JPH04217426A - ワイヤ放電加工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工精度を向上させ
つつ短時間に加工形状内円弧部を加工することができる
ワイヤ放電加工方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は従来のワイヤ放電加工装置を示
す構成図であり、図において、１はワイヤ電極、２は被
加工物、３は対向して設けられワイヤ電極１と被加工物
２間に形成される加工間隙に加工液４を供給する加工液
供給装置、５はワイヤ電極１と被加工物２間にパルス電
圧を印加する加工電源、６は被加工物２の加工部分、７
は被加工物２を載置するＸ−Ｙクロステーブル、８ａは
Ｘ−Ｙクロステーブル７をＸ軸方向に自在に移動させる
為のＸ軸サーボモータ、８ｂはＸ−Ｙクロステーブル７
をＹ軸方向に自在に移動させる為のＹ軸サーボモータ、
９はＸ軸サーボモータ８ａ及びＹ軸サーボモータ８ｂの
駆動制御を行うサーボユニット、１０はＸ−Ｙクロステ
ーブル７の移動量及び移動速度の制御情報をサーボユニ
ット９に出力する数値制御装置である。

【０００３】次に動作にについて説明する。周知の様に
、ワイヤ放電加工は図１５に示す様なワイヤ放電加工装
置を用い、通常φ０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のワイ
ヤ電極１と被加工物２とを対向させ、その間に形成され
る加工間隙に加工液供給装置３から加工液４を供給する
と共に、ワイヤ電極１と被加工物２との間に加工電源５
からパルス電圧を印加して、上記加工間隙に連続的な放
電を繰り返し発生させつつ、Ｘ軸及びＹ軸サーボモータ
８ａ，８ｂを介して被加工物２を載置したＸ−Ｙクロス
テーブル７を移動させることにより、加工部分６を任意
に移動させて被加工物２を所定の輪郭形状に加工するも
のである。なお、Ｘ−Ｙクロステーブル７の移動量及び
移動速度は、数値制御装置１０からサーボユニット９に
移動情報が送られ、その制御情報に基づいてサーボユッ
ト９によってＸ軸及びＹ軸サーボモータ８ａ，８ｂが制
御され、所定の輪郭形状が加工される。

【０００４】さて、ここで例えば図１６に示す様に、ワ
イヤ電極１を経路Ａ→Ｃ→Ｅと進行させて被加工物２の
コーナーを加工する場合、アウトコーナー部１１ａ及び
インコーナー部１１ｂに、実線で示す様な“だれ”を生
じることが知られている。この原因としてはワイヤ電極
１が非剛体であることが挙げられる。すなわち、ワイヤ
電極１と被加工物２間に生じる放電の反発力によって、
ワイヤ電極１に撓みが生じ、ワイヤ電極１の実際の動き
は経路Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｅの様に移動する為に、アウトコー
ナー部１１ａにおいては余分に加工され、又インコーナ
ー部１１ｂにおいては加工残りが生じてしまう為である
。又、この“だれ”の大きさは放電の反発力が大きくな
る程、すなわち加工速度が速くなる程大きくなり、通常
の荒加工では数１０μｍ〜数１００μｍ程度になる。

【０００５】又、同様の理由により図１７に示す様な微
小円弧コーナーを、ワイヤ電極１を経路Ａ→Ｂ→Ｆ→Ｄ
→Ｅと進行させて加工する場合にも、ワイヤ電極１の実
際の動きは経路Ａ→Ｂ→Ｇ→Ｄ→Ｅと移動する為に、上
記同様アウトコーナー部１１ａ、インコーナー部１１ｂ
において“だれ”が生ずることになる。この“だれ”の
大きさは円弧半径が小さい程大きくなり、ある程度この
円弧半径が大きくなると“だれ”の大きさは小さくなる
。以上の様な傾向からこれらの“だれ”が問題になるの
は、特に２直線、又は直線と円弧から形成されるエッジ
コーナー、あるいは微小円弧コーナーの場合である。

【０００６】さて、ワイヤ放電加工により加工するコー
ナーには、この図１６に示すシャープエッジコーナーと
、図１７に示す円弧コーナーとがあるが、ワイヤ放電加
工の場合にコーナーは必ず円弧となる為、ほとんどの場
合コーナー部を加工するに当たっては、アウトコーナー
部１１ａ、インコーナー部１１ｂ共にそれぞれコーナー
部に、微小円弧（以下コーナーＲという：通常Ｒ＝０．
１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度である）を挿入して加工を行っ
ている。

【０００７】そこで、このコーナーＲ部の“だれ”を改
善する必要が生ずるが、ワイヤ放電加工においては、加
工精度を向上させる為に、通称荒加工を行った後に同一
の経路情報により、加工条件、及び経路補正値（オフセ
ットともいう）のみを変更して、仕上げ加工を行うセカ
ンドカット加工法が用いられており、この加工法によれ
ば、被加工物２のコーナー形状精度を、向上させること
ができることが知られている。この理由としては、仕上
げ加工として荒加工に続いて行われるセカンドカット加
工における加工代が微小（通常５μｍ〜１０μｍ程度）
である為、放電によって生ずる反発力も荒加工のそれに
比してはるかに小さくなり、その結果ワイヤ電極１の撓
みも、それに伴って小さくなるので、仕上げ加工時のコ
ーナー部における“だれ”は、荒加工時のそれより必ず
小さくなり、徐々にコーナー部の“だれ”の修正を行う
ことができる為である。

【０００８】通常セカンドカット加工を自動的に行うに
は、メインプログラムに加工速度、加工条件、経路補正
及びサブプログラム呼び出し等を記述し、このサブプロ
グラムに加工開始点から加工終了点までの、ワイヤ電極
１と被加工物２との相対移動命令を記述し、このメイン
プログラムに従って所定の加工が実行される。この様な
加工法の一例として、プログラム指令により荒加工（フ
ァーストカット加工）から仕上げ加工（セカンドカット
加工）までを自動的に行うセカンドカット加工法が、特
開昭５７−１０２７２４号公報に開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のワイヤ放電加工
方法は以上の様に行われているので、図１８に示す様に
荒加工後の“だれ”の大きさＬ１は、仕上げ加工時の加
工代に比較して非常に大きくなり、荒加工時と仕上げ加
工時のオフセット差が，この“だれ”の大きさＬ１より
小さい場合には、アウトコーナー部１１ａにおいて、荒
加工時に“だれ”として加工されてしまった部分の修正
を行うことが不可能になり、その結果加工精度を低下さ
せることになる。

【００１０】また、この不具合を回避してアウトコーナ
ー部１１ａを、“だれ”のないコーナー形状に仕上げる
には、荒加工時のオフセット量を“だれ”の大きさＬ１
に応じて大きくとらなければならない為、仕上げ加工時
の加工量あるいは加工回数を増大させねばならず、それ
に伴って総加工時間も増大してしまい、加工効率の低下
をきたすことになる。更に、荒加工後のインコーナー部
１１ｂを仕上げ加工するに当たっては、荒加工時の“だ
れ”を除去せねばならない為、その加工量が増大し、荒
加工に比して弱い加工条件を用いる仕上げ加工に当たっ
ては、インコーナー部１１ｂにおける取り量が増加する
と、加工が不安定になり易く、その結果加工精度を低下
させることになり、加えて、仕上げ加工によって上記の
様にアウトコーナー部１１ａにおける“だれ”を修正す
る為に、オフセット量を大きくとった場合には、上記同
様、仕上げ加工時における総加工時間が更に増大して、
加工効率を低下させてしまうといった課題があった。

【００１１】この発明は上記の様な課題を解決する為に
なされたもので、円弧部の加工を高精度且つ効率良く行
うことができる放電加工方法及びその装置を得ることを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、荒加工に
続いて仕上げ加工を行い、被加工物を所定の形状に加工
するワイヤ放電加工方法において、予め基準半径を設定
しておき、荒加工か否かを判別した結果が荒加工であれ
ば、加工形状内円弧部の半径と上記基準半径とを比較し
、上記円弧部の半径が基準半径以下であれば、上記円弧
部を２直線によって形成されるコーナー形状に変換して
加工するものである。

【００１３】第２の発明は、荒加工に続いて仕上げ加工
を行い、被加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加
工方法において、加工形状内円弧部の半径が予め設定さ
れた基準半径以下の円弧部に対して、１回目の加工で上
記円弧部をこの円弧部の前後の加工経路に接し、かつ所
定の半径より小さい円弧を挿入してなる加工経路により
加工し、その後の加工で挿入する円弧の半径を、先に挿
入した円弧半径より徐々に大きくして加工経路を変換し
ながら加工するものである。

【００１４】第３の発明は、第２の発明の所定の半径よ
り小さい円弧を、使用するワイヤ電極の外径、今回の加
工間隙及び次回の加工間隙を基にして、次回の加工で所
望の形状に修正可能な、最少の円弧とするものである。

【００１５】第４の発明は、荒加工に続いて仕上げ加工
を行い、被加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加
工装置において、荒加工か否かを判別する判別手段と、
加工形状内円弧部の半径と予め設定された基準半径とを
比較する比較処理部、及び上記それぞれの結果が荒加工
且つ円弧部の半径が基準半径以下である場合に、上記円
弧部を２直線によって形成されるコーナー形状に変換す
る変換処理部とからなる演算処理手段とを備えたもので
ある。

【００１６】第５の発明は、荒加工に続いて仕上げ加工
を行い、被加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加
工装置において、加工回数を判別する判別手段と、加工
形状内円弧部の半径と予め設定された基準半径とを比較
する比較部、及び判別手段と比較部での結果が所定の加
工回数且つ円弧部の半径が基準半径以下である場合に、
上記円弧部をこの円弧部の前後の加工経路に接し、かつ
所定の半径以下の円弧を挿入してなる加工経路に変換す
る変換処理部とからなる演算処理手段とを備えたもので
ある。

【００１７】

【作用】第１の発明においては、仕上げ加工に先立って
行われる荒加工の段階で、加工形状内円弧部の半径が予
め設定されている基準半径以下であれば、上記円弧部を
２直線によって形成されるコーナー形状に変換して加工
し、荒加工時における上記円弧部の“だれ”を抑制する
。

【００１８】第２の発明においては、加工形状内円弧部
の半径が予め設定されている基準半径以下であれば、当
該円弧部を１回目の加工でこの円弧部の前後の直線と接
し、かつ所定の半径より小さい円弧を挿入し加工形状を
変換して加工し、その後の加工で挿入する円弧の半径を
徐々に大きくしながら加工経路を変換して加工し、上記
円弧部の“だれ”を抑制する。

【００１９】第３の発明においては、第２の発明におい
て１回目に挿入する円弧を、使用ワイヤ電極の外径、当
回加工時及び次回加工時の加工間隙を基に、次回の加工
で所望の形状に修正可能な、最少の円弧に定めて“だれ
”を抑制する。

【００２０】第４の発明においては、判別手段によって
荒加工か否かを判別し、又、演算処理手段によって加工
形状内円弧部の半径と予め設定されている基準半径とを
比較して、それぞれの手段の結果が、荒加工且つ上記円
弧部の半径が基準半径以下であれば、上記円弧部を２直
線によって形成されるコーナー形状に変換して、荒加工
時における上記円弧部の“だれ”を抑制する。

【００２１】第５の発明においては、判別手段及び演算
処理手段の比較部の結果が、予め定めた所定の加工回数
且つ円弧部の半径が基準半径以下であれば、演算処理手
段の変換処理部で、上記円弧部をこの円弧部の前後の加
工経路と接し、かつ所定の半径以下の円弧を挿入してな
る加工経路に変換して加工し、その後の加工で挿入する
円弧の半径を徐々に大きくしながら加工して、上記円弧
部の“だれ”を抑制する。

【００２２】

【発明の実施例】図１は、第１及び第４の発明の一実施
例を実現する為の数値制御装置のブロック図である。図
において、１０１は種々のプログラムを記憶しておくプ
ログラムメモリ、１０２はＮＣテープ、１０３はＮＣテ
ープ１０２の内容を読み取るテープリーダ、１０４は演
算処理手段であって、コーナー形状の円弧半径と所定値
とを比較する比較処理部、及び上記コーナー形状を２直
線によって形成されるコーナー形状に変換する変換処理
部とを有すると共に、各種演算処理を実行する演算処理
部、１０５は経路演算に用いる座標値等を格納しておく
作業メモリ、１０６は判別手段に相当し、その内容によ
り種々の制御を実行させるスイッチ機能を有するデータ
を格納しておく変数メモリ、１０７は演算処理部１０４
から送られてくるＸ方向、Ｙ方向の移動量△ｘ、△ｙを
基にパルス分配演算を実行し、Ｘ軸、Ｙ軸の分配パルス
Ｐｘ、Ｐｙを生成するパルス分配器、１０８は装置外部
から各種指令等を入力する操作盤、９ａは上記分配パル
スＰｘに基づきＸ軸サーボモータ８ａを駆動するＸ軸サ
ーボユニット、９ｂは上記分配パルスＰｙに基づきＹ軸
サーボモータ８ｂを駆動するＹ軸サーボユニットである
。

【００２３】次に動作について説明する。与えられた加
工形状をセカンドカット加工（サードカット加工を含む
）する場合のプロセスの主要動作は、図２のフローチャ
ートに示す如くである。すなわち、ステップＳ１に示す
様に加工が開始されると、ステップＳ２において加工対
象軌跡がコーナー部であるかどうかの判別がなされ、該
判別結果がコーナー部でなければ、ステップＳ３に移行
して、通常の経路補正による加工が実行される。この通
常の経路補正とは、図１０に示すように、最終形状に対
しワイヤ径と加工間隙の和の分だけオフセットさせて加
工経路を補正し、又円弧コーナー部では、プログラム形
状の円弧の同心円によって経路補正するものである。

【００２４】この判別結果がコーナー部である場合には
、ステップＳ４に移行して該コーナー部の円弧の半径ｒ
が演算される。続いてステップＳ５において、現在行わ
れている加工が荒加工かどうかの判別がなされ、該判別
結果が荒加工でなければ、ステップＳ３に移行する。 該判別結果が荒加工である場合には、ステップＳ６に移
行してステップＳ４で演算された円弧の半径ｒと、所定
値として予め設定されている基準半径Ｒとが比較され、
上記円弧の半径ｒが基準半径Ｒよりも大きい場合にはス
テップＳ３に移行する。基準半径Ｒは例えば、ワイヤ径
以上で、１．０ｍｍ以下の範囲に定まる。上記円弧の半
径ｒが基準半径Ｒ以下である場合には、ステップＳ７に
移行して上記円弧の半径ｒを有するコーナー部を、円弧
の始点及び終点で該円弧に接する直線によって形成され
るコーナー形状に変換して加工を行なう。以上の動作を
プログラムエンド迄繰り返して実行し、ステップＳ８に
示すようにプログラムエンドが確認された時点で、加工
を終了する。

【００２５】次に、図３に示すＮＣプログラムを用い、
図４に示す様な形状を加工する場合を例にとり、上記プ
ロセスを更に詳細に説明する。図３において、（１）は
プログラム名がＬ１０００で示されるメインプログラム
、（２），（４），（６）はＨ１００で表わされ加工回
数が代入される変数、（３），（５），（７）はそれぞ
れファーストカット加工、セカンドカット加工、及びサ
ードカット加工のＮＣデータを示し、文字列Ｆは加工速
度、Ｅは加工条件、Ｈ１は経路補正値を代入する変数、
Ｇ２２はサブプログラムを呼び出す命令コードである。 （８）はプログラム名がＬ２０００で示されるサブプロ
グラム、（９）はＭ８０が加工液４の供給、Ｍ８２がワ
イヤ電極１の送り、Ｍ８４が加工電源５の投入をそれぞ
れ指令する命令コード、（１０）はＧ０１が直線移動、
Ｇ０２が円弧移動をそれぞれ指令する命令コード、（１
１）はＭ８５が加工電源５の切り、Ｍ８３がワイヤ電極
１の送り切り、Ｍ８１が加工液４の供給切りをそれぞれ
指令する命令コード、（１２）はＧ２３で表わされメイ
ンプログラムＬ１０００への復帰を指令する命令コード
である。

【００２６】さて、図４に示す形状をセカンドカット加
工により加工するには、先ずテープリーダ１０３により
、メインプログラムＬ１０００、及びサブプログラムＬ
２０００の内容を読み取って、プログラムメモリ１０１
に格納する。続いて、操作盤１０８を介してメインプロ
グラムＬ１０００の実行が指令されると、演算処理部１
０４がプログラム名に基づいてプログラム判別を実行し
、そのプログラムデータに基づきメインプログラムＬ１
０００の処理を開始する。続いて、（２）に示す様に、
変数Ｈ１００の内容が１回目の加工を示す“１”に設定
されているので、この場合の加工はファーストカット加
工であると判別される。続いて、文字列Ｆ及びＥにて設
定された加工速度及び加工条件が、ａ１及びｂ１にセッ
トされると共に、コーナー変換処理スイッチ用の変数Ｈ
１に経路補正値ｃ１が代入される。

【００２７】続いて、演算処理部１０４により命令コー
ドＧ２２が判別されると、それに続くサブプログラムＬ
２０００の読み出しが実行される。サブプログラムＬ２
０００が読み出されると、命令コードＭ８０，Ｍ８２及
びＭ８４が判別されて、加工液４の供給、ワイヤ電極１
の送りが開始されると共に、ワイヤ電極１と被加工物２
間にパルス電圧が印加され、又、次の移動指令に従って
ワイヤ電極１と被加工物２との相対移動が開始されて放
電加工が実行される。すなわち、先ず命令コードＧ９２
が判別されると、（Ｘ０、Ｙ０）が作業メモリ１０５の
加工開始点エリア（Ｘｓ、Ｙｓ）に書き込まれる。続い
て、命令コードＧ０１が判別され、△ｘ１、△ｙ１が作
業メモリ１０５の直線移動量エリア（△ｘａ、△ｙａ）
に書き込まれ、同時にパルス分配器１０７にも入力され
る。パルス分配器１０７は直線移動量エリア（△ｘａ、
△ｙａ）の内容に基づいてパルス分配演算を実行し、Ｘ
軸及びＹ軸の分配パルスを、それぞれＸ軸サーボユニッ
ト９ａ及びＹ軸サーボユニット９ｂに入力する。これら
Ｘ軸サーボユット９ａ及びＹ軸サーボユニット９ｂによ
って、Ｘ軸サーボモータ８ａ及びＹ軸サーボモータ８ｂ
が駆動され、この駆動力によりＸ−Ｙクロステーブル７
が移動して、図４に示す経路Ｐ０→Ｐ１が加工される。

【００２８】続く次行も命令コードＧ０１であるので、
上記と同様の処理が行われて経路Ｐ１→Ｐ２の加工が行
われる。そして、次の命令コードＧ０２が判別された時
点で、変数メモリ１０６の中のコーナー変換処理スイッ
チ用の変数Ｈ１００の内容が“１”であるかどうかが判
別される。その結果、この場合コーナー変換処理スイッ
チ用の変数Ｈ１００の内容は“１”であるから、先ず、
作業メモリ１０５の円弧移動量エリア（△Ｘｂ、△Ｙｂ
、△ｉ、△ｊ）に命令コードＧ０２に続くデータが記憶
され、更に次行の命令コードＧ０１に続くデータが作業
メモリ１０５の（Ｘｃ、Ｙｃ）に記憶される。そして、
円弧移動量エリア（△Ｘｂ、△Ｙｂ、△ｉ、△ｊ）に記
憶された△ｉ、△ｊから円弧の半径ｒが演算され、その
結果が作業メモリ１０５の半径データエリアに書き込ま
れる。

【００２９】

【式１】

【００３０】そして、予め変数メモリ１０６の変数Ｈ１
０１に設定されている基準半径Ｒと、演算された円弧の
半径ｒとが比較され、その結果がｒ≦Ｒであれば次に示
すコーナー処理が行われる。すなわち、現時点において
は、作業メモリ１０５の加工開始点エリア（Ｘｓ、Ｙｓ
）には点Ｐ１の座標値、つまり（Ｘ０＋△ｘ１、Ｙ０＋
△ｙ１）が記憶されており、又、直線移動量エリア（△
ｘａ、△ｙａ）には（△ｘ２、△ｙ２）が記憶されてい
る。

【００３１】そして、作業メモリ１０５の直線移動量エ
リア（△ｘａ、△ｙａ）、円弧移動量エリア（△Ｘｂ、
△Ｙｂ、△ｉ、△ｊ）、（Ｘｃ、Ｙｃ）及び加工開始点
エリア（Ｘｓ、Ｙｓ）に記憶された各値に基づいて、図
５に示す様な円弧を挾む２直線の交点（Ｘｐ、Ｙｐ）が
下式から求められる。

【００３２】

【式２】

【００３３】この式２からｘ、ｙを求め、上記２直線の
交点（Ｘｐ、Ｙｐ）とする。そして、これらの値を基に
、加工開始点エリア（Ｘｓ、Ｙｓ）の内容を（Ｘｓ＋△
ｘ２、Ｙｓ＋△ｙ２）に設定して、点Ｐ２の加工開始点
の座標値とし、又、直線移動量エリア（△Ｘａ、△Ｙａ
）の内容を（Ｘｐ−Ｘｓ、Ｙｐ−Ｙｓ）に設定して、直
線移動量として直線加工を行い、更に加工開始点エリア
（Ｘｓ、Ｙｓ）の内容を（Ｘｐ、Ｙｐ）、直線移動量エ
リア（△Ｘａ、△Ｙａ）の内容を（Ｘｅ−Ｘｐ、Ｙｅ−
Ｙｐ）に設定して、交点（Ｘｐ、Ｙｐ）から点Ｐ４まで
の加工を行うことによって、コーナー部を２直線によっ
て形成されるコーナー形状に変換し、該変換されたコー
ナー形状に沿った加工が実施される。

【００３４】以後同様に、上記の様な処理が行われつつ
加工が継続されて行く訳であるが、ここで、例えば円弧
Ｐ４・Ｐ５において、円弧移動量エリア（△Ｘｂ、△Ｙ
ｂ、△ｉ、△ｊ）に記憶された△ｉ５、△ｊ５の値から
求められる円弧の半径ｒが、ｒ＞Ｒであれば、コーナー
変換処理スイッチ用の変数Ｈ１００の内容が“１”であ
っても、コーナー処理は実行されず通常の円弧移動処理
が実行される。

【００３５】以上の様にして、図３の（１０）で示す加
工経路情報の処理が完了すると、続いて（１１）に示す
様に、命令コードＭ８５，Ｍ８３，Ｍ８１によりそれぞ
れ加工電源５の切り、ワイヤ電極１の送り切り、および
加工液４の供給切りが指令されて加工が停止され、続い
て（１２）に示す様に、命令コードＧ２３が判別される
とメインプログラムＬ１０００に戻る。その後、メイン
プログラムＬ１０００に従って、上記ファーストカット
加工終了後、引き続きセカンドカット加工が開始される
。この加工ではメインプログラムＬ１０００の（４）に
示される様に、変数メモリ１０６のコーナー変換処理ス
イッチ用の変数Ｈ１００の内容が“２”であること、す
なわちファーストカット加工以外であることが判別され
るので、それに続いて行われる処理においては、上記の
如くコーナー部を２直線によって形成されるコーナー形
状に変換する処理は実行されず、通常の補正による加工
経路に基づいた加工が行われる。そして、このセカンド
カット加工が終了した後、引き続きサードカット加工が
開始される。この加工においてもメインプログラムＬ１
０００の（６）に示される様に、変数メモリ１０６のコ
ーナー変換処理スイッチ用の変数Ｈ１００の内容が“３
”であること、すなわちファーストカット加工以外であ
ることが判別されるので、上記セカンドカット加工と同
様の処理が実行される。

【００３６】以上の様に荒加工であるファーストカット
加工においては、基準半径Ｒ以下のコーナー部について
は、該コーナー部を挾む２直線によって形成されるコー
ナー形状に変換し、該コーナー形状に対応した加工を行
った後に、所定の仕上げ加工を行うことによって、上記
コーナー部を所望の形状に加工することができる。従っ
て図６に示す様に、荒加工時におけるコーナー部の“だ
れ”が大きい場合でも、荒加工時のオフセット差を大き
くとることなく、所望のコーナー部に仕上げることがで
きる。又、仕上げ加工の経路情報を作成する際に、特別
のコーナー処理をしなくても良いため、荒加工と仕上げ
加工で別々のプログラムを作成する必要もない。

【００３７】図７は、第２、第３及び第５の発明の一実
施例を実現するための数値制御装置のブロック図である
。図１と同一符号は同一物を示し、説明は省略する。 １０４ａは演算処理手段であって、コーナー形状の円弧
半径と所定値とを比較する比較部、加工条件に対する加
工間隙から、上記コーナー部の加工経路を変換する変換
処理部とを有するとともに、各種演算処理を実行する演
算処理部、１０９は加工電源の電気条件パラメータ及び
その電気条件で、加工を行ったときの加工間隙等を格納
しておく加工条件メモリである。

【００３８】次に動作について説明する。与えられた加
工形状をセカンドカット加工（サードカット加工以上の
多数回加工も含む）する場合のプロセスの主要動作は、
図８のフローチャートに示すとおりである。ここでは、
荒加工（ファーストカット）の後に、セカンドカットに
よって所望の形状に修正する、２回加工方法を説明する
。

【００３９】先ず、ステップＳ１１に示すように加工が
開始されると、ＮＣプログラムが読み込まれ、ＮＣプロ
グラムによって与えられた加工形状にしたがって、所定
の補正値分だけ補正された通常の加工経路を演算する。 この通常の加工経路とは、図１０に示すように、最終形
状に対しワイヤ径と加工間隙の和の分だけオフセットさ
せて加工経路を補正し、円弧コーナー部ではプログラム
形状の円弧の同心円によって加工経路を補正するもので
ある。

【００４０】次に、ステップＳ１２によって加工対象軌
跡がコーナー部であるかどうかの判別がなされ、該判別
結果がコーナー部でなければ、ステップＳ１３において
、ステップＳ１１で演算された通常の経路補正がなされ
て、ステップＳ１４で加工が実行される。又、該判別結
果がコーナー部である場合には、ステップＳ１５に移行
して該コーナー部の円弧半径ｒが演算される。続いてス
テップＳ１６において、現在行われている加工が、コー
ナー部経路を新たに変換する加工回数かどうかの判別が
なされ、該判別結果が該当回数でなければ、ステップＳ
１３に移行する。又、該判別結果が該当回数である場合
には、ステップＳ１７に移行して、ステップＳ１５で演
算された円弧の半径ｒと所定値として予め設定されてい
る基準半径Ｒとが比較され、円弧の半径ｒが基準半径Ｒ
よりも大きい場合にはステップＳ１３に移行する。 又、円弧の半径ｒが基準半径Ｒ以下である場合には、ス
テップＳ１８に移行して、上記円弧の半径ｒを有するコ
ーナー部に対する加工経路を、以下に示す方法によって
補正する。

【００４１】つまり、ステップＳ１８では図９に示すよ
うに、まずステップＳ１８１で上記コーナー部が、アウ
トコーナーかインコーナーかを判別して、ステップＳ１
８２に移行する。ステップＳ１８１の判別結果がアウト
コーナーであれば、図１１に示すようなファーストカッ
ト（今回の加工）経路を求める。ただし、このコーナー
部は、円弧半径ｒ、円弧部前後の直線のなす角はθであ
り、直線■は２直線の２等分線である。ところで、ファ
ーストカットによって図中の破線で示す形状となるから
、セカンドカット（次回の加工）で形状修正して最終的
に実線の形状に仕上げるには、ファーストカットによる
形状のコーナー部の頂点は半径ｒの円弧の中心Ｐｒから
の距離が、円弧半径ｒ＋セカンドカット時の加工間隙ｇ
２＋ワイヤ電極径ｄ、以下である必要がある。すなわち
、ファーストカットの経路はさらに、ファーストカット
時の加工間隙ｇ１＋ワイヤ電極径の半分ｄ／２、だけ離
れた点Ｐより内側にあることになる。従って、直線Ｐｒ
・Ｐは式３によって求められる。

【００４２】

【式３】 直線Ｐｒ・Ｐ＝ｒ＋ｇ２＋ｄ＋ｇ１＋ｄ／２

【００４３
】また、ステップＳ１８１の結果がインコーナーであれ
ば、図１２に示すようなファーストカット（今回の加工
）経路を求める。つまり、ファーストカットによって図
中の破線で示す形状になるから、セカンドカット（次回
加工）で最終形状に可能するには、ファーストカット形
状（破線）がセカンドカット形状（実線）より内側にあ
る必要がある。すなわち、ファーストカット（今回の加
工）経路の円弧の頂点Ｐは、セカンドカット形状の円弧
の頂点より、ファーストカットの加工間隙ｇ１＋ワイヤ
電極径の半分ｄ／２、以上円弧ｒの中心Ｐｒに近いとこ
ろにある必要がある。従って、直線Ｐｒ・Ｐは式４によ
り求められる。

【００４４】

【式４】 直線Ｐｒ・Ｐ＝ｒ−（ｇ１＋ｄ／２）

【００４５】以上のようにして、点Ｐをアウトコーナー
、インコーナーについてそれぞれ求めれば、“だれ”が
小さい場合でも、アウトコーナーにおけるセカンドカッ
ト（次回加工）での切り落としが発生せず、スクラップ
による短絡が防止でき、又インコーナーにおいては、オ
ーバーカットになりセカンドカット（次回加工）で加工
できない面ができることが全くなくなり、“だれ”の部
分が効率よく修正できる。

【００４６】ステップＳ１８２で求めた点Ｐをもとに、
ステップＳ１８３では、図１１，図１２に示すように、
点Ｐを通り、円弧部前後の２直線に対して経路補正され
た直線Ｌ１、Ｌ２に接する円を求め、その接点Ｐｓ２、
Ｐｅ２を求める。次に、ステップＳ１８４に移行して、
最終的に補正された経路、

【００４７】直線Ｐｓ１・Ｐｓ２→円弧Ｐｓ２・Ｐ・Ｐ
ｅ２→直線Ｐｅ２・Ｐｅ１を演算する。以上の方法によ
ってコーナー部に次回の加工で形状の修正可能な最小の
円弧を当てはめて経路を補正し、次のステップＳ１９で
加工が実行される。以上の動作をプログラムエンドまで
繰り返して実行し、次の加工段階を同様に実行して所定
の加工回数の加工が終了した時点で加工を終了する。

【００４８】次に、図１３に示すＮＣプログラムを用い
、図１４に示すような形状を加工する場合を例に取り、
上記プロセスをさらに詳細に説明する。図１３において
、（２１）はプログラム名がＬ１０００で示されるメイ
ンプログラム、（２２）はＨ１００で表されコーナー部
を変換する総加工回数が代入される変数であり、Ｈ１０
０＝２の場合はファーストカットとセカンドカットが該
当し、Ｈ１００＝１の場合にはファーストカットのみが
該当する。（２３）、（２５）はＨ１０１で表され加工
回数が代入される変数、（２４）、（２６）はそれぞれ
ファーストカット、セカンドカットのＮＣデータを示し
、文字列Ｆは加工速度、文字列Ｅは加工条件、変数Ｈ１
は経路補正値であり、Ｇ２２はサブプログラムを呼び出
す命令コードである。（２７）はプログラム名がＬ２０
００で示されるサブプログラム、（２８）はＭ８０が加
工液４の供給、Ｍ８２がワイヤ電極１の送り、Ｍ８４が
加工電源５の投入をそれぞれ指令する命令コード、（２
９）はＧ４１が加工進行方向に対し、左側に変数Ｈ１で
示される補正値分だけ加工経路を補正する命令コード、
Ｇ０１が直線移動、Ｇ０２、Ｇ０３が円弧移動をそれぞ
れ指令する命令コード、（３０）はＭ８５が加工電源５
の切り、Ｍ８３がワイヤ電極１の送り切り、Ｍ８１が加
工液４の供給切りを指令する命令コード、（３１）はＧ
２３で表され、メインプログラムＬ１０００への復帰を
指令する命令コードである。

【００４９】図１４の形状をセカンドカット方法により
加工するには、まず、テープリーダ１０３により上記メ
インプログラムＬ１０００、及びザブプログラムＬ２０
００の内容を読み取って、プログラムメモリ１０１に格
納する。続いて、操作盤１０８を介してＬ１０００の実
行が指令されると、演算処理部１０４ａはプログラム名
によってプログラムを判別して、メインプログラムＬ１
０００の処理をプログラムデータに基づいて開始する。 変数Ｈ１０１の内容が１回目の加工を示す“１”に設定
されているので、ファーストカット加工であると判断さ
れる。次に、文字列Ｆを判別し加工速度をａ１にセット
し、同様にＥより加工条件をｂ１にセットし、変数Ｈ１
にｃ１をセットして経路補正値（オフセット）を設定す
る。

【００５０】また、演算処理部１０４ａによりＧ２２が
判別されると、それに続くサブプログラムＬ２０００の
呼び出しが実行され，Ｍ８０，Ｍ８２，Ｍ８４を判別し
て、加工液４の供給、ワイヤ電極１の送りが開始される
と共に、ワイヤ電極１と被加工物２の間にパルス電圧が
印加され、次の移動指令にしたがってワイヤ電極１と被
加工物２との相対移動が開始されて放電加工が実行され
る。

【００５１】すなわち、まず、命令コードＧ９２が判別
されると（Ｘ０，Ｙ０）を加工開始点とする。続く命令
コードＧ０１を判別し、さらに命令コードＧ４１によっ
て，変数Ｈ１に先に設定したｃ１の分だけ、加工進行方
向に対して左側に（図の形状では外側に）加工経路を補
正する。従って、移動量として与えられた（△ｘ１，△
ｙ１）を補正してパルス分配器１０７に入力する。パル
ス分配器１０７はパルス分配演算を実行し、Ｘ軸および
Ｙ軸の分配パルスを、それぞれＸ軸サーボユニット９ａ
、Ｙ軸サーボユニット９ｂに入力し、Ｘ軸サーボモータ
８ａ、Ｙ軸サーボモータ８ｂを回転し、Ｘ−Ｙクロステ
ーブル７を移動させ、図１４のＰ０→Ｐ１１を加工する
。次行もＧ０１であるので同様な処理を行い、Ｐ１１→
Ｐ２１の経路の加工を行う。そして、命令コードＧ０２
を判別した時点で、変数Ｈ１０１が変数１００以下の値
であるかどうかを判別し、この場合変数Ｈ１０１は“１
”であり、変数Ｈ１００は“２”であるから、△ｉ、△
ｊから円弧の半径ｒを演算する。

【００５２】

【式５】

【００５３】さらに、半径ｒを作業メモリ１０５の半径
データエリアに書き込み、予め変数メモリ１０６に入力
されていた基準半径Ｒと円弧半径ｒを比較し、ｒ≦Ｒで
あれば次に示す処理を行う。まず、（２９）で命令コー
ドＧ４１により、加工進行方向に対して左側に経路補正
されており、命令コードＧ０２で右回り円弧であること
が判別されるので、Ｇ４１とＧ０２から該円弧は、アウ
トコーナーであることが判別される。従って、式３に従
い点Ｐを求めることによって、コーナー部Ｐ２１・Ｐ３
１の経路補正を行なう。その際、ｇ１，ｇ２，ｄは変数
メモリ１０６から読み込まれる。

【００５４】以後、同様にこのような処理が行われつつ
加工が継続されて行くが、例えば円弧Ｐ４・Ｐ５におい
て、（△ｉ５，△ｊ５）から求めた円弧半径ｒが、Ｒ≦
ｒであれば、変数Ｈ１０１＝“１”であり、変数Ｈ１０
０の値“１”以下であっても上記のコーナー処理は行わ
ず、通常の経路補正により、円弧Ｐ４，Ｐ５の加工が行
われる。

【００５５】以上のようにして、図１３に示す加工経路
情報（２９）の処理が完了すると、続いて（３０）に示
すように命令コードＭ８５、Ｍ８３、Ｍ８１によりそれ
ぞれ加工電源５の切り、ワイヤ電極１の送り、及び加工
液４の供給切りが指令されて加工が停止され、（３１）
に示すようにでＧ２３を判別するとメインプログラムＬ
１０００に戻る。

【００５６】その後、プログラムに従ってファーストカ
ットが終了し、引続きセカンドカットが開始するが、メ
インプログラムの（２５）に示されるように、変数メモ
リ１０６のＨ１０１＝“２”を判別することによって、
それに続く処理では、コーナーを変換する処理は行わず
、サブプログラムの加工経路に基づく加工が行なわれる
。

【００５７】以上のように、ファーストカット（荒加工
）では、所定の半径以下のコーナーを、セカンドカット
で形状修正できる最小の円弧をあてはめて、加工経路を
補正して加工し、セカンドカット以降の仕上げ加工でコ
ーナー形状を仕上げる本実施例による方法で加工を行な
えば、先に示した図６のように、荒加工時のコーナー部
の“だれ”がある程度大きい場合にでも、荒加工時と仕
上げ加工時のオフセット差を大きく取ることなく、所望
のコーナー形状に仕上げることができる。又、この方法
では可能な最小の円弧半径を利用しているので、形状修
正時（次回の加工）にアウトコーナー部で切り落したり
、インコーナー部で形状修正不可能なオーバーカットが
発生することもない。さらに、仕上げの加工の情報を作
成する際に、特別のコーナー処理をしなくても良く、荒
加工と仕上げ加工で別々のプログラムを作成する必要も
ない。

【００５８】なお、上記の実施例では、セカンドカット
までの加工で説明したが、サードカット以上の加工でも
同様な加工ができ、上記演算によれば、コーナー部の円
弧半径を変換する指定加工回数の間、加工間隙ｇは通常
ｇ１＞ｇ２＞ｇ３・・＞ｇｎ（添え字は加工回数を示す
）であるから、挿入される円弧半径ｒの関係はｒ１＜ｒ
２＜ｒ３・・＜ｒｎ（添え字は加工回数を示す）が常に
成り立つことになり、加工回数を増やす毎に円弧は徐々
に大きくなり、最終的には所定の円弧形状に仕上げるこ
とができることになる。

【００５９】

【発明の効果】第１の発明、及び第４の発明によれば、
仕上げ加工に先立って行われる荒加工の段階で、加工形
状内円弧部の半径が、予め設定されている基準半径かど
うかを判別し、基準半径以下であれば上記円弧部を２直
線によって形成されるコーナー形状に変換して加工する
ようにしたので、荒加工時における上記円弧部の“だれ
”が抑制され、加工形状内円弧部を高精度且つ効率良く
仕上げ加工することができる。

【００６０】第２の発明、第３の発明、及び第５の発明
によれば、荒加工に続いて仕上げ加工を行なっていく各
段階で、加工形状内円弧部の半径が予め設定した基準半
径以下の円弧部に対して、１回目の加工段階で前記円弧
部をこの円弧部の前後の加工経路と接し、かつ所定の半
径より小さい円弧を挿入してなる加工経路により加工し
、その後の加工で挿入する円弧の半径を徐々に大きくし
て加工経路を補正しながら、円弧部分を最終的に所望の
形状に加工する様にしたので、荒加工時における上記円
弧部の“だれ”が抑制され、加工形状内円弧部を高精度
且つ効率よく仕上げ加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第４の発明の一実施例を実現する数値
制御装置のブロック図である。

【図２】第１及び第４の発明の一実施例の動作を説明す
るフローチャートである。

【図３】第１及び第４の発明の一実施例の動作を説明す
るＮＣプログラムを示す図である。

【図４】図３のＮＣプログラムによる加工形状を示す図
である。

【図５】図４の局部を示す拡大図である。

【図６】本発明による加工精度の向上を示す説明図であ
る。

【図７】第２、第３及び第５の発明の一実施例を実現す
る数値制御装置のブロック図である。

【図８】第２、第３及び第５の発明の一実施例の動作を
説明するフローチャートである。

【図９】図８の一部を詳説するフローチャートである。

【図１０】通常（又は従来）の加工における経路補正を
示す図である。

【図１１】第２、第３及び第５の発明の一実施例による
アウトコーナー部の経路補正を示す図である。

【図１２】第２、第３及び第５の発明の一実施例による
インコーナー部の経路補正を示す図である。

【図１３】第２、第３及び第５の発明の一実施例の動作
を説明するＮＣプログラムを示す図である。

【図１４】図１３のＮＣプログラムによる加工形状を示
す図である。

【図１５】従来のワイヤ放電加工装置の構成図である。

【図１６】エッジコーナー部の“だれ”の説明図である
。

【図１７】円弧コーナー部の“だれ”の説明図である。

【図１８】従来の方法による円弧コーナー部の加工にお
ける不具合の説明図である。

【符号の説明】

１０１　　プログラムメモリ １０４，１０４ａ　　演算処理部 １０５　　作業メモリ １０６　　変数メモリ １０９　　加工条件メモリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　荒加工に続いて仕上げ加工を行い、被
   加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加工方法にお
   いて、予め基準半径を設定しておき、荒加工か否かを判
   別した結果が荒加工であれば、加工形状内円弧部の半径
   と上記基準半径とを比較し、上記円弧部の半径が基準半
   径以下であれば、上記円弧部を２直線によって形成され
   るコーナー形状に変換して加工することを特徴とするワ
   イヤ放電加工方法。
2. 【請求項２】　　荒加工に続いて仕上げ加工を行い、被
   加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加工方法にお
   いて、加工形状内円弧部の半径が予め設定された基準半
   径以下の円弧部に対して、１回目の加工で上記円弧部を
   この円弧部の前後の加工経路に接し、かつ所定の半径よ
   り小さい円弧を挿入してなる加工経路により加工し、そ
   の後の加工で挿入する円弧の半径を、先に挿入した円弧
   半径より徐々に大きくして加工経路を変換しながら加工
   することを特徴とするワイヤ放電加工方法。
3. 【請求項３】　　上記の所定の半径より小さい円弧を、
   使用するワイヤ電極の外径、今回の加工間隙及び次回の
   加工間隙を基にして、次回の加工で所望の形状に修正可
   能な、最少の円弧とすることを特徴とする請求項２項記
   載のワイヤ放電加工方法。
4. 【請求項４】　　荒加工に続いて仕上げ加工を行い、被
   加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加工装置にお
   いて、荒加工か否かを判別する判別手段と、加工形状内
   円弧部の半径と予め設定された基準半径とを比較する比
   較処理部、及び上記それぞれの結果が荒加工且つ円弧部
   の半径が基準半径以下である場合に、上記円弧部を２直
   線によって形成されるコーナー形状に変換する変換処理
   部とからなる演算処理手段とを備えたことを特徴とする
   ワイヤ放電加工装置。
5. 【請求項５】　　荒加工に続いて仕上げ加工を行い、被
   加工物を所定の形状に加工するワイヤ放電加工装置にお
   いて、加工回数を判別する判別手段と、加工形状内円弧
   部の半径と予め設定された基準半径とを比較する比較部
   、及び判別手段と比較部での結果が所定の加工回数且つ
   円弧部の半径が基準半径以下である場合に、上記円弧部
   をこの円弧部の前後の加工経路に接し、かつ所定の半径
   以下の円弧を挿入してなる加工経路に変換する変換処理
   部とからなる演算処理手段とを備えたことを特徴とする
   ワイヤ放電加工装置。