JPH02160424A - ワイヤ放電加工装置のワイヤ電極の位置補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はワイヤ放電加工装置のワイヤ電極の位置補正
方法、特に加工液圧に左右されずに高精度の加工ができ
るようにする位置補正方法に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は一般的なワイヤ放電加工装置を示す構成図、第
５図は同装置の加工液圧により変形した部分を示す構成
図である。なお、従来例に関連する先行技術として特開
昭８１−２９７０１９号公報に記載のものがある。

図において、（１）はベツド、（２）はベツド（１）上
に立設されたＬ字状のコラム、（３）はベツド（１）上
を走行自在な被加工物駆動テーブル、（４）は被加工物
駆動テーブル（３）上に固定された定盤、（５）は定盤
（４）に載置された被加工物、（８）はコラム（２）か
ら水平に張り出したアーム、（７）はア−ム（６）の先
端に設けられた下部ノズル、（８）は下部ノズル（７）
内に装着され、後述するワイヤ電極を案内位置決めする
下部ダイヤモンドダイス、（９）はコラム（２）の先端
部に垂下して設けられた上下動するｚ軸、（ｌＯ）は２
輪（９）の先端に設けられた水平方向に移動するノズル
駆動テーブル、（１１）はノズル駆動テーブル（１０）
に設けられ、被加工物（５）を挾んで下部ノズル（７）
の対称位置に配置された上部ノズル、（１２）は上部ノ
ズル（１１）内に装着され、ワイヤ電極を案内位置決め
する上部ダイヤモンドダイス、（１３）は被加工物駆動
テーブル（３）を駆動する第１テーブル駆動モータ、（
１４）はノズル駆動テーブル（１０）を駆動する第２テ
ーブル駆動モータ、（１５）はコラム（２）に設けられ
たワイヤボビン、（ｔｅ）はワイヤボビン（１５）に巻
き付けられているワイヤ電極（以下「ワイヤ」という）
、（１７）はコラム（２）に設けられ、ワイヤ（１Ｂ）
にテンションをかけるブレーキ装置、（１８）はコラム
（２）に設けられた上部ガイドローラ、（１９）はアー
ム（６）に設けられた下部ガイドローラ、（２０）はベ
ツド（１）に隣設させられたワイヤ回収箱、（２１）は
ワイヤ回収箱（２０）上に設けられた巻取ローラ、（２
２）は巻取ローラ（２１）を駆動するワイヤ巻取ローラ
、（２３）は被加工物・ノズル駆動テーブル（３）、（
１０）の駆動制御等を行う数値制御装置（以下ＮＣ装置
という）　、（２４）は上部及び下部ノズル（１１）、
（７）に加工液（２５）を供給する加工液供給装置であ
る。

このように構成されたワイヤ放電加工装置の動作につい
て説明する。

先ず、ワイヤボビン（１５）から巻き出されたワイヤ（
１６）は必要なテンションをかけるブレーキ装置（１７
）、上部ガイドローラ（１８）及び上部ノズル（１１）
を介して被加工物（５）の加工部に供給され、加工後は
下部ノズル（７）及び下部ガイドローラ（１９）を介し
て巻取ローラ（２１）によって巻き取られ、ワイヤ回収
箱（２０）に廃棄される。被加工物（５）の加工部にお
けるワイヤ（１６）は上部ノズル（１１）内の上部ダイ
ヤモンドダイス（１２）と下部ノズル（７）内の下部ダ
イヤモンドダイス（８）とにより案内されて位置決めさ
れ、加工エネルギーは図示されない加工電源よりワイヤ
（１６）と被加工物（５）との間に供給され、被加工物
（５）の放電加工が行われる。この放電加工中、加工液
供給装置（２４）より高圧の加工液（２５）が上部・下
部ノズル（１１）、（７）を介して被加工物（５）の加
工部に供給されている。このとき、上部・下部ノズル（
１１）、　（７）と被加工物（５）との間隙は０．０５
〜０．１關に管理されている。このように被加工物（５
）の加工部に加工液（２５）を供給するようにしている
のは、ワイヤ放電加工においては、空気中で放電すると
、ワイヤが切断して加工不能となるため、それを防止す
るには液中で放電することが必要となるからである。ま
た、近年高速加工が要求されるようになると、加工中の
ワイヤに加工液をより確実により十分に供給する必要が
あることから、加工液圧を高める傾向にある。

また、放電加工中、被加工物（５）の加工部に加工液（
２５）を供給するようにすると共にＮＣ装置（２３）よ
り第１テーブル駆動モータ（１３）に与えられる指令に
より、第１テーブル駆動モータ（１３）は作動して被加
工物駆動テーブル（３）は平面運動を行なう。その結果
、被加工物駆動テーブル（３）上の定盤（４）に取り付
けられた被加工物（５）はワイヤ（１Ｂ）との間に相対
運動を行い、所定形状に加工が行われる。なお、第４図
には被加工物駆動テーブル（３）を駆動するモータとし
て第１テーブル駆動モータ（１３）の１台のみが記載さ
れ、これと直角方向に被加工物駆動テーブル（３）を駆
動する他のモータは省略されている。また、被加工物（
５）にテーパ加工を行う際はＮＣ装置（２３）の指令に
より第２テーブル駆動モータ（１４）を駆動してノズル
駆動テーブル（１０）を平面運動させ、ワイヤ（１６）
を傾むける。なお、第４図ではノズル駆動テーブル（１
０）を駆動するモータとして第２テーブル駆動モータ（
１４）の１台のみが記載され、これと直角方向にノズル
駆動テーブル（１０）を駆動する他のモータは省略され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ このようにワイヤ放電加工装置では、加工液供給装置（
２４）より高圧の加工液（２５）が上部・下部ノズル（
１１）、（７）を介して定盤（４）上の被加工物（５）
の加工部に供給されるようにしているから、放電加工時
に加工液（２５）の液圧により、上部ノズル（１１）を
有するノズル駆動テーブル（１０）と下部ノズル（７）
を有するアーム（６）が撓わみ、上部・下部ノズル（１
１）、（７）内におけるワイヤ（１６）をガイドする上
部・下部ダイヤモンドダイス（１２）　、　（８）の位
置が第５図の破線で示すように上部ダイヤモンドダイス
（１２）はΔＸ　、Δ２　、下部ダイヤモンドダイス（
８）はΔＸ　、Δｚ２だけ変位する。このため、ワイヤ
（１Ｇ）は被加工物（５）に対して設定したテーバ角度
からずれるために形状精度が悪くなり、またワイヤ（１
６）と被加工物（５）の相対位置がずれるために位置精
度が悪くなって高精度の加工ができないという問題点が
あった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、加工液圧によるワイヤをガイドする上部ψ下部ダイ
ヤモンドダイスを有する上部・下部ノズルの位置ずれを
補正して高精度の加工ができるワイヤ放電加工装置のワ
イヤ電極の位置補正方法を得ることを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るワイヤ放電加工装置のワイヤ電極の位置
補正方法は、ワイヤ電極を案内位置決めする一対のノズ
ルを介して被加工物に加工液を供給する段階、加工液圧
による一対のノズルの水平方向及び垂直方向の変位量を
検出する段階、検出された変位量に基づき被加工物の位
置を移動させる被加工物駆動テーブルと一対のノズルの
一方のノズルの位置を移動させるノズル駆動テーブルの
補正移動量を演算により求める段階、演算により求めら
れた補正移動量に従って被加工物駆動テーブル及びノズ
ル駆動テーブルを補正移動させて被加工物に対するワイ
ヤ電極の位置を補正する段階を含んでなるようにしたも
のである。

［作　用］ この発明においては、被加工物の加工部に所定の液圧で
加工液を供給して放電加工を行った際に生じる一定方向
に送給されるワイヤ電極を案内位置決めする一対のノズ
ルの水平方向及び垂直方向の変位量を予め検出しておき
、検出された変位量に基づき被加工物の位置を移動させ
る被加工物駆動テーブルと一対のノズルの一方のノズル
の位置を移動させるノズル駆動テーブルの補正移動量を
演算で求め、演算により求められた補正移動量に従って
被加工物駆動テーブルとノズル駆動テーブルを補正移動
させて被加工物に対するワイヤ電極の位置を補正してい
るから１．放電加工を行う際にワイヤと被加工物との位
置関係が常に加ニブログラムによって設定されたとおり
に行うようにしている。

［実施例コ 第１図はこの発明方法が実施されるワイヤ放電加工装置
の加工部分を示す構成図、第２図は、この発明方法の補
正移動量の求め方を示す説明図である。図において、従
来のワイヤ放電加工装置と同一の構成は同一符号を付し
て構成の重複した説明を省略する。第１図の（３０ａ）
〜（３０ｄ）はいずれも電気マイクロメータである。（
３０ａ）は上部ノズル（１１）内に装着された上部ダイ
ヤモンドダイス（１２）の水平方向の変位量Δｘ１を検
出するものであり、（３０ｂ）は上部ダイヤモンドダイ
ス（１２）の垂直方向の変位量Δｚ１を検出するもので
あり、（３０ｃ）は下部ノズル（７）内に装着された下
部ダイヤモンドダイス（８）の水平方向の変位量Δｘ２
を検出するものであり、（３０ｄ）は下部ダイヤモンド
ダイス（８）の垂直方向の変位量Δｚ２を検出するもの
である。

第２図の（７ａ）　、　（８ａ）　、　（ｌｌａ）　、
　（１２ａ）は加工液による液圧をかける前の下部ノズ
ル、下部ダイヤモンドダイス、上部ノズル、上部ダイヤ
モンドダイスを示し、（７ｂ）　、　（８ｂ）　、　（
ｌｌｂ）　、　（１２ｂ）は加工液による液圧をかけた
後で位置がずれた下部ノズル、下部ダイヤモンドダイス
、上部ノズル、上部ダイヤモンドダイスを示し、（ｌｌ
ｃ）　、　（１２ｃ）は位置補正後の上部ノズル、上部
ダイヤモンドダイスを示している。（４０ａ）は加工液
による液圧がかからない時のワイヤ（１６）と被加工物
（５）の上面の交点を示し、（４０ｂ）は液圧がかかっ
た時に上部ダイヤモンドダイス（１２）が（１２ｃ）の
位置まできた時のワイヤ（１６）とと被加工物（５）の
上面との交点を示す。

次に、この発明方法について、第２図の説明図及び第３
図のフローチャートに基づいて説明する。

まず、加ニブログラムより被加工物（５）の厚さ、材質
等より加工条件を設定する（ステップ８１）。

次に、加工する状態に被加工物（５）を定盤（４）上に
固定し、上部ノズル（１０）と被加工物（５）との間隙
を所定の値にセットする。通常の加工を行う場合には放
電加工前に予め加工液を所定の液圧で加工時と同様に上
部ノズル（１１）及び下部ノズル（７）を介して被加工
物（５）の加工部に供給する。そうすると、従来例の第
５図に示すのと同様に上部ノズル（１１）の上部ダイヤ
モンドダイス（１２）と下部ノズル（７）の下部ダイヤ
モンドダイス（８）の位置がずれるので、その変位量を
各々の電気マイクロメータ（３０ａ）〜（３０ｄ）で第
１図に示すように検出する（ステップ８２）。電気マイ
クロメータ（３０ａ）〜（３０ｄ）が検出した上部ダイ
ヤモンドダイス（１２）の水平方向及び垂直方向の変位
量ΔＸ　、Δｚ１及び下部ダイヤモンドダイス（８）の
水平方向及び垂直方向の変位量ΔＸ　、Δｚ２の値をＮ
Ｃ装置内のメモリーに取り込む。

また、テーバ加工を行う場合には、第２図に示すように
下部ノズル（７）に対して上部ノズル（１１）が水平方
向にずれており、被加工物（５）の加工部に位置するワ
イヤ（５）が斜行してテーバ角度をもつように設定され
ている。そして、ががる設定状態で放電加工前に予め加
工液を所定の液圧で被加工物（５）の加工部に供給する
。そうすると、第２図に示すように下部ダイヤモンドダ
イス（８）は液圧をかける前の（８ａ）の位置から液圧
をがげた後の（８ｂ）の位置に移動し、上部ダイヤモン
ドダイス（１２）も液圧をかける前の（１２ａ）がら液
圧をかけた後の（１２ｂ）の位置に移動し、ワイヤ（１
Ｇ）のテーバ角度が変化してしまう。これら上部・下部
ダイヤモンドダイス（１２）　、　（８）の変位量を各
々の電気マイクロメータ（３０ａ）〜（３０ｄ）で検出
する（ステップＳ２）　、電気マイクロメータ＜３０ａ
）　〜（３０ｄ）が検出した上部ダイヤモンドダイス（
１２）の水平方向及び垂直方向の変位量ΔＸ　、Δｚ１
及び下部ダイヤモンドダイス（８）の水平方向及び垂直
方向の変位量ΔＸ　、Δｚ２の値をＮＣ装置内のメモリ
ーに取り込む。

次に、上部・下部ダイヤモンドダイス（１２）、（８）
の変位量に基づき上部・下部ダイヤモンドダイス（１２
）　、　（８）の補正移動量を演算する（ステップ９３
）。

この補正移動量の演算は次のようにして行われる。

被加工物（５）に加工液が供給されると、上述したよう
に上部・下部ダイヤモンドダイス（１２）、（８）が変
位してワイヤ（１６）のテーバ角度が変化するから加工
液を供給しながら放電加工を行う場合には、ワイヤ（Ｉ
Ｂ）が当初に設定されたテーバ角度を保つように放電加
工前にワイヤ（１６）のテーバ角度を補正しておく必要
がある。このワイヤ（１Ｂ）のテーバ角度の補正は上部
ダイヤモンドダイス（１２）の位置を第２図に示す（Ｌ
２ｂ）から（１２ｃ）に移動させれば良い。というのは
当初に設定されたワイヤ（１Ｇ）のテーバ角度と同じと
なるからである。そこで、ワイヤ（ＩＢ）のテーバ角度
の補正は上部ダイヤモンドダイス（１２）を水平方向に
移動させることによって行われ、上部ダイヤモンドダイ
ス（１２）の移動量が補正移動量Ｘ８となる。

この補正移動量ＸＢは次のようにして求めることができ
る。被加工物（５）の厚さ即ち上部ダイヤモンドダイス
（１２）の位置と下部ダイヤモンドダイス（８）の位置
間の垂直方向の距離をｇとし、加工液の供給がない時の
上部ダイヤモンドダイス（１２）の位置と下部ダイヤモ
ンドダイス（８）の位置間の水平距離をＸ　とすると下
記に示す式（１）の関係が成立する。

従って、上部ダイヤモンドダイス（１２）の補正移動量
ＸＢは次の式（２）として示される。

Ｘ　Ｂ””　Ｘｉ＋ΔＸ１＋Δｘ２ ここでゝΔｘｌ゛　ΔＸ　２　、ΔＺ　１ｒ　Δｚ２は
電気マイクロメータ（３０ａ）〜（３０ｄ）によって求
められ、４７　、Ｘ　ｌはいずれも加工条件として設定
された既知の値であり、いずれもＮＣ装置内のメモリに
記憶され、ＮＣ装置のＣＰＵによってＸＢを計算して求
めることができる。

そこで、補正移動量ＸＢだけ、上部ダイヤモンドダイス
（１２）を有する上部ノズル（１１）を取り付けている
ノズル駆動テーブル（３）を移動することによってワイ
ヤ（１６）のテーバ角度の補正が行われる。

次に、上述したワイヤ（１６）のテーバ角度の補正後は
ワイヤ（１６）と被加工物（５）の上面の交点はＸＡの
ずれ量だけずれを生じており、これがワイヤ（１Ｂ）と
被加工物（５）との相対誤差になる。

このずれ量ＸＡは、まず式（３）で表わすことができる
。

Ｘ　　−ΔＸ　　＋Δｚ　　　−ｔａｎ　　θ　　　　
−−−−−−（３）Ａ　　　　　　　２　　　　　　２ 下記に示す式（４）より求めることができる。

この式（４）の計算もＮＣ装置のＣＰＵによって行って
いる。

このずれ′Ｉ！ｋＸＡの補正は被加工物（５）を取り付
けている被加工物駆動テーブル（１ｏ）をずれｇｋＸＡ
分だけ補正移動量として移動させることによって行われ
る。

このように、被加工物駆動テーブル（３）とノズル駆動
テーブル（１０）とを位置指令によって移動させて補正
を行った後に、加ニブログラムに従って、被加工物（５
）の加工部に所定の液圧の加工液を供給しながらワイヤ
（１６）と被加工物（５）間に放電を発生させ、被加工
物駆動テーブル（３）を移動させて放電加工を行う（ス
テップ８４）。そして、放電加工が終了すればストップ
する（ステップＳ５）。

また、放電加工が−ブロックだけ終了し、次のブロック
で加工条件が異なれば、前述と同様な補正を行って次の
ブロックの放電加工が行われる。

また、上述した補正は被加工物（５）にテーバ加工を行
う場合についてのものとして説明しているが、被加工物
（５）に普通の加工を行う場合、即ち、ワイヤ（１６）
が垂直な場合も、この発明方法を適用できる。

なお、上記実施例では変位量を測定により求めたが、予
め変位量をメモリに取り込んでおき、加工条件により、
そのメモリー内の数値を演算して求めても同様の効果を
奏する。即ち、上部・下部ダイヤモンドダイス（１２＞
　、　（８）の水平方向及び垂直方向の変位量ΔＸ　、
ΔＸ　、Δ２　、Δｚ２は加工液の液圧、上部ダイヤモ
ンドダイス（１２）の位置即ち被加工物（５）の板厚に
より変位するものであり、予め複数の条件でこれらの値
ΔＸｉ〜Δｚ２を検出しておき、ＮＣ装置内のメモリー
に登録することにより、これらの複数のデータから任意
の加工液の液圧における、上部ダイヤモンドダイス（１
２）の位置での値を推測して求めることができる。即ち
、例えば加工液の液圧が高いときと低いときの変位量が
データとしてＮＣ装置内のメモリーに登録されていれば
、加工液の液圧がその中間のとき或いは、前述した高い
ときよりさらに高いときの変位量が推ＤＩにより求める
ことができ、それによって補正移動量を算出して補正を
行うことも可能となる。

［発明の効果コ この発明は以上説明したとおり、被加工物の加工部に所
定の液圧で加工液を供給して放電加工を行った際に生じ
る一定方向に送給される電極ワイヤを案内位置決めする
一対のノズルの水平方向及び垂直方向の変位量を予め検
出しておき、検出された変位量に基づき被加工物の位置
を移動させる被加工物駆動テーブルと一対のノズルの一
方のノズルの位置を移動させるノズル駆動テーブルの補
正移動量を演算で求め、演算により求められた補正移動
量に従って被加工物駆動テーブルとノズル駆動テーブル
を補正移動させて被加工物に対するワイヤ電極の位置を
補正しているので、放電加工を行なう際にワイヤと被加
工物との位置関係が常に加ニブログラムによって設定さ
れたとおりに行われ、高精度の加工ができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法が実施されるワイヤ放電加工装置
の加工部分を示す構成図、第２図はこの発明方法の補正
移動量の求め方を示す説明図、第３図はこの発明方法の
フローチャート、第４図は一般的なワイヤ放電加工装置
を示す構成図、第５図は同装置の加工液圧により変形し
た部分を示す構成図である。 図において、（３）は被加工物駆動テーブル、（５）は
被加工物、（７）は下部ノズル、（８）は下部ダイヤモ
ンドダイス、（１０）はノズル駆動テーブル、（１１）
は上部ノズル、（１２）は上部ダイヤモンドダイス、（
３０ａ）　、　（３０ｂ）　、　（３０ｃ）　、　（３
０ｄ）は電気マイクロメータ（変位検出器）である。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　佐々木　宗　治 第１図 算４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加工物をはさんで配置され、一定方向に送給されるワ
   イヤ電極を案内位置決めする一対のノズルを介して上記
   被加工物の加工部に加工液を供給する段階、 上記加工液の液圧による上記一対のノズルの水平方向及
   び垂直方向の変位量を検出する段階、検出された変位量
   に基づき上記被加工物の位置を移動させる被加工物駆動
   テーブルと上記一対のノズルの一方のノズルの位置を移
   動させるノズル駆動テーブルの補正移動量を演算により
   求める段階、 演算により求められた補正移動量に従って上記被加工物
   駆動テーブル及びノズル駆動テーブルを補正移動させて
   上記被加工物に対する上記ワイヤ電極の位置を補正する
   段階、 を含んでなるワイヤ放電加工装置のワイヤ電極の位置補
   正方法。