JPH0811017A - 放電加工機用電極製作データ及び放電加工機制御データの生成方法及び生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電極製作及び金型製品加工時に必要となるＮＣ
データを自動的に生成することができる放電加工機用電
極製作データ及び放電加工機制御データの生成方法及び
生成装置を提供する。 【構成】本発明に係る放電加工機用電極製作データ及び
放電加工機制御データの生成方法及び生成装置は、電極
１を用いて加工される被加工部３の形状タイプ及び電極
パラメータを定義し、かつ、被加工部３の二次元断面形
状を選択して指示するとともに、被加工部３の座標位置
を指示した後、被加工部３の形状タイプ及び二次元断面
形状と電極パラメータとに基づいて電極１の三次元形状
を算出し、電極１の三次元形状に基づく電極図面を生成
して電極製作時の数値制御データを生成したうえ、電極
製作時の数値制御データに基づいて放電加工時の数値制
御データを生成することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電加工機用電極製作
データ及び放電加工機制御データの生成方法及び生成装
置に関わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、金型製品などを加工する際には放
電加工機が用いられており、この放電加工機に取り付け
て使用される電極は金型製品の被加工部に対応した三次
元形状を有するものとなっている。そして、これら電極
はＣＡＤ／ＣＡＭ装置を用いながらの人手作業によって
設計したうえで製作されるのが一般的であり、設計及び
製作作業を行うオペレータは、予め加工すべき被加工部
を子細に検討したうえ、放電加工時に必要となる電極パ
ラメータ、すなわち、電極周囲の放電ギャップ量や揺動
ギャップ量、高さ方向の逃がし量などの電極パラメータ
を考慮しながら被加工部の二次元断面形状を示した図形
データに修正を加えて電極の必要とする三次元形状を算
出した後、電極を製作するための数値制御データ（以
下、ＮＣデータという）を生成したうえで電極を製作す
ることになっている。なお、必要とする電極があまりに
も微細で多数の図形データから構成されるものである場
合には、形状の一部が省略された中間的な形状の電極を
設計及び製作した後、得られた電極に対するヤスリ掛け
などの仕上げ加工を追加することによって最終的な形状
の電極を製作することも行われている。

【０００３】さらにまた、以上の手順に従って製作され
た電極は放電加工機に対して取り付けられたうえで金型
製品を加工するために使用されることになるが、加工作
業を実行する際には電極の取り付けや放電加工機の動作
を指示するためのＮＣデータが必要となる。そして、こ
の際に必要となるＮＣデータの生成は、電極製作時の作
業と全く関わりのない別の作業において、オペレータが
電極の取り付け位置データなどを個別的に算出しながら
行うのが一般的となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
においては、電極製作に要する一連の作業、すなわち、
電極パラメータ及び図形データに基づいて電極の三次元
形状を算出したうえでＮＣデータを生成するという作業
がオペレータによって行われるため、電極の製作に長い
時間を要するという不都合が生じることになっていた。
そして、電極形状が複雑である場合には、長い製作時間
を要したうえで加工精度が悪くなることが起こり、手間
のかかる追加加工を必要としていた。さらにまた、放電
加工機のＮＣデータを別途生成しなければならないた
め、その分だけ煩わしい手間がかかることになり、金型
製品の加工を開始するまでに要する時間が長引くという
不都合も生じていた。

【０００５】本発明は、これらの不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、電極製作及び金型製品加工時に必要
となるＮＣデータを自動的に生成することができる放電
加工機用電極製作データ及び放電加工機制御データの生
成方法及び生成装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る放電加工機
用電極製作データの生成方法は、電極を用いて加工され
る被加工部の形状タイプ及び電極パラメータを定義し、
かつ、被加工部の二次元断面形状を選択して指示した
後、被加工部の形状タイプ及び二次元断面形状と電極パ
ラメータとに基づいて電極の三次元形状を算出し、電極
の三次元形状に基づく電極図面を生成したうえで電極製
作時の数値制御データを生成することを特徴としてい
る。

【０００７】そして、放電加工機用電極製作データの生
成装置は、電極を用いて加工される被加工部の形状タイ
プ及び電極パラメータを定義する定義手段と、被加工部
の二次元断面形状を選択して指示する形状指示手段と、
被加工部の形状タイプ及び二次元断面形状と電極パラメ
ータとに基づいて電極の三次元形状を算出する形状算出
手段と、電極の三次元形状に基づいて電極図面を生成す
る図面生成手段と、電極図面に基づいて電極製作時の数
値制御データを生成する電極製作データ生成手段とを備
えている。

【０００８】一方、放電加工機制御データの生成方法
は、電極を用いて加工される被加工部の形状タイプ及び
電極パラメータを定義し、かつ、被加工部の二次元断面
形状を選択して指示するとともに、被加工部の座標位置
を指示した後、被加工部の形状タイプ及び二次元断面形
状と電極パラメータとに基づいて電極の三次元形状を算
出し、電極の三次元形状に基づく電極図面を生成して電
極製作時の数値制御データを生成したうえ、電極製作時
の数値制御データに基づいて放電加工時の数値制御デー
タを生成することを特徴としている。

【０００９】また、放電加工機制御データの生成装置
は、電極を用いて加工される被加工部の形状タイプ及び
電極パラメータを定義する定義手段と、被加工部の二次
元断面形状を選択して指示する形状指示手段と、被加工
部の座標位置を指示する座標指示手段と、被加工部の形
状タイプ及び二次元断面形状と電極パラメータとに基づ
いて電極の三次元形状を算出する形状算出手段と、電極
の三次元形状に基づいて電極図面を生成する図面生成手
段と、電極図面に基づいて電極製作時の数値制御データ
を生成する電極製作データ生成手段と、電極製作時の数
値制御データに基づいて放電加工時の数値制御データを
生成する加工機制御データ生成手段とを備えている。

【００１０】

【作用】本発明に係る放電加工機用電極製作データの生
成方法及び生成装置によれば、与えられた被加工部の形
状タイプ及び二次元断面形状と電極パラメータとに基づ
いて製作すべき電極の三次元形状が算出されることにな
り、電極の三次元形状に基づいて電極図面が生成された
後、生成された電極図面に基づいて電極製作時のＮＣデ
ータが自動的に生成される。また、放電加工機制御デー
タの生成方法及び生成装置によれば、上記電極製作時の
ＮＣデータとともに、製作された電極を使用して放電加
工を行う際の放電加工機が必要とする放電加工時のＮＣ
データも自動的に生成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係る放電加工機
用の電極１と、この電極１を使用した放電加工によって
作製される金型製品２における被加工部３との関係を示
す外観斜視図であり、図中の金型製品２はその一部分の
みが示されたものである。そして、この図１における金
型製品２に対しては、平面視円形状の電極１を用いたう
えで平面視円形状となった所定深さの被加工部３、いわ
ゆる穴（回転体）が作製されている。また、図２は他の
実施例に係る電極１と被加工部３との関係を示す外観斜
視図であり、この実施例の金型製品２に対しては平面視
矩形状の電極１を用いたうえで同様の平面視矩形状とな
った被加工部３、いわゆる溝が作製されることになって
いる。また、図３は放電加工時に必要となる電極パラメ
ータを説明するための要部断面図であり、電極１と金型
製品２の被加工部３との間には、放電ギャップ量ａや揺
動ギャップ量ｂ、逃がし量ｃなどのような電極パラメー
タが設定されている。

【００１３】まず、放電加工機制御データの生成装置
を、図４に基づいて説明する。

【００１４】図４は放電加工機制御データの生成装置を
示す機能ブロック構成図であり、この生成装置はＣＡＤ
／ＣＡＭ装置の備えるマイクロ・コンピュータを利用し
て構成されたものである。すなわち、この放電加工機制
御データの生成装置は、電極１を用いて加工されるべき
被加工部３の形状タイプ及び電極パラメータを定義する
定義手段５と、被加工部３の二次元断面形状を選択して
指示する形状指示手段６と、金型製品２上に設定された
原点位置に対する被加工部３の座標位置を指示する座標
指示手段７と、与えられた被加工部３の形状タイプ及び
二次元断面形状と電極パラメータとに基づいて電極１の
三次元形状を算出する形状算出手段８と、算出された電
極１の三次元形状に基づいて電極図面を生成する図面生
成手段９と、電極図面に基づいて電極製作時のＮＣデー
タを生成する電極製作データ生成手段１０と、電極製作
時のＮＣデータに基づいて放電加工時のＮＣデータを生
成する加工機制御データ生成手段１１とを備えている。

【００１５】そして、この際、定義手段５及び形状指示
手段６、座標指示手段７のそれぞれはキーボードなどを
含む入力装置によって構成されたものであり、形状算出
手段８及び図面生成手段９、電極製作データ生成手段１
０並びに加工機制御データ生成手段１１の各々は中央演
算処理装置（ＣＰＵ）から構成されている。また、放電
加工機制御データの生成装置は、定義された被加工部３
の形状タイプ及び電極パラメータを記憶する第１記憶手
段１２と、指示された被加工部３の二次元断面形状を記
憶する第２記憶手段１３と、算出された電極１の三次元
形状を記憶する第３記憶手段１４と、生成された電極図
面を記憶する第４記憶手段１５と、指示された被加工部
３の座標位置を記憶する第５記憶手段１６と、生成され
た電極製作時のＮＣデータを記憶する第１データ記憶手
段１７と、放電加工時のＮＣデータを記憶する第２デー
タ記憶手段１８とを備えており、第１ないし第５記憶手
段１２〜１６と、第１及び第２データ記憶手段１７，１
８とのそれぞれはＲＡＭによって構成されている。

【００１６】さらにまた、図示していないが、この生成
装置には、選択して指示される被加工部３の二次元断面
形状に適合すべく予め設計された各種の図形データを記
憶したＲＯＭや図形データ及び指示内容などを表示する
ディスプレイのような表示装置、あるいは、生成された
電極図面や各種のＮＣデータなどを出力するプリンタな
どの出力装置も具備されている。なお、以上の説明にお
いては、座標指示手段７及び第５記憶手段１６と、加工
機制御データ生成手段１１及び第２データ記憶手段１８
とを備えることによって放電加工機制御データの生成装
置が構成されるとしているが、これらの手段を備えてい
ない場合には放電加工機用電極製作データの生成装置と
してのみ構成されたものとなる。

【００１７】つぎに、放電加工機制御データの生成方法
を、図５で示すフローチャートに基づいて説明する。

【００１８】まず、定義手段５により、製作後の電極１
を用いて加工されるべき被加工部３の形状タイプ及び電
極パラメータを入力して定義する（Ｓ１）。すなわち、
この際には、図１もしくは図２で示したような穴である
か溝であるかが被加工部３の形状タイプとして、また、
図３で示した放電ギャップ量ａ、揺動ギャップ量ｂ、高
さ方向の逃がし量ｃなどが電極パラメータとして定義さ
れることになり、定義された被加工部３の形状タイプ及
び電極パラメータは第１記憶部１２によって記憶され
る。そして、定義された被加工部３の形状タイプが穴で
あるか否かが判断されることになり（Ｓ２）、穴である
と判断された場合にはＣＡＤによって予め設計されてい
た図形データのうちから穴を示す二次元断面形状の１つ
が形状指示手段６によって選択されたうえで指示される
（Ｓ３）。

【００１９】また、定義された被加工部３の形状タイプ
が穴ではなく、図２で示したような溝であると判断され
た場合には、やはりＣＡＤによって設計されていた図形
データのうちから溝を示す二次元断面形状の２つ、例え
ば、図２中のｘ方向及びｙ方向における２つの二次元断
面形状が形状指示手段６によって選択されたうえで指示
される（Ｓ４，Ｓ５）。そして、指示された被加工部３
の二次元断面形状は、第２記憶手段１３でもって記憶さ
れる。さらに、座標指示手段７によっては、金型製品２
上に設定された原点位置に対する被加工部３のＸ，Ｙ，
Ｚ方向における座標位置を指示することが行われ（Ｓ
６）、座標位置の指示が終了したか否かが判断される
（Ｓ７）。すなわち、この際においては、現在製作しよ
うとしている電極１を用いて放電加工される被加工部３
が複数箇所にわたることもあるので、座標位置の指示を
繰り返し行えるようにしているのである。そして、指示
された被加工部３の座標位置は、第５記憶部１６で記憶
される。

【００２０】引き続き、形状算出手段８によっては、第
１及び第２記憶手段１２，１３から被加工部３の形状タ
イプ及び二次元断面形状と電極パラメータとを読み出し
たうえで放電ギャップ量のオフセット変換及び揺動ギャ
ップ量の変換を行った後、上記各種のデータに基づいて
電極１の有する三次元形状を算出することが自動的に行
われる（Ｓ８）。そして、算出された電極１の三次元形
状は、第３記憶手段１４によって記憶される。また、図
面生成手段９では、第３記憶手段１４から電極１の三次
元形状を読み出したうえで寸法を与えることによって三
次元形状に基づく電極図面を自動的に生成するととも
に、第５記憶部１６から被加工部３の座標位置を読み出
したうえで電極図面中に書き込むことが行われる（Ｓ
９）。なお、ここで、電極図面中の編集データ、例え
ば、被加工部３の座標位置などを新たに追加したり変更
したりする必要がある際には、Ｓ１０によって編集デー
タの指示が行われる。そして、このようにして生成され
た電極図面は図６，図７でそれぞれ例示するようなもの
となり、第４記憶部１５でもって記憶される。

【００２１】さらに、電極製作データ生成手段１０によ
っては第４記憶部１５から読み出した電極図面に基づい
て電極製作時のＮＣデータを自動的に生成することが行
われ（Ｓ１１）、また、加工機制御データ生成手段１１
によっては電極製作時のＮＣデータに基づいて放電加工
時のＮＣデータが自動的に生成される（Ｓ１２）。そし
て、この時に生成された電極製作時のＮＣデータは第１
データ記憶手段１７によって記憶される一方、放電加工
時のＮＣデータは第２データ記憶手段１８によって記憶
されることになる。その後、以上の手順に従って生成さ
れた電極製作時のＮＣデータを利用して電極１を製作す
ることが行われ、また、製作された電極１を放電加工機
に取り付けたうえでの金型製品２における被加工部３の
作製が行われることになる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る放電
加工機用電極製作データの生成方法及び生成装置によれ
ば、与えられた被加工部の形状タイプ及び二次元断面形
状と電極パラメータとに基づいて製作すべき電極の三次
元形状が算出され、かつ、電極の三次元形状に基づいて
電極図面が生成された後、生成された電極図面に基づい
て電極製作時のＮＣデータが自動的に生成される。そこ
で、多大な手間及び時間がかかるオペレータの人手によ
る電極の設計及び製作作業を行う必要はなくなり、電極
の製作に要する時間の短縮化を図るとともに、複雑な形
状を有する電極であっても精度よく製作できるという効
果が得られる。

【００２３】また、放電加工機制御データの生成方法及
び生成装置によれば、電極製作時のＮＣデータととも
に、製作された電極を使用して放電加工を行う際の放電
加工機が必要とする放電加工時のＮＣデータも自動的に
生成されることになるから、わざわざオペレータが別の
作業によって放電加工時のＮＣデータを生成する必要は
ないことになり、金型製品の加工を開始するまでに要す
る時間の大幅な短縮を図ることができるという効果も得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る放電加工機用の電極
と、この電極を使用したうえでの放電加工によって作製
される金型製品における被加工部との関係を示す外観斜
視図である。

【図２】他の実施例に係る電極と被加工部との関係を示
す外観斜視図である。

【図３】電極パラメータを説明するための要部断面図で
ある。

【図４】放電加工機制御データの生成装置を示す機能ブ
ロック図である。

【図５】放電加工機制御データの生成方法を示すフロー
チャートである。

【図６】生成された電極図面の一例を示す説明図であ
る。

【図７】生成された電極図面の他の例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 電極 ２ 金型製品 ３ 被加工部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毛利 義弘 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 根本 利夫 大阪府八尾市跡部本町４丁目１番33号 シ ャープマニファクチャリングシステム株式 会社内 (72)発明者 井本 常彦 大阪府八尾市跡部本町４丁目１番33号 シ ャープマニファクチャリングシステム株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極を用いて加工される被加工部の形状タ
   イプ及び電極パラメータを定義し、かつ、被加工部の二
   次元断面形状を選択して指示した後、被加工部の形状タ
   イプ及び二次元断面形状と電極パラメータとに基づいて
   電極の三次元形状を算出し、電極の三次元形状に基づく
   電極図面を生成したうえで電極製作時の数値制御データ
   を生成することを特徴とする放電加工機用電極製作デー
   タの生成方法。
2. 【請求項２】電極を用いて加工される被加工部の形状タ
   イプ及び電極パラメータを定義する定義手段と、被加工
   部の二次元断面形状を選択して指示する形状指示手段
   と、被加工部の形状タイプ及び二次元断面形状と電極パ
   ラメータとに基づいて電極の三次元形状を算出する形状
   算出手段と、電極の三次元形状に基づいて電極図面を生
   成する図面生成手段と、電極図面に基づいて電極製作時
   の数値制御データを生成する電極製作データ生成手段と
   を備えていることを特徴とする放電加工機用電極製作デ
   ータの生成装置。
3. 【請求項３】電極を用いて加工される被加工部の形状タ
   イプ及び電極パラメータを定義し、かつ、被加工部の二
   次元断面形状を選択して指示するとともに、被加工部の
   座標位置を指示した後、被加工部の形状タイプ及び二次
   元断面形状と電極パラメータとに基づいて電極の三次元
   形状を算出し、電極の三次元形状に基づく電極図面を生
   成して電極製作時の数値制御データを生成したうえ、電
   極製作時の数値制御データに基づいて放電加工時の数値
   制御データを生成することを特徴とする放電加工機制御
   データの生成方法。
4. 【請求項４】電極を用いて加工される被加工部の形状タ
   イプ及び電極パラメータを定義する定義手段と、被加工
   部の二次元断面形状を選択して指示する形状指示手段
   と、被加工部の座標位置を指示する座標指示手段と、被
   加工部の形状タイプ及び二次元断面形状と電極パラメー
   タとに基づいて電極の三次元形状を算出する形状算出手
   段と、電極の三次元形状に基づいて電極図面を生成する
   図面生成手段と、電極図面に基づいて電極製作時の数値
   制御データを生成する電極製作データ生成手段と、電極
   製作時の数値制御データに基づいて放電加工時の数値制
   御データを生成する加工機制御データ生成手段とを備え
   ていることを特徴とする放電加工機制御データの生成装
   置。