JPH04764B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば被加工物を貫通するワイ
ヤ電極により、所定の輪郭形状に加工する放電加
工を数値制御装置（以下、NC装置と称する）に
よつて自動的に行なうワイヤカツト放電加工方法
に関するもので、特にこの発明はワイヤ電極によ
る被加工物のテーパアングルカツト制御方法に関
するものである。

［従来技術］ 第１図〜第７図はいずれも従来のこの種ワイヤ
カツト放電加工装置を示すものである。まず、第
１図に示す全体構成図において、１はワイヤ電
極、２は一対のブレーキローラ、３はワイヤ供給
リール、４は上部ガイド、５は加工液供給ポン
プ、６は加工液タンク、７はＸ軸方向とＹ軸方向
に移動し得るようになされたＸ・Ｙクロステーブ
ル、８は被加工物、９は加工電源、１０は下部給
電ガイド、１１はワイヤ電極の巻取りローラ、１
２は巻取りリール、１３はＸ軸方向駆動モータ、
１４はＹ軸方向駆動モータ、１５はＵ字軸方向駆
動モータ、１６はＶ軸方向駆動モータ、１７はＵ
軸方向とＶ軸方向に移動し得るようになされた
Ｕ・Ｖクロステーブル、１８はNC装置である。

上記のように構成されている従来のワイヤカツ
ト放電加工装置は、ワイヤ電極１とこのワイヤ電
極が貫通する被加工物８との間隙間に、加工電源
９から高周波パルス電流を流すとともに、ワイヤ
電極１の周辺を加工液供給ポンプ５から供給され
る加工液によつて満たした状態で、ワイヤ電極１
と被加工物８との間にパルス性アーク放電を繰り
返し発生させ、これによつて生ずる導体抵抗によ
る発熱、電子衝撃による発熱あるいは蒸気発生に
よる圧力などにより被加工物８を溶融させて所定
の加工を行なうものである。この放電加工装置は
NC装置１８によつてあらかじめプログラムされ
た３次元の加工形状にしたがつて、Ｘ，Ｙ軸方向
駆動モータ１３，１４及びＵ，Ｖ軸方向駆動モー
タ１５，１６を駆動し、Ｘ・Ｙクロステーブル７
およびＵ・Ｖクロステーブル１７が所定方向に移
動して、Ｘ・Ｙクロステーブル７に取り付けられ
た被加工物８をプログラム通りの加工形状に加工
されるように構成されている。なお、上記Ｘ・Ｙ
クロステーブル７と、Ｕ・Ｖクロステーブル１７
とは常に互いに平行に移動するようになされてい
ることはいうまでもない。

次に、第２図は上記NC装置１８の構成ブロツ
ク図で、５２はNC装置本体、５０はNCテープ
を読取るペーパテープリーダとCRT表示装置５
０ａを備えた操作パネル、５４は出力変換装置
で、NC装置本体５２は、NCプログラムを上記
操作パネル５０によつて設定されたペーパテープ
リーダからNCテープを信号線５１を介してメモ
リ内に読込み、実際の移動量を演算して二進化符
号とし、これを信号線５３を介して出力変換装置
５４に出力するようになされている。そして、こ
の出力変換装置５４は入力されたこの二進化符号
から、これをパルス出力として信号線５５を介し
て各駆動モータ１３，１４，１５，１６に出力す
るようになされており、これによつてＸ・Ｙクロ
ステーブル７と、Ｕ・Ｖクロステーブル１７が所
定方向に移動するように構成されている。そし
て、この間、ワイヤ電極１は巻取りローラ１１
と、ブレーキローラ２とによつて常時一定の張力
に保持されながらワイヤ供給リール３から巻取り
リール１２に送られるようになされている。

次に、第３図は被加工物８と、ワイヤ電極１と
の関係を示す説明図で、θは、ワイヤ電極１の進
行方向に対して垂直方向の角度を示し、また、
60，61，62，63および64は、下部給電ガイド１０
からの距離を示すもので、60はＸ・Ｙクロステー
ブル７までの距離、61は被加工物８の加工底面で
あるプログラム実行値高さ（切刃高さ）までの距
離、62は加工速度指令高さまでの距離、63は被加
工物８の加工上面である上部指定高さまでの距
離、64は下部給電ガイド１０から上部ガイド４ま
での距離をそれぞれ示している。

次に、第４図は上記NC装置１８のプログラム
における下部ガイド１０から、プログラム実行値
高さまでの距離61の移動軌跡（プログラム軌跡）
と、被加工物８の加工上面である上部指定高さま
での距離63におけるテーパオフセツト軌跡とを示
す説明図で、実線で示す２０，２５はプログラム
実行値高さまでの距離61における移動軌跡（プロ
グラム軌跡）、破線で示す２１，２６は上部指定
高さまでの距離63におけるテーパオフセツト軌跡
を示すものである。このテーパオフセツト軌跡２
１，２６はそれぞれ補間移動を同時に始め、そし
て同時に終了して加工する場合を示すもので、２
２はテーパオフセツト量、２４はテーパオフセツ
ト軌跡２１，２６の交点を示し、また、２３はプ
ログラム軌跡２０，２５の交点を示すものであ
る。この場合のテーパオフセツト軌跡２１，２６
は、上述した第１図におけるＸ・Ｙクロステーブ
ル７の移動と、上部ガイド４の移動とを合成させ
たものになるため、NC装置１８から上部ガイド
４への指令は、テーパオフセツト軌跡２１，２６
のそれぞれの移動成分から、プログラム軌跡２
０，２５のそれぞれの移動成分を差引いたものと
なることはいうまでもない。

したがつて、上述したような制御指令で動作す
るため、第５図に示すように、プログラム軌跡２
０，２５の交点２３、すなわちコーナが鋭角にな
つたときの実際のテーパオフセツト軌跡は、この
第５図のテーパオフセツト軌跡２１，２６のよう
な状態となり、そのコーナにおいてそれぞれの交
点２３，２４の距離が長くなることによつて場合
により放電加工が不可能になることがある。

従来、このような場合には、第６図および第７
図に示すように、半径が上記テーパオフセツト値
と等しく、かつコーナの直前のテーパオフセツト
軌跡２１の終了点２８とコーナ直後のテーパオフ
セツト軌跡２６の開始点２９を結ぶ１つの円弧ブ
ロツク３０をコーナ前後のブロツク間に挿入して
いるため、コーナの前後でテーパオフセツト値が
相違する場合には、この円弧ブロツク３０を挿入
することがきわめて困難であつた。

すなわち、コーナの前後でテーパオフセツト値
が等しい場合には挿入する円弧ブロツク３０の中
心をプログラム軌跡２０，２５の交点とすればよ
いのに対し、コーナの前後でテーパオフセツト値
が異なる場合には、何等かの方法で円弧ブロツク
３０の半径を設定して中心を決めるか、あるいは
円弧ブロツク３０の中心をプログラム軌跡２０，
２５の交点と決めたときには、必然的にその円弧
ブロツク３０の補間はヘリカルなものにしなけれ
ばならない欠点がある。

［発明の概要］ この発明は、かかる点に着目してなされたもの
で、鋭角コーナの前後で、該ワイヤ電極の傾きが
異なるときは、鋭角コーナの直前のブロツクの第
１のテーパオフセツト軌跡を進行方向に延長し、
該第１のテーパオフセツト軌跡の終了点から、該
第１のテーパオフセツト軌跡に対応するテーパオ
フセツト値に等しい延長線上の点を第１中継点と
し、鋭角コーナの直後のブロツクの第２のテーパ
オフセツト軌跡を進行方向と逆方向に延長し、該
第２のテーパオフセツト軌跡の開始点から、該第
２のテーパオフセツト軌跡に対応するテーパオフ
セツト値に等しい延長線上の点を第２中継点と
し、上記終了点と第１中継点とを結ぶ第１の直線
ブロツク、第１中継点と第２中継点とを結ぶ第２
の直線ブロツク、及び第２中継点と開始点とを結
ぶ第３の直線ブロツクからなる移動指令を、鋭角
コーナを形成する移動指令の間に挿入することに
より、従来の補間ロジツクをそのままにした状態
でプログラムを容易に実行することができるワイ
ヤカツト放電加工方法を提供しようとするもので
ある。

［発明の実施例］ 第８図および第９図はいずれもこの発明の一実
施例を示すものである。２０はプログラム軌跡、
２１はこの発明にかかる実際のテーパオフセツト
軌跡、４４，４５，４６は上述した従来の円弧ブ
ロツク３０に代えてコーナ前後のブロツク間に挿
入された３つの直線ブロツクで、この各直線ブロ
ツク４４，４５，４６は次に述べるような手段に
よつて設定される。

まず、コーナ直前のブロツクのテーパオフセツ
ト軌跡２１の終了点２８から、テーパオフセツト
値の大きさと等しい長さだけ進行方向に延長した
点を求め、その第１中継点を４２とする。次に、
コーナ直後のブロツクのテーパオフセツト軌跡２
６の開始点２９から、テーパオフセツト値の大き
さと等しい長さだけ進行方向と逆方向に延長した
点を求め、第２中継点４３とする。

このようにして得られた第１と第２中継点４
２，４３を用いてコーナ直前のブロツクのテーパ
オフセツト軌跡２１の終了点２８と第１中継点４
２とを結ぶ直線ブロツク４４、および上記第１中
継点４２と第２中継点４３とを結ぶ直線ブロツク
４５ならびに第２中継点４３とコーナ直後のブロ
ツクのテーパオフセツト軌跡２６の開始点２９と
を結ぶ直線ブロツク４６を求め、挿入すべき３つ
の直線ブロツク４４，４５，４６とするように構
成されている。このようにコーナの前後でワイヤ
電極の傾き（テーパオフセツト値）が異なる場合
には、該コーナの前後で３つの直線ブロツク４
４，４５，４６からなる移動指令をプログラムに
挿入するだけで、補間ロジツクや交点計算等の変
更を要することなく、容易にプログラムを実行す
ることができ、しかもテーパオフセツト値を一定
に保持しつつワイヤ電極１を最短距離で移動させ
ることができるものである。

なお、上述した一実施例においては、コーナを
直線と直線のブロツクによつて形成するようにし
た場合について述べたが、第１０図、第１１図で
示すように円弧と直線のブロツク、または第１２
図、第１３図で示すように円弧と円弧のブロツク
によつてコーナを形成するようにしても同様の効
果が得られることはいうまでもない。何故なら
ば、円弧のブロツクからは中継点を円弧の接線の
延長上に求めればよいからである。すなわち、円
弧と直線のブロツクによりコーナを形成する場合
について述べると、第１０図は第８図に対応し、
第１１図は第９図に対応するものである。これら
の図において、プログラム軌跡２０は円弧ブロツ
クを示す。まず、テーパオフセツト軌跡２１の終
了点２８において該円弧ブロツクのテーパオフセ
ツト軌跡２１の接線上に点を、その点と終了点２
８間の距離がテーパオフセツト値に等しくなるよ
うに求め、例えば直線ブロツク４４を決定する。
次に、第８図、第９図に参照符号で説明した実施
例と同様に直線ブロツク４５と４６を決定する。

また、円弧と円弧のブロツクによりコーナを形
成する場合について述べると、第１２図は第８図
に対応し、第１３図は第９図に対応するものであ
る。これらの図において、プログラム軌跡２０，
２５は共に円弧ブロツクである。第１０図、第１
１図の円弧ブロツクのプログラム軌跡の場合と同
様に３つの直線ブロツク４４，４５，４６を求め
ることができる。

上述のように２つのプログラム軌跡の交点を求
め、かつ、移動指令を与えるための必要なテーパ
オフセツト値を演算する。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、コーナ前後の
ブロツク間に３つの直線ブロツクを挿入するよう
にしたので、従来のように単一の円弧ブロツクを
挿入したものと比較して補間ロジツクおよび交点
計算等を変更することなく、プログラムをきわめ
て容易に実行することができる優れた効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は従来のこの種ワイヤカツト放
電加工方法を説明するための図面で、第１図はワ
イヤカツト放電加工装置の全体構成図、第２図は
NC装置の構成ブロツク図、第３図は被加工物と
ワイヤ電極との関係を示す説明図、第４図〜第７
図はプログラム軌跡とテーパオフセツト軌跡の説
明図、第８図および第９図はいずれもこの発明の
一実施例にかかるプログラム軌跡とテーパオフセ
ツト軌跡の説明図、第１０図〜第１３図はいずれ
もこの発明の他の実施例にかかるプログラム軌跡
とテーパオフセツト軌跡の説明図である。 図において、１はワイヤ電極、１８はNC装
置、２０，２５はプログラム軌跡、２１，２６は
テーパオフセツト軌跡、２８，２９はテーパオフ
セツト軌跡の終了点と開始点、４４，４５，４６
は上記テーパオフセツト軌跡の終了点と開始点に
挿入される３つの直線ブロツクである。なお、図
中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 数値制御装置によつてワイヤ電極の移動軌跡
   を、複数のブロツクに分けて設定されている移動
   指令に従つて制御し、該ワイヤ電極を被加工物に
   対して傾けて移動させるようにしたワイヤカツト
   放電加工方法において、 前記ワイヤ電極の移動軌跡が鋭角になる鋭角コ
   ーナの前後で、該ワイヤ電極の傾きが異なるとき
   は、 前記鋭角コーナの直前のブロツクの第１のテー
   パオフセツト軌跡を進行方向に延長し、該第１の
   テーパオフセツト軌跡の終了点から、該第１のテ
   ーパオフセツト軌跡に対応するテーパオフセツト
   値に等しい延長線上の点を第１中継点とし、 前記鋭角コーナの直後のブロツクの第２のテー
   パオフセツト軌跡を進行方向と逆方向に延長し、
   該第２のテーパオフセツト軌跡の開始点から、該
   第２のテーパオフセツト軌跡に対応するテーパオ
   フセツト値に等しい延長線上の点を第２中継点と
   し、 前記終了点と前記第１中継点とを結ぶ第１の直
   線ブロツク、該第１中継点と前記第２中継点とを
   結ぶ第２の直線ブロツク、及び該第２中継点と前
   記開始点とを結ぶ第３の直線ブロツクからなる移
   動指令を、前記鋭角コーナを形成する移動指令の
   間に挿入することを特徴とするワイヤカツト放電
   加工方法。