2D CAMとは？基礎知識やできること、選び方までをわかりやすく解説！

2D CAMは、板材から部品を切り出すための加工データとNCプログラムを作るソフトウェアです。CAMは、設計データを加工機が読める形へ変換する役割を担います。ここでは、何をするソフトか、どの加工機が対象か、導入前の現場の課題を押さえます。

板から部品を切り出す手順を作るソフト

CADで描いた部品の輪郭をもとに、切る順番と経路、穴の位置を決めるソフトです。それを、加工機が読めるプログラムへ変換します。

図面そのものを描くのではなく、平面形状を「板から切る手順」へ落とし込むのが役割です。CADが図面を作る道具なら、CAMは加工機を動かす指示を作る道具という関係です。

対象となる加工機の種類

扱う加工機は幅広く、レーザーやタレットパンチプレス、プラズマなどが挙げられます。ガス切断、ウォータージェット、複合機も対象です。

ただし、対応する加工機は製品ごとに違います。特定メーカーの機械を前提にした製品もあれば、複数メーカーを1つの環境で扱える製品もあります。自社の保有機にデータを出せるかが、絞り込みの最初の条件です。

手作業の板取りが抱えていた課題

以前は、板への部品配置を担当者が経験と手作業で行うのが一般的でした。部品数が少ないうちは柔軟に対応できます。

ところが多品種・短納期になると、配置の検討に時間がかかります。担当者ごとに歩留まりが変わる属人化も課題でした。2D CAMは板取りをデータとして残し、誰が作っても近い品質を再現できるようにする道具です。

編集部メモ：検討の前に、どの加工機の、どの工数と材料ロスを減らしたいかを1つに絞ってください。目的が曖昧なまま多機能な製品を入れると、費用だけが残りがちです。

2D CAMの導入効果は、多品種で材料費の比率が高い現場ほど大きく表れます。材料費・作業時間・ノウハウの3つの面で変化が出ます。

• 材料費を抑えられる
• 加工データ作成の時間を短縮できる
• 板取りのノウハウが人に依存しなくなる

材料費を抑えられる

最大の利点は、自動ネスティングで歩留まりが上がり、材料費を抑えられることです。経験に左右されていた歩留まりが、計算で安定します。

扱う部品の種類が多いほど、組み合わせの余地が広がり、削減できる金額も大きくなります。端材を登録して次の加工に割り付けられる製品なら、新しい板を使う前に端材を消化できるでしょう。

加工データ作成の時間を短縮できる

毎回ゼロから板取りを考えていた時間が、条件を指定して自動配置させる作業に変わります。加工順序や切断条件も再利用できます。

効果が分かりやすいのは、新しい加工機のデータ作成が追いつかず、稼働率が上がらない場面です。急な差し込み注文の組み替えも短時間で済み、納期対応に余裕が生まれます。

板取りのノウハウが人に依存しなくなる

属人化していた板取りの判断を、ソフトの設定として残せます。担当者が変わっても近い品質を保ちやすくなるのが利点です。

熟練者が不在のときに加工が止まる事態も避けられます。新人の教育では、過去の板取りデータを見本に使えるので、口頭で伝えるより早く水準に近づけるでしょう。

2D CAMは、導入すれば自動で最適な板取りができる道具ではありません。どちらも事前に手を打てる範囲なので、対処法とあわせて押さえておきましょう。

• 使いこなすには加工の知識が要る
• ライセンス以外の費用が発生する

使いこなすには加工の知識が要る

部品の優先順位や納期、板の在庫といった条件は人が設定します。条件を誤れば、自動ネスティングでも期待した歩留まりにはなりません。

多機能な製品ほど設定項目が多く、教育期間も要ります。

対処法：導入と同時に、担当者と教育の方法を決めておきます。まず1つの加工機や製品群に絞って立ち上げ、効果を確かめてから広げるのが現実的です。

ライセンス以外の費用が発生する

ライセンス費用に加え、加工機ごとのポストプロセッサの整備費用と、年間の保守費用がかかります。加工機を追加するたびに整備が要る場合もあります。

対処法：導入前に、現状の歩留まり、1部品あたりの作成時間、端材の量を数値で記録しましょう。削減できる金額を見積もってから判断すれば、過大な投資を避けられます。

2D CAMが備える機能は、大きく次の4つです。製品ごとに作り込みの深さが違うため、比べる際もこの4つが軸になります。

• ネスティング（板取り）：1枚の板に複数の部品を、材料の無駄が少なくなるように並べる
• 切断経路と加工順序の生成：どの順番で、どの経路で切るかを決める
• 板金の展開：曲げた後の立体形状から、平らに開いた展開図を作る
• NCプログラムの出力：加工機ごとの形式へ変換して出力する

それぞれの中身を見ていきましょう。

ネスティング（板取り）

1枚の板に複数の部品を、材料の無駄が最も少なくなるように並べる処理です。2D CAMの中核機能にあたります。

部品の回転を許すか、共通する辺を重ねて切るかといった条件を指定できます。自動配置の後に手作業で微調整することも可能です。端材を登録して次の加工に割り付ける機能は、製品によって対応に差があります。

切断経路と加工順序の生成

部品をどの順番で、どの経路で切るかを決める処理です。切り込みを始める位置や加工条件もここで設定します。

熱で材料が変形しないよう順番を組み、共通する辺をまとめて切って加工距離を縮めます。タレットパンチの場合は、どの形状をどの金型で打つかの割り当てが中心です。設定はテンプレートとして再利用できます。

板金の展開

曲げた後の立体形状から、平らに開いた展開図を作る処理です。この展開図がなければ、切り出す形状が決まりません。

板を曲げると伸びる分を見込んで寸法を計算します。伸びる量を左右するのは、材質・板厚・曲げ半径です。反映しないと、加工後の寸法が合わなくなります。3D CADの立体データから展開図を作れる製品もあります。

NCプログラムの出力

加工データを、加工機が読める形式のNCプログラムへ変換して出力する処理です。この変換を担う部分をポストプロセッサと呼びます。

書式は、加工機のメーカーや機種、制御装置によって違います。複数の加工機を持つ工場では、1つの部品データから機械ごとに出力し分けるのが一般的です。加工機を増やす際は、ポストプロセッサの追加や改修が要ります。

2D CAMが使われるのは、板から部品を切り出す工程を持つ現場です。加工機の種類によって、担当者が求めるものが変わります。代表的な3つの場面を見ていきましょう。

レーザー加工機での切断

レーザー加工の担当者が、切断経路と加工条件を作る場面です。経路の取り方で、加工時間と切断面の品質が変わります。

求められるのは、熱による変形を抑える順序と、材質・板厚ごとの切断条件の管理です。新しいレーザー機を入れたのに、データ作成が追いつかず稼働率が上がらない。そんな現場では効果が見えやすいでしょう。

タレットパンチプレスでの打ち抜き

タレットパンチプレスは、金型を回転式の台に並べ、板を打ち抜く機械です。ここでは金型の割り当てが作業の中心になります。

金型の交換回数が増えるほど、加工時間は延びます。割り当ての巧拙が、そのまま生産性に響くわけです。パンチとレーザーを併せ持つ複合機では、どちらで加工するかの使い分けもまとめて行えます。

多品種少量の板金加工の段取り

中小の板金加工業で、形の違う部品を少人数で回している現場です。設計から展開、板取り、加工指示までを同じ担当者が担うことも珍しくありません。

効くのは、展開から加工データ作成までを一貫して扱える構成です。工程ごとにソフトを分けると、受け渡しで寸法の取り違えが起きやすくなります。自動ネスティングで検討を短縮できれば、段取りも速まります。

2D CAMは公開価格を持つ製品がほとんどなく、個別見積もりが基本です。加工機の台数やメーカー、モジュールの構成で金額が変わります。加工機とセットで見積もられることもあります。ポストプロセッサの整備費用と年間の保守費用も、見積もりで確かめておきましょう。

対応加工機は、ITトレンドの2D CAM（板金・切断加工向け）カテゴリで比較できます。

2D CAMは板から平面部品を切り出す加工を、3D CAMは材料を立体的に削る加工を扱います。この対象の違いが、入力データから中核機能までの差につながっています。

2Dと3Dは、優劣の関係ではありません。板金・切断が中心なら2D CAM、立体的な切削が中心なら3D CAMが合うというだけです。

両方の加工を行う工場では、用途に応じて使い分けることもあります。切削が中心なら、対応する軸数（2.5軸・3軸・5軸）を含めて3D CAMを検討しましょう。

2D CAMは、すべての加工現場に同じように効くわけではありません。板金・切断が中心か、多品種か、材料費の割合が高いかで、投資対効果が変わります。自社がどちらに当てはまるかを確かめてください。

2D CAMの導入が向いている企業

レーザーやパンチによる板金・切断が中心で、多品種の部品を扱う企業です。材料費が原価の大きな割合を占めるほど、歩留まりの改善が金額に表れます。

複数の加工機を持ち、機械ごとにデータを作り分けている工場も典型です。展開から加工までを少人数で回す中小の板金加工業にも向きます。新しいレーザー機の稼働率が上がらない企業も同様です。

2D CAMの導入が向いていない企業

部品の種類が少なく、同じ板取りを繰り返し使える企業では効果が出にくくなります。並べ方を工夫する余地が小さく、削減できる材料費も限られるためです。

加工機に付属する簡易ソフトで足りる範囲なら、高機能な製品は過剰になりやすいでしょう。切削加工が中心なら、そもそも必要なのは3D CAMです。迷ったら、まず付属ソフトで足りないかを確かめましょう。

2D CAMとは、平面の部品データから加工機用のNCプログラムを作るソフトウェアです。対象は、レーザー・パンチ・プラズマなどの加工機です。中核は、1枚の板に部品を効率よく並べるネスティング（板取り）にあります。

最初に確かめるのは、自社の加工機に対応しているかどうかです。レーザーなら切断経路と順序、タレットパンチなら金型の割り当てと、担う範囲が変わります。

効果が大きいのは、多品種で材料費の比率が高い現場です。現状の歩留まりと作成工数を数値で記録し、対象を絞って確かめてください。対応加工機は2D CAM（板金・切断加工向け）カテゴリで確認できます。