JP2011083873A - ワイヤカット放電加工装置およびワイヤカット放電加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置を実際の段差位置により修正して安定した段差加工を行う。
【解決手段】 ワークＷの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工装置１において、ワークＷの加工形状データに基づいて段差位置Ａ１，…，Ａｎを特定する段差位置特定手段２１と、各カット工程においてワークＷの実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを検出する段差位置検出手段３３３と、段差位置検出手段３３３により検出された所定のカット工程における実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎに基づいて段差位置特定手段２１により特定された段差位置Ａ１，…，Ａｎを修正し、修正した段差位置を所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とする段差位置修正手段３３４と、を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ワイヤカット放電加工装置およびワイヤカット放電加工方法に関し、特に段差加工において段差位置を適宜修正するワイヤカット放電加工装置およびワイヤカット放電加工方法に関する。

加工電極とワーク間の間歇放電による放電加工を、板状等のワークに対するワイヤ電極による糸鋸状の切断加工に適用したワイヤカット放電加工は広く知られ普及してきており、このワイヤカット放電加工においては、ワークの板厚が加工途中で増減変化する際に短絡事故やワイヤ電極の断線事故を生じさせることがある。

そこで、従来は、ワークの板厚変化位置に対応してつまりワークの段差位置に対応して電気加工条件を適宜に切換えて放電加工を行う段差加工が採用されており、この段差加工は段差位置を検出しながら行う。
このような場合の具体的な段差加工方法は、例えば、特許文献１に開示されている技術が参照される。

特開２００３−１７０３１６号公報

しかしながら、単に段差位置を検出しながら段差加工を行うと、電気加工条件の変更を段差位置検出後つまり段差位置を所定に通過した後に行わざるを得ず、段差の直後では前の電気加工条件のままで加工が行われる等、電気加工条件の切換え遅れを生じて、適合しない電気加工条件で加工が行われることがある。このため、段差の直後ではワークにスジが発生したり最悪の場合には短絡事故や断線事故を生じる等していた。

そこで、従来は放電加工前に予め生成されるワークの３次元最終加工形状データを利用してＮＣプログラム上において段差位置を設定し、段差位置を検出せずに段差加工を行う等していたが、ＮＣプログラム上の段差位置つまり３次元最終加工形状データに基づく段差位置に基づいて特定された段差位置と実際の段差位置とが相違することがあり、上記したスジの発生等の段差加工における諸問題を完全に解決するに至らず、安定して段差加工を行うことができなかった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置を実際の段差位置により修正して安定した段差加工を行うことができるワイヤカット放電加工装置およびワイヤカット放電加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置に係る請求項１の発明は、ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工装置において、ワークの加工形状データに基づいてワークの段差位置を特定する段差位置特定手段と、ワークの実際の段差位置を検出する段差位置検出手段と、段差位置検出手段により検出された実際の段差位置に基づいて段差位置特定手段により特定された段差位置を修正する段差位置修正手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記各手段を有することとしたので、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置が検出された実際の段差位置により修正されて安定した段差加工を行うことができる。

ここで、段差位置検出手段は、各カット工程においてワークの実際の段差位置を検出するとともに、段差位置修正手段は、段差位置検出手段により検出された所定のカット工程における実際の段差位置に基づいて段差位置特定手段により特定された段差位置を修正し、該修正した段差位置を所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とすることとすれば、段差位置の修正を遅れを生ずることなく行うことができる（請求項２）。

また、段差位置修正手段による段差位置の修正は、段差位置検出手段により検出された実際の段差位置と段差位置特定手段により特定された段差位置との差を解消するように行う（請求項３）、より詳しくは、段差位置特定手段により特定された段差位置は、ワークの加工形状軌跡上の段差位置であるとともに、段差位置検出手段により検出された各カット工程の実際の段差位置は、該各カット工程においてワークの加工形状軌跡を所定のオフセット方向に所定のオフセット量ずらして設定された加工経路上の実際の段差位置であり、段差位置修正手段による段差位置の修正は、検出された所定のカット工程における実際の段差位置を該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対方向に該所定のカット工程におけるオフセット量ずらすことによりワークの加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、該加工形状軌跡上の修正された段差位置と段差位置特定手段により特定された加工形状軌跡上の段差位置との差を解消するように行う（請求項４）、こととすれば、段差位置の修正を適切に行うことができる。

更に段差加工は、ワイヤ電極が段差位置の前の位置から所定の範囲において移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、加工条件を段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように行われ、段差位置検出手段は、段差制御サイクル中に段差位置を検出することとすれば、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置と検出された実際の段差位置との対応関係を容易に特定しつつ段差位置の修正を行うことができる（請求項５）。

上記目的を達成するため、ワイヤカット放電加工装置に係る請求項６の発明は、 ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工装置において、設計された製品情報に基づいてＣＡＤ装置で得られたワークの３次元最終加工形状データに基づいてワークの最終加工形状軌跡上の段差位置をワークの板厚データと関連させて特定する段差位置特定手段と、段差位置特定手段により特定された段差位置および板厚データと、ワークの３次元最終加工形状軌跡に対する各カット工程における加工経路のオフセット量およびオフセット方向と、を含むＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成手段と、生成されたＮＣプログラムに基づいて、各カット工程において、ワイヤ電極が段差位置の前の位置から段差位置の後の位置にわたる所定の範囲において移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、加工条件を段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように段差加工を行いつつワークの放電加工を実行する放電加工実行手段と、各カット工程において段差制御サイクル中に加工経路上の実際の段差位置を検出する段差位置検出手段と、段差位置検出手段により検出された所定のカット工程における実際の段差位置を、該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該所定のカット工程におけるオフセット量分ずらすことにより、ワークの最終加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、次のカット工程の実行開始前にＮＣプログラムに含まれる段差位置を最終加工形状軌跡上の実際の段差位置に置き換えて修正する段差位置修正手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記各手段を有することとしたので、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置と検出された実際の段差位置との対応関係を容易に特定しつつ、段差位置の修正を適切に行うことができ、安定した段差加工を実現することができる。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工方法に係る請求項７の発明は、ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工方法において、ワークの加工形状データに基づいてワークの段差位置を特定するステップと、ワークの実際の段差位置を検出するステップと、検出された実際の段差位置に基づいて特定された段差位置を修正するステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記各ステップを有することとしたので、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置が検出された実際の段差位置により修正されて安定した段差加工を行うことができる。

ここで、段差位置の検出は、各カット工程において行われるとともに、段差位置の修正は、検出された所定のカット工程における実際の段差位置に基づいて特定された段差位置を修正し、該修正した段差位置を所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とすることとすれば、段差位置の修正を遅れを生ずることなく行うことができる（請求項８）。

また、段差位置の修正は、検出された実際の段差位置と特定された段差位置との差を解消するように行う（請求項９）、より詳しくは、特定された段差位置は、ワークの加工形状軌跡上の段差位置であるとともに、検出された各カット工程の実際の段差位置は、該各カット工程においてワークの加工形状軌跡を所定のオフセット方向に所定のオフセット量ずらして設定された加工経路上の実際の段差位置であり、段差位置の修正は、検出された所定のカット工程における実際の段差位置を該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対方向に該所定のカット工程におけるオフセット量ずらすことによりワークの加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、該加工形状軌跡上の修正された段差位置と段差位置特定手段により特定された加工形状軌跡上の段差位置との差を解消するように行う（請求項１０）、こととすれば、段差位置の修正を適切に行うことができる。

更に、段差加工は、ワイヤ電極が段差位置の前の位置から所定の範囲において移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、加工条件を段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように行われ、段差位置の検出は、段差制御サイクル中に行うこととすれば、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置と検出された実際の段差位置との対応関係を容易に特定しつつ段差位置の修正を行うことができる（請求項１１）。

上記目的を達成するため、ワイヤカット放電加工方法に係る請求項１２の発明は、ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工方法において、設計された製品情報に基づいてＣＡＤ装置で得られたワークの３次元最終加工形状データに基づいてワークの最終加工形状軌跡上の段差位置をワークの板厚データと関連させて特定するステップと、特定された段差位置および板厚データと、３次元最終加工形状軌跡に対する各カット工程における加工経路のオフセット量およびオフセット方向と、を含むＮＣプログラムを生成するステップと、生成されたＮＣプログラムに基づいて、各カット工程において、ワイヤ電極が段差位置の前の位置から段差位置の後の位置にわたる所定の範囲において移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、加工条件を段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように段差加工を行いつつワークの放電加工を実行するステップと、各カット工程において段差制御サイクル中に加工経路上の実際の段差位置を検出するステップと、検出された所定のカット工程における実際の段差位置を、該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該所定のカット工程におけるオフセット量分ずらすことにより、ワークの最終加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、次のカット工程の実行開始前にＮＣプログラムに含まれる段差位置を最終加工形状軌跡上の修正された段差位置に置き換えて修正するステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記各ステップを有することとしたので、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置と検出された実際の段差位置との対応関係を容易に特定しつつ、段差位置の修正を適切に行うことができ、安定した段差加工を実現することができる。

本発明によれば、ワークの加工形状データに基づいて特定された段差位置を実際の段差位置により修正して安定した段差加工を行うことができる。

本発明の実施形態に係るワイヤカット放電加工装置の全体構成の概略を示す正面図である。 ワークの３次元最終加工形状データに基づいて特定される段差位置を説明するための平面図である。 ワイヤカット放電加工装置に設けられたＮＣ制御装置の構成を示すブロック図である。 段差位置の検出方法および検出された段差位置を説明するための図である。 検出された実際の段差位置とＮＣプログラム上の段差位置との対応関係を説明するための図である。 段差位置の修正方法を説明するための平面図である。 ＮＣ制御装置によるＮＣプログラム上の段差位置の修正方法を説明するためのフローチャートである。 ＮＣ制御装置によるＮＣプログラム上の段差位置の修正方法を説明するための図７に続くフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すワイヤカット放電加工装置の全体構成の概要を示す正面図である。図１を参照してワイヤカット放電加工装置１の概要を説明すると、ワイヤカット放電加工装置１は、ベース２と、ベース２の後部から立設するコラム３と、コラム３の前面上部に装着される加工ヘッド４と、ベース２の前部に載置される加工槽５と、加工槽５に収容されワークＷを載置するワークテーブル６と、を有している。

ワイヤカット放電加工装置１は、加工ヘッド４側に上ガイドブロック７および上加工液噴射ノズル７ａを、コラム３の前面下部側に下ガイドブロック８および下加工液噴射ノズル８ａを、ワークＷを挟むように備えており、各ノズル７ａ，８ａから加工液を噴霧しながら上下ガイドブロック７，８間（上下加工液噴射ノズル７ａ，８ａ間）に工具電極としてのワイヤ電極Eを連続的に供給しつつ極間に所定の電圧を印加して放電を発生させワークＷの放電加工を行う構成となっている。

ワイヤカット放電加工装置１にはＮＣ制御装置３０が設けられている。更にワイヤカット放電加工装置にはＣＡＤ装置１０およびＣＡＭ装置２０が設けられており、ＮＣ制御装置３０とＣＡＤ装置１０およびＣＡＭ装置２０はネットワーク１１を介して接続されている。

ＣＡＤ装置１０は、汎用コンピュータ（例えばワークステーション等）の補助記憶装置に読み込まれたＣＡＤプログラムが実行されることにより所要の機能が実現される。本実施形態にあっては、ＣＡＤプログラムの実行により、設計された製品情報に基づくワークＷの３次元最終加工形状データが得られる。得られた３次元最終加工形状データはネットワーク１１を介してＣＡＭ装置２０に出力される。

ＣＡＭ装置２０は、ＣＡＤ装置１０から出力されたワークＷの３次元最終加工形状データに基づいて、図２に示すワークWの最終加工形状軌跡Ｘ上における板厚変化位置つまり段差位置Ａ１，…，Ａｎを特定する段差位置特定手段２１として機能する。段差位置特定手段２１は、段差位置Ａ１，…，ＡｎをワークＷの板厚データｔ１，…，ｔｎ＋１と関連させて特定する。

ＣＡＭ装置２０は、ワイヤカット放電加工を実行するためのＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成手段２２としても機能する。ＮＣプログラムは、段差位置特定手段２１により特定されたワークＷの段差位置Ａ１，…，Ａｎと、段差制御範囲α１，…，αｎおよび板厚データｔ１，…，ｔｎ＋１と、ファーストカット工程、セカンドカット工程、…等の各カット工程におけるワークWの最終加工形状軌跡Ｘに対するワイヤ電極Ｅの移動経路Ｙ（以下、ワイヤ電極Ｅの移動経路Ｙは加工経路Yとする）のオフセット量ΔＹおよびオフセット方向と、を含んで生成される。

図２に示すように、段差制御範囲α１，…，αｎは段差制御開始位置をＢ１，…，Ｂｎ、段差制御終了位置をＣ１，…，Ｃｎとし、段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎおよび段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎは、最終加工形状軌跡Ｘに沿って段差位置Ａ１，…，Ａｎからそれぞれ所定量ΔＢ１，…，ΔＢｎおよびΔＣ１，…，ΔＣｎ離間するように設定される。なお、オフセット方向はワークWの最終加工形状軌跡Ｘに対し水平方向に直交する方向として定義される。

ＮＣ制御装置３０は、図３に示すように、入力手段３１、記憶手段３２、処理手段３３からなり、段差位置特定手段２１により３次元最終加工形状データに基づいて特定されＮＣプログラムに含まれる最終加工形状軌跡Ｘ上の段差位置Ａ１，…，Ａｎ（以下、段差位置特定手段２１により３次元最終加工形状データに基づいて特定されＮＣプログラムに含まれる最終加工形状軌跡Ｘ上の段差位置Ａ１，…，Ａｎは、単にＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎとする場合がある）を適宜に修正しつつワイヤカット放電加工を行う機能を有している。

入力手段３１は、例えば、キーボード、マウス等で構成されており、オペレーターが入力手段３１を介して処理手段３３における各種処理に必要な情報を入力する。
記憶手段３２は、ハードディスク、メモリ等で構成されており、ＮＣプログラム生成手段２２により生成されたＮＣプログラムを記憶する機能を有している。
処理手段３３は、ＮＣプログラム読み出し手段３３１、放電加工実行手段３３２、段差位置検出手段３３３、段差位置修正手段３３４として機能し、ＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎの修正に際し主要な役割を果たす。

ＮＣプログラム読み出し手段３３１は、入力手段３１から入力された情報に基づいて記憶手段３２からＮＣプログラムを読み出す機能を有している。

放電加工実行手段３３２は、ＮＣプログラム読み出し手段３３１により読み出されたＮＣプログラムに基づいてワイヤカット放電加工を行う機能を有している。
より詳しくは、放電加工実行手段３３２は、各カット工程において、ＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎ前の所定の位置つまり段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎ（正確に言えば段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎをオフセット方向にオフセット量ΔＹオフセットした位置）から段差位置Ａ１，…，Ａｎ後の所定の位置つまり段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎ（正確に言えば段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎをオフセット方向にオフセット量ΔＹオフセットした位置）に至る範囲にわたりワイヤ電極Ｅが移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、電気加工条件を段差位置Ａ１，…，Ａｎ前の板厚データに対応する電気加工条件から段差位置Ａ１，…，Ａｎ後の板厚データに対応する電気加工条件に徐々に切換える段差加工を行いつつワイヤカット放電加工を実行する。

段差位置検出手段３３３は、カット工程ごとに段差制御サイクル中において加工経路Ｙ上における実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを検出する機能を有している。
より詳しくは、図４に例示するように、段差位置検出手段３３３は、段差制御サイクル中において各駆動軸位置検出器４０、放電回数検出器４１、および極間平均電圧検出器４２により検出された検出データをサンプリングタイムΔｔごとに連続して取得する。そして、段差位置検出手段３３３は、各駆動軸の位置つまり加工経路Ｙ上のワイヤ電極Ｅの位置（以下、加工経路Ｙ上のワイヤ電極Ｅの位置は加工位置とする）とリンクさせながら、取得した各検出データ等に基づいて数１によりサンプリングタイムΔｔごとにワークＷの板厚を連続して演算する。

更に段差位置検出手段３３３は、演算された前後の板厚を比較してワークＷの段差を特定する。これにより、各カット工程において加工経路Ｙ上における実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを検出する（段差位置検出手段３３３は、段差制御サイクル中以外は、各駆動軸位置検出器４０、放電回数検出器４１、および極間平均電圧検出器４２により検出され出力された検出データの取得や板厚の演算処理を行わない。つまり段差制御サイクル中以外は段差位置の検出を行わない）。

なお、板厚が変化すると放電回数、極間平均電圧、加工液の噴射圧力が変動するため、上記した前後の板厚演算値の比較による段差位置の検出に代えて、放電回数、極間平均電圧、加工液の噴射圧力の変動から検出することとしてもよい。セカンドカット工程以降のカット工程においては、放電回数、極間平均電圧、加工液の噴射圧力の変動からの段差位置の検出を行う場合がある。

Ｔ：ワークＷの板厚
Ｈ：放電一発当たりの加工量
ｎ：放電回数
Ｆ：ワイヤ電極Ｅの送り速度
Ｖｇ：極間平均電圧
α，β，γ：ワイヤ電極ＥとワークＷの材質で決定する演算係数

図５に示すように、段差位置検出手段３３３により検出された実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎは、段差制御範囲α１，…，αｎに対応するＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎと関連づけて記憶手段３２に記憶される。

段差位置修正手段３３４は、段差位置検出手段３３３により検出された実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎに基づいてＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎを修正する機能を有している。

より詳しくは、図６に例示するように、段差位置修正手段３３４は、段差位置検出手段３３３により検出された所定のカット工程における実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを、該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該所定のカット工程におけるオフセット量ΔＹ分ずらしてワークWの最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置Ｆ１，…，Ｆｎを得る（図６は段差が最終加工形状軌跡Ｘに直交する場合を示す）。

そして、段差位置修正手段３３４は、次のカット工程の実行開始前にＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎを最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置Ｆ１，…，Ｆｎに置き換える。

つまり、段差位置修正手段３３４は、最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置Ｆ１，…，ＦｎとＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎとの差ΔＡ１，…，ΔＡｎが解消されるように段差位置Ａ１，…，Ａｎの修正を行う。なお、ＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎの修正に対応してＮＣプログラム上の段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎおよび段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎも修正される。

すなわち、段差制御開始位置Ｂ１，…，ＢｎはＮＣプログラム上の修正された段差位置Ｆ１，…，Ｆｎに対し最終加工形状軌跡Ｘに沿ってΔＢ１，…，ΔＢｎ離間するように、段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎは同段差位置Ｆ１，…，Ｆｎに対し最終加工形状軌跡Ｘに沿ってΔＣ１，…，ΔＣｎ離間するように、それぞれ修正される。

次にＮＣ制御装置３０等による段差位置の修正方法を図７および図８のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
まず、ステップＳ１０において、ワークＷの段差位置Ａ１，…，Ａｎや段差制御範囲α１，…，αｎおよび板厚データｔ１，…，ｔｎ＋１等を含むＮＣプログラムを生成する。すなわち、オペレーターがＣＡＤ装置１０を所要に操作して設計された製品情報に基づくワークＷの３次元最終加工形状データを生成する。そして、生成されたワークＷの３次元最終加工形状データに基づいて、ＣＡＭ装置２０の段差位置特定手段２１が段差位置Ａ１，…，Ａｎを板厚データｔ１，…，ｔｎ＋１と関連させて特定する。次いで、ＣＡＭ装置２０のＮＣプログラム生成手段２２が特定されたワークＷの段差位置Ａ１，…，Ａｎと、段差制御範囲α１，…，αｎおよび板厚データｔ１，…，ｔｎ＋１と、各カット工程におけるオフセット量ΔＹおよびオフセット方向と、を含むＮＣプログラムを生成する。生成したＮＣプログラムはＮＣ制御装置３０の記憶手段３２に記憶される。

そして、ステップＳ２０において、オペレーターが入力手段３１を介して所定の情報を入力し、該入力した情報に基づいてＮＣプログラム読み出し手段３３１がステップＳ１０で生成されたＮＣプログラムを記憶手段３２から読み出す。次いで、オペレーターが入力手段３１を介して所定の情報を入力し、該入力した情報とＮＣプログラムに基づいて放電加工実行手段３３２がファーストカット工程の実行を開始するとともに、各駆動軸位置検出器４０、放電回数検出器４１、および極間平均電圧検出器４２がそれぞれデータの検出を開始する。

続いて、ステップＳ３０において、段差位置検出手段３３３が、ステップＳ２０で読み出したＮＣプログラムから段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎおよび段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎを抽出するとともに、抽出した段差制御開始位置Ｂ１，…，ＢｎとステップＳ２０で検出された加工位置とを比較し、加工位置が抽出した段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎに到達したと判断したときは、ステップＳ４０において、段差位置検出手段３３３が段差位置の検出動作を開始する。

より詳しくは、ステップＳ４１において、段差位置検出手段３３３が、段差制御サイクル中において加工位置、ワイヤ電極Ｅの送り速度（ワイヤ電極Ｅの送り速度は各駆動軸位置検出器４０の検出データとサンプリングタイムΔｔに基づいて演算により得られる）、放電回数、極間平均電圧を取得する。

次いで、ステップＳ４２において、段差位置検出手段３３３が取得した各データに基づいてワークＷの板厚を加工位置とリンクさせながらサンプリングタイムΔｔごとに連続して演算する。

この板厚の演算に際しては、段差位置検出手段３３３は、前後の板厚の差を更に演算し、ステップＳ４３において、段差位置検出手段３３３が前後の板厚の差が所定値以上であることを確認したとき、つまり段差が存在することを確認したときは、ステップＳ４４において、段差位置検出手段３３３がその段差における加工位置に基づいて加工経路Ｙ上の実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを特定し、実際の段差位置Ｄ１，…，ＤｎをＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎと関連づけて記憶手段３２に記憶する。以下、ステップＳ５０において、段差位置検出手段３３３が加工位置が段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎに到達したことを確認するまでステップＳ４０の段差位置の検出動作を繰り返し行う。

次いで、ステップＳ６０において、段差位置修正手段３３４が、段差位置検出手段３３３により検出されたファーストカット工程における加工経路Ｙ上の実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを記憶手段３２から読み出す。そして段差位置修正手段３３４は、読み出した実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎを、該ファーストカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該ファーストカット工程におけるオフセット量ΔＹ分ずらしてワークWの最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置Ｆ１，…，Ｆｎを得る。

そして、ステップＳ７０において、段差位置修正手段３３４は、セカンドカット工程の実行開始前にＮＣプログラムに含まれる段差位置Ａ１，…，ＡｎをステップＳ６０で得られた最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置Ｆ１，…，Ｆｎに置き換える。これにより、ＮＣプログラム上の段差制御開始位置Ｂ１，…，Ｂｎおよび段差制御終了位置Ｃ１，…，Ｃｎも修正される。

次いで、ステップＳ８０において、放電加工実行手段３３２が段差位置修正手段３３４によるセカンドカット工程の全ての段差位置の修正が終了したことを確認したときは、ステップＳ９０において、同じく放電加工実行手段３３２が修正されたＮＣプログラムに基づいてセカンドカット工程を行い、該セカンドカット工程においても加工経路Ｙ上の実際の段差位置Ｄ１，…，Ｄｎの検出およびサードカット工程におけるＮＣプログラム上の段差位置Ａ１，…，Ａｎの修正を行う。以下、ステップＳ１００において、全てのカット工程が終了するまでこのような段差位置の検出および修正動作を繰り返し行う。

以上説明したように本発明によれば、上記各手段により、ワークＷの３次元最終加工形状データに基づいて特定されたＮＣプログラム上の段差位置が検出された実際の段差位置により適切に修正されて、放電ギャップが一定に保持され段差部でのスジの発生が低減される等、安定した段差加工を行うことができる。

また、このようにＮＣプログラム上の段差位置を修正することで、ワイヤカット放電加工装置へのワークＷの設置やワイヤ電極の位置出しを厳密に行う必要がなく、各カット工程においてオフセットにより段差位置がずれていくことも防止することができる。

更に、所定のカット工程において検出された実際の段差位置に基づいてＮＣプログラム上の段差位置を修正し、該修正した段差位置を所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とすることとしたので、段差位置の修正を遅れを生ずることなく行うことができる。

また、段差制御サイクル中にのみ実際の段差位置を検出することとしたので、ＮＣプログラム上の段差位置と検出された実際の段差位置との対応関係を容易に特定しつつ段差位置の修正を行うことができる。

本発明は、ワイヤカット放電加工装置に利用できる。具体的には段差加工において段差位置を適宜修正する場合に役立つ。

Ａ１，…，Ａｎ：段差位置（３次元最終加工形状データに基づいて特定された最終加工形状軌跡上の段差位置）
α１，…，αｎ：段差制御範囲
Ｂ１，…，Ｂｎ：段差制御開始位置
ΔＢ１，…，ΔＢｎ：所定量
Ｃ１，…，Ｃｎ：段差制御終了位置
ΔＣ１，…，ΔＣｎ：所定量
Ｄ１，…，Ｄｎ：段差位置（検出されたワークＷの加工経路上の実際の段差位置）
Ｅ：ワイヤ電極
Ｆ１，…，Ｆｎ：段差位置（ワークの最終加工形状軌跡Ｘ上の修正された段差位置）
Ｗ：ワーク
Ｘ：ワークの最終加工形状軌跡
Ｙ：加工経路
ΔＹ：オフセット量
１：ワイヤカット放電加工装置
２：ベース
３：コラム
４：加工ヘッド
５：加工槽
６：ワークテーブル
７：上ガイドブロック
７ａ：上加工液噴射ノズル
８：下ガイドブロック
８ａ：下加工液噴射ノズル
１０：ＣＡＤ装置
１１：ネットワーク
２０：ＣＡＭ装置
２１：段差位置特定手段
２２：ＮＣプログラム生成手段
３０：ＮＣ制御装置
３１：入力手段
３２：記憶手段
３３：処理手段
３３１：ＮＣプログラム読み出し手段
３３２：放電加工実行手段
３３３：段差位置検出手段
３３４：段差位置修正手段
４０：各駆動軸位置検出器
４１：放電回数検出器
４２：極間平均電圧検出器

Claims (12)

1. ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工装置において、
   前記ワークの加工形状データに基づいて前記段差位置を特定する段差位置特定手段と、
   前記ワークの実際の段差位置を検出する段差位置検出手段と、
   前記段差位置検出手段により検出された実際の段差位置に基づいて前記段差位置特定手段により特定された段差位置を修正する段差位置修正手段と、
   を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
2. 前記段差位置検出手段は、各カット工程において前記実際の段差位置を検出するとともに、
   前記段差位置修正手段は、前記段差位置検出手段により検出された所定のカット工程における実際の段差位置に基づいて前記段差位置特定手段により特定された段差位置を修正し、該修正した段差位置を前記所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とすることを特徴とする請求項１に記載のワイヤカット放電加工装置。
3. 前記段差位置修正手段による段差位置の修正は、前記段差位置検出手段により検出された実際の段差位置と前記段差位置特定手段により特定された段差位置との差を解消するように行うことを特徴とする請求項２に記載のワイヤカット放電加工装置。
4. 前記段差位置特定手段により特定された段差位置は、前記ワークの加工形状軌跡上の段差位置であるとともに、
   前記段差位置検出手段により検出された各カット工程の実際の段差位置は、該各カット工程において前記加工形状軌跡を所定のオフセット方向に所定のオフセット量ずらして設定された加工経路上の実際の段差位置であり、
   前記段差位置修正手段による段差位置の修正は、前記検出された所定のカット工程における実際の段差位置を該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対方向に該所定のカット工程におけるオフセット量ずらすことにより前記加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、該加工形状軌跡上の修正された段差位置と前記段差位置特定手段により特定された加工形状軌跡上の段差位置との差を解消するように行うことを特徴とする請求項２に記載のワイヤカット放電加工装置。
5. 前記段差加工は、前記ワイヤ電極が前記段差位置の前の位置から所定の範囲にわたり移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、前記加工条件を前記段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように行われ、
   前記段差位置検出手段は、前記段差制御サイクル中に前記段差位置を検出することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のワイヤカット放電加工装置。
6. ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工装置において、
   設計された製品情報に基づいてＣＡＤ装置で得られた前記ワークの３次元最終加工形状データに基づいて前記ワークの最終加工形状軌跡上の段差位置を前記ワークの板厚データと関連させて特定する段差位置特定手段と、
   前記段差位置特定手段により特定された段差位置および板厚データと、前記最終加工形状軌跡に対する各カット工程における加工経路のオフセット量およびオフセット方向と、を含むＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生成手段と、
   前記生成されたＮＣプログラムに基づいて、前記各カット工程において、前記ワイヤ電極が前記段差位置の前の位置から前記段差位置の後の位置にわたる所定の範囲にわたり移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、前記加工条件を前記段差位置前の板厚データに対応する加工条件から前記段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように前記段差加工を行いつつ前記ワークの放電加工を実行する放電加工実行手段と、
   前記各カット工程において前記段差制御サイクル中に加工経路上の実際の段差位置を検出する段差位置検出手段と、
   前記段差位置検出手段により検出された所定のカット工程における実際の段差位置を、該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該所定のカット工程におけるオフセット量分ずらすことにより、前記最終加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、前記次のカット工程の実行開始前に前記ＮＣプログラムに含まれる段差位置を前記最終加工形状軌跡上の修正された段差位置に置き換えて修正する段差位置修正手段と、
   を有することを特徴とするワイヤカット放電加工装置。
7. ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工方法において、
   前記ワークの加工形状データに基づいて前記段差位置を特定するステップと、
   前記ワークの実際の段差位置を検出するステップと、
   前記検出された実際の段差位置に基づいて前記特定された段差位置を修正するステップと、
   を有することを特徴とするワイヤカット放電加工方法。
8. 前記段差位置の検出は、各カット工程において行われるとともに、
   前記段差位置の修正は、前記検出された所定のカット工程における実際の段差位置に基づいて前記特定された段差位置を修正し、該修正した段差位置を前記所定のカット工程の次のカット工程における段差位置とすることを特徴とする請求項７に記載のワイヤカット放電加工方法。
9. 前記段差位置の修正は、前記検出された実際の段差位置と前記特定された段差位置との差を解消するように行うことを特徴とする請求項８に記載のワイヤカット放電加工方法。
10. 前記特定された段差位置は、前記ワークの加工形状軌跡上の段差位置であるとともに、
    前記検出された各カット工程の実際の段差位置は、該各カット工程において前記加工形状軌跡を所定のオフセット方向に所定のオフセット量ずらして設定された加工経路上の実際の段差位置であり、
    前記段差位置の修正は、前記検出された所定のカット工程における実際の段差位置を該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対方向に該所定のカット工程におけるオフセット量ずらすことにより前記加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、該加工形状軌跡上の修正された段差位置と前記段差位置特定手段により特定された加工形状軌跡上の段差位置との差を解消するように行うことを特徴とする請求項８に記載のワイヤカット放電加工方法。
11. 前記段差加工は、前記ワイヤ電極が前記段差位置の前の位置から所定の範囲にわたり移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、前記加工条件を前記段差位置前の板厚データに対応する加工条件から段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように行われ、
    前記段差位置の検出は、前記段差制御サイクル中に行うことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のワイヤカット放電加工方法。
12. ワークの段差位置に基づいて加工条件を適宜切換える段差加工を行うワイヤカット放電加工方法において、
    設計された製品情報に基づいてＣＡＤ装置で得られた前記ワークの３次元最終加工形状データに基づいて前記ワークの最終加工形状軌跡上の段差位置を前記ワークの板厚データと関連させて特定するステップと、
    前記特定された段差位置および板厚データと、前記最終加工形状軌跡に対する各カット工程における加工経路のオフセット量およびオフセット方向と、を含むＮＣプログラムを生成するステップと、
    前記生成されたＮＣプログラムに基づいて、前記各カット工程において、前記ワイヤ電極が前記段差位置の前の位置から前記段差位置の後の位置にわたる所定の範囲にわたり移動する際に設定される段差制御サイクルにおいて、前記加工条件を前記段差位置前の板厚データに対応する加工条件から前記段差位置後の板厚データに対応する加工条件に切換わるように前記段差加工を行いつつ前記ワークの放電加工を実行するステップと、
    前記各カット工程において前記段差制御サイクル中に加工経路上の実際の段差位置を検出するステップと、
    前記検出された所定のカット工程における実際の段差位置を、該所定のカット工程におけるオフセット方向と反対の方向に該所定のカット工程におけるオフセット量分ずらすことにより、前記最終加工形状軌跡上の修正された段差位置を得るとともに、前記次のカット工程の実行開始前に前記ＮＣプログラムに含まれる段差位置を前記最終加工形状軌跡上の修正された段差位置に置き換えて修正するステップと、
    を有することを特徴とするワイヤカット放電加工方法。

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