JP7010872B2 - ワイヤ放電加工機および端面位置決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工対象物の端面の位置を決定するワイヤ放電加工機および端面位置決定方法に関する。

下記に示す特許文献１に記載されているように、ワイヤ放電加工機において、位置決めを行うために、ワイヤ電極を加工対象物に接近させてゆき、両者が電気的に接触したことを検知することにより加工対象物の端面の位置を求めている。

特許第３３９０６５２号公報

しかしながら、加工対象物にワイヤ電極を接近させているときにワイヤ電極が振動していると、加工対象物の端面の位置を適切に決定できない。よって、高い精度で位置決めをすることができないという問題があった。

そこで、本発明は、加工対象物の端面の位置を高い精度で決定することができるワイヤ放電加工機および端面位置決定方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、加工対象物に向けてワイヤ電極を相対移動させることで、前記加工対象物の端面の位置を決定するワイヤ放電加工機であって、前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御部と、前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間の電圧を検出する電圧検出部と、所定時間当たりに前記印加電圧制御部が印加した前記パルス電圧の数に対して、前記電圧検出部によって検出された前記パルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出部と、前記パルス発生割合に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する端面位置決定部と、前記加工対象物の上方側で、前記ワイヤ電極を支持する上ワイヤガイドと、前記加工対象物の下方側で、前記ワイヤ電極を支持する下ワイヤガイドと、前記加工対象物を支持するテーブルに向けて前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドを移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させる位置変位駆動部と、を備え、前記パルス発生割合算出部は、前記停止の状態で前記パルス発生割合を算出する。

本発明の第２の態様は、加工対象物に向けてワイヤ電極を相対移動させることで、前記加工対象物の端面の位置を決定するワイヤ放電加工機の端面位置決定方法であって、前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御ステップと、前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間の電圧を検出する電圧検出ステップと、所定時間当たりに前記印加電圧制御ステップが印加した前記パルス電圧の数に対して、前記電圧検出ステップによって検出された前記パルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出ステップと、前記パルス発生割合に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する端面位置決定ステップと、前記加工対象物を支持するテーブルに向けて、前記加工対象物の上方側で前記ワイヤ電極を支持する上ワイヤガイド、および前記加工対象物の下方側で前記ワイヤ電極を支持する下ワイヤガイドを、移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させる位置変位駆動ステップと、を含み、前記パルス発生割合算出ステップは、前記停止の状態で前記パルス発生割合を算出する。

本発明によれば、加工対象物の端面の位置を高い精度で決定することができる。

実施の形態におけるワイヤ放電加工機の概略構成図である。 図２Ａは、「開放」状態におけるワイヤ電極の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。図２Ｂは、「端面付近」状態におけるワイヤ電極の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。図２Ｃは、「短絡」状態におけるワイヤ電極の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。 ステップ送りにおけるワイヤ電極の加工対象物に対する相対位置の変化および相対位置に対応するパルス発生割合を示した図である。 実施の形態におけるステップ送りによる端面位置決定方法を説明するフローチャートである。 変形例１においてパルス発生割合を近似関数で近似する様子を示す図である。 変形例２における加工対象物の端面の位置を決定する方法を説明する図である。

本発明に係るワイヤ放電加工機および端面位置決定方法について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［実施の形態］
図１は、実施の形態におけるワイヤ放電加工機１０の概略構成図である。ワイヤ放電加工機１０は、加工プログラムに従ってテーブル１２に支持された加工対象物Ｗに対してワイヤ電極１４を相対移動させつつ、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとで形成される極間に電圧を印加して放電をさせることで、加工対象物Ｗを放電加工する。

以下に説明するように、本実施の形態のワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１４を走行方向に走行させつつ、走行方向と交差する平面上で加工対象物Ｗに向けてワイヤ電極１４を相対移動させることで、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する。

ワイヤ放電加工機１０は、加工対象物Ｗの上方側（＋Ｚ方向側）で、ワイヤ電極１４を支持する上ワイヤガイド１６ａと、加工対象物Ｗの下方側（－Ｚ方向側）で、ワイヤ電極１４を支持する下ワイヤガイド１６ｂと、位置変位駆動部２０と、走行駆動部２２と、電圧検出部２４と、加工電源２６と、数値制御装置３０と、を有している。以下では、上ワイヤガイド１６ａおよび下ワイヤガイド１６ｂをまとめて上下ワイヤガイド１６と呼ぶ。図１に示したＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交している。－Ｚ方向が重力方向になっている。

位置変位駆動部２０は、加工対象物Ｗを支持するテーブル１２に対して上下ワイヤガイド１６を相対移動させる。位置変位駆動部２０は、加工対象物Ｗに対してワイヤ電極１４をＸ方向およびＹ方向に相対移動させるために上下ワイヤガイド１６を駆動する。

位置変位駆動部２０は、モータ（図示せず）、モータの回転位置を検出するエンコーダ（図示せず）、および駆動伝達機構（図示せず）を備える。モータは、上下ワイヤガイド１６のそれぞれをＸ方向およびＹ方向に動かすためにそれぞれ設けられている。駆動伝達機構は、Ｘ方向用およびＹ方向用のモータのそれぞれの回転運動を上下ワイヤガイド１６のＸ方向およびＹ方向の直線運動に変換するためのボールねじおよびナットなどにより構成される。なお、本実施の形態においては、上ワイヤガイド１６ａおよび下ワイヤガイド１６ｂはＸ方向およびＹ方向における位置が同一になるように動かされる。そして、加工対象物Ｗの端面の位置を決定するための相対移動の方向をＸ方向とする。

なお、加工対象物Ｗを支持するテーブル１２に対して上下ワイヤガイド１６を相対移動させることができればよいので、位置変位駆動部２０は、上下ワイヤガイド１６の代りにテーブル１２を駆動してもよい。また、位置変位駆動部２０は、上下ワイヤガイド１６およびテーブル１２の両方を駆動してもよい。

走行駆動部２２は、ワイヤ電極１４を送り出すローラ（図示せず）およびローラを駆動するモータ（図示せず）を有しており、ワイヤボビン（図示せず）から予め定められた速度でワイヤ電極１４を送り出して、ワイヤ電極１４を上ワイヤガイド１６ａと下ワイヤガイド１６ｂとの間を走行させる。すなわち、走行駆動部２２は、上ワイヤガイド１６ａから下ワイヤガイド１６ｂに向けて走行方向である－Ｚ方向にワイヤ電極１４を走行させる。

加工電源２６は、ワイヤ電極１４およびテーブル１２に接続されており、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間にパルス電圧を供給する。本実施の形態においてワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間に印加されるパルス電圧は、加工用のパルス電圧より小さい値の電圧であって、加工を生じさせないパルス電圧である。電圧検出部２４は、ワイヤ電極１４およびテーブル１２に接続されており、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間の電圧を検出する。

数値制御装置３０は、駆動制御部３２と、走行制御部３３と、印加電圧制御部３４と、パルス発生割合算出部３６と、端面位置決定部３８と、を備える。数値制御装置３０は、ＣＰＵなどのプロセッサとメモリとを有し、メモリに記憶されたプログラムを実行することで、本実施の形態の数値制御装置３０として機能する。端面位置決定部３８が本実施の形態の端面位置決定方法の全体の制御を行う。

駆動制御部３２は、位置変位駆動部２０のエンコーダからの位置情報に基づいてモータをフィードバック制御して、ワイヤ電極１４の走行方向と交差する平面（ＸＹ平面）上で加工対象物Ｗに向けてワイヤ電極１４を相対移動させる。具体的には、駆動制御部３２は、端面位置決定部３８からの指令信号に基づいて位置変位駆動部２０を制御して、テーブル１２に向けて上下ワイヤガイド１６を移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させる。ステップ送りとは、所定距離だけ移動する移動状態と予め定めた停止時間だけ停止する停止状態とを繰り返す動作である。

なお、ワイヤ電極１４は走行に伴い走行方向と垂直な方向に振動する。したがって、後述するパルス発生割合の算出精度を高めるため、ステップ送りにおける停止時間は走行中のワイヤ電極１４の振動周期以上の時間であることが望ましい。また、ワイヤ電極１４の振動の原因としては、ワイヤ電極１４の走行以外に、加工液との相互作用、外部からの振動なども考えられる。

走行制御部３３は、端面位置決定部３８からの指令信号に基づいて、走行駆動部２２にワイヤ電極１４を走行方向に走行させる。

印加電圧制御部３４は、端面位置決定部３８に制御され、加工電源２６を制御して、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間にパルス電圧を連続的に印加させる。

パルス発生割合算出部３６は、ワイヤ電極１４を走行方向に走行させた状態で、予め定めた所定時間当たりに印加電圧制御部３４がワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間に印加したパルス電圧の数に対して、電圧検出部２４によって検出されたパルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出する。パルス発生割合算出部３６は、ステップ送りが実行されている場合、端面位置決定部３８に制御されて、少なくとも停止時間にパルス発生割合を算出する。停止時間は上記所定時間以上である。なお、所定時間は走行中のワイヤ電極１４の振動周期以上の時間であることが望ましい。

端面位置決定部３８は、パルス発生割合算出部３６が算出したパルス発生割合に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する。

図２Ａ～図２Ｃは、加工対象物Ｗに対するワイヤ電極１４の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。図２Ａは、「開放」状態におけるワイヤ電極１４の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。図２Ｂは、「端面付近」状態におけるワイヤ電極１４の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。図２Ｃは、「短絡」状態におけるワイヤ電極１４の位置と位置に応じて検出されるパルス電圧の波形との関係を示した図である。

なお、本実施の形態においては、ワイヤ電極１４は走行方向の垂直方向に振動しているが、図２Ａ～図２Ｃでは、ワイヤ電極１４の上記振動の中心位置を示している。したがって、図２Ａ～図２Ｃにおける加工対象物Ｗに対するワイヤ電極１４の位置は上下ワイヤガイド１６の位置とみなしてよい。

図２Ａに示すように、ワイヤ電極１４が加工対象物Ｗから離れていて両者が電気的に開放された状態の場合は、ワイヤ電極１４が走行して走行方向と垂直な方向に振動した状態であってもワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの絶縁状態が保たれる。その結果、印加電圧制御部３４が連続的に印加したパルス電圧がそのまま電圧検出部２４により検出される。

図２Ｂに示すように、ワイヤ電極１４が加工対象物Ｗの端面付近に接近した状態の場合は、走行状態のワイヤ電極１４の振動によって、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの電気的な接触が不安定になる。その結果、印加電圧制御部３４が連続的に印加したパルス電圧の一部のパルス電圧が電圧検出部２４により検出され、電圧検出部２４によるパルス電圧の検出は間欠的になる。

図２Ｃに示すように、ワイヤ電極１４が加工対象物Ｗに完全に接触して両者が電気的に短絡された状態の場合は、印加電圧制御部３４が連続的に印加したパルス電圧は電圧検出部２４により全く検出されなくなる。

図３は、ステップ送りにおけるワイヤ電極１４の加工対象物Ｗに対する相対位置の変化および相対位置に対応するパルス発生割合を示した図である。本実施の形態では、加工対象物Ｗは固定しているとしているので、加工対象物Ｗに対するワイヤ電極１４の相対位置は、ワイヤ電極１４のＸ方向における位置になっている。図３に示したワイヤ電極１４は、ステップ送りの途中でテーブル１２に向けて上下ワイヤガイド１６が停止している状態でのワイヤ電極１４の振動の中心位置を示している。したがって、図３に示したワイヤ電極１４の位置は、上下ワイヤガイド１６の位置とみなしてよい。

図３に示したワイヤ電極１４の相対位置に対するパルス発生割合のグラフにおいて、縦軸はパルス発生割合であり、横軸は相対位置（μｍ）である。横軸の相対位置の値０（μｍ）が加工対象物Ｗの端面の位置を示し、正の方向が図１の＋Ｘ方向である。上記グラフにおいて、加工対象物Ｗに向けてワイヤ電極１４（上下ワイヤガイド１６）を移動させて相対位置の値が負から正になるにつれて、パルス発生割合は１００％から０％になるまで低下してゆく。

端面位置決定部３８は、駆動制御部３２に位置変位駆動部２０を制御させてステップ送りを行わせ、停止の状態におけるテーブル１２に対する上下ワイヤガイド１６の相対位置を駆動制御部３２から取得する。それと共に、端面位置決定部３８は、各停止の状態において、パルス発生割合算出部３６が算出したパルス発生割合を取得する。テーブル１２に対する加工対象物Ｗの位置のオフセットは予め分かっているので、上記したデータの取得により、端面位置決定部３８は、図３に示した、加工対象物Ｗに対するワイヤ電極１４の相対位置（上下ワイヤガイド１６の相対位置）とパルス発生割合の関係を取得することができる。

図３において、加工対象物Ｗにワイヤ電極１４（上下ワイヤガイド１６）を近づけて、相対位置の値を正の方向へ増加させていき、パルス発生割合が閾値以下になる最初の相対位置の値の点は点Ａである。端面位置決定部３８は、点Ａの相対位置に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する。ここでは、点Ａの相対位置が加工対象物Ｗの端面の位置であると決定して、その値を０（μｍ）にしてある。なお、パルス発生割合と閾値との比較で加工対象物Ｗの端面の位置を決定すればよいので、パルス発生割合が閾値以下になる直前の点の相対位置を加工対象物Ｗの端面の位置であると決定してもよい。

図４は、実施の形態におけるステップ送りによる端面位置決定方法を説明するフローチャートである。

まず、端面位置決定部３８からの指令信号に基づいて、走行制御部３３がワイヤ電極１４の走行方向（－Ｚ方向）への走行を開始させる（ステップＳ１）。

次に、印加電圧制御部３４は、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間にパルス電圧を連続的に印加することを開始する（ステップＳ２）。

そして、電圧検出部２４は、ワイヤ電極１４と加工対象物Ｗとの間のパルス電圧の検出を開始する（ステップＳ３）。

次に、駆動制御部３２は、走行方向と交差するＸＹ平面上で加工対象物Ｗに向けて所定距離だけ上下ワイヤガイド１６を移動させることにより、ワイヤ電極１４を移動させる（ステップＳ４）。

ステップＳ４の後、駆動制御部３２が上下ワイヤガイド１６の移動を停止時間の間停止して停止状態にする（ステップＳ５）。

そして、端面位置決定部３８からの指令信号に基づいて、パルス発生割合算出部３６は、停止状態で、所定時間当たりに印加電圧制御部３４が印加したパルス電圧の数に対して、電圧検出部２４によって検出されたパルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出する（ステップＳ６）。

ステップＳ６の後、端面位置決定部３８は、ステップＳ６でパルス発生割合算出部３６によって算出されたパルス発生割合が閾値以下になったか否かを判定する（ステップＳ７）。パルス発生割合が閾値より大きい場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ４に戻る。パルス発生割合が閾値以下の場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８に進む。

そして、端面位置決定部３８は、パルス発生割合が閾値以下になった場合の加工対象物Ｗ（テーブル１２）に対するワイヤ電極１４（上下ワイヤガイド１６）の相対位置に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する（ステップＳ８）。

以上説明したように、ワイヤ放電加工機１０によれば、パルス発生割合に基づいて、前記加工対象物Ｗの端面の位置を決定している。したがって、ワイヤ電極１４が振動した状態で加工対象物Ｗの端面に接近して加工対象物Ｗとの電気的な接触が不安定になったとしても、加工対象物Ｗの端面の位置を高い精度で決定することができる。

また、テーブル１２に向けて上下ワイヤガイド１６をステップ送りで相対移動させ、停止させた状態でパルス発生割合を算出することにより、パルス発生割合の算出精度を高めることができる。そして、停止の状態を走行中のワイヤ電極１４の振動周期以上の時間維持してパルス発生割合を統計的な精度を高めて算出することにより、加工対象物Ｗの端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

また、図４のフローチャートでは、ステップ送りの移動状態においても、印加電圧制御部３４がパルス電圧を連続的に印加するとして説明した。しかし、ステップ送りの移動状態においては、印加電圧制御部３４がパルス電圧を印加させず、停止の状態で停止時間中にパルス電圧を連続的に印加させて、パルス発生割合算出部３６にパルス発生割合を算出させるようにしてもかまわない。

なお、上記実施の形態においては、ワイヤ電極１４を走行方向（－Ｚ方向）に走行させつつ、パルス発生割合算出部３６がパルス発生割合を算出するとしたが、ワイヤ電極１４を走行させずに、パルス発生割合算出部３６がパルス発生割合を算出するようにしてもかまわない。

［変形例］
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。

（変形例１）
図５は、変形例１においてパルス発生割合を近似関数で近似する様子を示す図である。図５は、加工対象物Ｗ（テーブル１２）に対するワイヤ電極１４（上下ワイヤガイド１６）の相対位置とパルス発生割合の関係を示す。縦軸はパルス発生割合で、横軸は加工対象物Ｗに対するワイヤ電極１４の相対位置を示し、相対位置の値が＋の方向が図１の＋Ｘ方向になっている。端面位置決定部３８がステップ送りの停止状態で取得した各相対位置のパルス発生割合を示すデータを黒丸の点で示している。

上記実施の形態においては、端面位置決定部３８が停止状態で取得した有限個の相対位置に対するパルス発生割合のデータに基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定していたが、変形例１では、上記有限個のデータを近似関数で近似する。すなわち、図５に示すように、テーブル１２に対する上下ワイヤガイド１６の相対位置に対するパルス発生割合の関係を、相対位置を変数とする近似関数４０で近似する。

近似関数４０は、直線（一次関数）、曲線（二次以上の関数）、またはその他の関数でもよく、限定されない。また、近似精度を高めるために、パルス発生割合が第１設定値より小さくなる直前に取得されたデータである点Ｂ１からパルス発生割合が第２設定値より小さくなった直後に取得されたデータである点Ｂ２までのデータのみを用いて、最小二乗法などを用いて近似関数で近似してもよい。なお、第１設定値は以下で用いる閾値より大きな値に設定し、第２設定値は当該閾値より小さな値に設定しておく。

そして、近似関数４０の値が閾値となる相対位置Ｌ０に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する。例えば、端面位置決定部３８は、相対位置Ｌ０を加工対象物Ｗの端面の位置と決定する。端面位置決定部３８が取得した有限個のデータを近似関数４０で近似してから、閾値を用いて加工対象物Ｗの端面の位置を決定しているので、加工対象物Ｗの端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

（変形例２）
図６は、変形例２における加工対象物Ｗの端面の位置を決定する方法を説明する図である。上記実施の形態においては、端面位置決定部３８は、パルス発生割合と閾値との比較によって、加工対象物Ｗの端面の位置を決定していたが、ステップ送りの前後の停止の状態におけるパルス発生割合の差と当該ステップ送りによる相対位置の変化量との比を求めて、求められた比と、比に対する閾値との大小関係の比較に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定してもよい。

図６の、縦軸、横軸、および各相対位置のパルス発生割合を示すデータの黒丸の点は、図５と同じである。加工対象物Ｗに上下ワイヤガイド１６（ワイヤ電極１４）をステップ送りで近づけていき、停止状態で逐次取得されたパルス発生割合および相対位置のデータが点Ｃ１、・・・、Ｃ７である。端面位置決定部３８は、逐次取得された点Ｃ１、・・・、Ｃ７に対して、パルス発生割合の差Ｐ１２～Ｐ６７およびステップ送りによる相対位置の変化量Ｌ１２～Ｌ６７、そしてパルス発生割合の差と相対位置の変化量との比Ｒ１２～比Ｒ６７を逐次求めてゆく。比Ｒ１２～比Ｒ６７は隣接するデータ間を結んだ線分の傾きを示す。具体的には、Ｒ１２＝Ｐ１２／Ｌ１２、Ｒ２３＝Ｐ２３／Ｌ２３、・・・のように求める。なお、Ｐ１２～Ｐ６７は負の値で、Ｌ１２～Ｌ６７はステップ送りの所定距離であって正の値なので、比Ｒ１２～比Ｒ６７は負の値になる。以下に説明するように、端面位置決定部３８が加工対象物Ｗの端面の位置を決定した時点で、パルス発生割合および相対位置のデータの取得は終了する。

端面位置決定部３８は、逐次的に求めた比Ｒ１２、Ｒ２３、・・・と、比に対する閾値Ｒと大小関係を比較する。例えば、比Ｒ１２～Ｒ３４までは閾値Ｒより大きいが、比Ｒ４５が閾値Ｒより小さくなったら、大小関係が変化したので、比Ｒ４５の算出の基になったデータ点である点Ｃ４の相対位置の値Ｌ４または点Ｃ５の相対位置の値Ｌ５を加工対象物Ｗの端面の位置として決定する。なお、値Ｌ４と値Ｌ５と平均値、または任意の比で内分する値を加工対象物Ｗの端面の位置として決定してもよい。

なお、上記のように比を逐次的に算出して閾値Ｒを用いて端面の位置として決定するのではなく、比Ｒ１２～比Ｒ６７を全て取得しておいてから、取得された２つのデータ間の傾きを示す比Ｒ１２～比Ｒ６７の中で値が最小値になった位置の前後の点の相対位置の値を使用して加工対象物Ｗの端面の位置を決定するようにしてもかまわない。

（変形例３）
上記実施の形態においては、位置変位駆動部２０は、テーブル１２に向けて上下ワイヤガイド１６をステップ送りさせるとしたが、ステップ送りを行わず、極めてゆっくり軸送りを行い連続的に相対移動させてもよい。この場合、位置変位駆動部２０が連続的な相対移動を行いつつ、印加電圧制御部３４によるパルス電圧の連続的な印加と、電圧検出部２４によるパルス電圧の検出を実行して、所定時間毎にパルス発生割合算出部３６がパルス発生割合を算出する。そして、端面位置決定部３８は、算出されたパルス発生割合に基づいて、加工対象物Ｗの端面の位置を決定する。

（変形例４）
上記実施の形態および変形例１～３は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

（第１の発明）
ワイヤ放電加工機（１０）は、加工対象物（Ｗ）に向けてワイヤ電極（１４）を相対移動させることで、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定する。ワイヤ放電加工機（１０）は、ワイヤ電極（１４）と加工対象物（Ｗ）との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御部（３４）と、ワイヤ電極（１４）と加工対象物（Ｗ）との間の電圧を検出する電圧検出部（２４）と、所定時間当たりに印加電圧制御部（３４）が印加したパルス電圧の数に対して、電圧検出部（２４）によって検出されたパルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出部（３６）と、パルス発生割合に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定する端面位置決定部（３８）と、を備える。

これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を高い精度で決定することができる。

ワイヤ放電加工機（１０）は、加工対象物（Ｗ）の上方側で、ワイヤ電極（１４）を支持する上ワイヤガイド（１６ａ）と、加工対象物（Ｗ）の下方側で、ワイヤ電極（１４）を支持する下ワイヤガイド（１６ｂ）と、加工対象物（Ｗ）を支持するテーブル（１２）に対して上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）を相対移動させる位置変位駆動部（２０）と、を備えてもよい。

位置変位駆動部（２０）は、テーブル（１２）に向けて上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）を移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させてもよい。パルス発生割合算出部（３６）は、停止の状態でパルス発生割合を算出してもよい。これにより、パルス発生割合の算出精度を高めることができる。

位置変位駆動部（２０）は、停止の状態を走行中のワイヤ電極（１４）の振動周期以上の時間維持してもよい。これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

端面位置決定部（３８）は、パルス発生割合が閾値以下になった場合のテーブル（１２）に対する上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）の相対位置に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。

端面位置決定部（３８）は、テーブル（１２）に対する上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）の相対位置に対するパルス発生割合の関係を、相対位置を変数とする近似関数（４０）で近似し、近似関数（４０）の値が閾値となる相対位置に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

端面位置決定部（３８）は、ステップ送りの前後の停止の状態におけるパルス発生割合の差とステップ送りによる相対位置の変化量との比と、比に対する閾値との大小関係に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。

印加電圧制御部（３４）は、テーブル（１２）に向けて上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）が移動している場合はパルス電圧を印加させず、停止の状態でパルス電圧を連続的に印加させてもよい。

（第２の発明）
ワイヤ放電加工機（１０）の端面位置決定方法は、加工対象物（Ｗ）に向けてワイヤ電極（１４）を相対移動させることで、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定する。端面位置決定方法は、ワイヤ電極（１４）と加工対象物（Ｗ）との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御ステップと、ワイヤ電極（１４）と加工対象物（Ｗ）との間の電圧を検出する電圧検出ステップと、所定時間当たりに印加電圧制御ステップが印加したパルス電圧の数に対して、電圧検出ステップによって検出されたパルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出ステップと、パルス発生割合に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定する端面位置決定ステップと、を含む。

これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を高い精度で決定することができる。

ワイヤ放電加工機（１０）は、加工対象物（Ｗ）の上方側で、ワイヤ電極（１４）を支持する上ワイヤガイド（１６ａ）と、加工対象物（Ｗ）の下方側で、ワイヤ電極（１４）を支持する下ワイヤガイド（１６ｂ）と、を備えてもよい。端面位置決定方法は、加工対象物（Ｗ）を支持するテーブル（１２）に対して上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）を相対移動させる位置変位駆動ステップを含んでもよい。

位置変位駆動ステップは、テーブル（１２）に向けて上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）を移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させてもよい。パルス発生割合算出ステップは、停止の状態でパルス発生割合を算出してもよい。これにより、パルス発生割合の算出精度を高めることができる。

位置変位駆動ステップは、停止の状態を走行中のワイヤ電極（１４）の振動周期以上の時間維持してもよい。これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

端面位置決定ステップは、パルス発生割合が閾値以下になった場合のテーブル（１２）に対する上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）の相対位置に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。

端面位置決定ステップは、テーブル（１２）に対する上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）の相対位置に対するパルス発生割合の関係を、相対位置を変数とする近似関数（４０）で近似し、近似関数（４０）の値が閾値となる相対位置に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。これにより、加工対象物（Ｗ）の端面の位置をさらに高い精度で決定することができる。

端面位置決定ステップは、ステップ送りの前後の停止の状態におけるパルス発生割合の差とステップ送りによる相対位置の変化量との比と、比に対する閾値との大小関係に基づいて、加工対象物（Ｗ）の端面の位置を決定してもよい。

印加電圧制御ステップは、テーブル（１２）に向けて上ワイヤガイド（１６ａ）および下ワイヤガイド（１６ｂ）が移動している場合はパルス電圧を印加させず、停止の状態でパルス電圧を連続的に印加させてもよい。

１０…ワイヤ放電加工機 １２…テーブル
１４…ワイヤ電極 １６…上下ワイヤガイド
１６ａ…上ワイヤガイド １６ｂ…下ワイヤガイド
２０…位置変位駆動部 ２２…走行駆動部
２４…電圧検出部 ２６…加工電源
３０…数値制御装置 ３２…駆動制御部
３３…走行制御部 ３４…印加電圧制御部
３６…パルス発生割合算出部 ３８…端面位置決定部
４０…近似関数

Claims (12)

1. 加工対象物に向けてワイヤ電極を相対移動させることで、前記加工対象物の端面の位置を決定するワイヤ放電加工機であって、
   前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御部と、
   前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間の電圧を検出する電圧検出部と、
   所定時間当たりに前記印加電圧制御部が印加した前記パルス電圧の数に対して、前記電圧検出部によって検出された前記パルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出部と、
   前記パルス発生割合に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する端面位置決定部と、
   前記加工対象物の上方側で、前記ワイヤ電極を支持する上ワイヤガイドと、
   前記加工対象物の下方側で、前記ワイヤ電極を支持する下ワイヤガイドと、
   前記加工対象物を支持するテーブルに向けて前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドを移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させる位置変位駆動部と、
   を備え、
   前記パルス発生割合算出部は、前記停止の状態で前記パルス発生割合を算出する、ワイヤ放電加工機。
2. 請求項１に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記位置変位駆動部は、前記停止の状態を走行中の前記ワイヤ電極の振動周期以上の時間維持する、ワイヤ放電加工機。
3. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記端面位置決定部は、前記パルス発生割合が閾値以下になった場合の前記テーブルに対する前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドの相対位置に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、ワイヤ放電加工機。
4. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記端面位置決定部は、前記テーブルに対する前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドの相対位置に対する前記パルス発生割合の関係を、前記相対位置を変数とする近似関数で近似し、前記近似関数の値が閾値となる前記相対位置に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、ワイヤ放電加工機。
5. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記端面位置決定部は、前記ステップ送りの前後の前記停止の状態における前記パルス発生割合の差と前記ステップ送りによる相対位置の変化量との比と、前記比に対する閾値との大小関係に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、ワイヤ放電加工機。
6. 請求項１または２に記載のワイヤ放電加工機であって、
   前記印加電圧制御部は、前記テーブルに向けて前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドが移動している場合は前記パルス電圧を印加させず、前記停止の状態で前記パルス電圧を連続的に印加させる、ワイヤ放電加工機。
7. 加工対象物に向けてワイヤ電極を相対移動させることで、前記加工対象物の端面の位置を決定するワイヤ放電加工機の端面位置決定方法であって、
   前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間にパルス電圧を連続的に印加させる印加電圧制御ステップと、
   前記ワイヤ電極と前記加工対象物との間の電圧を検出する電圧検出ステップと、
   所定時間当たりに前記印加電圧制御ステップが印加した前記パルス電圧の数に対して、前記電圧検出ステップによって検出された前記パルス電圧の数の割合であるパルス発生割合を算出するパルス発生割合算出ステップと、
   前記パルス発生割合に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する端面位置決定ステップと、
   前記加工対象物を支持するテーブルに向けて、前記加工対象物の上方側で前記ワイヤ電極を支持する上ワイヤガイド、および前記加工対象物の下方側で前記ワイヤ電極を支持する下ワイヤガイドを、移動と停止とを繰り返すステップ送りで相対移動させる位置変位駆動ステップと、を含み、
   前記パルス発生割合算出ステップは、前記停止の状態で前記パルス発生割合を算出する、端面位置決定方法。
8. 請求項７に記載の端面位置決定方法であって、
   前記位置変位駆動ステップは、前記停止の状態を走行中の前記ワイヤ電極の振動周期以上の時間維持する、端面位置決定方法。
9. 請求項７または８に記載の端面位置決定方法であって、
   前記端面位置決定ステップは、前記パルス発生割合が閾値以下になった場合の前記テーブルに対する前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドの相対位置に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、端面位置決定方法。
10. 請求項７または８に記載の端面位置決定方法であって、
    前記端面位置決定ステップは、前記テーブルに対する前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドの相対位置に対する前記パルス発生割合の関係を、前記相対位置を変数とする近似関数で近似し、前記近似関数の値が閾値となる前記相対位置に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、端面位置決定方法。
11. 請求項７または８に記載の端面位置決定方法であって、
    前記端面位置決定ステップは、前記ステップ送りの前後の前記停止の状態における前記パルス発生割合の差と前記ステップ送りによる相対位置の変化量との比と、前記比に対する閾値との大小関係に基づいて、前記加工対象物の端面の位置を決定する、端面位置決定方法。
12. 請求項７または８に記載の端面位置決定方法であって、
    前記印加電圧制御ステップは、前記テーブルに向けて前記上ワイヤガイドおよび前記下ワイヤガイドが移動している場合は前記パルス電圧を印加させず、前記停止の状態で前記パルス電圧を連続的に印加させる、端面位置決定方法。
    
    

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