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CAD / CAM GLOSSARY

CAD/CAM用語集

CAMとは

CAMとは

CAM(キャム:コンピュータ支援製造)とは、パソコン上でコンピュータ数値制御(CNC)の工作機械を操作するために、加工プログラムを作成するソフトウェアであり、CADやCAE同様に、ものづくりにおいて重要なツールです。

CADなどのシステムで作成された設計図面を元に、CAMで加工プログラムを作成し、工作機械にプログラムを渡して実際の加工が行われます。ここでは、CAMを使用することによるメリットや、CAMの種類、そして2DCAMと3DCAMの違いについて詳しく解説します。

CAMの利点

・工作機械へ直接入力するよりも、素早く正確な加工用プログラム(ツールパス)が作成できて、ある程度の加工予想時間を最適化して算出できるため、顧客に提供する見積もりの作成やスケジュールの調整効率が向上しやすくなります
・パソコン上で入力した各工程に「食い込み」「削り残し」「ワークなどに干渉した」などデータに問題があった場合でも、シミュレーション機能により、工作機械を動かす前に、パソコン上で動作確認をして発見することができます
・自由曲面の加工や多軸加工など、直接入力では対応しきれない複雑な形状情報の加工でも、CAMを使用することで加工プログラムを設計作成することができます

CAMはプログラム言語を含めて、各社独自の特徴や性格があるため、個別で導入される場合が多いです。異なるソフトウェアでデータのやり取りを行った場合、互換性による問題が起こるケースがあります。CAD/CAMと言われるCADを搭載されているソフトウェアもあり、CADとCAMの両工程を担当できます。この場合、データ互換性の問題がないため、高い生産性の実現が可能です。

CAMのさまざまな分類

CAMの分類

CAMは、加工する形状で大きく分類すると2つに分けることができます。内部データ形式と工具軸数による分類です。内部で保持しているデータ形式では、データ形式によってさらに2DCAMと3DCAMに分けられます。そのため、2DCAMと3DCAMの2つを取り扱う場合、2つソフトウェアを持っておくか、どちらにも対応しているソフトウェアを使わないと使用することができないケースがあるので注意が必要です。

2DCAMは、2次元の平面上での軸加工プログラムを出力するために必要になります。たとえば、平面的なポケット加工や穴あけ加工がこれに該当します。そして、3DCAMは、自由曲面を含むさまざまな加工条件に対応しており、より複雑な形状の加工が可能です。

内部のデータ形式による分類

内部データ形式は、主に3つの種類があり、加工プログラムの分野の利用しやすさによって分類することができます。

・フィーチャ型

主に2D加工を中心としてプログラム作成で利用されます。形状の幾何情報と意図情報をあわせ持っているため、複雑な工程が必要な部品加工を行う際に多く活用されます。

・サーフェス型

主に3D加工において用いられるデータ形式です。局面曲面として計上形状を保持しているので、誤差計算をするだけで複雑な形状を高精度な加工プログラムで作ることができます。ただし、計算速度が遅くなりやすいので注意が必要です。

・ポリゴン型

主に3D加工において用いられるデータ形式です。サーフェス型に比べて計算速度が速くなるのですが、微細平面情報の集まりとして近似する手法となっているため、高精度な状態を保持するのが難しいというデメリットがあります。

加工機の工具軸数による分類

工具軸数の違いによっても、加工方法や仕上がりが変わってきます。

3軸

一般的に多く利用されるタイプであり、2DCAMと3DCAMの両方で使用されます。

5軸位置決め

位置決め動作の際には5軸同時動作、切削時には2軸同時から3軸同時のデータ出力が可能です。斜め方向の穴あけなどでも活用されます。

同時5軸

3軸同時移動データだけではなく、工具軸を傾斜させるための回転軸のデータを出力させることが可能です。プロペラやタービンなどの連続しているアンダーカットがある製品の製造などで使用されることが多いのですが、一部金型業界でも使われるケースがあります。

複合同期ターレット

複数の工具を複数の加工軸で同時に行う複合旋盤の制御データ出力に活用されます。

2DCAMと3DCAMの違い

2DCAM

2DCAMは、2次元CAMとも呼ばれており、CADで作成された平面図から2次元の加工データを作成する場合に使用されます。2.5DCAMというのも存在しており、同一傾斜の加工データを作成することも可能です。
2DCAMの主な機能としては以下の通りです。

工具オフセット機能
ツールパス作成機能

・荒加工、仕上げ加工 など
・工具のリードインとリードアウト
・ポケット加工や島残し加工

加工対象の工作物や工具に関するデータベースなどの作成

3DCAM

3DCAMは、3次元CAMとも呼ばれており、3DCADで作成された立体図面データを基にして、加工データを作成する場合に使用されます。3DCAMでは、2DCAMの機能にあわせて、立体加工に必要な機能が備わっていることが多いので、2DCAMとしても活用できるケースが多いです。主な機能としては、以下の通りです。

工具オフセット機能
ツールパス作成機能

・荒加工、仕上げ加工 など
・トレランスを設定すると、補間の間隔を決めた上でツールパスを生成する
・図面データの傾斜に合わせたピッチでツールパスを生成する

工具やホルダの干渉をチェックする機能
干渉物を回避する機能

CAMの導入におすすめのソフトウェア

製品名:KANA-E

主な特徴:お手軽に導入できる2次元CAD/CAMです。
2.5Dの加工まで対応しているので、同一傾斜の加工も対処可能です。
更に作図機能も標準搭載しているので、作図から加工までをKANA-Eで対応できます。
KANA-E 製品紹介ページをみる

製品名:EZ-CAM

主な特徴:2次元加工から3次元加工まで対応しているCAD/CAMです。
20年以上にわたり蓄積したGコードプログラミング経験と、加工現場からの声が徹底的に反映されてきたCAMです。作図機能やサーフェス作成機能を搭載しているので、CADが無くても加工データを作成できます。
EZ-CAM 製品紹介ページをみる

製品名:FeatureCAM

主な特徴:2次元加工から同時5軸、ワイヤー、旋盤、複合旋盤など幅広く対応したCAD/CAMです。
3次元データから穴や2次元加工部分を自動抽出し、加工工程を作成します。少ない操作で素早くNCデータを作成出来る事が特徴です。
作図機能やサーフェス、ソリッド作成機能を搭載しているので、CADが無くても加工データを作成できます。
FeatureCAM 製品紹介ページをみる

製品名:FFCAM

主な特徴:工作機械メーカーである、牧野フライス製作所が開発した高精度、高品質を売りにしている3DCAMです。
条件テンプレート方式を採用しており、操作が簡単です。主に金型向けの加工をされているお客様に多数導入しています。
牧野フライス製作所の加工条件を搭載し、割出し加工やSTLデータへの加工定義も標準で行なうことが出来ます。
FFCAM 製品紹介ページをみる

製品名:FF/eye

主な特徴:ハイエンドCAD「NX」にFFCAMをアドインしたCAD/CAMです。
NXで設計した3次元データをそのまま高品質な加工データを作成するCAMへ移行できるので、作業工程がスムーズになります。
FF/eye 製品紹介ページをみる

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