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【新入社員でもわかる】NC工作機械とは?NC・工作機械の仕組みについて

本日は「NC工作機械とは?」をお話しします!

昨今は工場のIoT化への取組が盛んですよね。

弊社お客様からもよく、

生産設備(NC工作機械)の稼働監視、異常監視が急務なんです。

という言葉を聞きます。

NC工作機械は金属を取り扱う製造業様であればほぼ間違いなく利用されており、金属加工には必須の設備です。

ですが、普段製造現場でモノづくりをしていないと非常になじみの薄い言葉でもあります。日常生活ではほぼ聞きませんよね…。

なので、「NC工作機械」と聞いても、

NC工作機械って具体的にはどんな機械なんだろう。
多分いくつも種類があるんだろうな…。

こんな感じでよくわからないけど、思考だけがグルグルします。

前川

恥ずかしながら、これは少し前まで私が思っていたことです…

こんなお悩みを解決すべく、この記事ではしっかりとNC工作機械について解説をしていきたいと思います!

それでは本日もよろしくお願いします~!

目次

まずは工作機械について理解しよう!

NC工作機械を知る前に、「工作機械」についてまずはお話しします!

工作機械とは、

金属(もしくはそれに類する物)を工具で加工するための機械のことです。

  • フライス盤
  • 旋盤
  • 切削盤
  • ボール盤
  • 中ぐり盤
  • 放電加工機
  • ワイヤー放電加工機
  • マシニングセンター
  • 切断機

等があります。

それぞれ加工方法が違うので、用途に応じて使い分けます。

その他に良く聞くものとして、「プレス機」等は鍛圧機械、

「レーザー加工機」は板金機械、と呼ばれます!

NC工作機械って?

前川

NCがついたら具体的に何が違うの?

結論から申し上げますと「NCがついている=自動で加工してくれる」です。

NCとはNumerical Controlの略称で数値制御という意味です。
CSC(Computer Numerical Control)と呼ばれることもあります。

NC工作機械は「工作機械」+「NC装置」の組み合わせで作られています。

NC装置は、いわゆるコンピューターです。

わかりやすく表現すると、工作機械にコンピューターを取り付けて、機械の動きをコンピューターで制御できるようにしたもの、ということですね。

ちなみに、工作機械の動き方を指示するプログラムはNCプログラムと呼ばれます。

NC工作機械は、このNCプログラムに従ってモーターを動かし、金属加工を自動で行ってくれるのです。

穴をあけたり、切削する作業は人が行うと危険がつきもの。

また加工時間や品質も人によってばらついてしまいます。

NC工作機械は数値制御され、すべて自動で行ってくれるので、このような悩みを一挙解決してくれるのです。

NC装置について

図1

前川

NC工作機械は、「工作機械」と「NC装置」部分で製造元が違うことがあるんです。

図1は国内の代表的なNC装置メーカーです。

ファナックは国内シェアが7割以上あり、世界シェアでもトップです。

採用されている企業様も多いのではないでしょうか?

図1内の「採用している工作機械メーカー」を見ていただくと、NC装置メーカーとは別の企業名がほとんどですよね。

ファナックオークマのようにNC装置、工作機械共に自社製造しているケースもあります。

ちなみに海外メーカーではドイツのシーメンス等があります。

NC工作機械動作の仕組みについて

ここまでで、NC工作機械はNC装置、いわゆるコンピュータ付きの工作機械であることがざっくりとわかりましたね。

前川

NC装置から工作機械には様々な指令がでるんです!

図2

図2はNC工作機械の大まかな仕組みです。

全ての動作はCPUから指令されていることがわかります。

パソコンそっくりですね。

NC装置のCPUはメモリーからNCプログラムを読み込んで、

  • どの軸のモーターを
  • どの方向に
  • どれくらいの速さで
  • どれだけ回すか

を計算して、各軸のアンプに指令を出します。

その指令に従ってモーターが稼働し、加工を行います。

これがNC装置のメインの仕事です。

NC工作機械のOSについて

最近のNC装置にはWindowsが搭載されている機種が多くあります。

このWindowsは通常パソコンに搭載されているものとは位置づけが異なるので注意が必要です。

NC工作機械でのWindowsの役割は、

  • ネットワーク接続
  • USBメモリの利用
  • 各種パラメータ設定、描画

などに利用され、タッチパネルでの操作が主流です。

この操作部位を「操作盤」と呼びます。

作業者はこの操作盤を使い、NC工作機械の操作をすることができるんですね。

ちなみに、NC装置のメイン機能である「加工」に伴うモーターの制御などは「専用のリアルタイムOS」で制御を行っています。

まとめ

最後のまとめです!

NC工作機械は、

  • 工作機械+NC装置でできている
  • 金属を自動加工してくれる
  • CPUはメモリからNCプログラムを読み込み、アンプに加工の方法を指示している
  • 操作盤がついており、作業者は操作盤から各種設定が可能

です。

前川

NC工作機械について理解が深まりましたか?

これで会話の中で「NC工作機械」が出てきたときには、今までより理解度高く話を進めることができますね!

本日の内容は以上です!

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