JPH0253527A - ワイヤ放電加工装置 - 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） この発明は例えば加工物の形状変更を図形処理するワイ
ヤ放電加工装置に関し、特にその工具オフセット経路に
関するものである。

（従来の技術） 第８図は従来のワイヤ放電加工装置の構成図であり、図
において・（１０）は被加工物（１２）を載置固定する
可動テーブル、（１４）は、Ｘ軸駆動用モータ、（１６
）、（２０）は摺動テーブル、（１８）はＹ軸駆動用モ
ータであり、（２２）はＮＣ装置である。（２４）は加
工用ワイヤ、（２Ｂ）はワイヤが巻かれているワイヤボ
ビンであり、（２８）、（３４）は加工用ワイヤ（２４
）と被加工物（１２）の間に電圧を印加するための給電
部、（３０）　（３２）は加工用ワイヤ（２４）を支え
るワイヤガイド、　（３６）はワイヤを巻き上げるため
のテンションローラ、（３８）は使用後のワイヤ（２４
）を回収するためのワイヤ巻取ローラである。

（４０）は給電部（２８）、（３４）に電圧を供給する
ための電源装置、（４２）は直流電源、（４４）はこの
直流電源をＯＮ、ＯＦＦするためのスイッチングトラン
ジスタ、　（４４）は充電用コンデンサ、（４８）は制
限抵抗、（５０）はスイッチングトランジスタのコント
ロールユニットである。（５２）は加工液装置、（５４
）は加工物と加工用ワイヤとの間に放電用媒体とじて供
給される加工液（５６）は加工液を溜める加工槽、（５
８）は加工液を濾過するフィルター　（６ｏ）は加工液
を汲み出すポンプである。

従来のワイヤ放電加工装置は上記のように構成され、加
工物（１２）は可動テーブル（１０）に固定されており
、この可動テーブル（１ｏ）はＹ軸駆動用モータ（１８
）によってＹ軸方向に、Ｘ軸駆動用モータ（１４）によ
ってＸ軸方向にそれぞれＮＣ装置（２２）により制御さ
れる。また加工用ワイヤ（２４）は給電部（２８）　、
　（３４）を介して電源装置（４ｏ）内のスイッチング
トランジスタ（４４）及びそのコントロールユニッｈ　
（５０）とにより直流電源（４２）の電圧Ｖが充電用コ
ンデンサ（４６）を介して印加される。一方加工液装置
（５２）内のフィルタ（５８）によって濾過された加工
液ポンプ（６０）によって汲み出され、加工物（１２）
と加工用ワイヤ（２４）間に放電用媒体として供給され
る。そして、加工用ワイヤ（２４）と加工物（１２）と
の間で放電が行われＮＣ装置（２２）の指令どうり加工
できる。

第４図は第８図のＮＣ装置（２２）におけるワイヤ放電
加工装置の図形処理演算動作の概念図である。

図において、（１）は加工データを入力する入力手段、
（２）は加ニブログラム、入力情報を記憶する記憶手段
、（３）は加工データを演算する演算手段（４）は直線
補間する補間演算手段、（５）はモータを駆動するモー
タ駆動部である。

基本図形の組み合わせからなる加工形状を多少歪ませて
加工する場合、第４図に示す様に、加工データが人力手
段（１）に入ると記憶手段（２）に格納されている基本
図形を呼び出し、演算手段（３）に渡す。変形倍率、工
具オフセット値は、入力手段（１）から演算手段（３）
に渡すことにより、変形倍率に依存することによって、
演算をする。そして、補間手段（４）により直線補間さ
せ、モータ駆動部（５）により実際の駆動パルスに置き
換えられ、これにより描画加工するようになっている。

第５図は上記の演算手段（３）の補間用データ作成ルー
チンのフローチャートであり、ステップＳ５１で記憶手
段（３）に格納されている基本図形を呼び出し、ステッ
プＳ５２で工具オフセット値を付加して図形作成する。

ステップＳ５３で接線の算出しステップＳ５４で法線の
算出し、ステップＳ５５で法線と工具オフセット経路の
交わる座標を算出し、ステップ３５６で全ての座標が算
出されたかを判断する。全て算出してあれば、ステップ
Ｓ５７で変形倍率を掛けてステップ３５ｇの軸補間ルー
チンに渡し直線補間する。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来のワイヤ放電加工装置では、工具オフ
セット値が変形倍率に依存されるプログラムにされてい
るから、基本図形のデータに変形倍率を掛けた場合には
、基本図形の工具オフセット値を変形図形のχ軸、ｙ軸
に加算した後で変形倍率をかけ直線補間するため、工具
オフセット値を正確に付加することができないという問
題点があった。

例えば、第６図はχ軸、ｙ軸ともｒの円を加工する円の
加工図である。図において、円（，６０１）を加工する
場合の工具オフセット経路は、第５図のステップＳ５２
によって、工具オフセット値りを、（６０１）に加味し
た符号（Ｅｉ０２）で示す工具オフセット経路となる。

第７図は１円（６０１）のχ軸をａ。

ｙ軸をｂと変形して得られる楕円の加工図である。

第７図においては、第５図に示す様にステップＳ５２で
工具オフセット値りが付加されステップＳ５７で変形倍
率がかけられる。上記の内容を理論式を用いて説明する
。

第５図のステップＳ５１により第４図の人力手段（１）
で記憶手段（２）から、第６図に示す円（６０１）え２
　＋、２、．２ を呼び出し、ステップＳ５２により演算手段（３）で工
具オフセット値りを加味した図形作成処理して第６図の χ　＋ｙ　　＝　（ｒ＋ｈ）　２ で示される、円の工具オフセット経路（６０２）を得た
とすれば、ステップＳ５７により演算手段（３）で工具
オフセット値りを付加して変形倍率をがけるこれは、例
えば、変形倍率をａ、ｂとするとｙ　−±　ｂ／ａ　　
　［（ｒ　　十　ｈ）　　２−ｘ　　２　コ　１　／　
２であられされる楕円となる。ここで第７図に示す様に
、χ軸をａ　　ｚＹ軸をｂ　１とするとｂ−ｂｌ　＋ｈ ａｌａｌ＋ｈ と、あられされる。また、工具オフセット値りを付加し
て変形倍率をかけるので、上記に示す工具オフセット値
りを含む楕円は ｙ　−±　（ｂａｈ／ａｓｈ）　　［（ｒ＋ｈ）　　　
　−ｘ　　２　コ　ｌ／２であり、上記のａ、ｂの式よ
り ｙ−±（ｂ　　＋２ｈ　／　ａ　ｔ　”２ｈ）■ ×［（「・ｈ）２−χ２］１／２ となり、工具オフセット値りが２倍された変形倍率とな
る楕円の工具オフセット経路（７０２）となり、ステッ
プ３５８により補間演算手段（４）で直線補間される。

次にステップＳ５９でモータ駆動部に渡されモータを駆
動させる。

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、加工形状を変形して図形処理しても工具オフセッ
ト値が変形倍率に依存して変更されないようにして、正
確な工具オフセット経路が得られ、かつ、微妙な変形に
対応できるワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする
。

（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は、基本図形のデー
タが格納された記憶手段と、基本図形の指定、変形倍率
及び工具オフセット値を入力する入力手段と、記憶手段
の指定された基本図形のデータ及び、変形図形を演算す
る第１の演算手段と第１の演算手段で得られた変形図形
に工具オフセット値を付加して変形図形の工具オフセッ
ト経路を演算する第２の演算手段とで補間用データ作成
ルーチンを作成する時に変形図形の工具オフセット、経
路を補間演算して軸移動量を求める補間演算手段を備え
たものである。

（作用） この発明においては、第１の演算手段は、基本図形及び
変形倍率に基づいて変形図形を演算し、第２の演算手段
は変形図形に工具オフセット値を付加して工具オフセッ
ト経路を演算する。そして、補間演算手段は工具オフセ
ット経路を補間演算して軸移動量を求める。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す図であり、（１）、
（２）、（４）　、（５）は上記従来装置と全く同一の
ものである。（８）は入力手段と記憶手段から得られる
データにより変形図形にする第１の演算手段（６）であ
り、（７）は第１の演算手段（６）により変形された変
形図形に工具オフセット値を加味した工具オフセット経
路を演算する第２の演算手段（７）であり、ここで得ら
れた工具オフセット経路は補間演算手段（４）により直
線補間された後モータ駆動部（５）へ供給される構成に
なっている。

従って、補間用データ作成ルーチンは第２図のフローチ
ャートに示す様に、人力手段（１）のデータに基づいて
基本図形のデータを記憶手段（２）から呼び出す（ステ
ップ５２１）。このデータを第１の演算手・段（６）に
供給して変形倍率をかけ図形作成処理させる（ステップ
５２２）。ここで得られた変形図形を第２の演算手段（
７）に供給して変形図形の接線を算出させる（ステップ
５２３）。次に、この接線を基に第２の演算手段（７）
に法線の算出をさせる（ステップ５２４）。第１の演算
手段（６）より供給された変形図形に工具オフセット値
を付加して第２の演算手段（７）に図形作成処理させる
（ステップ５２５）。

上記のステップＳ２４とステップＳ２５で得られたデー
タを基に第２の演算手段（７）によりで工具オフセット
経路の座標位置を算出させる（ステップ８２６）。

以上の演算動作ステップ３２３〜３２Ｇを全ての座標に
ついて行う（ステップ５２７）。これにより得らる座標
を補間演算手段（４）に供給して直線補間させる（ステ
ップ８２８）。

このデータをモータ駆動部（５）に供給してから駆動用
のパルスにしてモータ駆動する（ステップ５上記の第２
図のフローチャートの理論を、第３図の理論説明図に基
づいて説明する。

第２図のステップＳ２１により呼び出される基本図形（
３０１）の式が ｘ２　＋、２、．２ であられされる円とすれば、基本図形（３０１）に変形
倍率ａ　　Ｓｂ　　をかけることにより得られる変形図
形（３０２）は楕円図形であり、この式は２　　　　　
＋ｙ２／ｂ χ　／・　２　　　　　、２　、１ であり、この変形図形（３０２）でしめす点Ｐ。（ｘ。

、Ｙｏ）の接線はステップＳ２３で次式の通り求められ
る。

Ｘ　　χ／ａ　　　　　＋Ｙ　　　ｙ／ｂ　　　　−１
同様に、Ｐ　　（Ｘ　　、Ｙｌ）の接線はＸχ／ａ　＋
ｙ　ｙ／ｂす １　　　　　　　１　　　　　　　１　　　　　　　　
ｉである。これよりＰ、Ｐｌの法線はステップＳ２４で
次式の通り求められる。

ｙ−Ｙ　　−−１／ｍ　　Ｘ　（χ−Ｘｏ）ｙ　　Ｙ　
　＝　　１　／　ｍ　　Ｘ（Ｚ　　Ｘ　ｓ　）−−−　
（３０Ｂ） ここでｍ、ｍｌは ｍ　　−Ｘ　　ｂ　　　／　Ｙ　ｏ　ａ　ｔＯＯｆ ｍ　　＝−Ｘ　　ｂ　　　／Ｙｌａ。

である。

また、工具オフセット値を加味した楕円図形の工具オフ
セット径路（３０３）はワイヤの半径をｈとするとステ
ップＳ２５により次式の通り求められる。

χ　／　（ａｔ　＋１１　） ＋　ｙ　　／　（ｂ１＋　ｈ）　　−１−−−（ａｏｅ
） この式を下記の様にすると ｙ−±（ｂ＋ｈ）／（ａｌ＋ｈ） ×［（「・ｈ）２−χ２］１／２ 上記の（３０５）　、　（３０６）、　（３０７）式よ
り工具オフセット経路（３０３）の点、Ｑ　　、Ｑ　　
・・・座標が求められる。

ロー 従って、変形倍率をかけた後で法線を算出して、工具オ
フセット値りを付加して変形図形の作成をした後に工具
オフセット経路の座標を求めることで円から楕円にして
も工具オフセット値りが２倍にならない。

以上の様にして補間データ作成ルーチンで求められた座
標Ｑ　　、Ｑ　　・・・・・・は軸補間ルーチンに弓ロ
ー き渡されＱ　　、Ｑ　　・・・を始点、終点とし、直線
補間する（ステップ８２８）。このデータを基にモタ駆
動用のパルスにして、モータ駆動する（ステップ５２９
）。従って、工具オフセット値が変形倍率に依存せず工
具オフセット経路を正確に描画させることになる。

なお、上記実施例では工具オフセット経路を補間する際
、点と点を直線として捕間することを例示したが、この
発明ではそれに限定されるものではなく、輔補間ルーチ
ンにおいては上記座標間の直線をさらに微小に分割して
始点、終点を、補正しなからモータ駆動部で軸移動させ
ても良い。

ところで、上記の説明ではこの発明を円から楕円に利用
する場合について述べたが、その他、微妙な加工物の変
更にも利用できることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、基本図形に変形倍率を
掛けた後に工具オフセット値を加味した軌跡を求めるこ
とにより、座標を決定し、補間演算をするようにしたの
で、工具オフセット値が変形倍率に依存せずそのままの
値を保持し、精度の良い工具オフセット経路かえられる
という効果が得られている。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す機能概念図である。 第２図はこの発明の補間用データ作成ルーチンのフロー
チャート、第３図はこの発明の工具オフセット経路を求
める理論説明図、第４図は従来の一実施例を示す機能概
念図、第５図は従来の補間用データ作成ルーチンのフロ
ーチャート、第６図は円の加工図、第７図は楕円の加工
図、第８図はワイヤ放電加工装置の構成図 図において、（１）は入力手段、（２）は記憶手段り３
）は演算手段、（４）は補間演算手段、（５）はモタ駆
動分、（６）は第１の演算手段、（７）は第２の演算手
段、（１０）駆動テーブル、（１２）は被加工物、（１
４）はＸ軸駆動様モータ、（１８）はＹ軸加工様モータ
、（２２）はＮＣ装置、（３０１）は基本図形、（３０
２）は変形図形、（３０３）は変形図形の工具オフセッ
ト経路、（６０１，）は円、（８０２）は円の工具オフ
セット経路、（７０１）は楕円図形、（７０２）は楕円
図形の工具オフセラ ト経路である。 なお、 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直線又は円弧からなる基本図形のデータが格納さ
   れた記憶手段と、基本図形の指定、変形倍率及び工具オ
   フセット値を入力する入力手段と、記憶手段の指定され
   た基本図形のデータ及び、変形倍率に基づいて変形図形
   を演算する第１の演算手段と、第１の演算手段で得られ
   た変形図形に工具オフセット値を付加して変形図形の工
   具オフセット経路を演算する第２の演算手段と、変形図
   形の工具オフセット経路を補間演算して軸移動量を求め
   る補間演算手段とを備えたことを特徴とするワイヤ放電
   加工装置。