CAMとは?選び方や使い方を初心者向けに徹底解説

キャド研

3Dプリンタの普及が進んだことで、家庭でも手軽に自作の造形物を作れるようになりました。
しかし、自分で何か作ろうと考えて3DプリンタやCAD、CAMツールを導入して、CADで造形物の図面を作るところまでできたはいいものの、CAMを使って出力する段階で、難しいと感じて挫折をしてしまった方も多いことでしょう。
そこで、今回はCAMとは何か、どう使うのかを大まかに解説します。

CAMとは何か?

CAM

CAMとは、「Computer Aided Manufacturing」の略語で、日本語に訳すと「コンピューター支援製造」となります。
CADなどで作った図面データをもとに、どのように材料を加工するかを定めるプログラムを作るソフトです。
具体的には、図面データを読み込んで、それを工作機械が読める形に変換するのです。
3Dプリンタ業界では、CAMのことは「スライサ」と呼ぶこともあります。
3Dプリンタの登場以前から、ある程度の大きさの材料を図面データに従って削る「機械加工」という手法で造形物を作る際にCAMが使われています。
ある程度の大きさの原料に対して、どこをどのように切削するかという内容をCAMで指定し、工作機械に渡していたのです。
3Dプリンタにおいては、材料となる樹脂や粉末をどこにどれだけ積層していくか、ということを指定することになります。
CAMが「スライサ」とも呼ばれるのは、CADでコンピュータ上に作られた3次元物体を薄い層に「スライス」して、それぞれの層を作るためのプログラムを作ることに由来しています。
もちろん、CAMは3Dデータだけではなく、2Dデータを扱うことも可能です。
扱うデータごとに「2D-CAM」、「3D-CAM」と分類されますが、それ以外にも「汎用CAM」「専用CAM」といった分類や、使用する機械、扱う材料によってCAMの種類は細分化されています。
CADで設計した通りの造形物を作るためには、CAMを使いこなすスキルが必要となります。

CAMの大まかな使い方

実際にCADで設計データを作成しても、すぐに工作機械や3Dプリンタがその造形物を作ってくれるわけではありません。
前述したように、CAMによって切削する場所や積層する場所を指定してあげることで、はじめて工作機械や3Dプリンタによる造形が行われるのです。
しかし、いざCAMソフトを使おうと決めても、CAMソフトそのものに難しい印象を抱いたり、イメージしにくい、という方も多いのではないでしょうか。
そこで、CAMを使ってどのように造形するのか、大まかな流れを説明しますので、イメージを掴む助けにしてみてください。

CAMをインストール、設定

CAMをインストール

まず、CAMソフトをインストールしたら、使用する工作機械や3Dプリンタの設定を行います。
どのような工作機械を使用するかによって、データのやりとりの方法が異なってきますから、自分が使う工作機械や3Dプリンタに合わせた設定を行いましょう。
大抵は使用する機器ごとのプリセットが用意されているので、それを指定してあげると良いでしょう。

CAMに素材を設置、CAD図面を読み込み

続いて、使用する素材を設定します。
3Dプリンタでは使用する素材をフィラメントと呼びますが、こうした素材やフィラメントごとに加工方法も異なってきます。
熱をどれだけ加えればよいのか、切削をどれだけの強さで行うのか、といったものを決めるための大事な要素となりますので、使用する素材に合わせた設定をしていきましょう。
ここまでの流れが初期設定となります。
続いて、CADで作った図面データを読み込ませます。
ここはCADで作った際に保存したデータをCAMの画面にドラッグ&ドロップしたり、CAMからCADデータを指定して読み込ませることになります。
読み込ませると、CAMの画面上にCADの図面データが表示されます。
なお、CADとCAMが一体化しているソフトもあり、この場合はCADモードでデータを作った後、CAMモードに切り替えるだけでOKです。
CADの図面データを読み込ませたら、実際に素材をどのように加工するかを決めていきます。
工作機械で切削する場合はどれくらいの精度でどこまで削るのかを、3Dプリンタで積層する場合は1層あたりの厚みや精度をどうするかについて設定していきます。

このようにして設定を終えたら、作業時間や必要な素材のシミュレーションを行います。
工作機械に渡すためのプログラムは出来上がっているので、それを元にしてCAMに計算してもらいます。

CAMデータにして出力

ここまでできたら、CAMデータを保存して、後はCAMから工作機械や3Dプリンタを動かして造形物を出力するだけです。
このように、初期設定、データ読み込み、精度の設定、シミュレーション、出力という5つのステップなので、細かくパラメータ等を設定したり切削や積層の調整をしたりしない限り、流れ作業で済んでしまうのです。

CAMの選び方

CAMの選び方

先程説明したように、CAMには様々な種類があります。
CAM選びの際には、以下の点に気をつけながら、自分の環境や作りたい造形物に合わせてCAMを選んでいきましょう。

 

軸数

工作機械の工具軸数です。大きく分けると、平面を取り扱う2軸の2DCAMと、平面データに断面を付加したり、立体物を取り扱う3軸以上の「3DCAM」があります。
なお、3Dプリンタで使用するスライサは3DCAMに含まれます。
同時5軸加工のように、軸数が多いほど複雑な造形物を切削することができます。
平面データに断面を付加するだけのものについては、2.5D、2.8Dなどと呼ぶこともあります。

データ型

CAMが取り扱う図面のデータ型です。フィーチャ型、サーフェス型、ポリゴン型の3つがあります。
フィーチャ型は、立方体や球など、予めソフト側で用意されている部品(フィーチャ)の積み重ねで作成されたデータ型です。
サーフェス型は、平面(サーフェス)を曲げたり伸ばしたりしながら貼り合わせて、一から立体を作るデータ型です。
ポリゴン型は、様々な大きさの多角形を貼り合わせて、立体を形作るデータ型です。
データ型ごとに強みや弱みがあり、CAMによってもどのデータ型を取り扱えるかの違いがあるので、自分のCADに合わせて選ぶと良いでしょう。

オプション

造形物が仕上がるまでにどれだけの時間や素材を要するかといったシミュレーション機能や、造形物を仕上げる上でパーツごとの干渉がないかどうかをチェックする干渉チェック機能といった、実際に造形を行う前の確認事項をチェックできる機能を備えたCAMソフトもあります。
これらは用途や予算に応じて、使用するかしないかを決めながら選ぶのが好ましいです。
他にも、細かい機能や工作機械ごとの対応など、様々な切り口でCAMの種類は細分化されています。
むやみに高性能なCAMを導入しようとするのではなく、自分が用意できている環境や作りたい造形物に合わせたCAMを選ぶことが大切です。

CADとCAMの複合ソフトの強み

CADとCAMの複合ソフトの強み

CADとCAMが一体化したソフトもあります。
CAM単体の製品とCAD・CAM複合ソフトを比較した場合、CAD・CAM複合ソフトは設計から実際の出力までを1本のソフトで完結することができます。
また、CAM単体の製品で発生する問題として、CADで作ったデータをCAMに読み込ませる際に、読み込み元のCADと読み込み先のCAMの相性の問題で、上手くデータを取り込むことができないというケースが想定されます。
しかし、CAD・CAM複合ソフトの場合、CADモードで作ったデータをCAMモードで出力するわけですから、当然データの整合性は担保されます。
他にも、CAMで出力する段階で修正が必要な箇所があった場合は即座にCADモードに切り替えて図面を修正したりするなど、2つのツールを使う上で発生する手間を大幅に削減できます。

CAMを使いこなせば造形は思いのまま

CAMを使いこなせば造形は思いのまま

CADで設計したデータを出力するためにはCAMが必要不可欠ですし、逆にCAMで造形物を出力するにはCADで設計しなければいけません。
CADとCAMはコンピュータでの製造作業において、切っても切れない関係にあります。
CAMの使い方を覚えることで、CAD上のモデリングデータが実体として手元に現れる感動を味わうことができるのです。
CAMに苦手意識を持っている人は、とにかく実際に触れてみて、苦手意識をなくしてしまいましょう。

法人向けFusion 360 CADセミナー

法人向けFusion360 CADセミナーは、2日間の短期間で座学や実践を集中して行えるので、修了後にはすぐに業務に活かすことができます。3DCADをビジネスに利用したい法人様、またはこれから起業される経営者にもおすすめの短期集中型のFusion 360 の講座です。

CAMとは?選び方や使い方を初心者向けに徹底開設
最新情報をチェックしよう!
>法人向け Fusion 360 CADセミナー

法人向け Fusion 360 CADセミナー

法人向けFusion360 CADセミナーは、2日間の短期間で座学や実践を集中して行えるので、修了後にはすぐに業務に活かすことができます。3DCADをビジネスに利用したい法人様、またはこれから起業される経営者にもおすすめの短期集中型のFusion 360 の講座です。

CTR IMG