JPH0825145A

JPH0825145A - ワイヤカット放電加工機における加工方法

Info

Publication number: JPH0825145A
Application number: JP6183054A
Authority: JP
Inventors: Teruo Baida; 照生倍田; Yuuji Tsuboguchi; 勇次坪口
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-01-30
Also published as: EP0692333A1

Abstract

(57)【要約】【目的】抜き加工における荒加工から仕上げ加工まで
を自動化することができるワイヤカット放電加工機の加
工方法を提供する。【構成】ワイヤカット放電加工機による抜き加工にお
いて、加工領域の輪郭形状Ａを指定し、その指定された
輪郭形状Ａの形状データに基づいて、輪郭形状Ａの内側
にワイヤの通過する加工経路Ｃ，Ｄを演算によって求
め、求めた加工経路Ｃ，Ｄに沿ってワイヤカット放電を
行って、輪郭形状Ａ内の中子の除去するコアレス加工を
行うこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤカット放電加工
機における加工方法に関し、特に、ワークの不要部分を
取り除いて加工を行う抜き加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤカット放電加工機において、被加
工物であるワークの内側部分を抜き取る抜き加工と呼ば
れる加工を行う場合がある。この抜き加工を行う場合、
中に残る部分（以下、中子という）は不要であるため除
去する必要がある。従来、この中子の抜取りには、例え
ば、（１）荒加工が終了した後に中に残る中子を除去
し、その後仕上げ加工を行う方法や、（２）一定の切り
残し量を設定して荒加工から仕上げ加工までを行い、最
後に切り残しておいた部分を切断して中子を切り落とす
方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のワイヤ
カット放電加工機における抜き加工の方法では、中子の
除去において、中子を直接人手によって取り除いたり、
中子が切り落ちる際のワイヤの断線を防止するために要
するオペレータの手動介入等の、人手による操作が必要
となり操作性に問題がある。一般に、この抜き加工にお
ける中子の除去において、加工する部分の形状が小さい
場合には、不要部分を加工して粉として取り除くことで
きる（以下、この加工をコアレス加工という）。そこ
で、前記の問題点を解決して人手による操作を省くこと
ができる加工方法として、自動プログラミング装置等を
用いて、コアレス加工用のＮＣデータを作成し、プログ
ラムによって抜き加工を行うことも可能である。しかし
ながら、この方法では、コアレス加工を可能とするよう
な加工経路をあらかじめ設定して、その加工経路に基づ
いてプログラムを作成するため、ワイヤの移動経路をす
べて設定しておかなければならず、長く複雑なプログラ
ムが必要であるという問題点がある。

【０００４】また、このプログラムの作成を簡略とする
ために、図形の拡大縮小や、オフセット変更の機能によ
って、最終的な加工経路からワイヤの加工経路を形成す
る方法が考えられるが、この方法では単純な輪郭形状に
しか対応できないという問題点がある。そこで、本発明
は前記した従来のワイヤカット放電加工機における加工
方法の問題点を解決して、抜き加工における荒加工から
仕上げ加工までを自動化することができる加工方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤカット
放電加工機による抜き加工において、加工領域の輪郭形
状を指定し、その指定された輪郭形状の形状データに基
づいて、輪郭形状の内側にワイヤの通過する加工経路を
演算によって求め、求めた加工経路に沿ってワイヤカッ
ト放電を行って、輪郭形状内の中子を除去するコアレス
加工を行うことにより、前記目的を達成するものであ
る。本発明において、ワイヤカット放電加工機のワイヤ
は演算により求められた加工経路を通過するものであ
り、該ワイヤの加工経路の通過によって、被加工物の加
工領域を中心から輪郭に向かって順に、不要部分を粉と
して取り除きながら加工し、不要物を残さないコアレス
加工を行うものである。本発明における加工経路は、輪
郭形状内に設けた基準点と輪郭形状の凸状部分とを結ぶ
線分上の点を通過することにより形成することができ、
この線分は輪郭形状と交差しないよう設定されるもので
ある。そして、この加工経路は、輪郭形状内の基準点と
輪郭形状の凸状部分とを結ぶ線分を求め、該線分が輪郭
形状と交差しない場合には該線分上の点を通過点とし、
該線分が輪郭形状と交差する場合には前後の交差しない
凸状部分間を結んだ線分上の点を通過点とすることによ
り求めることができる。

【０００６】また、本発明における加工経路は、輪郭形
状内に複数個設けることができ、ワイヤはこの複数個の
加工経路の内で内側の加工経路から外側の加工経路に向
かって順に通過するよう設定することができる。また、
本発明における複数個の加工経路は、輪郭形状内の加工
開始点から輪郭形状の最も遠い部分までの距離と最大切
り込み量により定まる経路数により設定することができ
る。さらに、本発明の加工方法によるコアレス加工の
後、仕上げ加工を行うこともできる。

【０００７】

【作用】本発明によれば、はじめに被加工物において抜
き加工を行う加工領域の輪郭形状を指定する。この輪郭
形状の指定は、例えば、通常のＮＣ加工装置の加工プロ
グラムにおけるブロック指令により行うことができる。
そして、この指定された輪郭形状の形状データ、及び仕
上げ代やワイヤ径等のワイヤカット放電加工における加
工条件によるオフセット量等のデータに基づいて、輪郭
形状の内側にワイヤが通過する加工経路を演算によって
求める。この加工経路を求める演算においては、輪郭形
状内に設けた基準点と輪郭形状の凸状部分とを結ぶ線分
であって輪郭形状と交差しない線分を求め、該線分上の
点を加工経路の通過点として求めるものであり、輪郭形
状内の基準点と輪郭形状の凸状部分とを結ぶ線分を求
め、該線分が輪郭形状と交差しない場合には該線分上の
点を加工経路の通過点とし、該線分が輪郭形状と交差す
る場合には前後の交差しない凸状部分の間を結んだ線分
上の点を加工経路の通過点とし、それらの求めた通過点
を結ぶことよって一順する加工経路を形成する。

【０００８】この一順する加工経路を、輪郭形状内の中
心から輪郭形状に向かって複数個設け、ワイヤをこの複
数個の加工経路の内で内側の加工経路から外側の加工経
路に向かって順に通過させてワイヤカット放電を行い、
不要部分を粉として取り除きながら加工し、不要物を残
さずに中子の除去するコアレス加工を行う。この複数個
の加工経路は、輪郭形状内の加工開始点から輪郭形状の
最も遠い部分までの距離をワイヤの最大切り込み量で除
して得られる値より大きな整数値を経路数とすることが
でき、この経路数の設定により不要物を残さない加工を
行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。本発明のワイヤカット放電加工機におい
て、被加工物であるワークの内側部分を抜き取る抜き加
工において、不要部分を加工して粉として取り除くこと
により中子の除去を行う加工をコアレス加工ということ
にする。このコアレス加工は荒加工の一態様であり、こ
の加工の後に仕上げ加工を行う場合もある。図２は、ワ
イヤカット放電加工機における加工の手順を示す図であ
る。なお、図２において、未加工の部分を斜線部で示し
ている。図２において、被加工物であるワーク（図中の
（ａ）に示す）に実線で示す輪郭形状Ａの抜き加工を行
う場合、荒加工であるコアレス加工が終了していないと
きは（ｂ）に示すコアレス加工を行い、コアレス加工が
終了しているときには（ｃ），（ｄ）の仕上げ加工を行
う。（ｂ）のコアレス加工は、図中の破線で示すオフセ
ット経路Ｃをワイヤが通る経路とすることにより行われ
る。このオフセット経路Ｃは、輪郭形状Ａに対してコア
レス加工における仕上げ代ｃ₁とワイヤ径補正番号ｄ₁
の分だけオフセットして形成した経路であり、このワイ
ヤ径補正番号ｄ₁はワイヤ径等のワイヤカット放電加工
の種々の加工条件によるオフセット量を表すものであっ
て、あらかじめ求めてメモリ等に格納しておくことがで
きる。

【００１０】このコアレス加工が終了した後に仕上げ加
工を行う場合には、（ｃ），（ｄ）に示す仕上げ加工の
処理を行う。図では２回の仕上げ加工を行う場合を示し
ている。この仕上げ加工においても、一点鎖線あるいは
二点鎖線で示す仕上げ加工経路をワイヤ経路とすること
により行われる。なお、図では、仕上げ加工経路を設定
するための仕上げ代ｃとワイヤ径補正番号ｄを、それぞ
れ１回目の仕上げ加工ではｃ₂，ｄ₂として、２回目の
仕上げ加工ではｃ₃，ｄ₃により表している。

【００１１】次に、本発明のコアレス加工における加工
方法について説明する。本発明のコアレス加工は、第１
の輪郭形状の指定と、第２の該輪郭形状に基づくオフセ
ット経路の形成と、第３の該オフセット経路による加工
の概ね３つの段階により形成されている。図１は、本発
明のコアレス加工を説明するための加工経路図である。
図１において、斜線部分は被加工物の未加工部分であ
り、その斜線部分によって囲まれる空白の部分がコアレ
ス加工によって取り除かれる部分を示している。そし
て、図中の太い実線で示す形状が放電加工によって形成
しようとする輪郭形状Ａであり、その内側に矢印ととも
に示される経路はほぼ輪郭形状Ａを形成するためにワイ
ヤが通過するオフセット経路Ｃである。そして、さらに
その内側に矢印とともに示される複数個の経路は、コア
レス加工を行うためにワイヤが通過するコアレス加工経
路Ｄである。

【００１２】なお、図１ではオフセット経路ＣをＰ１〜
Ｐ１０により表している。また、図ではオフセット経路
Ｃにより加工される加工形状Ｂを細い一点鎖線により示
しており、この加工形状Ｂをさらに仕上げ加工を行うこ
とにより輪郭形状とすることもできる。図示するコアレ
ス加工経路Ｄによる加工においては、輪郭形状Ａ内の基
準点Ｏ｛Ｘ（ｘ２），Ｙ（ｙ２）｝から輪郭形状Ａ上の
点Ｑ｛Ｘ（ｘ１），Ｙ（ｙ１）｝に向かって加工を開始
し、最も内側のコアレス加工経路Ｄと交差する点からそ
のコアレス加工経路Ｄに沿って加工を行い、最内側のコ
アレス加工経路Ｄを加工する。この最内側のコアレス加
工経路Ｄの加工が終了すると、再び点Ｑ｛Ｘ（ｘ１），
Ｙ（ｙ１）｝に向かって進み、次のコアレス加工経路Ｄ
と交差する点からそのコアレス加工経路Ｄに沿って加工
を行う。この加工を順に外側のコアレス加工経路Ｄにつ
いて行い、最後にオフセット経路Ｃによる加工を行う。
前記コアレス加工の加工手順を図３のコアレス加工の加
工手順を示す図を用いて説明する。コアレス加工は、図
３の（ａ）から図３の（ｄ）に示すコアレス加工経路に
よる加工を行い、図３の（ｅ）によってオフセット経路
Ｃによる加工を行う。なお、図３の（ａ）中の破線で示
す形状はオフセット経路Ｃによる加工形状Ｂを表してい
る。

【００１３】はじめに、図３の（ａ）の輪郭形状Ａの内
側に設けた基準点Ｏからワイヤによる加工を開始する。
ワイヤはこの基準点Ｏから輪郭形状Ａ上の点Ｑに向かっ
て加工し、次に最も内側にあるコアレス加工経路ｂとの
交点Ｒにおいてコアレス加工経路ｂに沿って加工を行
う。コアレス加工経路ｂによる加工が終了すると、次
に、ワイヤは基準点Ｏから点Ｑを結ぶ線上の直線ｃを次
のコアレス加工経路ｄとの交点Ｓまで加工し、その後コ
アレス加工経路ｃに沿って加工を行う。同様に、図３の
（ｃ）及び（ｄ）において、直線ｅとコアレス加工経路
ｆ、及び直線ｇとコアレス加工経路ｈに沿った加工を行
う。図３の（ｅ）ではコアレス加工経路ｂ，ｄ，ｆ，ｈ
の外側に設けられたオフセット経路Ｃを示しており、コ
アレス加工経路ｈの加工の終了した後直線ｉに沿って点
Ｑに向かって進み、コアレス加工経路ｈとの交点Ｖから
コアレス加工経路ｈに従った加工によりオフセット経路
Ｃによる加工を行う。このオフセット経路Ｃによる加工
で形成される加工形状Ｂは、輪郭形状Ａに対してコアレ
ス加工における仕上げ代ｃ₁とワイヤ径補正番号ｄ₁の
分だけオフセットした寸法となる。

【００１４】（本発明の加工方法を実施するプログラム
例）次に、本発明の加工方法を実施するプログラム例に
ついて説明する。本発明の加工方法を実施するプログラ
ムは、例えば、以下に示す〔コアレス加工指令〕と〔輪
郭形状指令〕と〔仕上げ加工指令〕により構成される。〔コアレス加工指令〕Ｇ８１Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）Ｋ（Δｄ）Ｒ（ｃ₁）Ｄ（ｄ₁）Ｓ（ｓ₁）Ｆ（ｆ₁）；〔輪郭形状指令〕Ｎ（ｎｓ）Ｇ０１Ｘ（ｘ１）Ｙ（ｙ１）［Ｇ４１Ｄ（ｄｄ）Ｇ５１Ｔ（ｔｔ）］；・・Ｄ（ｄｄ）Ｓ（ｓｓ）Ｆ（ｆｆ）・Ｎ（ｎｆ）Ｘ（ｘ２）Ｙ（ｙ２）［Ｇ４０Ｇ５０］；〔仕上げ加工指令〕Ｇ８０Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）Ｒ（ｃ₂）Ｄ（ｄ₂）Ｓ（ｓ₂）Ｆ（ｆ₂）；Ｇ８０Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）Ｒ（ｃ₃）Ｄ（ｄ₃）Ｓ（ｓ₃）Ｆ（ｆ₃）；Ｇ８０Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）；前記プログラムにおいて、〔コアレス加工指令〕の部分
はコアレス加工を行うことを設定するブロックであり、
「Ｇ８１」で表される指令がコアレス加工指令を定義す
るものであり、その後に続く「Ｐ（ｎｓ）」は輪郭形状
指令ブロック群の先頭シーケンス番号ｎｓを設定するも
のであり、「Ｑ（ｎｆ）」は輪郭形状指令ブロック群の
終了シーケンス番号ｎｆを設定するものであり、「Ｋ
（Δｄ）」はコアレス加工における最大切り込み量Δｄ
を設定するものであり、「Ｒ（ｃ₁）」はコアレス加工
における仕上げ代ｃ₁を設定してコアレス加工の終了時
に輪郭形状に対して仕上げ代分オフセットした形状を設
定するものであり、「Ｄ（ｄ₁）」はコアレス加工にお
けるワイヤ径補正番号ｄ₁を設定してワイヤ加工におけ
る加工条件によるオフセット量を設定するものであり、
「Ｓ（ｓ₁）」はコアレス加工における加工条件番号ｓ
₁を設定するものであり、「Ｆ（ｆ₁）」はコアレス加
工における定速送り速度ｆ₁を設定するものである。こ
の〔コアレス加工指令〕によって、以下の輪郭形状指令
及び仕上げ加工指令で使用する変数の設定が行われる。

【００１５】次の〔輪郭形状指令〕は、コアレス加工を
行う輪郭形状を決定する指令の部分であり、ＮＣ装置に
おける通常の形状プログラミングと同様の直線補間（Ｇ
０１）、円弧補間（Ｇ０２／Ｇ０３）等の指令ブロック
の組み合わせによって形状指定を行うことができる。プ
ログラム例において、「Ｎ（ｎｓ）Ｇ０１Ｘ（ｘ
１）Ｙ（ｙ１）」の「Ｎ（ｎｓ）」は輪郭形状指令の
最初のブロックであることを示し、「Ｇ０１Ｘ（ｘ１）
Ｙ（ｙ１）」は、はじめに加工開始点（図１中の基準
点Ｏ）から輪郭形状へのアプローチ指令であることを示
している。この「Ｘ（ｘ１）Ｙ（ｙ１）」で表される
点は、図１中の点Ｑに対応している。また、［Ｇ４１
Ｄ（ｄｄ）Ｇ５１Ｔ（ｔｔ）］の内で、「Ｇ４１
Ｄ（ｄｄ）」はワイヤ径補正の量ｄｄを設定するもので
あって、例えばワイヤの進行方向に対する左側のワイヤ
径補正の量を設定し、「Ｇ５１Ｔ（ｔｔ）」はワイヤ
のテーパ補正量ｔｔを設定するものである。「Ｎ（ｎ
ｆ）」は、この輪郭形状指令ブロック群の終了のブロッ
クであることを示し、「Ｘ（ｘ２）Ｙ（ｙ２）」は、
輪郭形状の指定において基準点Ｏに戻ることを示してい
る。また、［Ｇ４０Ｇ５０］は、前記［Ｇ４１Ｄ
（ｄｄ）Ｇ５１Ｔ（ｔｔ）］で設定したワイヤ径補正
の量及びワイヤのテーパ補正量をキャンセルすることを
示している。

【００１６】なお、この輪郭形状の指令中において、
「Ｄ（ｄｄ）Ｓ（ｓｓ）Ｆ（ｆｆ）」により、ワイ
ヤ径補正番号，加工条件番号，及び定速送り速度を変更
することもできる。前記「Ｎ（ｎｓ）」から「Ｎ（ｎ
ｆ）」のブロックによって輪郭形状の設定が行われる
と、ワイヤカット放電加工機を制御するＣＰＵあるい
は、ワイヤカット放電加工機に接続される制御装置は、
この輪郭形状のデータに基づいてコアレス加工を行うた
めのコアレス加工経路を演算し設定する。この輪郭形状
からコアレス加工経路の算出については、後述する。輪
郭形状に基づいて設定されたコアレス加工経路によって
コアレス加工が終了すると、ほぼ輪郭形状に近い形状の
抜き加工が行われることになる。その後、仕上げ加工を
行う場合には、前記プログラム中の〔仕上げ加工指令〕
のブロックを設定する必要がある。

【００１７】この〔仕上げ加工指令〕のブロックにおい
て、「Ｇ８０Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）」中の「Ｇ８
０」は仕上げ加工指令を定義するものであり、「Ｐ（ｎ
ｓ）Ｑ（ｎｆ）」は輪郭形状指令ブロックの最初から最
後までの仕上げ加工を行うことを示している。そして、
「Ｒ（ｃ₂）Ｄ（ｄ₂）Ｓ（ｓ₂）Ｆ（ｆ₂）」
で示される仕上げ加工における仕上げ代ｃ₂，仕上げ加
工におけるワイヤ補正番号ｄ₂，仕上げ加工における加
工条件番号ｓ₂，及び仕上げ加工における定速送り速度
ｆ₂によって仕上げ加工を行うものである。この仕上げ
加工は、前記と同様のブロックを指令することにより複
数回行うことができる。このとき、「Ｒ（ｃ₃）Ｄ
（ｄ₃）Ｓ（ｓ₃）Ｆ（ｆ₃）」として、それぞれ
仕上げ加工における仕上げ代をｃ₃，ワイヤ補正番号を
ｄ₃，加工条件番号をｓ₃，定速送り速度ｆ₃に変更す
ることにより加工精度を上げることできる。

【００１８】（オフセット経路，及びコアレス加工経路
の形成）次に、輪郭形状に基づくオフセット経路，及び
コアレス加工経路の形成方法について、図４〜７を用い
て説明する。ここでは、オフセット経路，及びコアレス
加工経路を直線ブロック，及び円弧ブロックにより形成
する場合について説明する。図４を用いて直線ブロック
によるオフセット経路Ｃ，及びコアレス加工経路Ｄの形
成方法を説明する。図４において、輪郭形状Ａは、前記
プログラムに示す輪郭形状指令（ｎｓ〜ｎｆ）によって
設定される。はじめに、オフセット経路Ｃの設定を行
う。このオフセット経路Ｃの設定においては、仕上げ代
ｃ₁とワイヤ径補正量ｄ₁を考慮して、この分だけオフ
セットしたオフセット経路Ｃを求める。図４においてオ
フセット経路Ｃのワイヤの通路は、点Ｐ１〜Ｐ１０によ
って設定される。このオフセット経路Ｃは、ＮＣ装置の
ＣＰＵあるいはＮＣ装置と接続される制御装置において
前記輪郭形状指令と仕上げ代ｃ₁とワイヤ径補正量ｄ₁
とを入力し、演算処理することにより求めることができ
る。演算したオフセット経路Ｃは、記憶手段に格納して
おき、コアレス加工経路Ｄの演算やオフセット経路Ｃに
基づく加工の際に読み出し実行することになる。

【００１９】次に、基準点Ｏとオフセット経路Ｃの各点
Ｐ１〜Ｐ１０とを結ぶベクトル（ＯＰ１）〜（ＯＰ１
０）において、各ベクトルの長さ｜ＯＰ１｜〜｜ＯＰ１
０｜の中から最大値｜ＯＰｉｍａｘ｜を求める。図４に
おいては、基準点Ｏと点Ｐ２との間の距離が最大値とな
る。次に、この最大値｜ＯＰｉｍａｘ｜とワイヤ加工の
最大切り込み量Δｄとによってコアレス加工経路Ｄの個
数（以下、切り込み回数Ｎという）を求める。この切り
込み回数Ｎを求めるには、以下の式を満足する最小の整
数を用いることができる。Ｎ≧｜ＯＰｉｍａｘ｜／Δｄ …（１）次に、この求めた切り込み回数Ｎとオフセット経路Ｃの
点Ｐからコアレス加工経路Ｄを求める。最も内側の第１
回目のコアレス加工経路ｂは、各ベクトル（ＯＰ１）〜
（ＯＰ１０）を１／Ｎ倍した点Ｐｉ．１を求め、これら
の点Ｐｉ．１を結ぶ経路を形成することにより求めるこ
とができる。この第１回目のコアレス加工経路ｂによる
コアレス加工は、基準点Ｏから点Ｑに向かう直線であっ
てコアレス加工経路ｂと交差するまでの直線ａを通り、
その後コアレス加工経路ｂを通ることにより行われる。

【００２０】また、コアレス加工経路ｂの外側の第２回
目のコアレス加工経路ｄは、各ベクトル（ＯＰ１）〜
（ＯＰ１０）を２／Ｎ倍した点Ｐｉ．２を求め、これら
の点Ｐｉ．２を結ぶ経路を形成することにより求めるこ
とができる。そして、この第２回目のコアレス加工経路
ｃによるコアレス加工は、基準点Ｏから点Ｑに向かう直
線であってコアレス加工経路ｄと交差するまでの直線ｃ
を通り、その後コアレス加工経路ｄを通ることにより行
われる。同様にして、図４においては、コアレス加工経
路ｄの外側の第３回目のコアレス加工経路ｆは、各ベク
トル（ＯＰ１）〜（ＯＰ１０）を３／Ｎ倍して得られる
点Ｐｉ．３を結ぶ経路を形成して求めることができ、こ
の第３回目のコアレス加工経路ｆによるコアレス加工
は、基準点Ｏから点Ｑに向かう直線であってコアレス加
工経路ｆと交差するまでの直線ｅを通り、その後コアレ
ス加工経路ｆを通ることにより行われる。このコアレス
加工経路ｂ，ｄ，ｆによる加工を行うことによりコアレ
ス加工が終了する。最外側の経路はオフセット経路Ｃと
なり、コアレス加工経路ｆによる加工が終了した後直線
ｇを通りオフセット経路Ｃに至るものである。

【００２１】このオフセット経路Ｃによる加工によっ
て、コアレス加工における仕上げ代ｃ₁とワイヤ径補正
量ｄ₁をオフセットした形状が形成される。前記したコ
アレス加工経路Ｄ及びオフセット経路Ｃは、演算して求
めた後記憶装置に格納しておき、加工時にそのデータを
読み出して実行することができる。

【００２２】次に、図５〜図７を用いて円弧ブロックに
よるオフセット経路Ｃ，及びコアレス加工経路Ｄの形成
方法を説明する。円弧ブロックは、複数個の直線ブロッ
クに置き換えることによって、前記した直線ブロックに
よるコアレス加工経路Ｄの形成方法を適用することがで
きる。図５は円弧が凹円弧の場合の円弧ブロックを説明
する図であり、図６は円弧が凸円弧の場合の円弧ブロッ
クを説明する図である。図５において、輪郭形状Ａの一
部を形成する円弧ｎｉは凹円弧であり、円弧の内側を切
削加工する。半径ｒの円弧ブロックｎｉが指令されたと
き、図７に示すような半径Ｒの円Ｅを想定し、その円Ｅ
が外接円となるような正Ｎ角形（Ｎ＝４，８，１２，１
６，３２・・・）を求める。ここで、正Ｎ角形の角数Ｎ
は以下の式を満たす最小の数に設定される。 Δｒ≦Δｄ（最大切り込み量） …（２）これによって、ｒ・ｃｏｓ（π／Ｎ）≧（ｒ−Δｄ）の
関係を得ることができる。

【００２３】また、図６において、輪郭形状Ａの一部を
形成する円弧ｎｉは凸円弧であり、円弧の外側を切削加
工する。半径ｒの円弧ブロックｎｉが指令されたとき、
図７に示すような半径Ｒの円Ｅを想定し、その円Ｅが内
接円となるような正Ｎ角形（Ｎ＝４，８，１２，１６，
３２・・・）を求める。ここで、正Ｎ角形の角数Ｎは前
記した式（２）を満たす最小の数に設定される。これに
よって、ｃｏｓ（π／Ｎ）≧ｒ／（ｒ＋Δｄ）の関係を
得ることができる。さらに、円弧ｎｉの中心角φより円
弧ｎｉの分割数Ｍを設定する。この円弧ｎｉの分割数Ｍ
は、以下の式を満たす最小の整数により定めることがで
きる。Ｍ≧Ｎ・（２π／φ） …（３）そして、これによって、円弧ｎｉをＭ個に分割し、分割
された直線ブロックのオフセット通路の交点（Ｐｉ，Ｐ
ｉ＋１，・・・Ｐｉ＋Ｍ）を演算して求め、コアレス加
工経路Ｄを決定する。このオフセット経路Ｃは、前記し
た直線ブロックと同様に、ＮＣ装置のＣＰＵあるいはＮ
Ｃ装置と接続される制御装置において前記輪郭形状指令
と仕上げ代ｃ₁とワイヤ径補正量ｄ₁とを入力し、演算
処理することにより求めることができる。演算したオフ
セット経路Ｃは、記憶手段に格納しておき、コアレス加
工経路Ｄの演算やオフセット経路Ｃに基づく加工の際に
読み出し実行することになる。

【００２４】（本発明の加工方法の手順）さらに、本発
明の加工方法の手順を、図８のフローチャートを用いて
説明する。なお、このフローチャートでは、ステップＳ
の符号を用いて説明する。はじめに、ワイヤカット放電
加工機においてコアレス加工を行うか否かを、加工プロ
グラム中のコアレス加工指令の有無によって判定する。
この判定においては、例えば、前記した〔コアレス加工
指令〕を示す「Ｇ８１」の指令の有無を調べることによ
り行うことができる。コアレス加工指令がある場合には
以下のステップＳ２〜ステップＳ１６の処理を行い、コ
アレス加工指令がない場合には以下のステップＳ２１〜
ステップＳ２６の処理を行う（ステップＳ１）。コアレ
ス加工指令がある場合には、コアレス加工の処理の終了
状態を表示するフラグＦの値を、未処理を表す「０」と
し（ステップＳ２）、ステップＳ３でこのフラグＦの値
を判定する。

【００２５】フラグＦの値が「０」でコアレス加工が未
処理の場合には、以下のステップＳ４からステップＳ１
６の処理を行い、フラグＦの値が「１」でコアレス加工
が終了している場合には、ステップＳ２１〜ステップＳ
２６の処理を行う（ステップＳ３）。コアレス加工にお
いて、はじめに、前記プログラム中の「Ｇ８１Ｐ（ｎ
ｓ）Ｑ（ｎｆ）Ｋ（Δｄ）Ｒ（ｃ₁）Ｄ（ｄ₁）
Ｓ（ｓ₁）Ｆ（ｆ₁）；」のブロックで示したよう
に、コアレス加工に用いる種々のパラメータを読み込
み、解析する（ステップＳ４）。そして、輪郭形状指令
を読み込み、加工を行う輪郭形状を導入する（ステップ
Ｓ５）。前記ステップＳ４及びステップＳ５で読み込ん
だパラメータと輪郭形状に基づき、ワイヤ径補正を行っ
た通路を計算して経路を求め（ステップＳ６）、求めた
経路を記憶装置等のバッファに記憶する（ステップＳ
７）。ステップＳ５からステップＳ７の処理を全ての輪
郭形状指令が終了するまで行い、加工を行う輪郭形状を
完成させる（ステップＳ８）。次に、前記したように輪
郭形状からコアレス加工経路，及びオフセット経路を形
成する。このコアレス加工経路，及びオフセット経路に
おいては、コアレス加工経路がオフセット経路に対して
干渉が生じないか否かの判定を行う必要がある（ステッ
プＳ９）。

【００２６】以下、コアレス加工経路のオフセット経路
に対する干渉チェックについて、図９，図１０を用いて
説明する。図１０において、前記したオフセット経路
Ｃ，及びコアレス加工経路の形成方法により、オフセッ
ト経路Ｃ（図１０中の実線）に対して基準点Ｏ₀を用い
てコアレス加工経路（図１０中の一点鎖線）を形成する
場合、基準点Ｏ₀とオフセット経路Ｃ上の点Ｐ１（Ｐ１
０）〜Ｐ９とを結ぶ線分（図１０中の破線）とオフセッ
ト経路Ｃとの交差状態を調べる。このとき、図１０にお
いては、点Ｐ１（Ｐ１０），Ｐ２，Ｐ３，Ｐ７，Ｐ８，
Ｐ９は交差しないが、点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６は交差する
（図１０中の□印参照）。この交差する点Ｐ４，Ｐ５，
Ｐ６上にコアレス加工経路の通過点を形成すると、図１
０中の一点鎖線により示されるようなコアレス加工経路
が形成される場合がある。このコアレス加工経路はオフ
セット経路Ｃと干渉し、図中の斜線部で示すように加工
を要さない部分を加工して除去してしまうことになる。
そこで、コアレス加工経路とオフセット経路Ｃとの交差
が有るか否かを調べることにより干渉の有無を判定し
（ステップＳ９）、干渉する範囲がある場合にはステッ
プＳ１１に進んで輪郭形状を分割して干渉がないような
輪郭形状とする（ステップＳ１０）。

【００２７】このステップＳ９及びステップＳ１０にお
ける干渉のチェック処理は、ステップＳ６で求めたオフ
セット経路Ｃのデータと基準点のデータを基づいて、オ
フセット経路Ｃと、基準点とオフセット経路上の点とを
結ぶ線との交差点を求める演算により算出することがで
きる。また、ステップＳ１１の輪郭形状の分割は、次に
示すように、干渉が生じないような別の基準点を形成し
て輪郭形状を分割することにより行うことができる。前
記図１０に示したように、点Ｐ４は基準点Ｏ₀とを結ぶ
直線がオフセット経路Ｃと交差する。そこで、この基準
点Ｏ₀の代わりに、点Ｐ４を結ぶ直線がオフセット経路
Ｃとが交差しないような新たな基準点を求める。この新
たな基準点は、干渉が発生する直前の点と干渉が解除さ
れる点とを結ぶ線分の中点を基準点とするものである。
点Ｐ４の例では、干渉が発生する直前の点は点Ｐ３であ
り、干渉が解除される点は点Ｐ７であるから、この点Ｐ
３と点Ｐ７を結ぶ線分（Ｐ３，Ｐ７）の中点を基準点Ｏ
₁とする。そして、この新たな基準点Ｏ₁を基にして、
同様に干渉のチェックを行う。この場合には、基準点Ｏ
₁と点Ｐ４とを結ぶ線分がオフセット経路Ｃと交差して
干渉が生じることになる（図９中の△印参照）。そこ
で、再び、干渉が発生する直前の点である点Ｐ３と干渉
が解除される点は点Ｐ５を結ぶ線分（Ｐ３，Ｐ５）の中
点を基準点Ｏ₂とする。この基準点Ｏ₂ によれば、点Ｐ
４とを結ぶ線分とオフセット経路Ｃとの干渉は生じな
い。

【００２８】そこで、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９
については基準点Ｏ₀を基準点とし、点Ｐ３，Ｐ５，Ｐ
６については基準点Ｏ₁を基準点とし、点Ｐ４について
は基準点Ｏ₂ を基準点としてコアレス加工経路を形成す
る。干渉が解消された輪郭形状が形成されると、前記の
（オフセット経路，及びコアレス加工経路の形成）の項
で説明したように、式（１）で示されるよな切り込み回
数Ｎを求め（ステップＳ１２）、前記した直線ブロック
及び円弧ブロックによってコアレス加工経路の通路計算
を行う（ステップＳ１３）。さらに、これらの演算した
コアレス加工経路は記憶装置に格納され、その経路デー
タを読み出してＮＣ装置に指令することにより加工を行
う（ステップＳ１４）。このステップＳ１３とステップ
Ｓ１４の加工処理は、コアレス加工の処理が終了するま
で行うことになる（ステップＳ１５）。コアレス加工の
処理の終了した後、フラグＦの値を「１」としてコアレ
ス加工が処理したことを表示する（ステップＳ１６）。

【００２９】また、ステップＳ２１以下の仕上げ加工に
おいては、はじめに仕上げ加工指令の有無を判定して仕
上げ加工を行うか否か定める（ステップＳ２１）。仕上
げ加工指令により仕上げ加工を行う場合には、前記プロ
グラム中の「Ｇ８１Ｐ（ｎｓ）Ｑ（ｎｆ）Ｋ（Δ
ｄ）Ｒ（ｃ₁）Ｄ（ｄ₁）Ｓ（ｓ₁）Ｆ
（ｆ₁）；」のブロックで示したように、コアレス加工
に用いる種々のパラメータから必要とするパラメータを
解析する（ステップＳ２２）。そして、輪郭形状指令を
読み込み、加工を行う輪郭形状を導入し（ステップＳ２
３）、読み込んだパラメータと輪郭形状に基づき、ワイ
ヤ径補正を行った通路を計算して仕上げ加工の経路を求
める（ステップＳ２４）。求めた仕上げ加工経路に従っ
てワイヤを移動することにより、コアレス加工による荒
加工された被加工物の仕上げ加工を行い、仕上げ加工が
終了するまでステップＳ２３〜２５を繰り返す（ステッ
プＳ２５，２６）。

【００３０】（実施例の効果）本発明の実施例弐寄れ
ば、通常の加工と同様のフォーマットで輪郭形状を指定
するだけで、輪郭形状内のコアレス加工及び仕上げ加工
を行うことができる。また、複雑な輪郭形状であって
も、コアレス加工及び仕上げ加工の経路を自動で設定す
ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、抜き加工における荒加工から仕上げ加工までを自動
化することができるワイヤカット放電加工機の加工方法
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコアレス加工を説明するための加工経
路図である。

【図２】ワイヤカット放電加工機における加工の手順を
示す図である。

【図３】本発明のコアレス加工の加工手順を示す図であ
る。

【図４】本発明の直線ブロックによるオフセット経路，
及びコアレス加工経路の形成方法を説明する図である。

【図５】本発明の円弧が凹円弧の場合の円弧ブロックを
説明する図である。

【図６】本発明の円弧が凸円弧の場合の円弧ブロックを
説明する図である。

【図７】本発明の円弧ブロックによるオフセット経路，
及びコアレス加工経路の形成方法を説明する図である。

【図８】本発明の加工方法の手順を説明するフローチャ
ートである。

【図９】本発明のコアレス加工経路のオフセット経路に
対する干渉チェックを説明する図である。

【図１０】本発明のコアレス加工経路のオフセット経路
に対する干渉チェックを説明する図である。

【符号の説明】

Ａ輪郭形状Ｂオフセット経路による加工形状Ｃオフセット経路Ｄコアレス加工経路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワイヤカット放電加工機による抜き加工
において、加工領域の輪郭形状を指定し、前記輪郭形状
の形状データに基づいて、輪郭形状の内側にワイヤの通
過する加工経路を演算して求め、前記加工経路に沿って
ワイヤカット放電を行うことにより輪郭形状内の中子を
除去するコアレス加工を行うことを特徴とするワイヤカ
ット放電加工機における加工方法。
【請求項２】前記加工経路は、輪郭形状内の基準点と
輪郭形状の凸状部分とを結ぶ線分上の点を通過し、該線
分は輪郭形状と交差しないものである請求項１記載のワ
イヤカット放電加工機における加工方法。
【請求項３】前記加工経路は、輪郭形状内の基準点と
輪郭形状の凸状部分とを結ぶ線分を求め、該線分が輪郭
形状と交差しない場合には該線分上の点を通過点とし、
該線分が輪郭形状と交差する場合には前後の交差しない
凸状部分間を結んだ線分上の点を通過点とする請求項１
記載のワイヤカット放電加工機における加工方法。
【請求項４】前記加工経路は輪郭形状内に複数個設
け、ワイヤは該複数個の加工経路の内側の加工経路から
外側の加工経路に向かって順に通過する請求項１，２，
または３記載のワイヤカット放電加工機における加工方
法。
【請求項５】前記加工経路は、輪郭形状内の加工開始
点から輪郭形状の最も遠い部分までの距離と最大切り込
み量により定まる経路数により設定される請求項１記載
のワイヤカット放電加工機における加工方法。
【請求項６】前記コアレス加工の後、仕上げ加工を行
う請求項１記載のワイヤカット放電加工機における加工
方法。