CN103302369A - 根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置。进行放电加工程序的程序段的读入和解析的结果，当判断为指示了由连续的第一、第二加工程序段构成的拐角部的加工路径修正指令时，以将第一加工程序段的终点、从该终点将第一加工程序段向加工的行进方向延长预定距离而生成的延长点、将第二加工程序段从起点删除预定距离而生成的开始点相连的方式来修正加工路径。然后，沿着该修正后的加工路径使线电极相对于被加工物相对移动。

Description

根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置
技术领域
本发明涉及根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置。
背景技术
在电火花线切割加工中，已知由于线电极和被加工物之间发生的放电排斥力或加工液的流动，在线电极中发生弯曲，具有拐角部的形状精度由于该弯曲而恶化的问题。图5表示对拐角部进行电火花线切割加工时的情形。线电极4由于该弯曲，在基于加工程序而生成的加工路径6内侧的用虚线表示的轨迹8上行进。由此，被加工物2比本来要求的形状过度地被加工，其结果，形状精度恶化。图5的符号10表示由于线电极的弯曲而被过度削除的部位。
为了改善该精度恶化，已经提出了控制拐角部的加工速度或加工能量，或者修正、变更拐角部的加工路径的电火花线切割机的加工方法或控制装置。当想要控制加工速度或加工能量来确保拐角部的形状精度时，存在加工时间延长等弊害，因此提出了各种对加工时间不造成很大影响的修正、变更加工路径的方式的加工方法或控制装置。
首先，一般所考虑的是在通过变更加工程序来变更拐角部的加工路径的方法中，如图6所示那样变更加工路径，线电极在本来的加工路径外侧行进的加工方法。图6的符号12表示变更后的加工路径。当进行图7的实线那样的形状的加工时，为了在拐角部成为虚线那样的加工路径，操作者如图8那样修正与加工程序的加工程序段相当的轴移动指令。
这种方法是操作者考虑到线电极的弯曲量，通过加工程序的移动指令生成该弯曲量的影响不体现在被加工物上的加工路径的方法，在图7那样的简单的形状的情况下，如图8所示那样，加工程序的修正也容易，但是在加工形状复杂的情况下，其作业并不容易。例如考虑图9那样修正X轴与Y轴同时动作的形状的加工程序的情况。当设B点的坐标为（Xb、Yb），C点的坐标为（Xc，Yc）时，B’点为（Xb+L1，Yb），B’’为（Xb-L2×cosθ，Yb-L2×sinθ），因此，各点间的X轴以及Y轴的移动量分别如下。
·区间BB’：（L1，0）
·区间B’B’’：（-L1-L2×cosθ，-L2×sinθ）
·区间B’’C：（Xc-Xb+L2×cosθ，Yc-Yb+L2×sinθ）
以经由这样的坐标的方式修正加工程序并不容易。因此，提出即使操作者不直接进行加工程序的修正也自动地修正加工路径的如下技术。该技术是指根据加工程序自动判别是拐角部以及该拐角的角度等，从存储装置等中存储的参数中调用修正量来自动修正加工路径，由此，操作者不花费变更加工程序的工夫。
在日本特开昭61-219529号公报（以下称为专利文献1）中，公开了一种电火花线切割加工的形状控制装置，其具有：存储线电极的弯曲量的存储部、通过基于加工形状的运算来决定线电极的加工方向的运算部、通过与弯曲量相等的修正量在加工方向前方定位来驱动线电极的驱动部。
在日本特开平7-24645号公报（以下称为专利文献2）中公开了如下电火花线切割加工的技术：当检测加工路径中的拐角部时，将加工路径在行进方向上延长预定距离，此后，沿着原来的加工路径移动预定距离，从此以向原来的加工路径缓慢靠近地恢复的方式来修正加工路径。
但是，在使用电火花线切割机的加工中存在各种加工，为了对它们进行适当的控制而确定各种参数需要大量的实验或验证。另外，即使拐角的大小或角度相同，根据是否受到干扰的影响和加工环境，也存在若不变更修正量则无法进行适当的加工的问题。因此，通过现有方式未必得到操作者希望的加工结果。
上述专利文献1公开的技术，将线电极的弯曲量存储在存储部中，将该弯曲量作为修正量进行定位来修正加工路径，对于操作者来说，从上述那样修正加工程序的麻烦中释放出来，但其中也留有若干问题。
其问题之一是，由于根据在存储部中存储的线电极的弯曲量自动求出修正量，因此操作者无法自由地设定修正量。在电火花线切割机中，根据被加工物的板厚或材质、线电极的粗细或材质来决定电气加工条件，数量较多的加工条件被存储在控制装置中。在考虑线电极的弯曲量方面，必须考虑加工条件的影响，但是除此以外，拐角部是内角或外角的区别或拐角的角度的区别、被加工物的板厚的变换或与夹具等的干涉导致的加工液流的变化等干扰或加工环境的影响也无法忽视。
在专利文献1中，当预定的加工条件下的弯曲量未被存储时，按照控制程序来进行测试加工，决定对应的弯曲量。即可以考虑加工条件的影响来设定弯曲量。但是由于未考虑上述那样的干扰或加工环境的影响，因此在即使拐角的角度的大小相同根据加工环境也想要变更修正量等情况下，针对这些影响的应用无效，操作者未必能够进行希望的加工。
图10表示专利文献2中公开的技术的概要。如图10所示，在加工程序存储部20中存储加工程序。拐角检测部21检测从加工程序确定的路径中的拐角部。加工路径修正部22，当通过拐角检测部21检测出加工路径的拐角部时，使加工路径从拐角部的加工路径脱离，在加工路径的行进方向上移动预定距离，在移动所述预定距离后沿着拐角部的下一加工路径移动预定距离，在移动所述预定距离后，以使加工路径逐渐缓慢接近原来的加工路径地恢复的方式进行加工路径的修正，以及将如此修正后的加工路径输出到加工路径控制部。然后，加工路径控制部23基于从加工路径修正部22取得的加工路径，使线电极相对于被加工物相对移动。
如图10所示，专利文献2中公开的技术，通过拐角检测部21检测出加工路径的拐角部，以在参数中设定的预定距离自动地修正加工路径。区别内角、外角来设定该参数或者基于角部的角度来设定该参数，但是对于大量设置的加工条件准备各种模式的参数非常费时，因此现实中成为准备若干代表性的参数，选择被认为最接近于加工状况的参数的机制。因此，其仍然未必能够进行操作者希望的加工。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种电火花线切割机的控制装置，其可以根据来自加工程序的指令进行加工路径的修正，以便能够使加工结果切实地反映操作者的意图。
本发明涉及根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置，该控制装置基于由多个加工程序段组成的加工程序生成加工路径，并按照该生成的加工路径使线电极和被加工物相对移动来进行加工。并且，该控制装置具备：加工程序存储部，其存储了加工程序，所述加工程序为了以如下方式修正加工路径，即将由连续的2个加工程序段组成的角部的先加工的加工程序段的终点、从该终点将所述先加工的加工程序段向加工的前进方向延长预定距离而生成的延长点、将后加工的加工程序段从起点删除预定距离而生成的开始点连接，而记载了指定了所述先加工的加工程序段的延长距离和所述后加工的加工程序段的要删除的删除距离的加工路径修正指令；加工程序解析部，其解析所述加工程序，读取从通过所述加工路径修正指令指定的加工程序段的终点向该加工程序段的加工的前进方向延长的延长距离、从该加工程序段的下一加工程序段的起点删除的删除距离；加工路径修正部，其以如下方式修正加工路径，即将所述先加工的加工程序段的终点、从该终点延长所述读取的延长距离而生成的延长点、从所述后加工的加工程序段的起点删除所述读取的删除距离而生成的开始点连接；以及加工路径控制部，其基于所述修正后的加工路径使线电极相对于被加工物相对移动。
根据本发明，能够提供一种电火花线切割机的控制装置，其可以根据来自加工程序的指令进行加工路径的修正，以便能够使加工结果切实地反映操作者的意图。
附图说明
根据参照附图进行的以下的实施方式的说明，本发明的上述以及其他目的和特征变得明确。其中，
图1是说明使用本发明的电火花线切割机的控制装置进行的电火花线切割加工方法的一例的图。
图2是说明用于使用本发明的电火花线切割机的控制装置进行的电火花线切割加工的加工程序的修正的图。
图3是具有加工路径修正部的、本发明的电火花线切割机的控制装置的框图。
图4是说明通过图3所示的控制装置进行的加工路径修正处理的流程图。
图5是说明现有的加工拐角部时的情形的图。
图6是说明现有的变更加工路径来加工拐角部时的情形的图。
图7是说明现有的放电加工方法的图。
图8是说明通过现有技术进行的加工程序的修正的一例的图。
图9是说明修正X轴以及Y轴同时动作那样的形状的加工程序的图。
图10是具有加工路径修正部的现有的电火花线切割机的控制装置的框图。
具体实施方式
本发明为了使加工路径的修正体现操作者的意图，根据加工程序的指令进行加工路径的修正。例如考虑图1那样的加工。图1的修正前的加工程序通过由X轴和Y轴的移动指令构成的加工程序段，从被加工物切出10×10mm的加工形状。
将被加工物2加工成图1的实线表示的加工形状的程序被记载为图2的“修正前”的加工程序。
针对每个程序段来说明图2的“修正前”的加工程序。此外，将单位设为mm。O100是程序编号。
[G92X0.0Y0.0]G92是指示坐标原点的G代码，该程序段是指示将X0.0，Y0.0作为坐标原点的程序段。
[G91G01G40X0.Y3.]G91是表示增量指令的G代码。指定在该程序段以后输入的数据是增量数据。G01是指示直线插补的G代码，G40是解除刀具修正的G代码，该程序段是指示以X0.0，Y3.0的增加量进行直线插补的程序段。
[G41X-5.]G41是指示在行进方向左边进行刀具直径修正的G代码。该程序段是指示进行刀具直径修正，以X-5.0的增加量进行直线插补的程序段。
[Y10.]该程序段是指示以Y10.0的增加量进行直线插补的程序段。
[X10.]该程序段是指示以X10.0的增加量进行直线插补的程序段。
[Y-10.]该程序段是指示以Y-10.0的增加量进行直线插补的程序段。
[X-5.]该程序段是指示以X-5.0的增加量进行直线插补的程序段。
[M30]该程序段是指示程序的结束的程序段。
与此相对，“修正后”的加工程序如图2所示，在进行修正的加工程序段之后追加了“MxxAaaBbb”，由此进行图1中的虚线那样的加工路径的修正。进一步详细来说，“Mxx”是进行加工路径的修正的加工路径修正指令，“Aaa”表示将指示了加工路径修正指令的加工程序段的终点在加工行进方向上延长的延长距离（在此为1.0mm），“Bbb”表示从下一加工程序段的起点删除的删除距离（在此为1.0mm）。在所述的“aa”中记载延长距离的值，在“bb”中记载删除距离的值。此外，以下将延长终点而得的点称为“延长点”，将删除而得的点称为“开始点”。另外，可以分别任意设定用于延长预定距离的延长距离和用于删除预定距离的删除距离。
如果是这样的机制的加工路径修正指令，则在修正加工路径的情况下不需要改变加工程序中的原始的移动指令（加工形状）。因此，即使加工形状成为复杂的形状，操作者也能够容易地按照想法来修正加工路径，可以容易地进行自己希望的加工。
在此，针对每个程序段来说明图2的“修正后”的加工程序。此外，将单位设为mm。O100是程序编号。
[G92X0.0Y0.0]G92是指示坐标原点的G代码。该程序段是指示以X0.0，Y0.0为坐标原点的程序段。
[G91G01G40X0.Y3.]G91是表示增量指令的G代码，指定在该程序段以后输入的数据是增量数据。G01是指示直线插补的G代码，G40是解除刀具修正的G代码，该程序段是指示以X0.0，Y3.0的增加量进行直线插补的程序段。
[G41X-5.MxxA1.0B1.0]G41是指示在行进方向左边进行刀具直径插补的G代码。该程序段指示进行刀具直径插补，以X-5.0的增加量进行直线插补。并且，Mxx是进行加工路径的修正的加工路径修正指令，A1.0表示将指示了加工路径修正指令的加工程序段的终点在加工行进方向上延长的距离（在此为1.0mm），B1.0表示从下一加工程序段的起点删除的距离（在此为1.0mm）。
[Y10.MxxA1.0B1.0]该程序段是指示以Y10.0的增加量进行直线插补的程序段。并且，Mxx是进行加工路径的修正的加工路径修正指令，A1.0表示将指示了加工路径修正指令的加工程序段的终点在加工行进方向上延长的距离（在此为1.0mm），B1.0表示从下一加工程序段的起点删除的距离（在此为1.0mm）。
[X10.MxxA1.0B1.0]该程序段是指示以X10.0的增加量进行直线插补的程序段。并且，Mxx是进行加工路径的修正的加工路径修正指令，A1.0表示将指示了加工路径修正指令的加工程序段的终点在加工行进方向上延长的距离（在此为1.0mm），B1.0表示从下一加工程序段的起点删除的距离（在此为1.0mm）。
[Y-10.MxxA1.0B1.0]该程序段是指示以Y-10.0的增加量进行直线插补的程序段。并且，Mxx是进行加工路径的修正的加工路径修正指令，A1.0表示将指示了加工路径修正指令的加工程序段的终点在加工行进方向上延长的距离（在此为1.0mm），B1.0表示从下一加工程序段的起点删除的距离（在此为1.0mm）。
[X-5.]该程序段是指示以X-5.0的增加量进行直线插补的程序段。
[M30]该程序段是指示程序的结束的程序段。
在该例中表示了在4处的90度的拐角部都设为相同修正量的例子，但是，在其中存在受到干扰或加工环境的变化的影响的拐角的情况下，若将延长距离A或删除距离B设定为任意值来变更修正量，则能够将操作者的意图容易地反映在加工中。
在此，表示了修正所谓的外角的加工路径的例子，但是可以明白在对内角进行同样的修正的情况下，也可以改善线电极的弯曲导致的形状精度的恶化。另外，在此使用由两个直线程序段构成的拐角进行了说明，但是，显然在由直线程序段和圆弧程序段构成的拐角、或由两个圆弧程序段构成的拐角的情况下也得到同样的效果。
使用图3的框图说明本发明的电火花线切割机的控制装置。
加工程序解析部31解析在加工程序存储部30中存储的加工程序，判断是否指示了加工路径修正指令，在指示了加工路径修正指令的情况下，将‘延长的距离’和‘删除的距离’与该加工指令一起通知给加工路径修正部32。加工路径修正部32，当从加工程序解析部31取得了加工路径修正指令时，按照指示的所述‘延长的距离’将加工程序段的终点在加工的行进方向上延长，然后，将下一加工程序段从起点开始删除指示的所述‘删除的距离’，以将当前的加工程序段和下一加工程序段这两个程序段连接的方式进行加工路径的修正，将修正后的加工路径输出到加工路径控制部33。加工路径控制部33基于从加工路径修正部32输入的修正后的加工路径，使线电极相对于被加工物相对移动。
本发明的电火花线切割机的控制装置具有图3的框图所示的结构，基于由多个加工程序段构成的加工程序来生成加工路径，并沿着该生成的加工路径使线电极和被加工物相对移动来进行加工。
以将由连续的两个加工程序段构成的拐角部的‘先加工的加工程序段’的终点、从该终点向所述‘先加工的加工程序段’的加工的行进方向延长预定距离而生成的延长点、将‘后加工的加工程序段’从起点删除预定距离而生成的开始点相连接的方式修正加工路径。为此，加工程序存储部30存储记载了指定了所述‘先加工的加工程序段’的延长距离、和所述‘后加工的加工程序段’的删除距离的加工路径修正指令的加工程序。
加工程序解析部31解析所述加工程序存储部30存储的加工程序，读取从通过所述加工路径修正指令指定的加工程序段的终点在加工的行进方向上延长的延长距离、和从该加工程序段的下一加工程序段的起点删除的删除距离。
加工路径修正部32以将所述‘先加工的加工程序段’的终点、从该终点以所述读取的延长距离延长而生成的延长点、从所述‘后加工的加工程序段’的起点删除所述读取的删除距离而生成的开始点连接的方式修正加工路径。
加工路径控制部33基于通过所述加工路径修正部32修正后的加工路径，使线电极相对于被加工物相对移动。
使用图4的流程图说明图3所示的控制装置的加工路径修正处理。以下，按照各步骤进行说明。
[步骤SA01]进行加工程序的程度段的读入和解析。
[步骤SA02]判断是否指示了加工路径修正指令，在指示了的情况下转移到步骤SA03，在未指示的情况下转移到步骤SA04。
[步骤SA03]按照‘先加工的加工程序段’的延长距离、‘后加工的加工程序段’的删除距离，修正加工路径。
[步骤SA04]判断是否解析了加工程序的全部程序段，在解析了全部程序段的情况下结束处理，在未解析全部程序段的情况下返回步骤SA01，继续处理。
如上所述，通过本发明可以提供一种电火花线切割机的控制装置，其可以根据来自加工程序的指令进行加工路径的修正，以便能够使加工结果反映操作者的意图。
另外，在此补充说明本发明与现有技术相比所起到的效果、以及本发明和现有技术文献中公开的技术的差异。
根据所述专利文献1（日本特开昭61-219529号公报）的技术，线电极移动的加工路径变得与使用本发明的控制装置修正后的加工路径相同。但是，在专利文献1中采用了存储线电极的弯曲量，基于该存储的线电极的弯曲量逐次修正加工路径同时进行加工的控制方式。另一方面，在本发明中基于修正加工路径的特定的程序指令进行路径修正。因此，在本发明中可以使加工结果切实地反映操作者的意图，但是在专利文献1中得不到这样的效果。
另外，根据所述的专利文献2（日本特开平7-24645号公报）的技术，自动地检测加工路径中的拐角来修正加工路径。另一方面，在本发明中基于修正加工路径的特定的程序指令来进行路径修正，并非检测加工路径中的拐角来修正加工路径。另外，在通过拐角后不沿着原来的加工路径移动。因此，在本发明中，可以使加工结果切实地反映操作者的意图，但是在专利文献2中也得不到这样的效果。

Claims (1)

1.一种根据程序指令进行加工路径的修正的电火花线切割机的控制装置，该控制装置基于由多个加工程序段组成的加工程序生成加工路径，并按照该生成的加工路径使线电极和被加工物相对移动来进行加工，该控制装置的特征在于，
具备：
加工程序存储部，其存储了加工程序，所述加工程序为了以如下方式修正加工路径，即将由连续的2个加工程序段组成的角部的先加工的加工程序段的终点、从该终点将所述先加工的加工程序段向加工的前进方向延长预定距离而生成的延长点、将后加工的加工程序段从起点删除预定距离而生成的开始点连接，而记载了指定了所述先加工的加工程序段的延长距离和所述后加工的加工程序段的要删除的删除距离的加工路径修正指令；
加工程序解析部，其解析所述加工程序，读取从通过所述加工路径修正指令指定的加工程序段的终点向该加工程序段的加工的前进方向延长的延长距离、从该加工程序段的下一加工程序段的起点删除的删除距离；
加工路径修正部，其以如下方式修正加工路径，即将所述先加工的加工程序段的终点、从该终点延长所述读取的延长距离而生成的延长点、从所述后加工的加工程序段的起点删除所述读取的删除距离而生成的开始点连接；以及
加工路径控制部，其基于所述修正后的加工路径使线电极相对于被加工物相对移动。
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