JP2007167964A - Method, apparatus and program for generating electrode model for oscillatory electric discharge machining - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揺動放電加工に用いる電極を製作するための電極モデルを生成する揺動放電加工電極モデル生成方法および装置並びにそのためのプログラムに関するものである。 The present invention relates to an oscillating electric discharge machining electrode model generation method and apparatus for generating an electrode model for manufacturing an electrode used for oscillating electric discharge machining, and a program therefor.
放電加工には、主に、タングステンや真ちゅうなどのワイヤを電極にして、被加工物との放電現象により糸鋸のような切抜き加工を行うワイヤ放電加工と、加工したい形状を電極にして、被加工物との放電現象により被加工物に加工形状を彫り込んでゆく形彫り放電加工とがある。さらに、形彫り放電加工には、主に、電極および被加工物の少なくともいずれか一方のｚ軸送りだけで加工する放電加工と、電極および被加工物の少なくともいずれか一方を他方に対してｘｙ平面で揺動しながら放電加工を行う揺動放電加工とがある。 For electrical discharge machining, mainly wire electrical discharge machining that uses a wire such as tungsten or brass as an electrode and cuts out like a saw blade by an electric discharge phenomenon with the workpiece, and the shape to be machined as an electrode. There is a sculpture electric discharge machining that engraves a machining shape into a workpiece by an electric discharge phenomenon with the object. Further, the sculpture electric discharge machining mainly includes electric discharge machining that processes only at least one of the electrode and the workpiece by z-axis feeding, and at least one of the electrode and the workpiece with respect to the other xy. There is swing electric discharge machining that performs electric discharge machining while swinging on a plane.
この形彫り放電加工に用いる電極は、一般に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを用いて設計および製作される。揺動放電加工に用いる電極の場合には、まずＣＡＤにより、加工したい形状を有する加工形状モデルを転写して得られた形状から電極と被加工物との間の加工間隙分（クリアランス）を減寸したものを基礎電極モデルとして生成し、この基礎電極モデルから揺動パターンによって定まる揺動しろ分をさらに減寸して、揺動放電加工用電極モデルを生成する。そして、ＣＡＭにより、この電極モデルに基づいて切削加工などの機械加工により製作される。しかし、加工形状が複雑である場合には、設計に必要な計算が複雑となり、また、計算上注意すべき事項が多数発生するなどして、設計者は大きな負担を強いられていた。そこで、このような揺動放電加工用電極モデルを容易にかつ正確に生成する方法が、種々提案されている。 The electrode used for this sculpture electric discharge machining is generally designed and manufactured using a CAD / CAM system. In the case of an electrode used for oscillating electric discharge machining, the machining gap (clearance) between the electrode and the workpiece is first reduced from the shape obtained by transferring the machining shape model having the shape to be machined by CAD. A dimensioned one is generated as a basic electrode model, and an oscillation model determined by the oscillation pattern is further reduced from the basic electrode model to generate an oscillation electric discharge machining electrode model. And it manufactures by machining, such as cutting, based on this electrode model by CAM. However, when the machining shape is complicated, the calculation required for the design is complicated, and a lot of matters to be noted in the calculation occur, and the designer is forced to bear a heavy burden. Therefore, various methods for easily and accurately generating such an electrode model for swing electric discharge machining have been proposed.
例えば、特許文献１においては、角揺動する電極の設計において、加工形状を構成する線分・円弧のうち、円弧についてはその半径を固定しつつその中心を移動し、線分については、その線分を揺動量分だけ移動することにより、電極形状を作成する方法が提案されている。
For example, in
また、特許文献２においては、被加工物形状から放電加工代量オフセットした形状を、揺動パターンにしたがって各エッジポイントに揺動量分平行移動して複写し、複写された形状の集合演算によって電極形状を作成する方法が提案されている。
Further, in
また、特許文献３においては、被加工物形状を転写して得られた電極基礎形状を、放電加工の揺動条件の揺動方向とその揺動量を考慮した適当な複数の位置に移動複写し、複写された複数の電極基礎形状の積集合形状を取り出し、電極形状を作成する方法が提案されている。
しかしながら、特許文献１〜３の方法によれば、複雑な加工形状、特に側面以外にも種々の角度の傾斜面からなる面を含むような形状には完全には対応することができず、また、特許文献３の方法によれば、揺動パターンが円揺動か角揺動かによって電極基礎形状の複写位置を別々に求める必要がある。
However, according to the methods of
そこで、複雑な加工形状にも対応でき、また、揺動パターンによって別種の処理を行う必要がない方法として、ブーリアン処理を利用した次のような方法が考えられる。すなわち、揺動放電加工における加工形状モデルを転写して得られた形状から電極と被加工物との間の加工間隙分を減寸したものを基礎電極モデルとして生成し、この基礎電極モデルと同形状のターゲットモデル（Target）とツールモデル（Tool）を用意し、ツールモデルをターゲットモデルに重ねてその揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動しながらその都度複写し、ターゲットモデルと複写された複数のツールモデルとの積である積形状モデルを取り出すことにより、電極のモデルを生成する方法である。なお、本文では、このようにツールモデルを所定のピッチで移動複写して、ターゲットモデルと複写された複数のツールモデルとの積を取ることを、ブーリアン近似処理と称することにする。 Therefore, the following method using Boolean processing is conceivable as a method that can cope with complicated machining shapes and does not require different types of processing depending on the swing pattern. That is, a basic electrode model is generated by reducing the machining gap between the electrode and the workpiece from the shape obtained by transferring the machining shape model in swing electric discharge machining. A shape target model (Target) and tool model (Tool) are prepared, and the tool model is superimposed on the target model and copied each time along the swing trajectory at a predetermined pitch, and copied with the target model. In this method, an electrode model is generated by extracting a product shape model that is a product of a plurality of tool models. In the present text, moving and copying a tool model at a predetermined pitch and taking the product of the target model and a plurality of copied tool models is referred to as a Boolean approximation process.
図３は、この方法の一実施例として、加工形状モデルを真円である２次元ソリッドＫ０とし円揺動にて放電加工を行う場合の電極モデルを生成する様子を示した図である。図３に示すように、加工形状モデルである真円の２次元ソリッドＫ０を転写して得られた形状から加工間隙分を減寸して基礎電極モデルＢ０を生成し、この基礎電極モデルＢ０と同形状のターゲットモデルＴＧ０とツールモデルＴＬ０を用意し、ツールモデルＴＬ０をターゲットモデルＴＧ０に重ねてその揺動軌跡である円に沿って所定のピッチ、例えば、揺動軌跡である円周を５０分割して得られたピッチでブーリアン近似処理を行い、積形状モデルＰ０を取り出す。 FIG. 3 is a diagram showing a state in which an electrode model is generated when electric discharge machining is performed by swinging a circle with a machining shape model being a perfect circle as a two-dimensional solid K0 as an embodiment of this method. As shown in FIG. 3, a basic electrode model B0 is generated by reducing the machining gap from the shape obtained by transferring a two-dimensional solid K0 of a perfect circle as a machining shape model. A target model TG0 and a tool model TL0 having the same shape are prepared, and the tool model TL0 is overlaid on the target model TG0, and a predetermined pitch, for example, a circumference that is a swing locus is divided into 50 along a circle that is a swing locus. Boolean approximation processing is performed with the pitch obtained in this manner, and the product shape model P0 is extracted.
しかしながら、この方法は、ツールモデルの複写が揺動軌跡に沿って連続的（非離散的）に行われる理想的なブーリアン処理とは異なり、計算上の制約から有限な所定のピッチで平行移動して複写するというブーリアン近似処理を行うものであるため、生成された電極モデルにおいて、本来削除されるべき領域が取り残される場合がある。 However, this method differs from ideal Boolean processing in which copying of the tool model is performed continuously (non-discretely) along the swing trajectory, and is translated at a finite predetermined pitch due to computational constraints. In other words, a region to be originally deleted may be left behind in the generated electrode model.
例えば、図３に示すように、加工形状モデルを真円形状である２次元ソリッドＫ０とし、円揺動にて放電加工を行う場合の電極モデルを生成する場合においては、生成された電極モデルＰ０において三日月状の取残し領域Ｅ０が発生する。また、図４に示すように、加工形状モデルを多角形状である２次元ソリッドＫ１とし、角揺動にて放電加工を行う場合の電極モデルを生成する場合においては、谷折エッジ部ｔ１が揺動軌跡に沿って離散的に複写されるため、生成された電極モデルＰ１においてのこぎり刃状の取残し部分Ｅ１が発生する。さらに、図５に示すように、加工形状モデルを種々の傾斜面で構成された多面体形状である３次元ソリッドＫ２とし、角揺動にて放電加工を行う場合の電極モデルを生成する場合においては、谷折りエッジ部ｔ２が揺動軌跡に沿って離散的に複写されるため、生成された電極モデルＰ２においてのこぎり刃状の取残し部分Ｅ２１，Ｅ２２が発生する。 For example, as shown in FIG. 3, when a machining shape model is a two-dimensional solid K0 having a perfect circle shape and an electrode model is generated when electric discharge machining is performed by circular oscillation, the generated electrode model P0 is generated. A crescent-shaped leaving area E0 occurs. Also, as shown in FIG. 4, when the machining shape model is a polygonal two-dimensional solid K1 and an electrode model is generated when electrical discharge machining is performed by angular oscillation, the valley edge portion t1 fluctuates. Since it is copied discretely along the movement trajectory, a sawtooth-shaped remaining portion E1 is generated in the generated electrode model P1. Furthermore, as shown in FIG. 5, when the machining shape model is a polyhedral three-dimensional solid K2 composed of various inclined surfaces, and an electrode model is generated when electric discharge machining is performed by angular oscillation, Since the valley fold edge portion t2 is discretely copied along the swing locus, sawtooth-shaped leftover portions E21 and E22 are generated in the generated electrode model P2.
このような取残し領域を有する電極モデルに基づいて電極を製作すると、当然、製作された電極には取残し領域が発生することになり、後に煩雑な電極の修正加工が必要となったり、場合によっては修正が不可能になったりすることもある。 When an electrode is manufactured based on an electrode model having such a left-out area, naturally, a left-out area is generated in the manufactured electrode, and complicated electrode correction processing is necessary later. Depending on the situation, the correction may not be possible.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複雑な加工形状に対応でき、電極モデルにおける余分な取残し領域の発生を防ぐことが可能な揺動放電加工電極モデル生成方法および装置並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a method and apparatus for generating an oscillating electric discharge machining electrode model that can cope with a complicated machining shape and can prevent generation of an extra leftover region in the electrode model, and The purpose is to provide a program for this purpose.
本発明の揺動放電加工電極モデル生成方法は、電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成するステップと、該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するステップと、前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写するステップと、前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成するステップとを有する揺動放電加工電極モデル生成方法であって、前記ターゲットモデルを生成するステップが、前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とするものである。 The method of generating an oscillating electric discharge machining electrode model of the present invention transfers a machining shape model of oscillating electric discharge machining in which electric discharge machining is performed by oscillating at least one of an electrode and a workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other. Generating a basic electrode model, generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model, and superimposing the basic electrode model on the target model to form a swing trajectory of the predetermined polygonal shape. And a step of generating a product shape model that is a product of the target model and the plurality of copied basic electrode models as a model of the electrode. A method of generating an electro-discharge machining electrode model, wherein the step of generating the target model includes, from the basic electrode model, an area of the model, and the model model When the Dell is swung into the predetermined polygonal shape, an overlapping portion with the region of the rocking range of the valley fold edge point on the model surface that bends inward in the model with respect to any of the rocking directions. The target model is generated by deleting all of them.
本発明の揺動放電加工電極モデル生成装置は、電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成する基礎電極モデル生成手段と、該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するターゲットモデル生成手段と、前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写する基礎電極モデル複写手段と、前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成する積形状モデル生成手段とを備えた揺動放電加工電極モデル生成装置であって、前記ターゲットモデル生成手段が、前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とするものである。 The oscillating electric discharge machining electrode model generation apparatus of the present invention transfers a machining shape model of oscillating electric discharge machining that performs electric discharge machining by oscillating at least one of an electrode and a workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other. A basic electrode model generating means for generating a basic electrode model; a target model generating means for generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model; and A product shape model that is a product of a basic electrode model copying means that translates and copies at a predetermined pitch along a polygonal rocking trajectory, and a plurality of the basic electrode models copied, An oscillating electric discharge machining electrode model generation device comprising product shape model generation means for generating an electrode model, wherein the target model generation means A valley fold on the surface of the model that bends inward from the basic electrode model to the model region and any of the swing directions when the model is swung into the predetermined polygonal shape. The target model is generated by deleting all overlapping portions of the edge point with the region of the swing range.
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成する基礎電極モデル生成手段と、該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するターゲットモデル生成手段と、前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写する基礎電極モデル複写手段と、前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成する積形状モデル生成手段として機能させることにより、該コンピュータを揺動放電加工電極モデル生成装置として機能させるためのプログラムであって、前記ターゲットモデル生成手段が、前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とするものである。 The program of the present invention is based on a computer by transferring a machining shape model of oscillating electric discharge machining that performs electric discharge machining by oscillating at least one of an electrode and a workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other. Basic electrode model generating means for generating an electrode model, target model generating means for generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model, and the predetermined polygonal shape by superimposing the basic electrode model on the target model A product shape model, which is a product of a basic electrode model copying means that translates and copies at a predetermined pitch along the swing trajectory, and a plurality of the basic electrode models copied, By functioning as a product shape model generating means for generating a model, the computer can be used as a swing electric discharge machining electrode model generating device. A program for functioning, wherein the target model generation means is one of a region of the model from the basic electrode model and a swing direction when the model is swung into the predetermined polygonal shape. On the other hand, the target model is generated by deleting all overlapping portions with the region of the swing range of the valley fold edge point on the model surface that bends inward of the model. It is.
本発明において、前記所定の多角形としては、例えば、正方形を考えることができる。 In the present invention, for example, a square can be considered as the predetermined polygon.
ここで、加工形状モデルとは、放電加工によって加工すべき形状を表す２次元ソリッドまたは３次元ソリッドを意味するものである。 Here, the machining shape model means a two-dimensional solid or a three-dimensional solid representing a shape to be machined by electric discharge machining.
基礎電極モデルは、加工形状モデルを転写して得られた形状であるが、この形状からさらに電極と被加工物との間の加工間隙分を減寸したものとすることが好ましい。 The basic electrode model is a shape obtained by transferring the machining shape model, and it is preferable that the machining gap between the electrode and the workpiece is further reduced from this shape.
揺動方向とは、電極および被加工物の少なくともいずれか一方を他方に対して所定の多角形状に揺動する場合に、この所定の多角形を構成する各辺の方向のことを意味するものである。 The swinging direction means the direction of each side constituting the predetermined polygon when at least one of the electrode and the workpiece is swung in a predetermined polygon with respect to the other. It is.
所定のピッチとしては、例えば、１サイクルの揺動軌跡を５０分割して得られるもの等が考えられるが、もちろん、これより多い数または少ない数に分割して得られるものであってもよい。なお、ピッチは常に一定である必要はなく、途中変動するものであってもよい。また、基礎電極モデルが、揺動軌跡のうち揺動方向が変化する位置に複写されるように、ピッチを調整することが望ましい。 As the predetermined pitch, for example, one obtained by dividing one cycle of the swing trajectory into 50 is conceivable, but of course, it may be obtained by dividing it into a larger or smaller number. Note that the pitch does not always have to be constant, and may vary midway. In addition, it is desirable to adjust the pitch so that the basic electrode model is copied at a position where the swing direction changes in the swing locus.
「谷折りエッジ点」とは、凹状の曲線または折れ線上の極小点を意味するものである。すなわち、「基礎電極モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点」とは、基礎電極モデルを揺動方向を含む面で切断したときの当該モデルの断面図における、当該モデルの輪郭を表す凹状の曲線または折れ線上の極小点を意味するものである。 The “valley fold edge point” means a minimum point on a concave curve or a broken line. That is, “a valley fold edge point on the surface of the model that bends inward in the model with respect to any of the swing directions when the base electrode model is swung into the predetermined polygonal shape” It means a minimum point on a concave curve or a broken line representing the outline of the model in a cross-sectional view of the model when the model is cut along a plane including the swinging direction.
本発明の揺動放電加工電極モデル生成方法および装置並びにそのためのプログラムによれば、電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成し、この基礎電極モデルと同形状のターゲットモデルとツールモデルを用意し、ターゲットモデルにツールモデルを重ねて所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写し、ターゲットモデルと複写された複数のツールモデルとの積である積形状モデルを取り出すことにより、その電極のモデルを生成する処理において、基礎電極モデルの離散的な複写によって取残し部分を発生させる原因要素、すなわち、基礎電極モデルの領域と、当該モデルを所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分に相当する部分を、ターゲットモデルから予め削除するようにしているので、ツールモデルを離散的に複写してもツールモデルを連続して複写したときと同等の結果が得られ、生成された電極モデルにおいて取残し領域の発生を防ぐことができる。 According to the oscillating electric discharge machining electrode model generation method and apparatus and the program therefor according to the present invention, oscillating electric discharge is performed by oscillating at least one of the electrode and the workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other. A basic electrode model is generated by transcribing the machining shape model of machining, and a target model and tool model having the same shape as this basic electrode model are prepared. In the process of generating a model of the electrode by extracting a product shape model that is a product of the target model and a plurality of copied tool models, the basic electrode model Cause elements that cause leftovers by discrete copying, that is, the basic electrode model area and the model into a predetermined polygonal shape A portion corresponding to an overlap region of the swing range region of the valley fold edge point on the model surface that bends inward of the model with respect to any one of the swing directions when moving is previously extracted from the target model. Since it is deleted, even if the tool model is copied discretely, the same result as when the tool model is copied continuously can be obtained, and the generated electrode model can prevent the generation of the remaining area. it can.
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の一実施形態である揺動放電加工電極モデル生成システム１（以下、単に電極モデル生成システムという）の構成を示す概略ブロック図である。この電極モデル生成システム１は、電極および被加工物の少なくともいずれか一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の電極のモデルを生成するシステムであり、図１に示すように、ツールモデル生成手段（基礎電極モデル生成手段）１０、ターゲットモデル生成手段２０、ツールモデル複写手段（基礎電極モデル複写手段）３０、積形状モデル生成手段４０から構成されている。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a swing electric discharge machining electrode model generation system 1 (hereinafter simply referred to as an electrode model generation system) according to an embodiment of the present invention. The electrode
ツールモデル生成手段１０は、揺動放電加工によって加工すべき加工形状を表す２次元または３次元ソリッドの加工形状モデルＫを転写して得られた形状から電極と被加工物との間の加工間隙分を減寸して基礎電極モデルＢを生成し、これと同形状のツールモデルＴＬを生成するものである。 The tool model generation means 10 is a machining gap between an electrode and a workpiece from a shape obtained by transferring a two-dimensional or three-dimensional solid machining shape model K representing a machining shape to be machined by swing electric discharge machining. The basic electrode model B is generated by reducing the size, and a tool model TL having the same shape as this is generated.
ターゲットモデル生成手段２０は、基礎電極モデルＢから、当該モデルの領域と、当該モデルを上記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、ターゲットモデルＴＧを生成するものである。 The target model generation means 20 bends inward from the basic electrode model B to the model area with respect to either the region of the model or the swing direction when the model is swung into the predetermined polygonal shape. The target model TG is generated by deleting all overlapping portions of the valley folding edge point on the model surface with the region of the swing range.
ツールモデル複写手段３０は、ツールモデルＴＬを、ターゲットモデルＴＧに重ねて上記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写するものである。所定のピッチは、例えば、１サイクルの揺動軌跡をＮ分割して得られるピッチとする。 The tool model copying means 30 copies the tool model TL by moving it over the target model TG in parallel with a predetermined pitch along the predetermined polygonal swing locus. The predetermined pitch is, for example, a pitch obtained by dividing the swing trajectory of one cycle into N parts.
積形状モデル生成手段４０は、ターゲットモデルＴＧと複写された複数のツールモデルＴＬ＿ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ）との積すなわち重複部分である積形状モデルＰを、電極のモデルとして生成するものである。 The product shape model generation means 40 is a product of the target model TG and a plurality of copied tool models TL_i (i = 1, 2,..., N), that is, a product shape model P, which is an overlapping portion, as an electrode model. Is generated as
次に、電極モデル生成システム１における処理の流れについて説明する。
Next, a process flow in the electrode
図２は電極モデル生成システム１における概略的な処理の流れを示したフローチャートである。なお、所定の多角形状で表される揺動パターンと、放電加工により加工すべき加工形状を表す加工形状モデルＫとは、予め設定されているものとする。
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic processing flow in the electrode
まず、ツールモデル生成手段１０は、加工形状モデルＫを転写して得られた形状から電極と被加工物との間の加工間隙分を減寸して基礎電極モデルＢを生成し（ステップＳ１）、これと同形状のツールモデルＴＬを用意する（ステップＳ２）。 First, the tool model generation means 10 generates the basic electrode model B by reducing the machining gap between the electrode and the workpiece from the shape obtained by transferring the machining shape model K (step S1). A tool model TL having the same shape as this is prepared (step S2).
ツールモデル生成手段１０によりツールモデルＴＬが用意されると、ターゲットモデル生成手段２０が、基礎電極モデルＢを上記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点、すなわち、基礎電極モデルを揺動方向を含む面で切断したときの当該モデルの断面図における、当該モデルの輪郭を表す凹状の曲線または折れ線上の極小点を、公知の数学的技術に基づく演算により求めて特定し（ステップＳ３）、さらに、基礎電極モデルＢの領域と、特定された谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分を特定する（ステップＳ４）。そして、基礎電極モデルＢから特定された重複部分をすべて削除することにより、ターゲットモデルＴＧを生成する（ステップＳ５）。 When the tool model TL is prepared by the tool model generation means 10, the target model generation means 20 relates to one of the swing directions when the basic electrode model B is swung in the predetermined polygonal shape. A concave curve or a polygonal line representing the outline of the model in the cross-sectional view of the model when the base electrode model is cut along a plane including the swinging direction at the valley fold edge point on the model surface that bends inward The upper minimum point is determined by calculation based on a well-known mathematical technique (step S3), and the region of the basic electrode model B and the region of the swing range of the identified valley fold edge point are overlapped. A part is specified (step S4). Then, the target model TG is generated by deleting all the overlapping portions specified from the basic electrode model B (step S5).
ターゲットモデル生成部２０によりターゲットモデルＴＧが生成されると、ツールモデル複写手段３０がツールモデルＴＬを、ターゲットモデルＴＧに重ねて上記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動してその都度複写する（ステップＳ６）。
When the target model TG is generated by the target
そして、積形状モデル生成手段４０が、ターゲットモデルＴＧと複写された複数のツールモデルＴＬ＿ｉとの積である積形状モデルＰを生成して取り出し、当該モデルを電極のモデルとする（ステップＳ７）。 Then, the product shape model generation means 40 generates and extracts a product shape model P that is the product of the target model TG and the plurality of copied tool models TL_i, and uses the model as an electrode model (step S7).
ここで、第１の実施例として、図６に示すように、加工形状モデルを多角形状である２次元ソリッドＫ１とし、正方形状の角揺動にて放電加工を行うときの電極モデルＰ１′を生成する場合について説明する。 Here, as a first embodiment, as shown in FIG. 6, a machining shape model is a polygonal two-dimensional solid K1, and an electrode model P1 ′ when performing electric discharge machining with square angular oscillation is shown. The case of generating will be described.
ツールモデル生成手段１０は、多角形状の２次元ソリッドＫ１を転写して得られた形状から加工間隙分減寸して基礎電極モデルＢ１を生成し、これと同形状であるツールモデルＴＬ１を生成する。ここで、基礎電極モデルＢ１において、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点は、谷折りエッジ点ｔ１である。そこで、ターゲットモデル生成手段２０は、基礎電極モデルＢ１から、当該モデルＢ１の領域と、谷折りエッジ点ｔ１の揺動範囲の領域Ｒ１との重複部分ＢＲ１を削除して、ターゲットモデルＴＧ１′を生成する。ツールモデル複写手段３０がツールモデルＴＬ１をターゲットモデルＴＧ１′に重ねて正方形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写し、積形状モデル生成手段４０がターゲットモデルＴＧ１と複写された複数のツールモデルＴＬ１＿ｉとの積である積形状モデルＰ１′を生成する。本実施例では、ターゲットモデルＴＧ１′の生成において、ツールモデルＴＬ１の離散的な複写によって取残し部分を発生させる原因要素となる特定部分、すなわち、基礎電極モデルＢ１の領域と、谷折りエッジ点ｔ１の揺動範囲の領域Ｒ１との重複部分ＢＲ１を、ターゲットモデルから予め削除しているので、ツールモデルＴＬ１を連続して複写したときと同等の結果が得られ、生成された電極モデルＰ１′において取残し領域の発生を防ぐことができる。 The tool model generation means 10 generates a basic electrode model B1 by reducing the machining gap from the shape obtained by transferring the polygonal two-dimensional solid K1, and generates a tool model TL1 having the same shape as the basic electrode model B1. . Here, in the basic electrode model B1, the valley fold edge point on the model surface that bends inward in the model with respect to any of the swing directions is the valley fold edge point t1. Therefore, the target model generating means 20 deletes the overlapping portion BR1 between the region of the model B1 and the region R1 of the swing range of the valley fold edge point t1 from the basic electrode model B1, and generates the target model TG1 ′. To do. The tool model copying means 30 superimposes the tool model TL1 on the target model TG1 'and translates it at a predetermined pitch along a square swing trajectory, and the product shape model generating means 40 is copied with the target model TG1. A product shape model P1 ′ that is a product of a plurality of tool models TL1_i is generated. In the present embodiment, in the generation of the target model TG1 ′, a specific portion that is a causal element that generates a leftover portion by discrete copying of the tool model TL1, that is, a region of the basic electrode model B1, and a valley fold edge point t1 Since the overlapping portion BR1 with the region R1 of the rocking range is previously deleted from the target model, the same result as when the tool model TL1 is continuously copied is obtained, and in the generated electrode model P1 ′ It is possible to prevent generation of a left-over area.
また、第２の実施例として、図７に示すように、加工形状モデルを種々の傾斜面からなる多面体である３次元ソリッドＫ２とし、正方形状の角揺動にて放電加工を行うときの電極モデルＰ２′を生成する場合について説明する。 As a second embodiment, as shown in FIG. 7, the machining shape model is a three-dimensional solid K2 that is a polyhedron having various inclined surfaces, and electrodes are used when electric discharge machining is performed with square angular oscillation. A case where the model P2 ′ is generated will be described.
ツールモデル生成手段１０は、種々の傾斜面からなる多面体である３次元ソリッドＫ２を転写して得られた形状から加工間隙分減寸して基礎電極モデルＢ２を生成し、これと同形状であるツールモデルＴＬ２を生成する。ここで、基礎電極モデルＢ２において、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点は、谷折りエッジ部（谷折りエッジ点の集合）ｔ２である。そこで、ターゲットモデル生成手段２０は、基礎電極モデルＢ２から、当該モデルＢ２の領域と、谷折りエッジ部ｔ２の揺動範囲の領域Ｒ２との重複部分ＢＲ２を削除して、ターゲットモデルＴＧ２′を生成する。ツールモデル複写手段３０がツールモデルＴＬ２をターゲットモデルＴＧ２′に重ねて正方形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写し、積形状モデル生成手段４０がターゲットモデルＴＧ２′と複写された複数のツールモデルＴＬ２＿ｉとの積である積形状モデルＰ２′を生成する。本実施例では、ターゲットモデルＴＧ２′の生成において、ツールモデルＴＬ２の離散的な複写によって取残し部分を発生させる原因要素となる特定部分、すなわち、基礎電極モデルＢ２の領域と、谷折りエッジ部ｔ２の揺動範囲の領域Ｒ２との重複部分ＢＲ２に相当する部分を、ターゲットモデルから予め削除しているので、ツールモデルＴＬ２を連続して複写したときと同等の結果が得られ、生成された電極モデルＰ２′において取残し領域の発生を防ぐことができる。 The tool model generation means 10 generates the basic electrode model B2 by reducing the machining gap from the shape obtained by transferring the three-dimensional solid K2 that is a polyhedron having various inclined surfaces, and has the same shape as this. A tool model TL2 is generated. Here, in the basic electrode model B2, a valley fold edge point on the model surface that bends inward in the model with respect to any of the swing directions is a valley fold edge portion (set of valley fold edge points) t2. is there. Therefore, the target model generation means 20 generates a target model TG2 ′ by deleting an overlapping portion BR2 between the region of the model B2 and the region R2 of the swing range of the valley fold edge portion t2 from the basic electrode model B2. To do. The tool model copying means 30 superimposes the tool model TL2 on the target model TG2 ′ and translates and copies the tool model TL2 along the square swing trajectory at a predetermined pitch. The product shape model generating means 40 copies the target model TG2 ′. A product shape model P2 ′ that is a product of the plurality of tool models TL2_i thus generated is generated. In the present embodiment, in the generation of the target model TG2 ′, a specific portion that is a causal element that generates a leftover portion by discrete copying of the tool model TL2, that is, a region of the basic electrode model B2, and a valley fold edge portion t2 Since the portion corresponding to the overlapping portion BR2 with the region R2 of the rocking range is previously deleted from the target model, a result equivalent to that obtained when the tool model TL2 is continuously copied is obtained, and the generated electrode In the model P2 ′, it is possible to prevent generation of a left-over area.
このように、本実施形態による電極モデル生成システム１によれば、電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成し、これと同形状であるターゲットモデルとツールモデルを用意し、ターゲットモデルにツールモデルを重ねて所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写し、ターゲットモデルと複写された複数のツールモデルとの積である積形状モデルを取り出すことにより、その電極のモデルを生成する処理において、ツールモデルの離散的な複写によって取残し部分を発生させる原因要素、すなわち、基礎電極モデルの領域と、当該モデルを所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して当該モデル内方に曲折する当該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分に相当する部分を、ターゲットモデルから予め削除するようにしているので、ツールモデルを離散的に複写してもツールモデルを連続して複写したときと同等の結果が得られ、生成された電極モデルにおいて取残し領域の発生を防ぐことができる。
As described above, according to the electrode
なお、上記の実施例では、揺動パターンを正方形状としているが、もちろん、これに限定されず、各種の多角形状とすることが可能である。 In the above-described embodiment, the swing pattern is a square shape. However, the present invention is not limited to this, and can be various polygonal shapes.
以上、本発明の実施形態である電極モデル生成システムについて説明したが、このシステムを構成する各手段における処理をコンピュータに実行させるためのプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体も、本発明の実施形態の１つである。 As described above, the electrode model generation system according to the embodiment of the present invention has been described. However, a program for causing a computer to execute processing in each unit constituting the system is also one embodiment of the present invention. A computer-readable recording medium that records such a program is also one embodiment of the present invention.
１ 揺動放電加工電極モデル生成システム
１０ ツールモデル生成手段（基礎電極モデル生成手段）
２０ ターゲットモデル生成手段
３０ ツールモデル複写手段（基礎電極モデル複写手段）
４０ 積形状モデル生成手段
1 Oscillatory electrical discharge machining electrode
20 Target model generating means 30 Tool model copying means (basic electrode model copying means)
40 Product shape model generation means
Claims (6)
該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するステップと、
前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写するステップと、
前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成するステップとを有する揺動放電加工電極モデル生成方法であって、
前記ターゲットモデルを生成するステップが、
前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とする揺動放電加工電極モデル生成方法。 A step of generating a basic electrode model by transferring a machining shape model of oscillation electric discharge machining that performs electric discharge machining by oscillating at least one of an electrode and a workpiece into a predetermined polygonal shape with respect to the other;
Generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model;
Copying the basic electrode model by overlapping the target model and translating at a predetermined pitch along the predetermined polygonal swing trajectory;
Generating a product shape model that is a product of the target model and a plurality of copied basic electrode models as a model of the electrode,
Generating the target model comprises:
A valley fold on the surface of the model that bends inward from the basic electrode model to the model region and any of the swing directions when the model is swung into the predetermined polygonal shape. A method for generating an oscillating electric discharge machining electrode model, wherein the target model is generated by deleting all overlapping portions of the edge point with the oscillating range region.
該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するターゲットモデル生成手段と、
前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写する基礎電極モデル複写手段と、
前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成する積形状モデル生成手段とを備えた揺動放電加工電極モデル生成装置であって、
前記ターゲットモデル生成手段が、
前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とする揺動放電加工電極モデル生成装置。 A basic electrode model generating means for generating a basic electrode model by transferring a machining shape model of oscillating electric discharge machining for performing electric discharge machining by oscillating at least one of an electrode and a workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other; ,
Target model generating means for generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model;
A basic electrode model copying means for copying the basic electrode model by overlapping the target model and translating at a predetermined pitch along the predetermined polygonal swing trajectory;
An oscillating electric discharge machining electrode model generation device comprising product shape model generation means for generating a product shape model that is a product of the target model and a plurality of copied basic electrode models as a model of the electrode, ,
The target model generation means is
A valley fold on the surface of the model that bends inward from the basic electrode model to the model region and any of the swing directions when the model is swung into the predetermined polygonal shape. An oscillating electric discharge machining electrode model generation apparatus characterized in that the target model is generated by deleting all overlapping portions of the edge point with the oscillating range region.
電極および被加工物の少なくとも一方を他方に対して所定の多角形状に揺動して放電加工を行う揺動放電加工の加工形状モデルを転写して基礎電極モデルを生成する基礎電極モデル生成手段と、
該基礎電極モデルと略同じ形状を有するターゲットモデルを生成するターゲットモデル生成手段と、
前記基礎電極モデルを、前記ターゲットモデルに重ねて前記所定の多角形状の揺動軌跡に沿って所定のピッチで平行移動して複写する基礎電極モデル複写手段と、
前記ターゲットモデルと複写された複数の前記基礎電極モデルとの積である積形状モデルを、前記電極のモデルとして生成する積形状モデル生成手段として機能させることにより、該コンピュータを揺動放電加工電極モデル生成装置として機能させるためのプログラムであって、
前記ターゲットモデル生成手段が、
前記基礎電極モデルから、該モデルの領域と、該モデルを前記所定の多角形状に揺動したときの、揺動方向のいずれかに対して該モデル内方に曲折する該モデル表面上の谷折りエッジ点の揺動範囲の領域との重複部分をすべて削除することにより、前記ターゲットモデルを生成するものであることを特徴とするプログラム。 Computer
A basic electrode model generating means for generating a basic electrode model by transferring a machining shape model of oscillating electric discharge machining for performing electric discharge machining by oscillating at least one of an electrode and a workpiece in a predetermined polygonal shape with respect to the other; ,
Target model generating means for generating a target model having substantially the same shape as the basic electrode model;
A basic electrode model copying means for copying the basic electrode model by overlapping the target model and translating at a predetermined pitch along the predetermined polygonal swing trajectory;
By causing a product shape model, which is a product of the target model and a plurality of copied basic electrode models, to be generated as a product shape model generation means for generating a model of the electrode, the computer is subjected to a swing electric discharge machining electrode model A program for functioning as a generation device,
The target model generation means is
A valley fold on the surface of the model that bends inward from the basic electrode model to the model region and any of the swing directions when the model is swung into the predetermined polygonal shape. A program for generating the target model by deleting all overlapping portions of the edge point with the swing range region.
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