1980年代、Shopbotのような先駆的な企業(yè)によって導(dǎo)入されたCNCルーターは、主に木材やプラスチックのような非金屬材料の切斷に使用される。今では多くの産業(yè)で部品の加工に使用されている。この記事では、CNCルーターとは何か、どのように機(jī)能するのか、切斷できる材料、展望などについて説明する。

CNCルーターとは？

CNCルーターは、コンピュータープログラムとコードによって制御され、フライス加工、穴あけ、彫刻、ルーティングに使用される機(jī)械である。CNCルーターは、主に木材を切斷するために使用されていましたが、現(xiàn)在ではプラスチック、発泡體、ガラス、軟質(zhì)金屬などを彫刻および切斷するために拡大しています。

CNCルーティングとCNCマシニングの比較

との主な違い CNC加工 とCNCルーティングは、材料能力と切削力である。 CNCマシニングは一般的に、CNCミルやCNC旋盤のような、より頑丈な機(jī)械を指す。CNCミルは、より硬い金屬を切削するために設(shè)計(jì)されており、速度が遅く、切削力が高い。しかし、CNCルーターは、主に木材、プラスチック、アルミニウムや銅のようないくつかの柔らかい金屬のような柔らかい材料を切斷するために使用されます。CNCルーターは速度が速く、切削力が弱い。下の表はその違いを示しています：

卓上CNCルーター

デスクCNCルーターは、従來のCNCルーターをより小型化したものである。大型のCNCルーターと基本的な機(jī)能は同じだが、小規(guī)模で、主にプラスチック、木材、軟質(zhì)金屬などの軽い素材に対応する。プロトタイピング、趣味、または予算とスペースが限られている小規(guī)模な生産に最適です。

CNCルーターの仕組み

CNCルーターを使って材料を加工するには、以下の手順に従ってください：

まず、CAD（コンピューター支援設(shè)計(jì)）ソフトウェアを使用して、切削したいデザインを作成します。デザインができたら、機(jī)械に付屬しているツールパス?プログラムに切り替えて、切削指示を作成します。これらの指示は、切斷工程でマシンをガイドする。次に、材料をカッティング?ベッドに固定し、作業(yè)中にしっかりと固定されるようにする。その後、正しいビットを取り付ける。CNCルータービットには様々な種類があります。最後に、ルーティング?プロセスを開始する。プログラムされた指示に従ってスピンドルが動き、3軸（X、Y、Z）に沿って切削し、設(shè)計(jì)を?qū)g行する。精度を上げるために必要な調(diào)整を行うため、プロセスをモニターしていることを確認(rèn)してください。

CNCルーターの主要コンポーネント

CNCルーターは、カッティングベッド、スピンドル、ドライブシステム、コントローラーの4つの主要コンポーネントで構(gòu)成されている。

ベッド とは、加工する材料を固定する平らで滑らかな面のことである。切斷する材料をベッドに載せ、クランプやネジ、接著剤などを使って固定する。

スピンドル は回転し、機(jī)械の平らな表面を越えて伸びる刃である。カッティングを行う機(jī)械の部品である。様々な速度で切削工具を回転させ、切削を行う。

駆動方式 CNCルーティングマシンが切削中に3軸（x、y、x、Zの3軸）で移動できるようにするためのコンポーネントで構(gòu)成されています。単一のユニットである駆動システムは、通常、モーターのベアリングと移動するためのメカニズム（ラックとピニオンのセットアップのような）を含んでいます。

コントローラー が駆動システムを制御する。材料を切斷する計(jì)畫がある場合、ポストプロセッサーを使用してファイルを幾何學(xué)コード（Gコード）の形式に変換し、コントローラにロードします。その後、コントローラはGコードを使用してドライブシステムを制御し、材料の切斷を?qū)g行します。

カット可能な素材

CNCルーターは様々な材料を加工することができる。ここでは、CNCルーターで加工できる一般的な材料を紹介します：

木だ： CNCルーターは、さまざまな種類の木材の切斷に適している。パイン、シダー、スプルースなどの針葉樹、オーク、メープル、ウォールナット、チェリーなどの広葉樹、ポリウッドや中密度ファイバーボードなどのその他。

プラスチック： CNCルーターは、多くの種類のプラスチックを切斷するのに有効である。透明、著色、つや消しのアクリル、PC、PVC、ABSM HDPEなどがある。

泡： 発泡體も、ポリスチレンやEVA発泡體など、カットできる素材のひとつだ。

ソフトメタル： CNCルーターは通常、金屬の切削には使用されませんが、適切な工具を使用すれば、アルミニウムや真鍮などの柔らかい金屬を扱うことができます。

CNCルーターの未來

將來、CNCルーターマシンは、高性能、多機(jī)能、カスタマイズ、インテリジェンス、グリーン化に向けて発展していくに違いない。

高性能： CNCルータを開発してきた當(dāng)社は、切削速度、生産効率、信頼性において、より高精度な加工を追求してきた。やがてCNCルータは、デジタルシミュレーションと最適化を駆使した機(jī)械構(gòu)造、高度な制御システム、効率的な數(shù)學(xué)的アルゴリズムのさらなる最適化により、複雑な曲面や曲線の高速?高精度?高速直接補(bǔ)間、動的応答性の高いサーボ制御を?qū)g現(xiàn)する。高度な剛性と靜的設(shè)計(jì)の熱安定性制御オンライン動的補(bǔ)償やその他の技術(shù)は、精度と信頼性を大幅に向上させます。

多機(jī)能： 様々な切削加工の組み合わせから、複數(shù)の技法を駆使した成形、CNCルーターとロボットの「マシン?マシン」融合?連攜が進(jìn)み、進(jìn)化している。従來の「CAD-CAM-CNC」という一連の工程から、3Dソリッドモデルをベースとした「CAD+CAM+CNCの統(tǒng)合」というワンステップ加工の方向性が進(jìn)化し、「マシン-マシン」の相互接続で構(gòu)成される網(wǎng)を「マン-マシン-モノ」の相互接続の方向性へと拡張し、クラウドコンピューティングやエッジコンピューティングがサポートするビッグデータ処理を処理する。

インテリジェントだ： センサーや標(biāo)準(zhǔn)的な通信インターフェースを使用することで、工作機(jī)械の狀態(tài)や加工プロセスの信號や情報(bào)が検出?収集されます。加工プロセスは、変換、モデル分析、データマイニングのプロセスによって教えられます。最適な意思決定を支援する情報(bào)とガイドラインが作成され、工作機(jī)械とプロセスの制御が可能になります。プロセスの監(jiān)視、予測、制御、モニタリングは、高品質(zhì)、効果的、柔軟、適応性のある加工という要求に沿ったものである?！钢?、相互接続、學(xué)習(xí)、意思決定、自己適応」が、CNCマシンインテリジェンスを構(gòu)成する主要な能力となる。産業(yè)用IoTデジタルツインにおける膨大なデータの処理、クラウドコンピューティング/エッジ処理、ディープラーニングなどは、自動化された機(jī)械プログラムの將來の発展に役立つだろう。技術(shù)の進(jìn)歩と発展。

緑化： このテクノロジーは、將來の持続可能な開発の要件を指向している。グリーン?デザイン、軽量構(gòu)造、エネルギー効率に優(yōu)れた環(huán)境的に持続可能な製造、エネルギー効率の向上、シンプルな切斷技術(shù)、快適なヒューマン?マシン?インターフェース、そして製品のライフサイクル全體を通じたグリーン?サービスが含まれる。