは詳しい解説はいたしません。普段使う命令は、大凡限られます。 ●サンプルのNCデータ また、コードについては、数値制御装置メーカーなどによっての違いなども有りますので、ご確認下さい。 ファナック 三菱 MELDAS オークマ シーメンス ハイデンハイン などのメーカーがあります。 機械はどんどん進歩して、色んな事が出来ますよね〜。でも、それを動かすのは人間ですね〜。 でも、職人さんってすごいですよねぇ〜。 |
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