JPH04269120A - ワイヤ放電加工のテーパ加工方法 - Google Patents
ワイヤ放電加工のテーパ加工方法Info
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- JPH04269120A JPH04269120A JP2829691A JP2829691A JPH04269120A JP H04269120 A JPH04269120 A JP H04269120A JP 2829691 A JP2829691 A JP 2829691A JP 2829691 A JP2829691 A JP 2829691A JP H04269120 A JPH04269120 A JP H04269120A
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤ放電加工機を用
いたテーパ加工方法に関し、特に円弧のブロックにおい
てテーパ角度が変化する場合に、前後のブロックとの間
でテーパ角度が滑らかに変化するようにワイヤ電極を移
動させるテーパ加工方法に関する。
いたテーパ加工方法に関し、特に円弧のブロックにおい
てテーパ角度が変化する場合に、前後のブロックとの間
でテーパ角度が滑らかに変化するようにワイヤ電極を移
動させるテーパ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３はワイヤ放電加工機におけるテーパ
加工を説明するための図である。ワイヤ放電加工は上部
ガイド４と下部ガイド５間に張架したワイヤ電極２とワ
ーク１の間で放電を発生させて、ワークを糸鋸式に加工
するもので、ワークはテーブル３上に設置され、ＮＣ装
置（図示せず）からの指令に従ってテーブル３がＸ，Ｙ
方向に移動される。また、上部ガイド４がそれぞれＸ，
Ｙ方向と平行なＵ，Ｖ方向に移動される。このときワイ
ヤ電極２がワーク１に対して垂直状態から傾斜した状態
で加工するとテーパ加工となる。
加工を説明するための図である。ワイヤ放電加工は上部
ガイド４と下部ガイド５間に張架したワイヤ電極２とワ
ーク１の間で放電を発生させて、ワークを糸鋸式に加工
するもので、ワークはテーブル３上に設置され、ＮＣ装
置（図示せず）からの指令に従ってテーブル３がＸ，Ｙ
方向に移動される。また、上部ガイド４がそれぞれＸ，
Ｙ方向と平行なＵ，Ｖ方向に移動される。このときワイ
ヤ電極２がワーク１に対して垂直状態から傾斜した状態
で加工するとテーパ加工となる。
【０００３】ここで、テーパ加工の説明のために次のよ
うな記号を使用する。Ｚ１ はワークが設置されたテー
ブル３の上面からプログラム形状を実現する面、すなわ
ちプログラム面までの高さを表すとともに、プログラム
面そのものをも表すものとする。Ｚ３ はテーブル３の
上面から上部ガイド４までの高さを表すとともに、上部
ガイド４そのものをも表すものとする。Ｚ４ はテーブ
ル３の上面から下部ガイド５までの距離を表すとともに
、下部ガイド５そのものをも表すものとする。Ｚ５ は
テーブル３の上面からプログラム面とは異なるテーパ高
さ指定面までの高さを表すとともに、テーパ高さ指定面
そのものをも表すものとする。テーパ高さ指定面はプロ
グラム面と異なった高さにおいてプログラム面とは異な
った形状を指定するためのものである。
うな記号を使用する。Ｚ１ はワークが設置されたテー
ブル３の上面からプログラム形状を実現する面、すなわ
ちプログラム面までの高さを表すとともに、プログラム
面そのものをも表すものとする。Ｚ３ はテーブル３の
上面から上部ガイド４までの高さを表すとともに、上部
ガイド４そのものをも表すものとする。Ｚ４ はテーブ
ル３の上面から下部ガイド５までの距離を表すとともに
、下部ガイド５そのものをも表すものとする。Ｚ５ は
テーブル３の上面からプログラム面とは異なるテーパ高
さ指定面までの高さを表すとともに、テーパ高さ指定面
そのものをも表すものとする。テーパ高さ指定面はプロ
グラム面と異なった高さにおいてプログラム面とは異な
った形状を指定するためのものである。
【０００４】図４はテーパ角度が一定の状態で直線から
円弧へ滑らかにつながり、さらに滑らかに直線につなが
るテーパ加工が行われる場合のＺ１ ，Ｚ３ ，Ｚ４
，Ｚ５ の移動軌跡を表したものである。この場合は周
知のごとく、円弧ブロック１０において、下部ガイド、
上部ガイドともに円弧補間を行えばよい。図中、１１は
前部の直線ブロック、１２は後部の直線ブロック、点Ｏ
は円弧ブロック１０における全ての円弧軌跡に共通する
中心である。
円弧へ滑らかにつながり、さらに滑らかに直線につなが
るテーパ加工が行われる場合のＺ１ ，Ｚ３ ，Ｚ４
，Ｚ５ の移動軌跡を表したものである。この場合は周
知のごとく、円弧ブロック１０において、下部ガイド、
上部ガイドともに円弧補間を行えばよい。図中、１１は
前部の直線ブロック、１２は後部の直線ブロック、点Ｏ
は円弧ブロック１０における全ての円弧軌跡に共通する
中心である。
【０００５】ところが、図５に示すように円弧ブロック
においてテーパ角度が滑らかに変化し、かつ前後のブロ
ックとも滑らかにつながるような加工は前述のような円
弧補間では実現できなかった。そこで、従来行われてい
る方法は、図６に示すようにＺ５ 面の移動軌跡を前後
の直線ブロック１１，１２と接し、かつ互いに接する２
つの円弧１４，１５による軌跡とする方法である。この
方法は、例えば特開昭５８−１１４８２２号公報に開示
されているように、円弧ブロック１０の始点（直線ブロ
ック１１の終点）Ｂ１ においてＺ５ 面に接する接線
１６に垂直な直線１７，及び円弧ブロック１０の終点（
直線ブロック１２の始点）Ｂ２ においてＺ５ 面に接
する接線１８に垂直な直線１９をそれぞれ求め、この２
点Ｂ１ とＢ２ を結ぶ直線２０を求め、接線１６と直
線２０とのなす角度を２等分する２等分線２１，及び接
線１８と直線２０とのなす角度を２等分する２等分線２
２をそれぞれ求め、２等分線２１と２２の交点Ｐｏ を
求め、さらにこの交点Ｐｏ より直線２０に下した垂線
２３と直線１７との交点Ｏ１ ，及びこの垂線２３と直
線１９との交点Ｏ２ をそれぞれ求めれば、交点Ｏ１
を中心とする半径Ｒ１ の円弧１４，及び交点Ｏ２ を
中心とする半径Ｒ２の円弧１５をそれぞれ求めることが
できる。
においてテーパ角度が滑らかに変化し、かつ前後のブロ
ックとも滑らかにつながるような加工は前述のような円
弧補間では実現できなかった。そこで、従来行われてい
る方法は、図６に示すようにＺ５ 面の移動軌跡を前後
の直線ブロック１１，１２と接し、かつ互いに接する２
つの円弧１４，１５による軌跡とする方法である。この
方法は、例えば特開昭５８−１１４８２２号公報に開示
されているように、円弧ブロック１０の始点（直線ブロ
ック１１の終点）Ｂ１ においてＺ５ 面に接する接線
１６に垂直な直線１７，及び円弧ブロック１０の終点（
直線ブロック１２の始点）Ｂ２ においてＺ５ 面に接
する接線１８に垂直な直線１９をそれぞれ求め、この２
点Ｂ１ とＢ２ を結ぶ直線２０を求め、接線１６と直
線２０とのなす角度を２等分する２等分線２１，及び接
線１８と直線２０とのなす角度を２等分する２等分線２
２をそれぞれ求め、２等分線２１と２２の交点Ｐｏ を
求め、さらにこの交点Ｐｏ より直線２０に下した垂線
２３と直線１７との交点Ｏ１ ，及びこの垂線２３と直
線１９との交点Ｏ２ をそれぞれ求めれば、交点Ｏ１
を中心とする半径Ｒ１ の円弧１４，及び交点Ｏ２ を
中心とする半径Ｒ２の円弧１５をそれぞれ求めることが
できる。
【０００６】しかし、この方法では、２円弧の半径Ｒ１
，Ｒ２ と中心Ｏ１ ，Ｏ２ を求めるために、角度
の２等分線２１，２２を求める計算を２回、直線の交点
Ｐｏ ，Ｏ１ ，Ｏ２ を求める計算を３回、２点間す
なわち点Ｂ１ とＰ１ 間及び点Ｂ２ とＰ１ 間の距
離を求める計算を２回行う必要があった。また、Ｚ１
面とＺ５ 面で対応する円弧の開き角が異なるため、実
際に補間を行うためには結局円弧を直線ブロックに微分
割する必要があった。
，Ｒ２ と中心Ｏ１ ，Ｏ２ を求めるために、角度
の２等分線２１，２２を求める計算を２回、直線の交点
Ｐｏ ，Ｏ１ ，Ｏ２ を求める計算を３回、２点間す
なわち点Ｂ１ とＰ１ 間及び点Ｂ２ とＰ１ 間の距
離を求める計算を２回行う必要があった。また、Ｚ１
面とＺ５ 面で対応する円弧の開き角が異なるため、実
際に補間を行うためには結局円弧を直線ブロックに微分
割する必要があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のテーパ加工方法
は以上のように構成されていたので、円弧ブロックの前
後でテーパ角度が変化する場合の計算量が多大でかつ複
雑になるという課題があった。
は以上のように構成されていたので、円弧ブロックの前
後でテーパ角度が変化する場合の計算量が多大でかつ複
雑になるという課題があった。
【０００８】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複雑な計算を用いなくとも、円弧
ブロックの前後でテーパ角度が変化する場合の前後のブ
ロックとの滑らかな接続、並びに円弧ブロック上での滑
らかなテーパ角度の変化を実現可能にしたワイヤ放電加
工のテーパ加工方法を得ることを目的とする。
めになされたもので、複雑な計算を用いなくとも、円弧
ブロックの前後でテーパ角度が変化する場合の前後のブ
ロックとの滑らかな接続、並びに円弧ブロック上での滑
らかなテーパ角度の変化を実現可能にしたワイヤ放電加
工のテーパ加工方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るワイヤ放電加工のテーパ加工方法は、
前後のブロックと滑らかにつながる円弧ブロックにおい
てテーパ角度が変化する場合のワイヤ放電加工のテーパ
加工方法において、該円弧ブロックのプログラム面にお
いては、ワイヤ電極をＮＣプログラムの指令による円弧
の軌跡を通るように移動させ、上記プログラム面とは異
なる高さのテーパ高さ指定面においては、ワイヤ電極を
、半径がその中心を上記円弧の中心と共通にして上記円
弧ブロックの始点から終点まで徐々に変化するように、
移動させることを特徴とするものである。また、上記テ
ーパ高さ指定面において、円弧ブロックの半径は該円弧
ブロックの始点と終点の間において滑らかに変化し、か
つ該始点と終点における変化率がともにゼロであるよう
に変化する関数で表現されていることを特徴とするもの
である。
め、本発明に係るワイヤ放電加工のテーパ加工方法は、
前後のブロックと滑らかにつながる円弧ブロックにおい
てテーパ角度が変化する場合のワイヤ放電加工のテーパ
加工方法において、該円弧ブロックのプログラム面にお
いては、ワイヤ電極をＮＣプログラムの指令による円弧
の軌跡を通るように移動させ、上記プログラム面とは異
なる高さのテーパ高さ指定面においては、ワイヤ電極を
、半径がその中心を上記円弧の中心と共通にして上記円
弧ブロックの始点から終点まで徐々に変化するように、
移動させることを特徴とするものである。また、上記テ
ーパ高さ指定面において、円弧ブロックの半径は該円弧
ブロックの始点と終点の間において滑らかに変化し、か
つ該始点と終点における変化率がともにゼロであるよう
に変化する関数で表現されていることを特徴とするもの
である。
【００１０】
【作用】本発明においては、Ｚ５ 面におけるワイヤ電
極の移動軌跡を純粋の円弧ではなく、半径がＺ１ 面に
おける円弧の中心において徐々に変化する円弧としてい
る。 そしてこの場合において、半径の変化は始点から終点ま
で、滑らかに変化させるようにし、なおかつ、始点と終
点においては半径の変化率がともにゼロとなるようにし
ているので、円弧ブロックは前後のブロックと滑らかに
つながるとともに、該円弧ブロックにおけるテーパ角度
も滑らかに変化する。
極の移動軌跡を純粋の円弧ではなく、半径がＺ１ 面に
おける円弧の中心において徐々に変化する円弧としてい
る。 そしてこの場合において、半径の変化は始点から終点ま
で、滑らかに変化させるようにし、なおかつ、始点と終
点においては半径の変化率がともにゼロとなるようにし
ているので、円弧ブロックは前後のブロックと滑らかに
つながるとともに、該円弧ブロックにおけるテーパ角度
も滑らかに変化する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す説明図である
。Ｚ５ 面（テーパ高さ指定面）の移動軌跡は、当該円
弧ブロック１０の始点Ｂ１ から終点Ｂ２ まで、Ｚ１
面（プログラム面）の円弧１３の中心Ｏと同じ位置に
おいて半径がｒ１ からｒ２ まで変化する円弧２５と
する。なお、Ｚ１ 面（プログラム面）の移動軌跡は、
当該円弧ブロック１０の始点Ｂ３から終点Ｂ４ まで、
一定の半径ｒ３ の円弧１３である。
。Ｚ５ 面（テーパ高さ指定面）の移動軌跡は、当該円
弧ブロック１０の始点Ｂ１ から終点Ｂ２ まで、Ｚ１
面（プログラム面）の円弧１３の中心Ｏと同じ位置に
おいて半径がｒ１ からｒ２ まで変化する円弧２５と
する。なお、Ｚ１ 面（プログラム面）の移動軌跡は、
当該円弧ブロック１０の始点Ｂ３から終点Ｂ４ まで、
一定の半径ｒ３ の円弧１３である。
【００１２】この実施例では円弧２５における半径の変
化の仕方は図２に示すようなｓｉｎ関数で表現されたも
のとなっている。これを数式で表すと以下のようになる
。 ｒ＝ｒ１＋（ｒ２−ｒ１）（ｓｉｎ ［π
（ｔ−ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） −π／２］＋１）／２
（１） ｘ＝ ｒ・ｃ
ｏｓ ［（θ２−θ１）（ｔ−ｔ１）／（ｔ２−ｔ１）
＋θ１］ （２）
ｙ＝ ｒ・ｓｉｎ ［（θ２−θ１）（ｔ−
ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） ＋θ１］
（３）ここで ｒ１ ：始点における半径 ｒ２ ：終点における半径 ｒ ：任意の時間における半径 ｔ１ ：始点における時刻 ｔ２ ：終点における時刻 ｔ ：任意の時刻 θ１ ：始点における中心角 θ２ ：終点における中心角 ｘ ：Ｘ座標 ｙ ：Ｙ座標 さらに、始点Ｂ１ と終点Ｂ２ における半径の変化率
は ［ｄｒ／ｄｔ］（ｔ＝ｔ１）＝０
（４） ［ｄｒ／ｄｔ］（ｔ＝
ｔ２）＝０
（５）となり、また、始
点Ｂ１ と終点Ｂ２ における軌跡の傾きは ［ｄｙ／ｄｘ］（ｔ＝ｔ１）＝−ｃｏｓ［
θ１］／ｓｉｎ［θ１］
（６） ［ｄｙ／ｄｘ］（ｔ＝ｔ２）＝
−ｃｏｓ［θ２］／ｓｉｎ［θ２］
（７）となり、前後のブロック１１，１
２と滑らかにつながることがわかる。
化の仕方は図２に示すようなｓｉｎ関数で表現されたも
のとなっている。これを数式で表すと以下のようになる
。 ｒ＝ｒ１＋（ｒ２−ｒ１）（ｓｉｎ ［π
（ｔ−ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） −π／２］＋１）／２
（１） ｘ＝ ｒ・ｃ
ｏｓ ［（θ２−θ１）（ｔ−ｔ１）／（ｔ２−ｔ１）
＋θ１］ （２）
ｙ＝ ｒ・ｓｉｎ ［（θ２−θ１）（ｔ−
ｔ１）／（ｔ２−ｔ１） ＋θ１］
（３）ここで ｒ１ ：始点における半径 ｒ２ ：終点における半径 ｒ ：任意の時間における半径 ｔ１ ：始点における時刻 ｔ２ ：終点における時刻 ｔ ：任意の時刻 θ１ ：始点における中心角 θ２ ：終点における中心角 ｘ ：Ｘ座標 ｙ ：Ｙ座標 さらに、始点Ｂ１ と終点Ｂ２ における半径の変化率
は ［ｄｒ／ｄｔ］（ｔ＝ｔ１）＝０
（４） ［ｄｒ／ｄｔ］（ｔ＝
ｔ２）＝０
（５）となり、また、始
点Ｂ１ と終点Ｂ２ における軌跡の傾きは ［ｄｙ／ｄｘ］（ｔ＝ｔ１）＝−ｃｏｓ［
θ１］／ｓｉｎ［θ１］
（６） ［ｄｙ／ｄｘ］（ｔ＝ｔ２）＝
−ｃｏｓ［θ２］／ｓｉｎ［θ２］
（７）となり、前後のブロック１１，１
２と滑らかにつながることがわかる。
【００１３】この方法によれば、従来の半径を一定値と
していた円弧補間処理に付加して、円弧の半径を上記の
式に従って変化させるだけで、円弧ブロック１０でテー
パ角度を滑らかに変化させ、かつ前後のブロック１１，
１２と滑らかにつなげることができる。
していた円弧補間処理に付加して、円弧の半径を上記の
式に従って変化させるだけで、円弧ブロック１０でテー
パ角度を滑らかに変化させ、かつ前後のブロック１１，
１２と滑らかにつなげることができる。
【００１４】ここでは半径の変化をｓｉｎ関数で表現し
たが、高次多項式や、指数関数など変化が滑らかであっ
て、かつ始点と終点において変化率がゼロになる関数を
用いて表現することもできる。
たが、高次多項式や、指数関数など変化が滑らかであっ
て、かつ始点と終点において変化率がゼロになる関数を
用いて表現することもできる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の円
弧補間に対して、円弧の半径を徐々に変化させる計算を
付加するだけで、円弧を２分割するような複雑な計算を
用いずに、円弧ブロックを前後のブロックとそれぞれ滑
らかにつなげるとともに、該円弧ブロックおいてテーパ
角度を滑らかに変化させるテーパ加工が可能となる。し
たがって、かかるテーパ加工に伴う計算量を大巾に減ず
ることができ、計算がきわめて簡単になるという効果を
奏する。
弧補間に対して、円弧の半径を徐々に変化させる計算を
付加するだけで、円弧を２分割するような複雑な計算を
用いずに、円弧ブロックを前後のブロックとそれぞれ滑
らかにつなげるとともに、該円弧ブロックおいてテーパ
角度を滑らかに変化させるテーパ加工が可能となる。し
たがって、かかるテーパ加工に伴う計算量を大巾に減ず
ることができ、計算がきわめて簡単になるという効果を
奏する。
【図１】本発明によるテーパ加工方法の説明図で、移動
軌跡と補間方法を数式で表した図である。
軌跡と補間方法を数式で表した図である。
【図２】本発明によるテーパ加工方法における円弧の半
径の変化の様子を示す図である。
径の変化の様子を示す図である。
【図３】テーパ加工の原理を説明するための図である。
【図４】円弧ブロックの前後でテーパ角度が変化しない
場合の移動軌跡を示す図である。
場合の移動軌跡を示す図である。
【図５】円弧ブロックの前後でテーパ角度が変化する場
合の図である。
合の図である。
【図６】円弧ブロックの前後でテーパ角度が変化する場
合にＺ５ 面の移動軌跡を２分割円弧で表現する従来法
の説明図である。
合にＺ５ 面の移動軌跡を２分割円弧で表現する従来法
の説明図である。
１ ワーク
２ ワイヤ電極
３ テーブル
４ 上部ガイド
５ 下部ガイド
１０ 円弧ブロック
１１ 前部ブロック
１２ 後部ブロック
Claims (2)
- 【請求項１】 前後のブロックとそれぞれ滑らかにつ
ながる円弧ブロックにおいてテーパ角度が変化するよう
なテーパ加工をワイヤ放電加工で行うにあたり、 前
記円弧ブロックのプログラム面においては、ワイヤ電極
をＮＣプログラムの指令による円弧の軌跡を通るように
移動させ、前記プログラム面とは異なる高さのテーパ高
さ指定面においては、ワイヤ電極を半径が前記円弧の中
心において前記円弧ブロックの始点から終点まで徐々に
変化するように移動させることを特徴とするワイヤ放電
加工のテーパ加工方法。 - 【請求項２】 前記テーパ高さ指定面において、前記
円弧ブロックの半径は該円弧ブロックの始点と終点の間
において滑らかに変化し、かつ該始点と終点における変
化率がともにゼロであるように変化する関数で表現され
ていることを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工
のテーパ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028296A JP2692016B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ワイヤ放電加工のテーパ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3028296A JP2692016B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ワイヤ放電加工のテーパ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269120A true JPH04269120A (ja) | 1992-09-25 |
| JP2692016B2 JP2692016B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=12244660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3028296A Expired - Fee Related JP2692016B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | ワイヤ放電加工のテーパ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692016B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976728A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Fanuc Ltd | テ−パ加工方法 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3028296A patent/JP2692016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976728A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Fanuc Ltd | テ−パ加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2692016B2 (ja) | 1997-12-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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