CAM

図面から、証明済みのプログラムへ。

Studio はこの機械のためにツールパスを計算します。図面、メッシュ、1行の文字、あるいは AI が記述した形状を渡せば、プログラムを書き、主軸回転数・切込み深さ・送りをツインの物理モデルから設定し、表示する前にツインで最後まで実行します。

Studio 1.2に搭載 · 「CAM」ワークスペース(Alt+2)または AIアシスタント · 3軸

「CAM」ワークスペース:ハート形ポケットのジョブ。左に段取り、形状、加工工程、工具、3Dビューにパスごとのツールパス、右に各切削条件の値とその理由。
「CAM」ワークスペース:ハート形ポケットのジョブ。左に段取り、形状、加工工程、工具、3Dビューにパスごとのツールパス、右に各切削条件の値とその理由。
しくみ

形状を入れれば、証明済みのプログラムが出てくる。

どのステップも「CAM」ワークスペースで行えるほか、MCP経由で AIアシスタントに任せることもできます。どちらもお使いのコンピューター上の同じエンジンを使います。

1形状

形状を用意する

SVG・DXF の図面(レイヤー、ブロック、スプライン、単位)、シングルラインフォントまたはアウトラインフォントの文字、基本形状と数式、または3D加工用のメッシュ(STL、OBJ、3MF、glTF)。

2ツールパス

加工工程を選ぶ

ポケット、輪郭、溝、穴、文字、3D荒加工・仕上げ加工を、機械の工具テーブルにある工具で行います。Studio は工具交換を書き込み、新しい工具はそのつど測定します。

3物理

切削条件はツインに任せる

ツインは材料と工具から、安定限界線図のローブ上の主軸回転数を選び、各層の切込み深さを、びびり、主軸出力、治具の保持力、工具のたわみで制限します。

4証明

ツインで実行する

標準では、プログラムは段取りの非表示のコピー上で最後まで実行されます。びびりや過負荷が生じた加工工程は書き直して再実行し、その後ブロックごとに送りを調整します。

加工工程

この機械のための2.5軸と3軸。

MC-1 のコントローラ向けのプログラムを、経路が許す限り円弧補間(G2/G3)を使って出力します。「CAM」ワークスペースでは2D形状、七つの加工工程、ネスティング、複数工程に対応し、DXF、メッシュと3D、その他の加工工程は AIアシスタント経由で使えます。

ポケット

アイランド付きポケット

周回、アダプティブ(切削幅一定、領域間で工具を上げない)、ジグザグのいずれかで除去します。底面は別パスで仕上げ、最初の工具が届かなかった箇所は小径工具で残り加工します。

輪郭

輪郭と溝

輪郭の内側、外側、または線上を加工し、切り抜く部品はタブで保持します。工具より幅の広い溝にはトロコイド加工を使い、エッジに沿った面取りとバリ取りも行います。

穴

穴とねじ

穴あけとステップ送り穴あけ、ヘリカルボーリングとねじ切りフライスを行います。退避高さは、テーブル上にあるものと照合して確認します。

文字

文字と彫刻

シングルラインの文字、または Noto Sans やお使いのコンピューターのフォントによるアウトライン文字を、ポケット加工するか、中心線に沿って V彫刻します。Vカッターの深さが足りない箇所は、エンドミルが引き継ぎます。

3D

3D荒加工・仕上げ加工

層ごとのアダプティブ荒加工の後、走査線、等高線、または急斜面と緩斜面を分けて仕上げます。カスプ高さは指定どおりに保たれ(標準は0.01 mm)、ペンシル加工で隅を仕上げ、シャンクが部品に当たらないかも確認します。

ネスティングと複数工程

ネスティングと両面加工

部品を板材上にネスティングし、小さな部品は大きな部品の穴の中にも配置します。1つのジョブに複数の工程(段取り)を持たせることができ、部品はその場で反転し、各工程が順に生成されてツインで試運転されます。

切削条件

すべての数値に理由がある。

回転数と送りは、17種類の材料の表と工具を出発点にします。そこからはツインの出番です。主軸回転数を安定限界線図のローブ上に置き、各層の切込み深さは、切削が安定し、主軸出力の80%未満、治具が保持できる力の半分以内、仕上げでは工具のたわみ0.01 mm未満に収まるまで減らします。どの制限が各値を決めたかは、プログラムに記されます。

  • 主軸回転数は切削速度だけでなく、安定限界線図から決定
  • 切込み深さは、びびり、出力、治具の保持力、たわみで制限
  • 問題のない試運転の後、ブロックごとに送りを調整(切削を重くする変更はしない)
Studio の CAM が作ったプログラムのツインでの試運転(サンプル e01、NEMA 17 モーター取付板):22分間の切削抵抗、主軸負荷、送り、びびり指標。
Studio の CAM が作ったプログラムのツインでの試運転(サンプル e01、NEMA 17 モーター取付板):22分間の切削抵抗、主軸負荷、送り、びびり指標。
証明

表示される前に、ツインで証明済み。

オフにしない限り、生成されたプログラムはすべて、段取りの非表示のコピー上で、現在のワークの状態から最後まで実行されます。Studio は結果を0.02 mm単位で調べて削り過ぎと削り残しを見つけ、衝突と素材への早送りを検出し、工具が届かない箇所を示します。びびりや過負荷が生じた加工工程は書き直して再実行し、これを最大4回まで繰り返します。

  • 削り過ぎと削り残しを0.02 mm単位で検査
  • びびりと過負荷を自動で修正(最大4回)
  • 同じ入力から、Windows でも Linux でもバイト単位で同一のプログラム
ツインでの試運転後のモーター取付板(サンプル e01)。設計形状からの偏差で色分けし、緑は ±0.02 mm 以内です。
ツインでの試運転後のモーター取付板(サンプル e01)。設計形状からの偏差で色分けし、緑は ±0.02 mm 以内です。
ツインでの数値

当社のテスト部品での結果。

公称の機械パラメータを使ってツインで測定。

1回のリクエスト40 mm のハート形ポケット、深さ4 mm:加工時間143秒、削り過ぎなし、削り残しなし
99.999 %アイソグリッドパネル(サンプル e14)の設計との差が 0.02 mm 以内。同梱のプログラムをツインで最後まで実行、52 分、アラームなし
99.9998%3Dレリーフのうち、設計曲面から0.02 mm以内に収まった割合(削り過ぎなし)

MC-1 の試作機とツインを照合して校正するまでは、公称パラメータによるシミュレーション結果です。

CAM + AI

AIアシスタントが部品を記述できる。

MCP経由で、AIアシスタントは geometry_importで形状を取り込み、program_generateで CAM にプログラムを書かせます。その後、ほかのプログラムと同じようにツイン上で検査、シミュレーション、最適化を行います。形状は輪郭、文字、数式といったデータとして記述します。

  • geometry_importは形状を名前とバージョン付きで保存し、サイズ、面積、内側の最小半径、プレビューを返します
  • program_generateはプログラム、各切削条件の値の理由、試運転の結果を返します
  • Claude、ChatGPT、Cursor、VS Code、LM Studio、またはお使いのコンピューター上のモデルで動作します

CAM に(まだ)できないこと

ほかの CAM を使うべきときが分かるように。

  • 3軸です。部品を長辺または短辺まわりに反転させることで、1つのジョブに複数の工程を持たせられます。どの加工工程をどの面で行うかは Studio が決めるわけではなく、第4軸もありません。
  • STEP などのソリッド形式には対応していません。お使いの CAD から STL または3MFを書き出してください。
  • プログラムは MC-1 のコントローラ向けに書かれます。ほかの機械やコントローラにはまだ対応していません。
  • 試作機を測定するまでは、切削条件は公称の機械パラメータで計算されます。各値が何に基づいているかは、プログラム内の理由に記されています。
  • 「CAM」ワークスペース自体では、2D形状(基本形状、多角形、数式、SVG、一筆書き文字)と七つの加工工程(ポケット、輪郭、溝、正面削り、穴あけ、ボーリング、彫刻)、穴と溝の ISO 286 はめあい、ネスティングと複数工程。DXF、メッシュと3D、V彫刻、面取り、ねじ切りフライス、リーマ加工、単独の輪郭のタブ、トロコイド溝、アウトライン文字は AIアシスタント経由で使えます。
  • 非常に大きな3Dジョブは、計算に数分かかります。MC-1 のストロークいっぱいの大きさのレリーフで、デスクトップ PC の2コアを使って荒加工に約8分、仕上げに約4分かかりました。上限(8工程、三角形500万個、1回のネスティングで16種類の部品)を超えると、Studio はそのことと、何を変えればよいかを示します。

FAQ

それでもほかの CAM は必要ですか?

MC-1 で加工する3軸の部品なら、通常は必要ありません。4軸・5軸、旋削、STEPモデル、ほかの機械には、使い慣れた CAM をお使いください。その Gコードも、Studio はほかのプログラムと同じように検査・シミュレーションします。

CAM は別料金ですか?

CAM は Studio の一部です。無料の Learningエディションでは、ポケット、輪郭、溝、穴、文字と V彫刻、3D走査線仕上げが使えます。Maker と Pro では、アダプティブ加工、すべての3D仕上げ加工、残り加工、両面加工、ネスティングが加わります。詳しくは価格をご覧ください。

AIアシスタントは必要ですか?

いいえ。「CAM」ワークスペースは AI なしで使えます。AIアシスタントはもう一つの入り口で、たとえば部品を言葉で説明したいときに使えます。

オフラインで使えますか?

はい。CAM はお使いのコンピューター上で動作します。LM Studio や Ollama のローカルモデルを使えば、アシスタントが操作する場合でも、何もコンピューターの外に出ません。

自分の機械で、この切削条件を信頼できますか?

切削条件は MC-1 向けに公称パラメータで計算したもの(物理モデルによる推定)で、その後ツインで実行します。MC-1 は1台ごとに、その機械の測定値に合わせたツインプロファイルを付けて出荷する計画なので、数値はお使いの機械に合ったものになります。ほかの機械では、出発点として扱ってください。

描く。証明する。削る。

「CAM」ワークスペースを開き、素材の上に形状を置いてツインで実行すれば、出てきたプログラムはそのまま MC-1 で使えます。