JP2604244B2 - ワイヤ放電加工におけるコアレス加工用ｎｃデータ作成方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工におけるコアレス加工用ｎｃデータ作成方法

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    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
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  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ワイヤ放電加工におけるコアレス加工用NC
データ作成方法に関する。
従来の技術 ワイヤ放電加工によって抜き加工を行う場合、特に、
その抜き形状となるコアが比較的小さい場合等、抜き加
工されたコアを磁石や吸引装置によって構成される治具
でワーク本体に保持することが困難となり、抜き加工終
了時には往々にしてコアの脱落が生じ、落下するコアの
衝突によってワイヤや放電加工機各部に損傷を与えるこ
とがある。
そこで、このような事故を未然に防止するため、コア
領域全体に渡ってワイヤ放電加工を施してコアを完全に
溶解してしまう、いわゆる、コアレス加工を行う必要が
ある。
従来のワイヤ放電加工用自動プログラミングシステム
にはこの種のコアレス加工を実施するためのNCデータを
作成する機能はなく、コアレス加工用のNCデータを作成
する場合には、フライス加工用自動プログラミングシス
テムのポケット加工機能を転用する等して対処してい
た。
発明が解決しようとする課題 ところが、フライス加工用自動プログラミングシステ
ムのポケット加工機能は、本来、コアレス加工用のNCデ
ータを作成するためのものではなく、加工や切削方法等
の定義を行う際には種々の問題が発生する。
例えば、ワイヤ放電加工ではコアの脱落を防止するた
めにコア形状の中心側から加工を開始する必要があるの
に対し、フライスによるポケット加工ではコアの脱落と
いった問題はなく、当然、加工方法は任意に設定できる
ようになっている。従って、フライス加工用自動プログ
ラミングシステムのポケット加工機能を転用してコアレ
ス加工用のNCデータを作成する場合には、加工方法を設
定入力する必要が生じて操作が面倒になる。また、工具
を上方に逃がすことによって加工開始位置への位置決め
早送り等を自由に行うことのできるフライス加工に対
し、ワイヤをワークに貫通させて加工を行うワイヤ放電
加工ではワイヤ断線が生じるから位置決め早送りができ
ない。フライス加工用自動プログラミングシステムのポ
ケット加工機能を転用してコアレス加工用のNCデータを
作成する場合には、ワイヤ放電加工特有の制限事項に抵
触したプログラムを設定する可能性がある。
そこで、本発明の目的は、これら従来技術の欠点を解
消し、ワイヤ放電加工におけるコアレス加工に最適なNC
データ作成方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明のNCデータ作成方法は、自動プログラミング装
置にコアレス加工領域を予め定義しておくことにより、
ワイヤを結線した下穴位置と上記定義されたコアレス加
工領域の中心位置が異なる場合にはワイヤを切削移動で
コアレス加工領域の中心に移動させ、コアレス加工領域
の中心から切込み量を設定最大切込み量以下に制限し
て、上記コアレス加工領域の輪郭と相似形状の工具軌跡
を順次拡大しながら上記コアレス加工領域を加工するNC
データを自動的に作成することにより上記目的を達成し
た。
作 用 予め自動プログラミング装置にコアレス加工領域を定
義しておく。
自動プログラミング装置は、定義されたコアレス加工
領域の中心から切込み量を設定最大切込み量以下に制限
して、上記コアレス加工領域の輪郭と相似形状の工具軌
跡を順次拡大しながら上記コアレス加工領域を加工する
NCデータを自動的に作成する。
従って、定義されたコアレス加工領域の中心が加工開
始位置として自動的に定義され、ワイヤ結線用の下穴位
置に関わりなく、該下穴位置から上記加工開始位置に至
るワイヤ切削移動のためのNCデータが自動プログラミン
グ装置によって自動的に作成されることとなり、加工開
始位置を一々設定入力する必要はなく、また、下穴位置
で自動結線作業を行ってからコアレス加工領域の加工が
完了するまでの間に必要とされる切削移動のためのNCデ
ータの全てが自動プログラミング装置によって作成され
るため、位置決め早送り等の制限付き動作を不用意にプ
ログラムしてワイヤ断線等の事故を誘発することもな
い。
実施例 第２図は本発明の方法を実施する一実施例の自動プロ
グラミング装置の要部を示すブロック図で、１はプロセ
ッサ（以下、CPUという）、２は該NC自動プログラミン
グ装置を制御する制御プログラムが格納されたROM、３
はフロッピーディスクFLからロードされたシステムプロ
グラムやCPU1の演算処理結果等を記憶するRAM、４は作
成されたNCデータやフロッピーディスクFLからロードさ
れたNCデータを格納するNCデータ記憶メモリ、５はキー
ボード、６はディスクコントローラ、７はグラフィック
ディスプレイ（以下、CRTという）であり、これらの各
要素１〜７はバス８で接続されている。
以下、ワイヤ放電加工におけるコアレス加工のための
パートプログラムの一例を示すプログラムリスト（表
１）およびコアレス加工用のNCデータを作成するための
処理（以下、コアレス加工データ作成処理という）の概
略を示すフローチャート（第１図）を参照して本実施例
におけるNCデータ作成処理を説明する。
表1.プログラムリスト PART,＠CORELESS （第 1行） MCHN,CUT,ABS （第 2行） ＊ （第 3行） AREA,A1 （第 4行） FROM,P0（5,0） （第 5行） C1（0,0,5）,CW,P0 （第 6行） AEND （第 7行） ＊ （第 8行） WIRE,0.25 （第 9行） FROM,P100（100,100） （第10行） RPD,P1（0,0） （第11行） ＠M60 （第12行） CORLES/A1,0.1,0.03,FINE,3 （第13行） ＠M50 （第14行） RPD,P100 （第15行） FINI （第16行） PEND （第17行） なお、このプログラムは自動プログラミング言語とし
てのFAPT文で作成されており、自動プログラミング装置
が該プログラム各行のステートメントを読込んで実行す
ることにより、RAM3にロードされた翻訳用のシステムプ
ログラムによって駆動されるCPU1が自動的にNCデータへ
の翻訳処理を行い、作成したNCデータをNCデータ記憶メ
モリ４に格納するもので、FAPT文における各種コマンド
およびオペランド，データ配列等は概略において従来と
同一であり、コアレス加工用のNCデータを作成するため
のコマンド「CORLES」が設けられている点のみが従来と
は異なる。
従って、このプログラムを実行した場合、第１行から
第12行に至る各ステートメントに対しては従来と同様の
方式でNCデータが作成されることとなる。
即ち、第１行では見出しを定義する「PART,＠」によ
り該パートプログラムの見出しを「CORELESS」、即ち、
コアレス加工用のパートプログラムとして指定し、第２
行の「MCHN,CUT,ABS」では、このパートプログラムがFA
PTCUT（ワイヤカット放電加工のためのシステムディス
クライブラリー）によってアブソリュート形式で処理さ
れるパートプログラムであることが宣言される。なお、
第３行および第８行における「＊」は当該行のコメント
を非実行文として定義するための記号であり、この例で
はプログラムを見易くするための改行記号として用いら
れている。
第４行から第７行に至る各ステートメントはコアレス
加工領域を定義するためのステートメントであり、この
場合、コアレス加工領域の名称を第４行の「AREA」指定
によってA1と定義した後、該コアレス加工領域A1の内容
が第５行および第６行において具体的に定義されること
となる。即ち、コアレス加工領域A1を形成する輪郭の始
点を定義点P0、即ち、ワーク座標系上の位置Ｘ＝5,Y＝
０に指定し（第５行）、コアレス加工領域A1の輪郭を形
成する図形を定義円C1、即ち、ワーク座標系上の位置Ｘ
＝0,Y＝０を中心とする半径5mmの円に指定し、更に、こ
の図形に沿ってコアレス加工領域A1の輪郭を形成する方
向を時計回り（CW）に指定し、かつ、コアレス加工領域
A1を形成する輪郭の終点を定義点P0に指定することによ
り（第６行）、コアレス加工領域A1の形状は、定義点P0
を始点として定義円C1に沿って定義点P0まで時計回りに
移動する点の軌跡によって形成される輪郭、即ち、定義
円C1自体を輪郭とする内部領域A1であると定義される
（以上、第３図参照）。なお、第７行における「AEND」
はコアレス加工領域の定義終了を示すステートメントで
ある。
また、第９行のステートメント「WIRE,0.25」により
使用ワイヤの径が0.25mmに指定され、第10行の「FROM」
により結線前工具の移動開始位置が定義点P100、即ち、
ワーク座標系上の位置Ｘ＝100,Y＝100の位置に指定さ
れ、第11行の「RPD」により定義点P1、即ち、ワーク座
標系上の位置Ｘ＝0,Y＝０の位置に穿設された下穴への
工具の位置決め早送りが定義され、更に、第12行の「＠
M60」によって、該下穴位置での自動結線処理が定義さ
れる。
従って、第１行から第12行に至る各ステートメントを
読込んだ段階で、コアレス加工領域A1の形状が定義さ
れ、結線前の工具を定義点P100から定義点P1まで早送り
して該下穴位置で自動結線作業を行わせるためのNCデー
タが作成されることとなる。
コアレス加工用のNCデータを作成するためのコマンド
「CORLES」によるステートメントは、一般に、「CORLES
/name,Cr,Cf,FINE,n」で示され、それぞれの変数によっ
てコアレス加工の対象となるコアレス加工領域（nam
e），設定最大切込み量（Cr），仕上げ代（Cf），仕上
げ加工の実行（FINE），仕上げ加工回数（ｎ）の設定値
が定義される。即ち、第13行のステートメントは、コア
レス加工領域A1を対象として切込み量の限度を設定最大
切込み量0.1mm以下に制限して輪郭C1とのクリアランス
が0.03mmとなるまで荒加工を実行した後、残された仕上
げ代0.03mmに対して３回の仕上げ加工を実施することを
意味する。
このステートメントを読込んでコアレス加工データ作
成処理（第１図参照）を開始したCPU1は、まず、定義点
P1の下穴位置で自動結線されたワイヤを加工開始位置と
なるコアレス加工領域A1の中心に切削移動させるNCデー
タを作成する（ステップS1）。従って、自動結線を行う
下穴位置と、加工開始位置となるコアレス加工領域の中
心との間にズレがあるような場合でも、下穴位置から加
工開始位置までの移動を位置決め早送り等でプログラム
してワイヤに断線を生じさせるようなミスが生じる余地
はなく、また、加工開始位置となるコアレス加工領域の
中心もCPU1の処理によって自動的に算出されるため、加
工開始位置を一々手入力する等といった煩わしさもな
い。
ワイヤをコアレス加工領域A1の中心に切削移動させる
NCデータを作成したCPU1は、次いで、コアレス加工領域
A1の中心から切込み量を設定最大切込み量0.1mm以下に
制限して、該コアレス加工領域A1の輪郭C1と相似形状の
工具軌跡PS1のNCデータを作成する（ステップS2,第３図
参照）。なお、この例ではコアレス加工領域A1の輪郭が
円であるため切込み量の値は常に設定最大切込み量0.1m
mとなるが、コアレス加工領域の輪郭が円もしくは正多
角形でない場合には、輪郭と相似形状の工具軌跡を作成
するために各方向の切込み量の値を設定最大切込み量の
範囲で適宜比例配分し、工具軌跡を調整する。
次いで、CPU1は、上記ステップS2で作成された工具軌
跡PS1によって加工される形状と、輪郭C1との間に0.03m
mのクリアランスを有する仕上げ代内周C2（第３図参
照）との間に十分なクリアランスがあるか否か、即ち、
工具軌跡PS1によって加工される形状と仕上げ代内周C2
との間に切込み量0.1mm以上のクリアランスがあるか否
かを判別するが（ステップS3）、現段階においては十分
なクリアランスがあるのでステップS2に復帰し、上記と
同様、コアレス加工領域A1の中心から、更に0.1mmの切
込みを入れて輪郭C1と相似形状の工具軌跡PS2のNCデー
タを作成する（第３図参照）。
以下同様にして、ステップS2に作成された工具軌跡に
よって加工される形状と仕上げ代内周C2との間に十分な
クリアランスがあれば（ステップS3）、逐次コアレス加
工領域A1の中心から0.1mmの切込みを入れ、輪郭C1と相
似形状の工具軌跡を順次拡大して、コアレス加工領域A1
を荒加工するNCデータを自動的に作成する（ステップS
2）。
このようにして、ステップS2,ステップS3で構成され
るループ状の処理を繰返し実行する間に、ステップS3に
おいて、工具軌跡PSj（但し、ｊはステップS2の実行回
数）によって加工される形状と仕上げ代内周C2との間の
クリアランスが不十分であると判別された場合、即ち、
工具軌跡PSjによって加工される形状と仕上げ代内周C2
との間のクリアランスが切込み量0.1mm未満となった場
合には、上記荒加工における切込み量を修正して最終荒
加工のための工具軌跡PSj＋１のNCデータを作成する
（ステップS4）。第３図に示される例では、工具軌跡PS
j（図示せず）によって加工される形状C3の半径が4.9mm
となった段階で、該形状C3と仕上げ代内周C2との間のク
リアランスが0.07mm（＜0.1mm）となり、最終荒加工の
切込み量が0.07mmに修正されて、最終荒加工PSj＋１
（図示せず）のためのNCデータが作成されることとな
る。
このようにして、コアレス加工領域A1の中心から仕上
げ代内周C2に至る荒加工を行うNCデータを作成したCPU1
は、次いで、仕上げ代Cfと仕上げ加工回数ｎとに基づい
て仕上げ加工における一回の切込み量を算出し、仕上げ
加工のための工具軌跡のNCデータを作成する（ステップ
S5）。第３図に示される例では、仕上げ代Cfが0.03mmで
仕上げ加工回数ｎが３回であるから１回の切込み量は0.
01mmとなり、仕上げ代内周C2から0.01mmの切込みを入れ
て形状C4を得る仕上げ加工PSj＋２のための工具軌跡のN
Cデータ、形状C4から0.01mmの切込みを入れて形状C5を
得る仕上げ加工PSj＋３のための工具軌跡のNCデータ、
および、形状C5から0.01mmの切込みを入れて最終的な仕
上げ形状である輪郭C1を得る仕上げ加工PSj＋４のため
の工具軌跡のNCデータが作成されることとなる。
以上に述べたように、自動結線作業を行ってからコア
レス加工領域の加工が完了するまでの間に必要とされる
切削移動のためのNCデータは、全て、コアレス加工用の
NCデータを作成するためのコマンド「CORLES」が読込ま
れることにより自動的に作成され、しかも、仕上げ代Cf
と仕上げ加工回数ｎを設定することにより任意の仕上げ
加工を行うことができるので、ワイヤの弛み等による悪
影響を除去した確実な仕上げ加工が可能となる。
なお、コアレス加工完了時におけるワイヤ切断のため
の処理、工具位置の定義点への復帰、実行終了、プログ
ラムエンド等の各処理は、それぞれ第14行における「＠
50」、第15行における「RPD」、第16行における「FIN
I」、第17行における「PEND」により従来と同様に定義
される。
発明の効果 本発明のNCデータ作成方法によれば、定義されたコア
レス加工領域の中心が加工開始位置として自動的に定義
され、ワイヤ結線用の下穴位置に関わりなく、該下穴位
置から上記加工開始位置に至るワイヤ切削移動のための
NCデータが自動的に作成されるので、加工開始位置を一
々設定入力する必要はなく、また、下穴位置で自動結線
作業を行ってからコアレス加工領域の加工が完了するま
での間に必要とされる切削移動のためのNCデータの全て
が自動プログラミング装置によって作成されるため、位
置決め早送り等の制限付き動作を不用意にプログラムし
てワイヤ断線等の事故を誘発することもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のコアレス加工データ作成処
理の概略を示すフローチャート、第２図は本発明の方法
を実施する一実施例の自動プロクラミング装置の要部を
示すブロック図、表１はコアレス加工のためのパートプ
ログラムの一例を示すプログラムリスト、第３図は表１
に示されるパートプログラムに従って作成されるコアレ
ス加工領域と工具軌跡および加工形状の一部を示す概念
図である。 １……プロセッサ（CPU）、２……ROM、３……RAM、４
……NCデータ記憶メモリ、５……キーボード、６……デ
ィスクコントローラ、７……グラフィックディスプレ
イ、８……バス、FL……フロッピーディスク、A1……コ
アレス加工領域、C1……輪郭、PS1〜PS3……工具軌跡。
フロントページの続き (72)発明者 松中 透 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動プログラミング装置にコアレス加工領
    域を予め定義しておくことにより、ワイヤを結線した下
    穴位置と上記定義されたコアレス加工領域の中心位置が
    異なる場合にはワイヤを切削移動でコアレス加工領域の
    中心に移動させ、コアレス加工領域の中心から切込み量
    を設定最大切込み量以下に制限して、上記コアレス加工
    領域の輪郭と相似形状の工具軌跡を順次拡大しながら上
    記コアレス加工領域を加工するNCデータを自動的に作成
    することを特徴としたワイヤ放電加工におけるコアレス
    加工用NCデータ作成方法。
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