JPH11207528A - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents

ワイヤ放電加工装置

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JPH11207528A
JPH11207528A JP1066198A JP1066198A JPH11207528A JP H11207528 A JPH11207528 A JP H11207528A JP 1066198 A JP1066198 A JP 1066198A JP 1066198 A JP1066198 A JP 1066198A JP H11207528 A JPH11207528 A JP H11207528A
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JP
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workpiece
wire electrode
electric discharge
machining
relative position
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JP1066198A
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Harumi Kinoshita
晴美 木下
Katsunori Minami
勝則 南
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加工物とワイヤ電極との位置決めを安全、か
つ、短時間に行うことで、高精度に加工を行うことがで
きるワイヤ放電加工装置を提供すること。 【解決手段】ワイヤ電極33を保持する加工ヘッド32
と、被加工物Wとワイヤ電極33との相対位置を検出す
るプローブ35と、このプローブ35において得られた
被加工物Wとワイヤ電極33との相対位置、被加工物W
の形状及び加工軌跡Pに基づいて被加工物Wとワイヤ電
極33との相対位置の修正量を求め、この修正量に基づ
いて被加工物Wとワイヤ電極33との相対位置を修正す
る数値制御装置40とを備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性の被加工物
にワイヤ電極を近接させて放電加工を行うワイヤ放電加
工装置に関し、特に重量物や長大物等の位置決めが困難
な被加工物に対して位置決め作業を容易にするものに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のワイヤ放電加工装置では、数値制
御装置がワイヤ電極の加工軌跡データを管理しており、
被加工物や加工装置の状態や制約とは無関係であった。
したがって、被加工物がどのような状態になっていよう
とも、数値制御装置が指令した通りにワイヤ電極が加工
軌跡データに基づいて移動するのみであった。
【0003】このようなワイヤ放電加工装置では、二次
元NCデータに変換された加工軌跡のCADデータを読
み込み、加工軌跡をモニタ画面に表示するとともにデー
タの変更、セーブ(ロード)を行っていた。また、加工
中はワイヤ電極の位置座標を数値制御装置にフィードバ
ックして、モニタ画面上にワイヤ電極の位置や加工軌跡
の残量から得られる残りの加工時間などを表示してい
た。なお、図6はこのようなワイヤ放電加工装置におけ
るデータの流れを示すブロック図である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のワイヤ
放電加工装置では、次のような問題があった。すなわ
ち、数値制御装置は、工具の加工軌跡CADデータのみ
を情報として授受しており、その時の被加工物の設置状
態や工具位置は、位置決めという形で作業者に一任され
ていた。したがって、被加工物の設置状態や工具位置
は、加工機の管理の範囲外であり、工具と被加工物との
位置関係は加工機上では全く知り得ることができなかっ
た。このような場合、被加工物を状況によって様々に移
動させたり、位置や姿勢や固定等を変えたりすることが
容易な時には特に支障がなかった。
【0005】しかし、一辺が3mを超えるような長大物
や、1tを超えるような重量物の場合、工具軌跡に合わ
せて加工物を逐一移動させることが困難であった。した
がって、そのような場合には、被加工物を所定の位置に
位置決めするまで、人手でチェーンブロック等で細かい
作業を行う必要があり、位置決めのリードタイムが長く
かかったり、設置精度にも限界があった。また、重量物
等を長時間扱うことから、安全面でも問題があった。
【0006】そこで本発明は、位置決めが困難な重量物
や長大物である被加工物をワイヤ放電加工する場合に、
位置決めを安全、かつ、短時間に行うことで、高精度に
加工を行うことができるワイヤ放電加工装置を提供する
ことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項1に記載された発明は、加工槽
に収容され所定の形状を有する被加工物に対してワイヤ
電極を近づけて前記被加工物との間で放電させることに
より所定の加工軌跡に沿って加工を行うワイヤ放電加工
装置において、前記ワイヤ電極を保持する加工ヘッド
と、前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対位置を検出
する相対位置検出部と、この相対位置検出部において得
られた前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対位置、前
記被加工物の形状及び前記加工軌跡に基づいて前記被加
工物と前記ワイヤ電極との相対位置の修正量を求める演
算部と、この演算部において得られた修正量に基づいて
前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対位置を修正する
相対位置制御部とを備えるようにした。
【0008】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、前記相対位置検出部は、前記
加工ヘッドに設けられ前記被加工物を検知するプローブ
を備えるようにした。
【0009】請求項3に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、前記演算部は、前記加工槽の
位置データに基づいて修正量を求めるようにした。請求
項4に記載された発明は、請求項1に記載された発明に
おいて、前記演算部は、前記ワイヤ電極による加工可能
領域内において加工が行われるようにして修正量を求め
るようにした。
【0010】請求項5に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、前記加工槽と前記被加工物と
の相対位置関係を表示する表示装置を具備するようにし
た。請求項6に記載された発明は、請求項1に記載され
た発明において、前記加工軌跡と前記被加工物との相対
位置関係を表示する表示装置を具備するようにした。
【0011】請求項7に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、前記ワイヤ電極と前記被加工
物との相対位置関係を表示する表示装置を具備するよう
にした。
【0012】上記手段により、本発明では、被加工物と
ワイヤ電極との相対位置を検出し、この相対位置、被加
工物の形状及び加工軌跡に基づいて被加工物とワイヤ電
極との相対位置の修正量を求め、被加工物とワイヤ電極
との相対位置を修正するようにしているので、加工槽内
に被加工物をおおまかに位置決めした場合であっても、
被加工物とワイヤ電極とを高精度に位置決めすることが
できるので、高精度に加工を行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態に係
るワイヤ放電加工装置10の構成を示す図である。図2
は同ワイヤ放電加工装置に組込まれた制御部におけるデ
ータの流れを示すブロック図である。
【0014】ワイヤ放電加工装置10は、例えば重量物
である被加工物Wを収容する加工槽20と、被加工物W
をワイヤ放電加工する加工機30と、この加工機30を
制御する数値制御装置40とを備えている。
【0015】加工槽20内には被加工物Wを載置する回
転テーブル21が設けられている。なお、回転テーブル
21と被加工物Wとの間には放電加工可能な材質で形成
されたスペーサ22が載置されている。また、加工槽2
0内は加工機30が作動する領域である加工可能範囲2
3が予め規定されている。
【0016】加工機30は、後述する加工ヘッド32を
位置決めする位置決め機構31と、この位置決め機構3
1に位置決めされ、ワイヤ電極33を水平に支持する加
工ヘッド32と、加工ヘッド32にワイヤ電極33を連
続的に供給し、かつ、回収し、ワイヤ電極33に電圧を
加える駆動部34とを備えている。また、加工ヘッド3
2は、プローブ35を備えている。
【0017】数値制御装置40は、後述するように各デ
ータが入力される入力部41と、入力された各データを
記憶する記憶部42と、各データを演算する演算部43
と、演算された各データに基づいて加工機30や回転テ
ーブル21を駆動する駆動部44と、各データを表示す
るモニタ45とを備えている。
【0018】このように構成されたワイヤ放電加工装置
10では、次のようにして被加工物Wのワイヤ放電加工
を行う。なお、図3は加工槽20、被加工物W及び加工
可能領域23との位置関係を示す図である。
【0019】被加工物Wの形状を示す被加工物形状デー
タと、機械絶対座標、加工槽20、加工可能範囲23等
のワイヤ放電加工装置の仕様上の加工制限範囲を示す機
械系の要素データと、加工を行う軌跡を示す加工軌跡デ
ータとを入力する。そして、それぞれ座標系を指定す
る。なお、図3の(a)中αx,αyは被加工物Wの座
標系、βx,βyは機械系の要素データの座標系を示し
ている。
【0020】次に作業者はクレーン等を用いて被加工物
Wを加工槽20内の回転テーブル21上のスペーサ22
上に載置する。このときの位置決めはおおまかに行う。
図3の(a)は予め入力されている被加工物Wの形状デ
ータと、加工槽20の形状データ及び加工可能領域23
の形状データに基づいて独立してそれぞれの座標系で作
画した状態を示している。
【0021】さらに、図3の(b)はこれら被加工物W
の被加工物形状データと加工槽20の形状データを同一
縮尺に変換して重ね合わせて作画した状態を示してい
る。また、座標系も重合される。さらにこれらのデータ
は記憶部42にセーブされ、必要な時点でロードされ
る。なお、この時点では被加工物Wと加工槽20との実
際の相対位置関係は不明である。
【0022】次に図4の(a)に示すように加工ヘッド
32を駆動し、加工槽20内においてプローブ35を走
査し、被加工物Wの任意の点に接触させる。プローブ3
5は、被加工物Wとの間に10V程度の微弱な電圧を印
加し、プローブ35が被加工物Wに接触したときに電圧
が降下することを検出することで接触を検知する。
【0023】プローブ35の位置は加工機30によって
定まっているため、キー入力やマウス入力等でのデジタ
イズによってモニタ画面上の被加工物Wの画像と一致さ
せる。これにより被加工物Wの位置が判明し、図4の
(b)に示すように再作画される。
【0024】次に図5の(a)に示すように被加工物W
上に加工軌跡ラインPを作画するとともに、ワイヤ電極
33の位置を内部メモリ上及びモニタ上に作画する。こ
れににより加工軌跡ラインPとワイヤ電極33との位置
ずれ量(角度ずれθ、偏差Sm)が算出される。
【0025】次に回転テーブル21及び加工機30を駆
動することにより補正する。ここで、補正量は補正後の
ワイヤ電極33の位置が加工可能領域23内となるよう
に算出される。
【0026】そして、図5の(b)に示すように回転テ
ーブル21の回転、加工ヘッド32の移動により加工軌
跡ラインPとワイヤ電極33とを一致させた後、放電加
工を行う。
【0027】上述したように本実施の形態に係るワイヤ
放電加工装置10によれば、高精度の位置決めが困難な
被加工物Wをワイヤ放電加工する場合に、おおまかな位
置決めを行った後、被加工物Wの位置を高精度に測定
し、それに基づいて回転テーブル21及びワイヤ電極3
3の高精度な位置決めを行うようにしている。このた
め、作業者は被加工物Wの位置決めを高精度に行う必要
がないので、安全、かつ、短時間に被加工物Wの加工槽
20内への搬入を行うことができる。
【0028】また、加工槽20内に搬入された被加工物
Wはプローブ35により高精度に位置を検出し、その位
置に基づいて被加工物Wとワイヤ電極33との位置決め
を行っているので、高精度な加工を行うことができる。
さらに、このとき加工槽20及び加工可能領域23に基
づいて位置決めを行うことにより、ワイヤ電極33と加
工槽20との干渉やワイヤ電極33が加工可能領域23
から外れることによってワイヤ電極33による放電加工
を行えない等の不具合が発生することはない。
【0029】さらに、加工槽20と被加工物Wとの相対
位置関係、加工軌跡と被加工物Wとの相対位置関係、ワ
イヤ電極33と被加工物Wとの相対位置関係をモニタ画
面により作業者が目視で確認することが可能である。な
お、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。
【0030】
【発明の効果】本発明のワイヤ放電加工装置によれば、
位置決め作業が容易になるので、速やかに加工を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るワイヤ放電加工装
置の構成を示す概略図。
【図2】同ワイヤ放電加工装置に組込まれた制御部にお
けるデータの流れを示すブロック図。
【図3】各データ入力時のモニタ画面を示す図。
【図4】被加工物載置時におけるモニタ画面を示す図。
【図5】加工位置を修正する際のモニタ画面を示す図。
【図6】従来のワイヤ放電加工装置におけるデータの流
れを示すブロック図。
【符号の説明】
10…ワイヤ放電加工装置 20…加工槽 21…回転テーブル 23…加工可能領域 30…加工機 32…加工ヘッド 33…ワイヤ電極 40…数値制御装置 W…被加工物

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工槽に収容され所定の形状を有する被加
    工物に対してワイヤ電極を近づけて前記被加工物との間
    で放電させることにより所定の加工軌跡に沿って加工を
    行うワイヤ放電加工装置において、 前記ワイヤ電極を保持する加工ヘッドと、 前記被加工物と前記ワイヤ電極との相対位置を検出する
    相対位置検出部と、 この相対位置検出部において得られた前記被加工物と前
    記ワイヤ電極との相対位置、前記被加工物の形状及び前
    記加工軌跡に基づいて前記被加工物と前記加工ヘッドと
    の相対位置の修正量を求める演算部と、 この演算部において得られた修正量に基づいて前記被加
    工物と前記ワイヤ電極との相対位置を修正する相対位置
    制御部とを備えていることを特徴とするワイヤ放電加工
    装置。
  2. 【請求項2】前記相対位置検出部は、前記加工ヘッドに
    設けられ前記被加工物を検知するプローブを備えている
    ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工装
    置。
  3. 【請求項3】前記演算部は、前記加工槽の位置データに
    基づいて修正量を求めることを特徴とする請求項1に記
    載のワイヤ放電加工装置。
  4. 【請求項4】前記演算部は、前記ワイヤ電極による加工
    可能領域内において加工が行われるようにして修正量を
    求めることを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加
    工装置。
  5. 【請求項5】前記加工槽と前記被加工物との相対位置関
    係を表示する表示装置を具備することを特徴とする請求
    項1に記載のワイヤ放電加工装置。
  6. 【請求項6】前記加工軌跡と前記被加工物との相対位置
    関係を表示する表示装置を具備することを特徴とする請
    求項1に記載のワイヤ放電加工装置。
  7. 【請求項7】前記ワイヤ電極と前記被加工物との相対位
    置関係を表示する表示装置を具備することを特徴とする
    請求項1に記載のワイヤ放電加工装置。
JP1066198A 1998-01-22 1998-01-22 ワイヤ放電加工装置 Pending JPH11207528A (ja)

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Cited By (4)

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