CNCルーター

コンピュータ数値制御( CNC )ルーターは、コンピュータ制御の切断機で、通常は手持ちのルーターをスピンドルとして取り付け、木材、複合材、金属、プラスチック、ガラス、フォームなどのさまざまな材料を切断するために使用されます。 CNC ルーターは、パネルソー、スピンドル モルダー、ボーリング マシンなど、多くの木工作業機械の作業を実行できます。また、ほぞ穴やほぞ継ぎなどの接合部を切断することもできます。

CNC ルーターは、概念的には CNCフライス盤と非常に似ています。手作業でルーティングする代わりに、ツール パスはコンピュータ数値制御によって制御されます。CNC ルーターは、 CNC のバリエーションを持つ多くの種類のツールの 1 つです。

CNC ルーターは、ドアの彫刻、内装および外装の装飾、木製パネル、看板、木製フレーム、モールディング、楽器、家具などのアイテムの製造に使用できます。さらに、トリミング プロセスを自動化することで、プラスチックの熱成形にも業界で使用されています。CNC ルーターは、部品の再現性と生産に十分な効率性をもたらす出力を確保したり、単発のデザインを作成したりするのに役立ちます。

CNC ルーターはコンピューターによって制御されます。座標は別のプログラムからマシン コントローラーにアップロードされます。CNC ルーターは、多くの場合、2 つのソフトウェア アプリケーションと共に使用されます。1 つは設計を作成するためのソフトウェア ( CAD )、もう 1 つはそれらの設計を、垂直、水平、垂直座標でマシンの命令のG コードまたは M コード プログラムに変換するソフトウェア ( CAM ) です。CNC フライス盤と同様に、CNC ルーターは手動プログラミングによって直接制御できますが、CAD/CAM を使用すると輪郭作成の可能性が広がり、プログラミング プロセスを高速化し、場合によっては手動プログラミングが非現実的なプログラムを作成することもできます。一部のコントローラーでは、G コードをルーターのコントロール パネルでベクター ファイルとして読み込むことができます。ベクター ファイルは、描画 (CAD) ソフトウェアを使用して画像ファイルから作成できます。

オペレーターは、工作機械 ( 1 ⁄ 4インチ (6 MM) の V ビットや3 ⁄ 4インチのコア ボックス ビットなど)、速度、切削深さ、およびツール パスを選択します。切削パスについては、ほとんどの機械で、ベクトルのトレース、ベクトルの外側の切削、またはベクトルの内側の切削のオプションが提供されます。オペレーターは部品の中心点を決定し、部品をテーブルに固定し、マークされた中心の真上にビットを移動して部品の面まで下げ、これを開始点としてマークします。オペレーターはビットを数インチ上に移動し、G コード機能の実行を選択します。機械は設計の切削を開始します。

CAMソフトウェアは、CAD 図面/設計を G コードと呼ばれるコードに変換します。図は、コンピュータ コントローラのない、必要最低限​​の機能を備えた CNC マシンがどのようなものかを示しています。

CNC ルーターには、小さな家庭用 DIY「デスクトップ」から商業用に製造された大型の産業用ルーターまで、さまざまな構成があります。CNC ルーターは、看板屋、キャビネット製造、航空宇宙、ボート製造で使用されます。

構成は多数ありますが、ほとんどの CNC ルーターには、専用の CNC コントローラー、1 つ以上のスピンドルモーター、サーボ モーターまたはステッピング モーター、サーボ アンプ、AC インバータ周波数ドライブ、リニア ガイド、ボール スクリュー、および作業スペース ベッドまたはテーブルという特定の部品がいくつかあります。

さらに、CNC ルーターには、真空ポンプ、グリッド テーブル トップ、または切断時に部品を所定の位置に保持するための T スロット固定具などのアクセサリが付いている場合があります。CNC ルーターは通常、3 軸および 5 軸 CNC 形式で利用できます。多くのメーカーは、完全な 5 軸機能と回転式の 4 番目の軸を備えた A 軸と B 軸を提供しています。一般的な産業用 CNC ルーターのサイズは、4 × 8 フィートと 5 × 10 フィートです。

今日の CNC ルーターの多くは、アルミニウム押し出し材で作られています。これは、組み立てていない状態でほぼどこからでも出荷できる柔軟性に富んでいるだけでなく、サイズの選択肢も提供します。使用されている一般的な押し出し材には、MakerSlide、V スロット リニア レール、8020 T スロット プロファイルなどがあります。

CNC木工ルーターは、木片の表面に物体や画像を彫刻/エッチングするコンピュータ制御のルーターツールです。^[1] CNCルーターは、趣味、エンジニアリングプロトタイピング、製品開発、アート、および製造作業に最適です。CNCは、3Dモーションコントロールのために直交座標系（X、Y、Z）で動作しますが、一般的なCNC操作システムでは、平面にしか彫刻できません。マシンはトラック上に配置されており、円形または球形のカットを行うことはできません。プロジェクトの部分は、CAD / CAMプログラムを使用してコンピューターで設計し、ルーターまたはその他のカッターを使用して自動的にカットして、完成した部品を作成することができます。場合によっては、テーブルにルーターが付属していないことがあります。これにより、ユーザーはさまざまなアプリケーションに合わせてルーターを変更できます。より軽い負荷のかかるカットの場合は、より負荷のかかるアプリケーションでは、より低グレードのルーターを使用できます。

フライス加工は、回転カッターを使用して、工具の軸に対して斜めの方向に前進（または送り）するワークピースから材料^[2]を除去する機械加工プロセスです。 ^{[3] [4]}小さな個々の部品から大規模で強力なギャングフライス加工まで、さまざまな操作と機械をカバーします。これは、部品を正確なサイズと形状に加工するために、今日、業界や機械工場で最も一般的に使用されているプロセスの1つです。

石材 CNC ルーターは、大理石、花崗岩、人造石、墓石、セラミック タイル、ガラス加工、美術工芸品の研磨などのために設計された CNC ルーター マシンの一種です。木材、金属、石材にはそれぞれ異なる「ビット」または「インサート」が必要です。主に使用されるダイヤモンド ツールと呼ばれるビットには、直径が 4mm、6mm、8mm のものがあります。木材 CNC 加工では、鋭い刃先を持つビットが使用されますが、石材 CNC 加工では、非常に硬いが大まかに形作られた粒子の焼結層を持つ金属棒でビットが作られています。CNC ルーティングは、切断というよりは研磨に近いものです。

石の粉塵は非常に研磨性が高いため、これらのルーターはガイド レール (カバーの下) の保護も大幅に強化されています。「木製」ルーターの場合、ガイド レールは外側から見えて保護されていないことが多いですが、石のルーターは完全にカバーされています。

石材ルーターには水循環システムも備わっています。ルータービットに小さな水流を向けると、水中の石材の微細な粉塵がほぼすべて捕らえられ、収集タンクに流れて、石材の粒子が底に沈殿します。

ポリウレタン フォームは、 CNC ルーターを使用して切断することもできます。これにより、手作業では複製が困難または不可能な複雑な形状を作成できます。変換するフォームの種類に応じて、CNC ルーターは最大 8 ポンドの密度まで切断できます。CAD 設計ファイルを CAM ファイルに変換することで、CNC ルーターは関連情報を読み取り、非常に正確な完成品を作成できます。

ウィキメディア・コモンズには、 CNC ルーターに関連するメディアがあります。

• Alper, Camci; Temur, Gul Tekin; Ahmet, Beskese (2018). 「躊躇ファジー AHP 法を用いた木工製品製造における中小企業向け CNC ルーター選択」。Journal of Enterprise Information Management。31 (4) : 529–549。doi : 10.1108 /JEIM-01-2018-0017。S2CID  51918785。
• フライス加工とフライス盤に関する実用的な論文。Brown & Sharpe Manufacturing Company。1914年。 2013年1月28日閲覧。
• フライス加工とフライス盤に関する論文。オハイオ州シンシナティ：シンシナティ・ミリング・マシン・カンパニー。1922年。 2013年1月28日閲覧。
• アッシャー、ジョン・T. (1896)。『The Modern Machinist (第2版)』。NWヘンリー。 2013年2月1日閲覧。