NC工作機械について

自動車、航空機、発電所のタービン、医療機器、産業機械用部品や精密機器部品、家電・日用雑貨の金型など、小さいものはミクロン単位、大きいものは3階建てビルほどの高さがあるものまで、世の中に存在するありとあらゆる製品は「工作機械」によって生み出されています。

工作機械とは、「エンドミル」や「ドリル」などの工具を使用して、材料に穴を開けたり、表面を削り取ったりして、材料を所定の形状へと加工するための機械です。材料は鉄やアルミ、チタンといった様々な金属をはじめ、航空機や人工衛星などに使用される複合材、ガラスやセラミックに代表される硬脆材（硬くてもろい素材）、柔らかいものではプラスチックなどの樹脂があります。

加工の際は、できるだけ短時間できれいに加工するための順序や方法を考えつつ、「工具が折れないように」「材料が熱をもって変形しないように」「工具が機械にぶつからないように」工具を動かすスピードや回転速度に工夫を凝らしながら加工を行います。こうした工夫の積み重ねが日本のものづくりを支える職人技やノウハウとなります。

現在多くの現場で使用されているのはNC工作機械です。NC工作機械の動作は、工具が移動するXYZなどの座標位置の値や工具が進む速度などを指定したNCデータと呼ばれる数値データによって制御されます。

この数値データは工作機械に直接入力することもできますが、加工方法や形状が複雑な場合に手入力では時間がかかります。そこで「PC上でこの数値データを作ってしまい、あとは工作機械にその数値データを転送する」という便利なツールが生まれることになりました。

現在、加工現場で使用されているほとんどの工作機械には、機械を動かすための様々な指令を出す「数値制御装置（NC）」がついており、これらの機械は「NC工作機械」と呼ばれます。
NC工作機械は、工具が移動する位置情報（X,Y,Zの座標位置）や工具を動かすスピードなどの情報を含んだ「NCデータ」と呼ばれるプログラムによって制御されます。

今では、旋盤加工とマシニングが一体化となった複合旋盤加工機や同時4軸、回転4軸、同時5軸加工機などといった複雑な構成の工作機械を使用することにより、より高度で複雑な工作機械が登場し、複数の軸を同時に干渉させることなく座標値（X、Y、Z、A、B、C）を入れて制御するためには3次元CAD/CAMシステムが不可欠です。

CAD/CAMについて

CADは図面をかくための ”お絵かきソフト”

「ものづくり」の世界で図面を書く人の多くが知っているという必須アイテム「CAD（キャド）」は、いわゆる ”お絵かきソフト” のことです。
図面を書くための専用のソフトですね。
昔は紙の上に定規や分度器、コンパスなどを使いながら様々な図面を製図していたわけです。
ところが、時代はコンピューターが全て処理するようになります。
鉛筆で書いて、消してを繰り返しながら少しの設定変更があるだけでも大変でした。
ところが、CAD（computer-aided design）が登場すると、製図の世界に革命が起きました。
パソコンの画面上で図面がキレイにかけるし、手直しだって簡単です。
図面の保管もデータなのでかさばることがありません。

CAD も CAM も似たような単語で、同じようなものと勘違いされる方は同じ部品加工の世界でも少なからずいます。

でも、この２つは全く異なるので覚えておくべきです。

CAM（computer aided manufacturing）は CAD で製図された図面をもとに、工業用の機械で部品加工をするためのデータを作成するツールのことです。

部品加工で使われる工作機械は昔は「汎用機」と呼ばれる手でハンドルを動かして削り、異形になっている部分は職人の感覚で仕上げるなんてことも多かったのですが、今は違います。

汎用機が重宝されるような加工もありますが、大量に同じ物を加工するとか加工形状が複雑になっているようなものについては、全て加工形状を CAM で加工プログラムとして出力し、機械に読み込ませます。
機械は読み込まれた加工プログラムデータに忠実に動くので、人間の手では真似できないような動きさえも繰り返しできるのです。
加工プログラムにはコードというものがあり、記号と番号で機械の動きを制御します。
工作機械を操作する人の中には「手打ち」「対話」と呼ばれる方法で加工プログラムを入力する人もいます。
というよりも、会社によっては、実際の現場で「手打ち」で加工プログラムを入力する人の方が多いかもしれません。
機械に直接加工プログラムを入力すると書いていますが、彼らは実際にプログラムコードを覚えて打ち込んでいるわけではありません。

工作機械の中に組み込まれた、簡易ソフトを使って加工プログラムを出力しているのです。

現在では各社機械メーカーがすごく便利で使いやすいソフトを常備させたものを販売しているので、もしかすると今後はCAD・CAMを使わなくてもよい時代がくるかもしれません。
ただ、今のところパソコンで使うCAD・CAMには及びませんけどね。
CAMだけは売ってません！
CAM は CAD でかかれた図面をもとに加工プログラムを作るためのツールだと説明しました。

なので、CAM を買いたいと思っても売ってません。

通常は CAD と CAM はセットです。

というか CAM だけあっても意味がないので。

CAD で図面をかく。
CAM で任意の加工プログラムを作る。
工作機械に CAM で作ったプログラムを入力して動かす。
この手順を踏んで初めて部品ができあがるの