JP5937564B2

JP5937564B2 - 加工条件選択機能を備えたワイヤ放電加工機

Info

Publication number: JP5937564B2
Application number: JP2013231371A
Authority: JP
Inventors: 博之安部
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2033-11-07
Also published as: EP2871016A2; EP2871016A3; CN104625273B; KR20150053234A; US20150127136A1; JP2015089608A; CN104625273A; KR20170096613A

Description

本発明はワイヤ放電加工機に関し、特に、加工条件を自動設定するワイヤ放電加工機に関する。

加工プログラムの指令に基づいてワイヤ電極と被加工物のワークを相対移動させてワークを加工するワイヤ放電加工機では、加工速度の高速化、加工精度の向上等により、高速で高精度の金型等の加工が可能になっている。高速で高精度の加工を行うには、最適な加工条件の設定が重要である。加工条件は種々あり、加工条件用として複数の制御パラメータで設定される。
・ワイヤ放電加工に使用されるワイヤ電極の材質や太さ、
・被加工物であるワークの材質や厚さ、
・ワイヤ放電加工機へのワークの設置環境、
・所望する加工速度や仕上がり精度、
・機械のシリーズ（基本機能が同一の機械群）、タイプ（付加機能の有無）が有する機能、
などによって、最適な加工条件（制御パラメータの設定データ）は異なってくる。このような加工条件は、ワイヤ放電加工機を製造販売するメーカが該ワイヤ放電加工機の制御装置内にあらかじめ設定記憶させており、通常「メーカ加工条件」と呼ばれており、このメーカ加工条件の中から一つを選択して設定する方法が一般的である。また、加工条件を書き換え可能、追加可能として、過去に実施した加工の加工条件を記憶してこの記憶加工条件を利用する方法も知られている。
この加工条件の選択設定方法としては、加工すべき板材の板厚、ワイヤ電極径、加工面粗さの値等の検索用データを入力することによって、あらかじめ記憶されている加工条件を検索し、入力データに対応する最適な加工条件を実行加工条件として設定する方法が知られている。

たとえば、特許文献１には、加工履歴メモリ装置に今までに加工した種々の加工条件のデータを蓄積しておき、加工すべき板材の板厚、ワイヤ電極径、要求加工面粗さの値を入力することによって、加工履歴メモリ装置から加工条件を検索して最適な加工条件を選択して使用するワイヤカット放電加工機について記載されている。また、特許文献２には、ワーク材質、ワーク厚、ワイヤ径の各条件項目に数値等のデータを入力すると、過去に登録されているものの中から、入力されたデータを有するすべての加工条件が加工条件リストとして表示され、オペレータが表示された加工条件リストの中から最適なものを選択することによって加工条件を設定する方法が記載されている。

さらに、特許文献３には、予め実験的に求められた種々の加工条件基礎データが記憶され、加工プログラムＮｏ．、ワイヤ径、ワーク材質、ワーク板厚及びノズル隙間の各設定データを入力すると、加工条件基礎データを用いて生成された加工速度と加工精度(寸法精度)との相対関係を示す相関グラフが表示され、カーソルで相関グラフ上の加工速度と加工精度を指定すると、加工条件基礎データ、設定データ、カーソルで指示した加工速度と加工精度を基に実加工条件が決定され表示される加工条件設定方法が記載されている。また、特許文献４には、標準加工条件データ及びユーザが追加したカスタム加工条件データが設定登録されており、ワイヤ材質、ワイヤ径、ワーク材質、ワーク厚さのデータが入力され、加工速度、加工精度が指定されると、この入力データに対応して設定登録されている加工条件データが複数表示され、そのうち１つを実行加工条件として選択し、加工を実行し、加工結果が所望する条件に合わなければ、加工条件を手動変更し、再度加工を行う。これを繰り返し、所望の結果が得られたときは、加工精度と加工速度の情報と共に加工条件をカスタム加工条件データとして登録する加工条件設定方法が記載されている。

さらには、上述したワークの板厚、ワイヤ電極径、加工面粗さの値等の検索用データを入力して、加工条件を検索設定する方法以外にも、加工条件の１つ１つに対して加工条件登録コードを設け、加工プログラムで加工条件登録コードを用いて加工条件を指定して加工条件を設定する方法が知られている。
また、加工条件呼び出しコードを用いて加工プログラムにより、１組の加工条件を指定して読み出し、実行加工条件として設定する方法も知られている。

特開昭６４−６４７２１号公報特開平５−２２０６２５号公報特開平６−３１５８３３号公報特開２００７−６９３３０号公報

検索用のデータを手動で入力し、この入力された検索用データに基づいて記憶されている加工条件を検索し、１組の加工条件を選択設定する方法では、検索用データのワークの種類、ワークの厚さ、ワイヤ電極の材質、ワイヤ電極の径、加工面粗さの値等を手動で入力しなければならず、効率的ではない。
また、加工条件登録コードを用いて加工条件を１つ１つ加工プログラムで指定して実行する１組の加工条件を設定する方法は、ワイヤ放電加工機の機械シリーズ、タイプが有する機能を利用できない場合がある。また、加工条件の制御パラメータが新しい意味を持ったものに変更されたときなど加工条件のデータ構造が変更されたときには使用できなくなる場合があり、このときは、加工プログラムを作成しなおす必要があり、非効率である。

加工条件呼び出しコードで、記憶されている加工条件の中から、１組の加工条件を読み出し設定する方法は、加工条件呼び出しコードに付加する加工条件番号をデータベースで作成しておかねばならないという問題があり、さらには、加工プログラムの加工条件呼び出しコード番号が機械のシリーズやタイプが有する機能を利用できない場合がある。また、加工条件のデータ構造が変更されたときには使用できなくなる場合があり、このときは、加工プログラムを作成しなおす必要があり、非効率である。

そこで、本願発明は、加工条件を検索するための検索用データを手動入力する必要がなく、かつ、一度作成した加工プログラムで機械のシリーズやタイプが変わっても常に最適な加工条件を設定して加工できるワイヤ放電加工機を提供することにある。

本願発明は、加工プログラムの指令に基づいてワイヤ電極と被加工物を相対移動させて被加工物の加工を行うワイヤ放電加工機において、加工条件を記憶する加工条件記憶手段と、加工プログラムで指令された加工条件検索指令を解析し、該加工条件検索指令で指定された検索条件を取得する加工プログラム解析手段と、取得された検索条件に基づいて前記加工条件記憶手段から加工条件を検索する検索手段と、該検索手段で検索された加工条件に基づいて加工を行う加工実行手段とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工機であり、加工プログラムからの指令で加工条件を検索し実行加工条件を設定できるようにしたものである。とくに、加工条件記憶手段に記憶される加工条件を、一般的に使用されるワイヤ放電加工機を製造するメーカが予め設定登録したメーカ加工条件としている。

本発明は、加工プログラムの加工条件検索指令で加工条件を決定付ける要件を検索条件として指定し、該検索条件で加工条件記憶手段に記憶する加工条件を検索して、最適な加工条件を選択して実行加工条件として設定するようにしたから、放電加工の現場で、設定画面に検索条件を手動入力する必要がなく、製品完成までの効率をよくすることができる。また、加工条件を決定付ける要件である検索条件で加工条件を検索するものであるから、ワイヤ放電加工機の機械シリーズやタイプが変わっても、加工プログラムを作成しなおす必要がなく、そのまま加工プログラムが使用できるので効率的である。

本発明の概要説明図である。本発明の一実施形態の要部ブロック図である。同実施形態における加工条件設定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

本発明は、予め登録されている加工条件の中から、特にメーカ加工条件の中から、最適な１組の加工条件を自動的に選択設定できるようにしたものである。メーカ加工条件は、ワイヤ放電加工機を製造販売するメーカが該ワイヤ放電加工機の制御装置内にあらかじめ設定記憶させたものである。加工条件は前述したように、ワイヤ放電加工に使用されるワイヤ電極の太さ、被加工物であるワークの材質や厚さ、ワイヤ放電加工機へのワークの設置環境、所望する加工速度や仕上がり精度等の加工条件を決定付ける要件に対して最適な加工条件が決まる。そこで、ワイヤ電極の太さ、ワークの材質や厚さ等の加工条件を決定付ける要件に対応して、最適な加工条件がワイヤ放電加工機の制御装置内にメーカによって設定登録されている。そのため、この加工条件を決定付ける要件を加工条件検索情報とし、該加工条件検索情報を指定することによって対応する１組の加工条件を選択設定することができる。本発明は、この加工条件検索情報を加工プログラムで指定することによって、手動設定をなくし、機械のシリーズやタイプが異なっても、現在の機械に合わせた最適な加工条件を選択設定できるようにしたものである。

図１は、本発明の概要説明図である。ワイヤ放電加工機の制御装置内の記憶部３にはメーカ加工条件が記憶されている。加工プログラム１には加工条件を検索選択し設定する指令コードを設けられている。この指令コードはＮＣプログラムに使用されるＧコードやＭコードで構成し、加工条件検索指令は、次のような構成となる。
Ｇ１００ＡｘｘＢｘｘＣｘｘＤｘｘＥｘｘ・・・・
引数のＡｘｘ，Ｂｘｘ・・・・は、加工条件を検索して登録するためのデータであり、加工条件を決定付ける要件の情報で構成される検索条件である。
例えば、
Ａ；ワイヤ径
Ｂ；ワーク材質
Ｃ；ワーク厚さ
Ｄ；加工回数
Ｅ；加工製品がオス型かメス型かの指定
Ｆ；面粗さ
Ｇ；加工形状精度
である。

加工プログラム１から加工条件検索指令(Ｇ１００ＡｘｘＢｘｘＣｘｘＤｘｘＥｘｘ・・・)が読み込まれると、該指令を解析し引数Ａ、Ｂ、Ｃ、・・で指令された検索条件２を登録し、該登録された検索条件でメーカ加工条件を検索し、１組の加工条件を呼び出し、加工実行部４に実行する加工条件として設定する。この設定された加工条件でワイヤ放電加工機は加工を実施する。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図２は本発明の一実施形態の要部ブロック図で、ワイヤ放電加工機の制御装置を中心に記載している。符号１０は、ワイヤ放電加工機を制御する制御装置で本実施形態では数値制御装置で構成されている。該数値制御装置１０には、プロセッサ（ＣＰＵ）１１と該プロセッサ１１にバス１８で結合されている、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ等からなるメモリ１２、表示器１３、キーボード等の入力手段１４、ＮＣプログラムの加工プログラム等を外部記憶媒体から入力又は出力するインターフェース１５、各軸制御手段１６、入出力回路１７等で構成されている。加工プログラム(ＮＣプログラム)はインターフェース１５を介して読み込まれメモリ１２に格納され、該メモリに格納された加工プログラムをＣＰＵ１１は実行する。

軸制御手段１６は、ワークが載置されるテーブルを直交するＸ，Ｙ軸方向に駆動するＸ軸、Ｙ軸、上ガイドを該Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向に移動させるＺ軸、テーパ加工のための直交するＵ軸、Ｖ軸をそれぞれ駆動する各モータを制御するもので、各軸の位置、速度、電流のフィードバック制御手段等を備える。この各軸制御手段１６には、各軸のサーボアンプ２１を介して各軸サーボモータ２５が接続されている。なお各サーボモータには位置・速度検出器が取り付けられ、位置、速度をそれぞれの軸制御回路にフィードバックするように構成されているが、この図２では省略している。

又、入出力回路１７には、ワイヤ放電加工機のワイヤとワーク間に電圧を印加して放電を生じせしめるための電源回路２２、ワークの加工開始孔である挿通孔にワイヤ電極を挿通させるための自動結線装置２３、ワイヤ電極を供給するワイヤ電極供給装置２４、さらには、その他の周辺機器に接続されている。

この数値制御装置１０のメモリ１２には、加工条件を決定付ける要件を加工条件の検索情報として、該検索情報に対応して最適な加工条件がメーカ加工条件として設定登録されている。

上述したワイヤ放電加工機の構成は、従来から公知のワイヤ放電加工機の構成と変わりはない。本発明は、予め設定登録されている加工条件を加工プログラムで指定して自動的に設定できる機能を付加したものである。

図３は、加工プログラムから加工条件検索指令が読み込まれたとき、ＣＰＵ１１が実施する加工条件設定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
加工プログラムから加工条件検索指令(Ｇ１００ＡｘｘＢｘｘＣｘｘＤｘｘＥｘｘ・・・・ )が読み込まれると、該指令を解析し（ステップＳ１）、該指令の引数Ａ、Ｂ、Ｃ、・・で指令された検索条件（ワイヤ径、ワーク材質、ワーク厚さ、加工回数、オス型かメス型か、面粗さ、加工形状精度）を読み出し設定し（ステップＳ２）、この検索条件でメモリ１２に設定記憶されているメーカ加工条件を検索し（ステップＳ３）、検索条件に合致した１組の加工条件を読み出し、実行加工条件として設定し（ステップＳ４）、この加工条件設定処理を終了する。その後ワイヤ放電加工機は、この実行加工条件で加工を行う。

以上のように、加工条件を検索し設定するための情報を加工プログラムで設定して、加工条件を検索するようにしたから、表示画面を利用して加工条件検索のための情報を加工毎に手動入力する必要がないので、製品完成までの効率がよくなる。また、加工条件を決定付ける要件を加工条件の検索条件として加工プログラムで指定し、該検索条件を基にして加工条件を検索するから、ワイヤ放電加工機のシリーズやタイプが変わっても、最適な加工条件を設定し加工することができる。

なお、この実施形態では、記憶部には一般的に用いられているメーカ加工条件を記憶し、該メーカ加工条件を検索し、その中から１組の加工条件を実行する加工条件として選択設定するようにしたが、ユーザ等がメーカ加工条件に新たな加工条件を付加するような場合は、検索した際、２組以上の加工条件が検索されることになるが、このときは最新の加工条件を選択し実行加工条件として設定するようにすればよい。また、メーカ加工条件を用いることなく、独自の加工条件を用いるような場合は、加工条件を決定付ける要件（検索条件）に合わせて１組の加工条件を記憶させることによって、本発明は適用できるものである。

１加工プログラム
２検索条件
３記憶部
４加工実行部
１０数値制御装置

Claims

加工プログラムの指令に基づいてワイヤ電極と被加工物を相対移動させて被加工物の加工を行うワイヤ放電加工機において、
加工条件を記憶する加工条件記憶手段と、
加工プログラムで指令された加工条件検索指令を解析し、該加工条件検索指令で指定された検索条件を取得する加工プログラム解析手段と、
取得された検索条件に基づいて前記加工条件記憶手段から加工条件を検索する検索手段と、
該検索手段で検索された加工条件に基づいて加工を行う加工実行手段と、
を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機。
前記加工条件記憶手段に記憶される加工条件は、ワイヤ放電加工機を製造するメーカが予め設定登録したメーカ加工条件である請求項１に記載のワイヤ放電加工機。