CN104858514A - 具有角形状校正功能的线放电加工机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有角形状校正功能的线放电加工机。在根据所希望形状使线电极和被加工物进行相对移动来进行加工的线放电加工中，考虑所希望形状中的圆弧部和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异来控制指令速度，以使所希望形状的圆弧部和直线部中的单位距离的放电密度相同，从而提高圆弧部的形状精度。

Description

具有角形状校正功能的线放电加工机

技术领域

本发明涉及一种考虑所希望形状的圆弧部和与之对应的加工路径的差异来进行速度指令的线放电加工机。

背景技术

在线放电加工中，一般根据附图生成所希望形状。将向该所希望形状附加了放电间隙或线直径等而得的线中心的移动路径称为“加工路径”。将该被附加的放电间隙或线直径等统称为“偏移”。

图1A表示对被加工物2的凸圆弧部分进行线放电加工的情况，图1B表示对被加工物2的凹圆弧部分进行线放电加工的情况。在这些图中，符号3所示的实线表示所希望形状，符号4所示的虚线表示加工路径。加工路径4与所希望形状的差为偏移(offset)。

在实际的加工中，配备在线放电加工机上的计算机数值控制装置以使线电极(线)沿着加工路径相对移动的方式进行控制，将被加工物精加工成所希望的形状。当为所希望形状中的直线部分时，该直线部分与对应于直线部分的加工路径平行，因此如图1A所示，在线移动任意距离L的期间，被加工物也被加工相同距离L。即，线的移动距离与被加工物的加工长度相同。

但是，当考虑加工部分为圆弧时，如果是凸圆弧，则在该凸圆弧加工部分，如图1A所示，所希望形状3的距离a’比与其对应的加工路径4的长度a短。其结果，在线沿着加工路径4移动距离a的期间，被加工物被加工的长度a’比a短，因此放电密度变高，与对直线部进行加工时相比，被过度加工。

另一方面，如图1B所示，当为凹圆弧时，在该凹圆弧加工部分，所希望形状3的加工距离b’比与其对应的加工路径4的长度b长。其结果，在线沿着加工路径4移动距离b的期间，被加工物被加工的长度b’比b长，因此放电密度变低，与对直线部进行加工时相比，容易发生加工残留。其结果，在凸圆弧处发生过度加工，在凹圆弧处发生加工残留，形状精度下降。

在此，对为了解决上述问题而提出的现有技术的几个例子进行介绍。

A：限制圆弧部处的速度的技术

A-1：在日本特开2001-162446号公报中公开了如下的线放电加工的控制方法，即在线放电加工中，在该加工路径中包含圆弧状加工路径时，为了改善在圆弧状加工路径中产生的形状塌边，根据在通常的直线加工范围内实施的放电加工的加工条件和将圆弧半径设为变量的函数来算出圆弧状加工路径中的加工条件，并且，相对于在通常的直线加工范围的情况下应用高速加工条件，在圆弧状加工路径的情况下以中速加工条件进行控制。

在上述技术中，相对于以高速条件对直线部进行加工，以中速条件对圆弧部行加工。但是，当为凸圆弧时，所希望形状的加工距离比与其对应的加工路径短，因此在线移动任意距离a的期间，被加工物被加工的距离a’比a短，因此放电密度变高，与对直线部进行加工时相比，被过度加工。为了防止该过度加工，尽管在凸圆弧处应以比直线部快的速度进行加工，在该技术中以比直线部慢的中速条件进行加工。其结果，圆弧部的形状精度反而变差。

A-2：在日本特开平6-126536号公报中公开了如下的线放电加工机，其具有运算单元，该运算单元通过将根据误差电压求出的速度变更量与前次的计算值相加来计算指令速度，在圆弧部的加工中通过程序圆弧半径和电极偏移量的函数来计算速度目标值，当所述指令速度达到该速度目标值以上时，将该速度目标值设成指令速度。

在上述技术中，圆弧部也通过与直线部同样的方法计算指令速度，并通过程序圆弧半径和电极偏移量的函数来计算速度的上限值。但是，如参照图1A以及图1B所说明的那样，在圆弧部的情况下，所希望形状与加工路径的圆弧长不同，因此当通过与直线部同样的方法来计算圆弧部的指令速度时，并不一定得到所希望的形状。此外，为了计算圆弧部的速度上限值需要若干个系数，而对于这些系数的求法没有明示，通过实验求出则需要大量的时间和人力。

在所述A-1以及A-2的技术中，通过对圆弧部处的速度进行限制，实现了圆弧部的形状精度的提高。

B：根据加工量对角部处的加工速度进行控制的技术

B-1：在日本专利第5241850号公报(WO2010/050014)中公开了如下的技术，即在线放电加工装置中，根据估算的加工量，通过角速度控制部来控制角部分中的每个线中心轨迹的加工速度，根据与该角部对应的部分的程序轨迹的圆弧半径来对每个加工段的加工条件进行校正。

在上述技术中，根据加工量对角部中的加工速度进行控制，当仅通过加工速度的控制不能确保形状精度时，使用存储在存储装置中的每个圆弧半径的校正值来进行校正。但是，没有明示关键的每个圆弧半径的校正值的求法，通过实验求出与所有的圆弧半径对应的这些校正值则需要大量的时间和人力。

B-2：在日本特开2004-148472号公报中公开了如下的技术，即在线放电加工方法中，在角部分中设定4个变更点，将每个区间中的去除距离与直线部中的去除距离的比乘以所设定的进给速度来求出适当的进给速度。此外，在此的线进给的方式是定速进给方式。

在上述技术中，设定4个变更点，将每个区间中的去除距离与直线部中的去除距离的比乘以所设定的进给速度来求出适当的进给速度。但是，实际上设定这些变更点存在困难，且以定速进给为前提，因此该技术的应用范围极小。

B-3：在日本专利第5077433号公报(WO2010/001472)中公开了如下的线放电加工装置，即[角部中的每预定单位距离的加工体积]/[直线部中的每预定单位距离的加工体积]上乘以直线部中的平均速度，来算出角部中的加工速度。

在上述技术中，当为粗加工时，可以通过加工程序以某种程度估算“每预定单位距离的加工体积”，但为精加工时，根据粗加工的加工情况，各部分的加工余量有较大变动，因此无法估算“每预定单位距离的加工体积”。因此，该现有技术无法应用于精加工中。

在所述B-1、B-2以及B-3的技术中，根据加工量控制加工速度，由此实现了圆弧部的形状精度的提高。

发明内容

因此，本发明的目的在于，鉴于上述现有技术的问题点，提供一种考虑所希望形状的圆弧部和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，对加工路径上的指令速度进行控制，由此能够提高圆弧部分的形状精度，以及考虑圆弧角中的所希望形状与加工路径的差异来进行速度指令的线放电加工机。

本发明涉及一种根据所希望形状使线电极和被加工物相对移动来进行加工的线放电加工机。

本发明的线放电加工机的第1方式具备：希望形状生成部，其根据附图来生成所希望形状；加工路径生成部，其生成向生成的所希望形状附加了放电间隙、线直径中的至少1项的加工路径；加工速度运算部，其根据加工电压、放电脉冲中的至少1个的检测值来运算加工速度；圆弧判定部，其对所述所希望形状中的圆弧部进行判定；圆弧速度控制部，其针对由所述圆弧判定部判定为圆弧部的所希望形状中的圆弧部，根据该所希望形状的圆弧长和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，控制所述加工路径上的指令速度；以及线移动控制部，其根据被所述圆弧速度控制部控制的指令速度的指令，使线电极沿着所述加工路径相对于被加工物进行相对移动。

本发明的线放电加工机的第2方式具备：所希望形状生成部，其根据附图来生成所希望形状；加工路径生成部，其生成向生成的所希望形状附加了放电间隙、线直径中的至少1项的加工路径；加工速度运算部，其根据加工电压、放电脉冲中的至少1个的检测值来运算加工速度；圆弧判定部，其对所述加工路径中的圆弧部进行判定；圆弧速度控制部，其针对由所述圆弧判定部判定为圆弧部的加工路径中的圆弧部，根据该加工路径上的圆弧长和与其对应的所希望形状的圆弧长的差异，控制所述加工路径上的指令速度；以及线移动控制部，其根据被所述圆弧速度控制部控制的指令速度的指令，使线电极沿着加工路径相对于被加工物进行相对移动。

所述圆弧速度控制部可以构成为对所述加工路径上的圆弧部中的指令速度进行控制，以使所述所希望形状上的圆弧部与直线部中的单位距离的放电密度变得均匀。

所述圆弧速度控制部可以构成为对所述加工路径上的圆弧部中的指令速度进行控制，以使在所述加工路径上的凸圆弧部比直线部加速，在所述加工路径上的凹圆弧部比直线部减速。

所述圆弧速度控制部可以构成为根据所述加工路径上的圆弧长和与其对应的所述所希望形状的圆弧长的比，来控制所述加工路径上的圆弧部中的指令速度。

所述圆弧速度控制部可以构成为根据所述所希望形状中的圆弧部的曲率半径和与其对应的所述加工路径中的圆弧部的曲率半径的比，来控制所述加工路径上的该圆弧部中的指令速度。

通过所述加工速度运算部求出的加工速度是根据被加工物的板厚、材质或加工环境可变的变量，所述圆弧速度控制部可以构成为根据所述变量对所述加工路径上的指令速度进行控制。

所述圆弧速度控制部可以对所述加工路径上的指令速度进行控制，以使所述所希望形状的圆弧部和与其对应的所述加工路径中的圆弧部双方的角速度相等。

根据本发明，提供一种考虑所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，对加工路径上的指令速度进行控制，由此能够提高圆弧部分的形状精度的、考虑圆弧角中的所希望形状与加工路径的差异来进行速度指令的线放电加工机。

附图说明

根据参照附图对以下的实施例进行说明，使本发明的所述以及其他目的以及特征更加明确。

图1A是表示对被加工物的凸圆弧部分进行线放电加工时，其凸圆弧部的所希望形状与加工路径的关系的图。

图1B是表示对被加工物的凸圆弧部分进行线放电加工时，其凹圆弧部的所希望形状与加工路径的关系的图。

图2是表示被加工物的直线部的所希望形状与加工路径的关系的图。

图3A是表示被加工物的凸圆弧部的所希望形状与加工路径的关系的图。

图3B是表示被加工物的凹圆弧部的所希望形状与加工路径的关系的图。

图4A是表示加工路径和与其对应的所希望形状中的圆弧长(凸圆弧的长度)的差异的图。

图4B是表示加工路径和与其对应的所希望形状中的圆弧长(凹圆弧的长度)的差异的图。

图5是表示本发明的线放电加工机的一实施方式的图。

图6A以及图6B是图4A的分解图，图6A表示直线部AE，图6B表示圆弧部AB。

图7A以及图7B是图4B的分解图，图7A表示直线部，图7B表示圆弧部。

图8A是表示凸圆弧的所希望形状和与其对应的加工路径的关系图。

图8B是表示凹圆弧的所希望形状和与其对应的加工路径的关系图。

图9是表示凸圆弧部的所希望形状与加工路径的关系图。

图10是表示对加工形状进行精加工的程序的例子的图。

图11是表示将偏移编号与偏移值对应起来存储的表的例子的图。

图12是表示本发明的线放电加工机的实施方式1执行的、加工路径上的指令速度的控制处理的流程图。

图13是表示本发明的线放电加工机的实施方式2执行的、加工路径上的指令速度的控制处理的流程图。

具体实施方式

·关于圆弧部的问题

图2是表示被加工物2的所希望形状3的直线部和与其对应的加工路径4的关系的图。

在线放电加工中，一般根据附图预先生成所希望形状3，生成向该所希望形状3附加了放电间隙或线直径等的线中心的移动路径。将该线中心的移动路径称为加工路径4。

在实际的加工中，配备在线放电加工装置上的带计算机的数值控制装置以使线电极(线)沿着加工路径相对移动的方式进行控制，将被加工物2精加工成所希望的形状。如图2所示，对直线部进行加工时，所希望形状3的直线部和与其对应的加工路径4平行，因此在线移动任意距离L的期间，被加工物2也仅被加工相同距离L。即，线的移动距离与被加工物的加工长度相同。

但是，当进行图3A以及图3B所示的圆弧部的加工时，与图2所示的直线部的加工情况有较大不同。

如图3A所示，当为凸圆弧时，所希望形状3的加工距离比与其对应的加工路径4短，因此在线移动任意距离a的期间，被加工物2被加工的距离a’比a短。因此，放电密度变高，与对直线部进行加工时相比，被过度加工。另一方面，如图3B所示，当为凹圆弧时，所希望形状3的加工距离比与其对应的加工路径4长，因此在线移动任意距离b的期间，被加工物被加工的距离b’比b长。因此，放电密度变低，与对直线部进行加工时相比，容易发生加工残留。其结果，在凸圆弧中发生过度加工，在凹圆弧中发生加工残留，形状精度下降。

因此，本发明的提供一种考虑圆弧部分的所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，对加工路径上的指令速度进行控制，由此提高圆弧部分的形状精度的线放电加工机。

使用图4A(凸圆弧)以及图4B(凹圆弧)，对加工路径上和与其对应的所希望形状上的各自的圆弧长的差异和基于该差异的形状精度的下降进行说明。

首先，使用图4A说明对凸圆弧进行加工的情况。

将用于加工被加工物2的所希望形状3的圆弧部的圆心设为点O，将从点O向所希望形状3的实线引出的垂线与所希望形状3的实线的交点分别设为A、B，将线段OA和线段OB分别向用点划线表示的加工路径4的方向延长后与加工路径4的点划线相交的点分别设为C、D。此外，在加工路径4的点划线上，从点C起向与点D相反方向离开同圆弧上的距离CD相等的距离的点设为F，从该点F向所希望形状3的实线引出的垂线与该所希望形状3的实线相交的点设为E。

在此，将单位距离的放电密度设为Ea时，通过下述式(1)求出CD之间的放电能量E_CD和CF之间的放电能量E_CF。

E_CD＝E_a×CD

E_CF＝E_a×CF......(1)

如图4A所示，当线沿着加工路径CD进行加工时，对被加工物2的AB部分进行加工。当线沿着加工路径CF进行加工时，对被加工物2的AE部分进行加工。通过下述式(2)，使用在加工路径4上通过下述式(2)算出的CD与CF之间的放电能量，可以算出与其对应的所希望形状中的AB与AE之间的单位距离的放电密度E_ABa、E_AEa。

$\begin{array}{c}{E}_{{\mathrm{AB}}^a}=\frac{E_{\mathrm{CD}}}{\mathrm{AB}}\\ E_{{\mathrm{AE}}^a}=\frac{E_{\mathrm{CF}}}{\mathrm{AE}}\end{array}...\left(2\right)$

此外，由于加工路径4上的CD之间与CF之间的距离相同，因此可以将上述式(2)改写成下述式(3)。

$\begin{array}{c}{E}_{{\mathrm{AB}}^a}=\frac{E_{\mathrm{CD}}}{\mathrm{AB}}=\frac{E_t}{\mathrm{AB}}\\ E_{{\mathrm{AE}}^a}=\frac{E_{\mathrm{CF}}}{\mathrm{AE}}=\frac{E_t}{\mathrm{AE}}\end{array}...\left(3\right)$

由于AE＝CF＝CD＞AB，因此E_ABa＞E_AEa。即，所希望形状的AB之间的放电密度比AE之间升高。其结果，圆弧的AB部分被过度加工，形状精度下降。根据同样的理由，当为图3B所示的凹圆弧时，所希望形状3的A’B’之间的放电密度比A’E’之间降低，因此在圆弧的A’B’部分发生加工残留。

本发明着眼于该所希望形状3的圆弧部和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，对使所希望形状的圆弧部与直线部中的单位距离的放电密度均匀(相同)的指令速度进行控制，提高圆弧部的形状精度。

·关于速度控制

如上所述，根据所希望形状的圆弧部和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，当为凸圆弧时，所希望形状中的单位距离的放电密度比直线部升高。另一方面，当为凹圆弧时，所希望形状中的单位距离的放电密度比直线部降低。因此，为了确保形状精度，需要使所希望形状的圆弧部与直线部中的单位距离的放电密度均匀(相同)。

因此，当为凸圆弧时，通过使加工路径上的加工速度比直线部快，可以有效地防止与其对应的所希望形状中的单位距离的放电密度变为过度。另一方面，当为凹圆弧时，通过使加工路径上的加工速度比直线部慢，可以有效地防止与其对应的所希望形状中的单位距离的放电密度变为过稀。

如上所述，以在凸圆弧中加速，在凹圆弧中减速的方式对圆弧部的指令速度进行控制，由此可以提高圆弧部的形状精度。并且，本发明利用所希望形状与加工路径上的圆弧长的关系，可以自动地求出圆弧部中的指令速度，可以节省用于基于实验求出系数的时间或设定变更点的时间等。

基于以上的考虑，本发明提供一种根据圆弧部的所希望形状与加工路径的差异对指令速度进行控制的、如下的线放电加工机。

·关于本发明的线放电加工机的结构

图5是表示本发明的线放电加工机的一实施方式的图。

在所希望形状存储部10中存储根据附图生成的所希望形状。圆弧判定部12检测出存储在所希望形状存储部10中的所希望形状中的圆弧，对该信息进行解析，提取圆弧部。加工路径生成部13向存储在所希望形状存储部10中的所希望形状附加放电间隙或线直径等要素来生成加工路径。加工速度运算部14使用加工电压或放电脉冲等要素来自动地算出加工速度。圆弧速度控制部15根据存储在所希望形状存储部10中的所希望形状与由加工路径生成部13生成的加工路径上的圆弧长的差异，基于由加工速度运算部14算出的加工速度，对加工路径的圆弧部的指令速度进行校正。线移动控制部16对线放电加工机的各轴进行控制，使线(线电极)沿着加工路径相对于被加工物进行相对移动。

另外，在图5的结构中，在圆弧判定部12的圆弧部的提取中使用由所希望形状存储部10存储的所希望形状的信息，但也可以代替该方式，从由加工路径生成部13生成的加工路径的信息中提取圆弧部。

在图5所示的本发明的结构中，根据加工电压或放电脉冲算出加工速度，因此算出的加工速度与该时刻的状况对应。但是，还存在与这样的加工速度运算部14不同的、称为定速进给的加工速度的控制部。即，预先设定加工速度，在加工中始终以相同的速度使线电极和被加工物进行相对运动。本发明的特征在于，当进行加工路径的圆弧部中的加工速度的控制时，根据加工电压或放电脉冲来算出该加工速度，但同样也可以应用于线的定速进给。

在实施方式1中，对定速进给时的速度控制进行说明。在实施方式2中，对根据加工电压或放电脉冲来算出加工速度时的速度控制进行说明。在实施方式3中，对利用所希望形状与加工路径上的圆弧长的关系，控制指令速度的方法进行说明。

＜实施方式1＞

如上所述，为了确保圆弧部的形状精度，需要使所希望形状的圆弧部与直线部的放电密度均匀。可以通过对加工路径上的圆弧部的指令速度进行控制来实现使放电密度均匀。在此，对指令速度的控制方法的一例进行说明。

(1)以图4A的凸圆弧为例进行说明。将每单位时间的放电密度E_T设为恒定，将所希望形状3中的AB之间的平均加工速度设为v_AB，将所希望形状3中的AE之间的平均加工速度设为v_AE时，可以通过下述式(4)求出所希望形状3中的AB与AE之间的单位距离的放电密度。

$\begin{array}{c}{E}_{{\mathrm{AB}}^a}=E_T\×v_{\mathrm{AB}}\\ E_{{\mathrm{AB}}^a}=E_T\×v_{\mathrm{AE}}\end{array}...\left(4\right)$

为了通过上述式(4)，使所希望形状3中的圆弧部与直线部的单位距离的放电密度均匀，AB与AE之间的平均加工速度必须满足下述式(5)的关系。

v_AB＝v_AE......(5)

图6A以及图6B是图4A的分解图，图6A表示直线部AE，图6B表示圆弧部AB。

首先，对直线部进行说明。为了对被加工物2的AE部进行加工，将线沿着加工路径CF移动的时间设为t时，得到下述式(6)的关系式。

$t=\frac{\mathrm{CF}}{v_{\mathrm{CF}}}=\frac{\mathrm{AE}}{v_{\mathrm{AE}}}...\left(6\right)$

在直线部中，加工路径4上的CF与所希望形状3中的AE相等，因此得到下述式(7)的速度关系式。

v_CF＝v_AE......(7)

接着，对圆弧部进行说明。为了对被加工物2的AB部进行加工，将线沿着加工路径CD移动的时间设为t时，得到下述式(8)的关系式。

$t=\frac{\mathrm{CD}}{v_{\mathrm{CD}}}=\frac{\mathrm{AB}}{v_{\mathrm{AB}}}...\left(8\right)$

在圆弧部中，加工路径上的CD不等于所希望形状中的AB，因此加工路径上的加工速度和与其对应的所希望形状中的加工速度也不同，其关系可以通过下述式(9)来表示。

$v_{\mathrm{CD}}=\frac{\mathrm{CD}}{\mathrm{AB}}\×v_{\mathrm{AB}}...\left(9\right)$

如上所述，为了使圆弧部中的放电密度与直线部均匀(相同)，必须满足上述式(5)所示的速度关系。因此，通过式(5)、式(7)以及式(9)确保圆弧部的形状精度，因此根据下述式(10)的关系式来控制加工路径上的指令速度即可。

$v_{\mathrm{CD}}=\frac{\mathrm{CD}}{\mathrm{AB}}\×v_{\mathrm{CF}}...\left(10\right)$

(2)以图4B的凹圆弧为例进行说明。图7A以及图7B是图4B的分解图，图7A表示直线部，图7B表示圆弧部。通过与所述的凸圆弧同样的思路，得到下述式(11)的速度控制式。

$v_{C^{\′}{D}^{\′}}=\frac{C^{\′}{D}^{\′}}{A^{\′}{B}^{\′}}\×v_{C^{\′}{F}^{\′}}...\left(11\right)$

其中，v_C’D’是通过圆弧速度控制部输出的指令速度，v_C’F’是预先设定的加工速度。

以上，通过凸圆弧和凹圆弧的速度控制式，在定速进给的情况下，根据下述式(12)求出圆弧部中的指令速度。

＜实施方式2＞

如实施方式1中说明的那样，当为圆弧部时，根据所希望形状与加工路径上的圆弧长的差异，将加工路径上的指令速度反映到与其对应的所希望形状时，发生差分。当为凸圆弧时，所希望形状的圆弧长比加工路径上短，因此所希望形状中的加工速度比实际的加工路径上的加工速度慢。当为凹圆弧时，所希望形状的圆弧长比加工路径长，因此所希望形状中的加工速度比实际的加工路径上的加工速度快。

当根据加工电压或放电脉冲来算出加工速度时，在加工路径上的直线部中和圆弧部中，都以放电密度均匀(相同)的方式控制加工速度。但是，根据所述的理由，在圆弧部中所希望形状和与其对应的加工路径上的加工速度不同，因此即使将加工路径上的放电密度设为均匀，所希望形状中的放电密度也不均匀。

由于所希望形状是实际的最终产品的轮廓，因此所希望形状的各部中的放电密度直接影响精加工后的形状。因此，为了确保圆弧部的形状精度，需要将与其对应的所希望形状中的放电密度设为均匀。

为了使所希望形状的各部中的放电密度均匀，需要使所希望形状的各部中的加工速度与实际算出的加工速度相等。也就是说，通过对加工路径上的加工速度进行控制，将与其对应的所希望形状中的加工速度设为实际算出的加工速度即可。

图8A是表示凸圆弧的所希望形状和与其对应的加工路径的关系的图，图8B是表示凹圆弧的所希望形状和与其对应的加工路径的关系的图。

(1)以图8A的凸圆弧为例进行说明。将通过加工速度运算部算出的加工路径CD上的加工速度设为v_CD时，如上所述，为了使与其对应的所希望形状中的放电密度均匀，必须将所希望形状中的加工速度设为v_CD。在图8A的圆弧部中，将线电极相对于被加工物的相对移动时间设为t时，得到下述式(13)。

$t=\frac{\mathrm{AB}}{v_{\mathrm{CD}}}...\left(13\right)$

不论是所希望形状上还是加工路径上，线电极相对于被加工物的相对移动时间相等，因此将通过加工路径上的圆弧速度控制部输出的指令速度设为v时，得到下述式(14)。

$t=\frac{\mathrm{CD}}{v}...\left(14\right)$

根据上述式(13)和式(14)，通过下述式(15)求出加工路径上的控制速度。

$v=\frac{\mathrm{CD}}{\mathrm{AB}}\×v_{\mathrm{CD}}...\left(15\right)$

(2)以图8B的凹圆弧为例进行说明。通过与所述的凸圆弧同样的思路，得到下述式(16)的速度控制式。

$v^{\′}=\frac{C^{\′}{D}^{\′}}{A^{\′}{B}^{\′}}\×v_{C^{\′}{D}^{\′}}...\left(16\right)$

其中，v’是通过圆弧速度控制部输出的指令速度，v_C’D’是通过加工速度运算部算出的加工速度。

以上，通过凸圆弧和凹圆弧的速度控制式，根据加工电压或放电脉冲等算出加工速度时，根据下述式(17)求出圆弧部中的指令速度。

在该方法中，可以节省用于设定若干系数或变更点的时间，可以大幅度降低作业人员的时间。

＜实施方式3＞

如上所述，在线放电加工中，一般根据附图预先生成所希望形状，将向该所希望形状附加了放电间隙或线直径等的线中心的移动路径称为加工路径。将该附加的放电间隙或线直径等统称为“偏移”。

如实施方式1和实施方式2中所说明的那样，通过利用所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的关系，可以简单地求出圆弧部中的指令速度。图9是表示凸圆弧部中的所希望形状与加工路径的关系的图。根据该图可知：在圆弧部中所希望形状与加工路径相互成为同心圆。

当为同心圆时，如果圆心角相同，则可以将圆弧长的比例关系通过圆弧半径如下述式(18)来表示。

其中，r表示所希望形状AB的圆弧半径；

R表示加工路径CD的圆弧半径；

θ表示圆弧AB与圆弧CD的圆心角。

                              ......(18)

根据在实施方式2中说明的计算式，若使用所希望形状和加工路径上的圆弧半径，则得到下述式(19)。在该式(19)中，加工路径上的圆弧半径、与其对应的所希望形状中的圆弧半径以及由加工速度运算部14算出的加工速度这三要素是必要的。仅通过该三要素，可以简单地求出加工路径上的控制速度。

例如，当通过图10所示的程序对加工形状进行精加工时，程序中还存在与圆弧半径相关的记述，若将该半径值输出给圆弧速度控制部时，则可以知道三要素之一。

此外，如上所述，加工路径是向所希望形状附加了偏移而得到的。也就是说，如图9所示，“加工路径上的圆弧半径＝所希望形状的圆弧半径+偏移值”。

在图10所示的程序1中，除了与圆弧半径相关的记述外，还具有与偏移相关的记述。因此，将与偏移编号对应的偏移值(参照图11)输出给圆弧速度控制部15时，可以知道包括所述的所希望形状的圆弧半径的两个要素。

加工路径上的线电极相对于被加工物的相对移动速度可以通过图5所示的加工速度运算部14算出，因此可以与所述的两个要素一起简单地得到必要的三要素。在该方法中，可以通过圆弧速度控制部15自动地控制指令速度，可以节省用于设定若干系数或变更点的时间。

使用图12的流程图，对本发明的线放电加工机的实施方式1执行的、加工路径上的指令速度的控制处理进行说明。

接收所希望形状和加工路径(步骤SA1)，对每个程序块解析该接收到的所希望形状(步骤SA2)。然后，根据该解析结果来判定所希望形状是否是圆弧部(步骤SA3)，当为圆弧部时，将预先设定的加工速度、所希望形状的圆弧长以及加工路径上的圆弧长输出给圆弧速度控制部(步骤SA4)，通过对圆弧速度控制部设定的上述的式(12)来算出指令速度(步骤SA5)，向步骤SA6转移。另一方面，当在步骤SA3的判定中，所希望形状不是圆弧部时，向步骤SA6转移。

然后，在步骤SA6中，判定是否对所有的程序块进行了解析，当残留尚未解析的程序块时，返回到步骤SA2，另一方面，当结束对所有的程序块的解析时，结束该控制处理。

使用图13的流程图，对本发明的线放电加工机的实施方式2执行的、加工路径上的指令速度的控制处理进行说明。

接收所希望形状和加工路径(步骤SB1)，对每个程序块先读取、解析该接收到的所希望形状(步骤SB2)。然后，根据该解析结果来判定所希望形状是否是圆弧部(步骤SB3)，当为圆弧部时，接收通过加工速度运算部算出的加工速度(步骤SB4)，将该接收到的加工速度、所希望形状的圆弧长以及加工路径上的圆弧长输出给圆弧速度控制部(步骤SB5)，通过由圆弧速度控制部设定的上述的式(17)来算出指令速度(步骤SB5)，向步骤SB7转移。另一方面，当在步骤SB3的判定中，所希望形状不是圆弧部时，向步骤SB7转移。

然后，在步骤SB7中，判定是否对所有的程序块进行了解析，当残留尚未解析的程序块时，返回到步骤SB2，另一方面，当结束对所有的程序块的解析时，结束该控制处理。

本发明的线放电加工机的实施方式3执行的、加工路径上的指令速度的控制处理与所述的图13的流程图所示的处理(实施方式2)类似，因此省略其说明。

对本发明的效果进行叙述。

本发明以提高圆弧部的形状精度为目的，着眼于对形状精度产生影响的放电密度的均匀性。着眼于由所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异引起的放电密度的变化，通过对加工路径上的指令速度进行控制，使所希望形状的各部中的放电密度均匀，实现圆弧部中的形状精度的提高。

此外，作为控制加工速度的系数，本发明仅使用所希望形状的圆弧长和与其对应的加工路径上的圆弧长的比，因此可以节省用于准备若干系数的时间。并且，通过加工程序，可以简单地知道圆弧的开始点或结束点，因此可以节省用于设定若干变更点的时间。尤其，本发明还具有如下的特征，即在程序中包括圆弧长或圆弧半径等信息时，不进行人为介入，也可以自动地进行控制。此外，本发明并不局限于角部的圆弧，在单独的圆弧中同样也可以得到形状精度的提高效果。

如上所述，根据本发明可以提供一种大幅度减轻用于准备各种变更点或校正值的劳动，具备可应用于较广范围的圆弧加工中的圆弧速度控制部的线放电加工机。

在此，对本发明与所述的现有技术文献记载的技术的差异进行补充说明。

(1)在本发明中为了使所希望形状中的进给速度达到所希望的加工速度，着眼于所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异来控制加工路径上的指令速度，但不对电流等电气条件进行控制。此外，本质上的不同点还在于，在通常的直线加工中使用高速加工条件，在圆弧状加工中以中速加工条件进行控制。本发明在圆弧中并不进行减速，而是根据各个圆弧的状况进行控制，因此根据情况，圆弧部中的指令速度可能比直线部快。在这点上，本发明与在日本特开2001-162446号公报记载的技术明显不同。

(2)在本发明中，具有根据加工电压或放电脉冲运算加工速度的加工速度运算部，具有圆弧速度运算部，其在对圆弧部进行加工时，着眼于所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，算出圆弧部的指令速度，以使对圆弧部进行加工时的放电密度与直线部相同。另一方面，在日本特开平6-126536号公报中记载的技术具有：速度目标值运算单元，其计算作为程序圆弧半径和电极偏移量的函数而求出的速度目标值；以及运算单元，其在圆弧部的加工中，当速度指令达到速度目标值以上时，将速度目标值设成指令速度，与本发明的结构明显不同。此外，在该技术中，当运算速度时，不着眼于所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异。

(3)本发明以在圆弧部中由加工速度运算部运算的加工速度为基础，着眼于所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异来控制指令速度，而不是根据加工量来控制加工速度。另一方面，在日本专利第5241850号公报中记载的技术中，当根据加工量，仅通过加工速度的控制无法确保形状精度时，成为使用存储在存储装置中的每个圆弧半径的校正值来进行校正的方案。此外，不对该校正值的计算方法进行明示，不是根据所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长关系来决定校正值。并且，根据实验求出与全部圆弧半径对应的这些校正值需要大量时间和劳动。在本发明中不需要这样的时间或劳动。并且，与在该现有技术中仅着眼于线中心轨迹的圆弧半径，即加工路径上的圆弧半径来求出校正值相对，本发明着眼于所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异来控制指令速度。

(4)本发明着眼于圆弧部中的所希望形状与加工路径上的圆弧长的差异来控制指令速度，而不是根据直线部与圆弧部的去除距离的差异来控制加工速度。在日本特开2004-148472号公报中记载的技术中，需要设定若干变更点，实际的操作中存在困难。与此相对，本发明不设定变更点等，可以根据所希望形状和与其对应的加工路径上的圆弧径的关系，简单地进行速度控制。此外，本发明具有根据加工电压或放电脉冲来运算加工速度的加工速度运算部，但该现有技术是定速进给方式。

(5)本发明着眼于圆弧部中的所希望形状与加工路径上的圆弧长的差异来控制指令速度，而不是根据每预定单位距离的加工体积来控制指令速度，因此与日本专利第5077433号公报记载的技术明显不同。

Claims (8)

1.一种线放电加工机，其根据所希望形状使线电极与被加工物相对移动来进行加工，其特征在于，具备：

所希望形状生成部，其根据附图来生成所希望形状；

加工路径生成部，其生成向生成的所希望形状附加了放电间隙、线直径中的至少1项的加工路径；

加工速度运算部，其根据加工电压、放电脉冲中的至少1个的检测值来运算加工速度；

圆弧判定部，其对所述所希望形状中的圆弧部进行判定；

圆弧速度控制部，其针对由所述圆弧判定部判定为圆弧部的所希望形状中的圆弧部，根据该所希望形状的圆弧长和与其对应的加工路径上的圆弧长的差异，控制所述加工路径上的指令速度；以及

线移动控制部，其根据被所述圆弧速度控制部控制的指令速度的指令，使线电极沿着所述加工路径相对于被加工物进行相对移动。

2.一种线放电加工机，其根据所希望形状使线电极与被加工物相对移动来进行加工，其特征在于，具备：

所希望形状生成部，其根据附图来生成所希望形状；

加工路径生成部，其生成向生成的所希望形状附加了放电间隙、线直径中的至少1项的加工路径；

加工速度运算部，其根据加工电压、放电脉冲中的至少1个的检测值来运算加工速度；

圆弧判定部，其对所述加工路径中的圆弧部进行判定；

圆弧速度控制部，其针对由所述圆弧判定部判定为圆弧部的加工路径中的圆弧部，根据该加工路径上的圆弧长和与其对应的所希望形状的圆弧长的差异，控制所述加工路径上的指令速度；以及

线移动控制部，其根据被所述圆弧速度控制部控制的指令速度的指令，使线电极沿着加工路径相对于被加工物进行相对移动。

3.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述圆弧速度控制部对所述加工路径上的圆弧部中的指令速度进行控制，以使所述所希望形状上的圆弧部与直线部中的单位距离的放电密度变得均匀。

4.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述圆弧速度控制部对所述加工路径上的圆弧部中的指令速度进行控制，以使在所述加工路径上的凸圆弧部比直线部加速，在所述加工路径上的凹圆弧部比直线部减速。

5.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述圆弧速度控制部根据所述加工路径上的圆弧长和与其对应的所述所希望形状的圆弧长的比，来控制所述加工路径上的圆弧部中的指令速度。

6.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述圆弧速度控制部根据所述所希望形状中的圆弧部的曲率半径和与其对应的所述加工路径中的圆弧部的曲率半径的比，来控制所述加工路径上的该圆弧部中的指令速度。

7.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

通过所述加工速度运算部求出的加工速度是根据被加工物的板厚、材质或加工环境可变的变量，

所述圆弧速度控制部根据所述变量，对所述加工路径上的指令速度进行控制。

8.根据权利要求1或2所述的线放电加工机，其特征在于，

所述圆弧速度控制部对所述加工路径上的指令速度进行控制，以使所述所希望形状的圆弧部和与其对应的所述加工路径中的圆弧部双方的角速度相等。