簡単に言えば、CNC テクノロジーはそれほど複雑ではありません。これはコンピューターによって制御されるツールです。コンピューターがツールを制御する方法を考慮すると、より複雑になります。下の図は、コントローラーを除いた基本的な CNC ルーター マシンがどのようなものかを示しています。
CNC ルーターの定義:
CNC = コンピュータ数値制御。コンピュータ「コントローラ」が G コードまたは機械語の命令を読み取り、ツールを駆動します。
NC (数値制御) プログラムは、機械にどのパスをたどり、どの操作を実行するかを指示する詳細なステップごとの指示のセットです。
CNCルーターの歴史:
NC または単に数値制御は、1940 年代後半から 1950 年代前半にかけて、ジョン T. パーソンズが MIT (マサチューセッツ工科大学) と共同で開発しました。これは、戦後の製造活動を支援するために開発されました。航空機部品はますます複雑になり、人間のオペレーターでは達成できないレベルの精度が求められていました。
複雑な機械加工部品は、熟練した作業者だけではもはや作れなくなりました。
当初、機械は有線接続されていましたが、1 年以降はパンチ テープ経由で指示が与えられるようになりました。1952 年後には、NC 機械が米国全土の金属加工生産環境に設置されるようになりました。5 年代半ばまでに、NC 技術は業界で主要な役割を果たすようになりました。
1980 年頃までは、ほとんどの機械プログラムは穴あき紙またはアルミニウム テープ上に記録されていました。1970 年代から 80 年代にかけて、マイクロプロセッサ技術の発達により、ケーブルを使用してコンピューターを NC マシンに直接接続できるようになり、CNC という用語が生まれました。
基本的に、数値制御は特定の種類の機械を制御する技術ではなく、機械を制御する技術です。CNC マシンはもともと金属加工用に作られました。その後、木材、織物、フォーム、プラスチックなど、他の産業にも応用されました。これらのマシンにはすべて、次のような共通する機能があります。
• プログラム（説明書）
• コントローラー
• 工作機械
木工用ルーターは、金属加工用ルーターとは異なり、負荷や振動などの力が加わらないという点が異なります。回転速度は最大24000rpmと高速で、作業台も最大5フィート×20フィートと大型です。使用する工具や工具ホルダーも小型で、加工速度も最大1200インチ/分（30m/分）と高速です。また、精度も金属加工用ルーターほど高くありません。金属加工では、木材加工に比べてはるかに高い精度と厳しい公差が求められるのが一般的です。
正田勲氏は世界初のNCルーターを製作したと主張し、1年に大阪国際見本市で展示しました。(モデル: NC-1968a)
1968年 – 正田は大阪国際見本市で世界初のNC木工ルーター（NC-1A）を展示しました。
1970 年代初頭、航空宇宙産業に最初の CNC (メインフレーム コンピュータによって制御される) が登場しました。
70 年代後半、木材業界で初めて NC ドリル マシンが登場しました。ドリルをあるポイントから別のポイントに移動させて穴を開けるため、ポイント ツー ポイント マシンと呼ばれていました。ポイント ツー ポイントという用語は、1 年以前の電子回路組み立て方法から造られたもので、プロの電子組み立て担当者が写真集を見ながら作業し、部品を見逃さないように正確な組み立て手順に従う必要がありました。
CNC テクノロジーに影響を与えたその他の出来事は次のとおりです。
• 1970 年代半ば: 最初のマイクロプロセッサ (Intel 1)
• 1970年代末: 木工における初の1軸CNC
CNC ルーターは、航空宇宙産業で最初にアルミニウム板から複雑なパターンを切り出すために使用されました。アルミニウム板をテーブルの表面にボルトで固定するのは時間のかかる作業でした。1 年代初頭、Thermwood のエンジニアは、バルサ材で作られた巨大なブッチャー ブロックを通して空気を吸い込むというアイデアを思いつきました。バルサ材は端の木目を通して空気が自由に通過するため、機械的な留め具を使用せずにアルミニウム板を固定するために高流量の真空を追加しました。その後、パーティクルボードに同様の多孔質特性があることに気付き、ユニバーサル真空テーブルが誕生しました。
1980 年代初頭までに、CNC 技術は二次木工業界の多くの種類の機械に使用されるようになりました。次に例をいくつか示します。
穴あけ機などのポイントツーポイント システムは、NC 時代の初めから使用されてきました。空気圧ドリルが作動するまで部品とツールの間に接触がないため、スピンドルが最終目的地に到達するまでの経路はほとんど問題にならず、そのためポイントツーポイントと呼ばれます。これらのマシンは後に新しい CNC 技術に適応され、穴あけ以外のオプションも組み込まれましたが、名前はそのまま残りました。
NC パネルソーなどの直線切断システムでは、制御は 1 つの動作軸のみに制限されます。その後、鋸刃は制御から独立してビームの長さに沿って移動し、直線切断を実行します。
CNC ワーク センターで見られるような輪郭切削では、機械加工操作を実行しながら 3 軸以上の同時動作制御が可能です。つまり、コンピュータは切削を実行しながら、空間内でカッターを x、y、z 軸に沿って制御します。
今日、CNC ルーター マシンは製造プロセスのいたるところで使用されています。新しい機能とパフォーマンスの向上が日々開発されており、CNC は業界の成功においてますます重要な役割を果たすことになります。
