CNCとは、Computer Numerical Control（コンピューター数値制御）の略で、工作機械の工具やテーブルの動きを数値データで制御する技術、またはその制御装置を指します。マシニングセンタや旋盤などに組み込まれ、金属などの材料を指定どおりの形状に加工するために使われます。
CNCとは何か
CNCの役割は、プログラムに書かれた座標や送り速度を、モーターの動きに変換することです。X軸・Y軸・Z軸といった軸ごとのサーボモーターを同時に制御して、工具の軌跡を作ります。作業者がハンドルを操作する汎用機と違い、同じプログラムで同じ動きを繰り返せるため、加工の再現性を高めやすいのが特徴です。
前身のNC（数値制御）は、紙テープなどで機械に指令を与えていました。そこにコンピューターを組み込み、装置内でプログラムの保存や編集をできるようにしたものがCNCです。
何ができるのか・使い方
代表的な用途は切削加工で、研削、放電加工、レーザー加工などの機械にも使われています。一般的な流れは次のとおりです。
1. CADで部品の形状を設計する 2. CAMで工具の経路を計算し、NCプログラムを作る 3. プログラムを機械に転送し、工具と材料を取り付けて基準位置を設定する 4. 空運転などで工具の干渉がないか確認してから、本加工に入る
NCプログラムにはGコードがよく使われます。たとえばG01は直線の移動、G02とG03は円弧の移動を指示し、主軸の回転や切削液のオンオフなどの補助機能はMコードで指示します。基本は共通していても、メーカーや機種によって書き方に差があるため、機械の説明書で確認が必要です。
料金
CNCは定額で契約するサービスではなく、工作機械に組み込まれた形で購入するのが一般的です。価格は機械の種類、大きさ、軸数によって大きく変わります。この記事では確認できた価格情報がないため金額は示しません。メーカーや販売店の見積もりで確認してください。
導入の予算には、機械本体のほか、CAMソフト、工具、治具、設置工事、オペレーターの教育費も含めて考える必要があります。少量の部品だけが必要なら、機械を買わずに加工業者へ外注する選択肢もあります。
誰が作っていて、競合は何か
主なCNCメーカーには、日本のファナックと三菱電機、ドイツのシーメンスとハイデンハインがあります。オークマのように、工作機械メーカーが自社のCNCを持つ例もあります。導入時は機械単体の性能だけでなく、使い慣れた操作体系や保守体制も比較の対象になります。
フィジカルAIとの関係
最近のCNCの話題がフィジカルAIです。フィジカルAIは、ロボットなど実世界で動く機械をAIで制御する領域を指します。MONOistは、ファナックがCNCを軸に安全なフィジカルAIの実現に取り組んでいると報じました。見出しによれば、デジタルツインと人による承認を組み合わせて事故を防ぐ仕組みです。ZDNET Japanは、日立製作所とファナックがフィジカルAIの事業化に向けて戦略的提携を結んだと報じています。
どちらも入手できた材料は見出しのみで、製品名、機能、提供時期、提携の具体的な内容は確認できていません。
ここからは筆者の推測です。工作機械は誤った指令が衝突や破損に直結するため、AIの判断をそのまま機械に流さず、仮想空間での検証と人の承認を間に挟む設計は合理的だと考えられます。
