JP2003053628A

JP2003053628A - ワイヤ放電加工機、プログラム

Info

Publication number: JP2003053628A
Application number: JP2001248903A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mizukoshi; 弘水越
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】加工中のワイヤ不足を防止でき、ワイヤの無駄
をなくすことができるワイヤ放電加工機を提供する。【解決手段】加工速度が速くワイヤ消費量の多い加工条
件である通常加工１と、加工速度は遅いがワイヤ消費量
の少ない加工条件である通常加工２をＲＯＭに記憶して
おり、通常加工１の加工条件で加工を行っている途中
に、現在のワイヤ残量とＮＣ加工プログラムの最後まで
加工を行った場合のワイヤ消費予定量を算出し、ワイヤ
残量がワイヤ消費予定量よりも少なくなった場合に、加
工条件を通常加工２に変更することにより、ＮＣ加工プ
ログラムの終了時にワイヤをちょうど使い切るようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ワイヤ放電加工機等に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、加工プログラムに基づき、張
架されたワイヤ電極を走行させ、工作物との間にパルス
電圧を印加しながら両者を相対的に移動させて放電加工
を行うワイヤ放電加工機が知られている。このようなワ
イヤ放電加工機では、ワイヤを駆動するモータ、工作物
を移動するためのモータ、ワイヤを走行させるモータ等
の回転速度や、印加するパルス電圧による放電エネルギ
を制御するための制御パラメータを加工条件毎に記憶し
ており、選択された加工条件に対応する制御パラメータ
を用いてこれらのモータ等を制御してワイヤ放電加工を
行っている。

【０００３】例えば、図３に示すように、ワイヤ放電加
工機に加工条件として、通常加工１、通常加工２、通常
加工３…を設け、それぞれの加工条件に対応する制御パ
ラメータとして、加工テーブル送り速度、放電周期、放
電エネルギ、ワイヤ電極送り速度、…、下ノズル流量等
を記憶しておく。そして、ワイヤ放電加工機は、作業者
によって選択されたいずれかの加工条件に対応する制御
パラメータ（制御目標）を用いて工作物の加工を行って
いる。

【０００４】ここで図３において、通常加工１〜３は１
回の加工で加工を完了するための加工条件である。これ
らの加工条件の場合、Ｓ制御（極間電圧一定制御）機能
がオンであるため、加工テーブル送り速度の値は、目標
値として図３のように表示されるが、実際の加工テーブ
ル送り速度は、極間電圧が目標極間電圧になるように自
動的に制御される。通常加工１は、加工をできるだけ速
く行うための加工時間優先の加工条件であり、放電エネ
ルギを大きくし、目標極間電圧を低く設定することによ
り、結果的に加工テーブル送り速度が最も速くなる条件
である。また放電エネルギを大きく設定することで、ワ
イヤの損傷が激しくなりワイヤが断線する可能性が高く
なるためワイヤ電極送り速度を速く設定している。この
ように速さを優先して加工を行うため面粗さは最も荒く
なってしまう。一方、通常加工３は、面粗さ優先の加工
条件であり、放電エネルギを小さくし、目標極間電圧を
高く設定することにより、結果的にテーブル送り速度が
遅くなる条件である。したがってワイヤ送り速度は遅く
設定することができ、断線しにくい。また通常加工２は
通常加工１と３の中間の加工条件であり、図４に示すよ
うに加工距離当たりのワイヤ消費量が最も少ないワイヤ
消費量優先の加工条件である。

【０００５】作業者はこうした加工条件の中から適した
加工条件を選択入力し、ワイヤ放電加工機は、選択され
た加工条件に対応する制御パラメータを用いて工作物の
加工を行うことで、作業者の要求に応じた加工を行うこ
とができる。また、こうしたワイヤ放電加工機では、加
工の途中でワイヤがなくなると、工作物に縦筋が入るな
ど加工精度を悪化させたり、加工中にワイヤボビンの交
換を行うために作業員を配置する必要があるなどの問題
があるため、加工中のワイヤ不足が起こらないようにし
たい。このようなワイヤ不足を防止するために、加工開
始前にワイヤ残量を検出し、ワイヤ消費量を加工プログ
ラムと設定された制御パラメータから予測して、これら
を比較し不足する場合には予め交換を促すシステムがあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た予測は設定された制御パラメータに基づいて行われる
ため、例えば制御パラメータの設定を変更すればワイヤ
不足が起きない場合であっても、交換を促すことにな
る。

【０００７】またワイヤ放電加工機のワイヤは一般的に
使い捨てであり、加工中のワイヤボビンの交換を行いた
くない場合には、予め未使用の残りワイヤを空運転等を
行って廃棄して新しいワイヤに交換してしまう。このよ
うにしてワイヤボビンの交換を行っていると多くのワイ
ヤが無駄になるといった問題がある。

【０００８】そこで本発明は、加工中のワイヤ不足を防
止し、ワイヤの無駄をなくすことができるワイヤ放電加
工機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述した
問題点を解決するためになされた請求項１に記載のワイ
ヤ放電加工機によれば、所定のポイントまでの加工に際
してワイヤが不足することが予測される場合には別の制
御パラメータに変更して加工を行う。こうすることでワ
イヤ不足の発生を防止することができる。この予測は、
加工開始時のみならず加工中の所定の箇所で、あるい
は、加工中に常に行うとよい。このようにすれば、従来
のように加工開始前に予めワイヤを交換しておく場合に
比べ、無駄なくワイヤを利用することができる。

【００１０】ワイヤ不足が発生しないように制御パラメ
ータを変更する場合には、請求項２に示すようにしてで
きるだけワイヤを使い切るようにするとよい。なお、請
求項２において「ワイヤが所定量余る程度」とは、例え
ばワイヤボビンの１層に相当する量など、ワイヤ放電加
工機のワイヤ送りの精度に応じて余裕をみた量に決定す
ればよい。また、この所定量を利用者が設定するように
してもよい。

【００１１】また、所定のポイントは、作業者がワイヤ
を交換しても良い点として設定した任意の点としてもよ
いし、請求項３のように加工の終了点または中断点とし
てもよい。このようにすれば、適切なポイントでワイヤ
を使い切るように加工を進めることができる。そしてこ
のような所定のポイントは、加工プログラムから自動的
に求めるとよい。すなわち、例えば加工プログラムの加
工停止命令のあるポイントを所定のポイントとして設定
する。

【００１２】このようにして所定のポイントまで加工を
行った際には、請求項５に示すようにして、ワイヤの交
換を促す報知をするとよい。例えばメッセージを表示装
置に表示させたり、音声等を出力して知らせる。このよ
うにすれば、作業者は所定のポイントに加工が達したこ
とを容易に知ることができる。

【００１３】ところで、制御パラメータは、入力された
加工条件から所定の演算によって求めるように構成した
ものや、予め加工条件に対応する制御パラメータを記憶
しておいて利用するものがある。後者の場合、請求項６
に示すようにするとよい。そして加工が所定のポイント
へ達した際にワイヤが無くならないようにするために
は、例えば請求項７や請求項８のようにすればよい。請
求項７に記載のワイヤ放電加工機によれば、ワイヤ残量
が予測したワイヤ消費量に一致した時点で別の制御パラ
メータに変更する。一方、請求項８に記載のワイヤ放電
加工機によれば、ワイヤ消費量がワイヤ残量を上回った
時点で最適な制御パラメータに変更する。

【００１４】そして、変更対象の制御パラメータの候補
が複数ある場合には請求項９のように所定の優先条件を
加味した制御パラメータを採用するとよい。このように
すれば、作業者の意図に沿った加工を行うことができ
る。例えば請求項１０に示すようにして、例えば加工時
間の最も短いものを採用したり、ワイヤが断線しない安
定性の高いものを採用したりすることができる。

【００１５】なお、ワイヤ消費量に関連する制御パラメ
ータとしては、例えば、請求項１１に示すようにワイヤ
送り速度とテーブル移動速度とがある。このようにして
制御中に制御パラメータを変更すると工作物の加工精度
に悪影響が生じるおそれがあるため、精度が要求される
場合には制御パラメータの変更を禁止したい。このよう
な場合には、請求項１２に示すようにすればよい。ま
た、請求項１２のようにして変更を禁止した場合にも、
請求項１３に示すようにワイヤ残量が前記ワイヤ消費量
より少ない場合にはワーニングを表示装置に表示させる
とよい。

【００１６】そして、請求項１〜１３のいずれかに記載
のワイヤ放電加工機としての機能は、請求項１４に示す
ように、例えば、コンピュータで実行するプログラムと
して備えることができる。このようなプログラムの場
合、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応
じてコンピュータにロードして起動することにより用い
ることができる。また、ネットワークを介してロードし
て起動することにより用いることもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうること
は言うまでもない。［第１実施例］図１はワイヤ放電加工機の概略構成を示
す図である。

【００１８】工作物１が載置固定されるテーブル２は図
示しない案内構造に案内され、水平面内で移動可能であ
る。テーブル２はＸ軸サーボモータ３及びＹ軸サーボモ
ータ４によりワイヤ電極１１に対して相対的に移動す
る。ワイヤ電極１１は上下に配設されたダイス状のワイ
ヤガイド１６，１７により案内され、垂直に張架され
る。上下のワイヤガイド１６，１７とそれぞれ一体に、
加工液を噴射するノズル８，９が設けられている。上下
の各ノズル８，９はそれぞれワイヤ電極１１の軸方向に
加工液を噴射し、加工間隙５に強い加工液流を作る。ワ
イヤ電極１１には給電子１０が摺接され、図示しない電
源装置からパルス状の電圧が印加される。このパルス状
の電圧によりワイヤ電極１１と工作物１との間に放電を
発生し加工を行う。

【００１９】ワイヤ電極１１はワイヤボビン１２から繰
出され、テンションローラ１３及びピンチローラ１４の
間を通り、上案内ローラ１５を経由して給電子１０に摺
接し、上下のワイヤガイド１６，１７を挿通して下案内
ローラ１８に至り、ワイヤ駆動ローラ１９及びピンチロ
ーラ２０の間を通って図示しない巻取りボビンに排出さ
れる。下方のワイヤ駆動ローラ１９はワイヤ駆動モータ
２１に連結され、所定回転速度で回転駆動される。ま
た、上方のテンションローラ１３はブレーキモータ２２
に連結され、所定トルクが与えられる。駆動ローラ１９
及びテンションローラ１３により上下のワイヤガイド１
６，１７間のワイヤ電極１１に所定の張力が与えられ垂
直に張架される。

【００２０】そしてワイヤ電極の走行速度を検出する走
行速度検出器として、テンションローラ１３の回転を検
出するエンコーダ２３がテンションローラ１３に連結さ
れている。また、ワイヤボビン１２の回転速度を検出す
る回転速度検出器として、エンコーダ２４がワイヤボビ
ン１２に連結されている。上記２つのエンコーダ２３，
２４からの信号は制御装置３０に出力される。

【００２１】図２は制御装置３０を示すブロック図であ
る。制御装置３０は、コンピュータ（ＣＰＵ）３１，各
種メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）３２，３３，キーボード３
４，ＣＲＴディスプレイ３５を備え、各エンコーダ２
３，２４からの出力信号を計数するカウンタ３６，３７
を備えている。また、制御装置３０には、Ｘ軸サーボモ
ータ３、Ｙ軸サーボモータ４、ノズル８，９、電源装
置、ワイヤ駆動モータ２１、ブレーキモータ２２が接続
されている。

【００２２】ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２に記憶されたプロ
グラムを実行し、ＲＡＭ３３に記憶されたＮＣ加工プロ
グラムに基づいてこれら各装置を制御する。これら各装
置の制御は、ＲＯＭ３２に記憶された制御パラメータを
制御目標として行われる。この制御パラメータは、工作
物１の材質・板厚・ワイヤ電極の種類・ワイヤ傾斜角度
毎に、加工条件別にＲＯＭ３２に記憶されている。ＣＰ
Ｕ３１はキーボード３４から設定された加工条件やＮＣ
加工プログラム内の加工条件設定命令で設定された加工
条件に対応する制御パラメータを制御目標として制御を
行う。

【００２３】こうした加工条件毎の制御パラメータの値
の一例を図３に示す。図３は、工作物１の材質がＳＫＤ
−１１で、ワイヤ電極がＳ２５−Ｈ、板厚が５０ｍｍ、
ワイヤ傾斜角度が０度の場合の各加工条件に対する制御
パラメータの一部を示す図である。各加工条件毎の制御
パラメータは、工作物１の材質やワイヤ電極の種類、板
厚、ワイヤ傾斜角度の値別に、加工条件番号を主キーと
してＲＯＭ３２にテーブルとして記憶している。図３で
は、加工条件として「通常加工１」「通常加工２」「通
常加工３」「セカンドカット１」「セカンドカット２」
を示している。通常加工１〜３は、それぞれ１回の加工
で加工を完了する加工条件である。またセカンドカット
１、２は、はじめにセカンドカット１の制御パラメータ
で１回目の加工を行い、続いて同一の箇所をセカンドカ
ット２の制御パラメータで加工を行うことにより、面粗
さを抑えた高精度の加工を行うための加工条件である。
なお、こうした加工条件と制御パラメータのテーブルは
ユーザがキーボード３４から入力しＲＡＭ３３に定義し
ておくこともできる。

【００２４】そして制御パラメータとしては、給電子１
０に対して電源装置から供給する電圧の制御値である放
電周期・放電エネルギ・目標極間電圧、ワイヤ駆動モー
タ２１及びブレーキモータ２２の制御値であるワイヤ電
極送り速度とワイヤ張力などがある。また、加工テーブ
ル送り速度は、極間電圧が目標極間電圧になるように自
動的に制御される。すなわちＳ制御（極間電圧一定制
御）機能がオンであるため極間電圧が目標極間電圧にな
るようにＸ軸サーボモータ３及びＹ軸サーボモータ４の
制御値が決定される。このように決定された加工テーブ
ル送り速度を、図３に加工テーブル送り速度として、図
４に加工速度平均として図示している。

【００２５】通常加工１は、加工をできるだけ速く行う
ための加工時間優先の加工条件であり、放電エネルギを
大きくし、目標極間電圧を低く設定することにより、結
果的に加工テーブル送り速度が最も速くなる条件であ
る。また放電エネルギを大きく設定することで、ワイヤ
の損傷が激しくなりワイヤが断線する可能性が高くなる
ためワイヤ電極送り速度を速く設定している。このよう
に速さを優先して加工を行うため面粗さは最も荒くなっ
てしまう。一方、通常加工３は、面粗さ優先の加工条件
であり、放電エネルギを小さくし、目標極間電圧を高く
設定することにより、結果的にテーブル送り速度が遅く
なる条件である。したがってワイヤ送り速度は遅く設定
することができ、断線しにくい。また通常加工２は通常
加工１と３の中間の加工条件であり、図４に示すように
加工距離当たりのワイヤ消費量が最も少ない（３４１．
６ｍ）、ワイヤ消費量優先の加工条件である。

【００２６】こうしたそれぞれの通常加工条件につい
て、加工速度平均値、１００ｍｍ加工を行った際の加工
時間、ワイヤ送り速度、ワイヤ消費量をまとめると図４
のようになる。そして、加工速度とワイヤ消費量との関
係をそれぞれの加工条件毎にグラフにプロットすると図
５の○印で示すようになる。すなわち、ワイヤ消費量と
いう観点から見ると、通常加工１は加工速度は速い（加
工時間が短い）がワイヤ消費量が多い。一方、通常加工
２は、加工速度は遅い（加工時間が長い）がワイヤ消費
量が少ない。そして、通常加工３は加工速度は遅く（加
工時間が長い）、ワイヤ消費量も多いが、断線しにく
い。作業者は、加工開始前にこうした加工条件の中から
適した加工条件を選択入力したり、ＮＣ加工プログラム
内に加工条件設定命令を組み込む。

【００２７】一般的には、できるだけ加工時間を短くす
るため、通常加工１が加工条件として選ばれる場合が多
い。このような場合には、加工の途中でワイヤが不足す
る可能性が他の加工条件を選択した場合よりも高くな
る。そこでワイヤボビン１２に巻かれたワイヤ電極１１
の残量が、ＮＣ加工プログラムの終了までのワイヤ消費
予定量より少なくなった時点で、ＮＣ加工プログラムの
終了時にちょうどワイヤが消費し尽くされることを目標
として、制御パラメータを変更する処理を行う。このよ
うにワイヤを加工完了とともに使いきるワイヤ使い切り
モードにおける制御パラメータの管理処理を図６を参照
して説明する。

【００２８】図６は、ワイヤ放電加工機のＣＰＵ３１の
加工制御とともにマルチタスクで並行して実行される制
御パラメータの管理処理を示すフローチャートである。
図６のＳ１１０では、ワイヤボビン１２に巻かれた現在
のワイヤ残量を算出する。ここでワイヤボビン１２のワ
イヤ電極１１の残量は、種々の方法で求めることができ
る。例えば、ワイヤボビン１２の重さから求めたり、次
のように求めたりすることができる。図７はワイヤボビ
ン１２を示す断面図である。ここで、Ｄ _Oはボビンの軸
径，Ｂはワイヤの巻幅，Ｄはワイヤ電極１１の巻径であ
る。図１のテンションローラ１３の直径をＤ_Rとし、テ
ンションローラ１３の回転速度がＮ_R、ワイヤボビン１
２の回転速度がＮ_Bであったとすると、ワイヤ電極１１
の供給走行速度ｆは次式で与えられる。

【００２９】ｆ＝πＤＮ_B＝πＤ_RＮ_R …（１）従って、ワイヤボビン１２での巻径Ｄは次式で算出され
る。Ｄ＝Ｄ_R・Ｎ_R／Ｎ_B …（２）巻径Ｄが与えられた場合、ワイヤボビン１２に巻回され
ているワイヤ電極１１の長さｌは次式で与えられる。

【００３０】ｌ＝η×（Ｄ²−Ｄ_O ²）Ｂ／ｄ² …（３）ここで、ｄはワイヤ電極の直径，ηはワイヤ電極１１の
巻子率（巻回密度）である。ηはワイヤ電極１１の種類
に対応した一定値を示し、通常は０．４〜０．７の一定
値である。上式に（２）式を代入することにより、ワイ
ヤ電極の長さ残量ｌは次式で算出される。

【００３１】ｌ＝η｛（Ｄ_R・Ｎ_R／Ｎ_B）²−Ｄ_O ²｝Ｂ／ｄ² …（４）従って、ワイヤボビン１２の形状に依存するパラメータ
である巻幅Ｂ，軸径Ｄ _O，及びワイヤ電極１１の種類に
依存するパラメータである線径ｄ，巻子率ηを予め記憶
しておくことにより、各エンコーダ２３，２４から検出
されるテンションローラ１３の回転速度Ｎ_Rとワイヤボ
ビン１２の回転速度Ｎ_Bとから、ＣＰＵ３１によって、
現在のワイヤ電極１１の長さ残量ｌを（４）式により算
出することができる。

【００３２】続くＳ１２０では、ＲＡＭ３３に記憶され
たＮＣ加工プログラムのうち、現在処理中（加工中）の
行から処理が完了（終了）する行までのＮＣ加工プログ
ラムの命令群に従った加工を行うのに必要なワイヤ消費
予定量を求める。この時、プログラム中に制御パラメー
タの設定命令がある場合には、その命令で設定される制
御パラメータに基づいてワイヤ消費予定量を求める。

【００３３】そして続くＳ１３０では、Ｓ１１０で求め
たワイヤ残量とＳ１２０で求めたワイヤ消費予定量とを
比較し、ワイヤ残量がワイヤ消費予定量より少ない場合
（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、すなわちワイヤ電極１１が加工
完了までに消費し尽くされてしまうことが予測される場
合にはＳ１４０へ移行する。一方、ワイヤ残量がワイヤ
消費予定量より多い場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、制御
パラメータを変更せずにＳ１１０へ戻る。

【００３４】Ｓ１４０では、加工完了時にワイヤを使い
切るように制御パラメータの値を求め、Ｓ１５０でＳ１
４０で求めた制御パラメータに変更する。例えば図５に
示す通常加工１の加工条件で加工を行っている際に、ワ
イヤ残量がワイヤ消費予定量より少なくなった場合に
は、残りのＮＣ加工プログラムによる加工距離と現在の
ワイヤ残量とから制御パラメータであるワイヤ送り速度
を遅く設定しなおす。例えば、ＮＣ加工プログラムから
求められた残りの加工距離が図４と同様に１００ｍｍ
で、ワイヤ残量が３５０ｍであれば、通常加工１と通常
加工２の略中間値である加工速度平均３．１２ｍｍ／ｍ
ｉｎ、ワイヤ送り速度１８２ｍｍ／ｓとなるように放電
エネルギを調整する。このようにすればワイヤ消費量は
３５０ｍとなり、加工終了と同時にワイヤ電極１１を使
い切ることができる。なお、実際には誤差が生じる場合
があるので、少し余裕をみて例えばワイヤ送り速度を１
８０ｍｍ／ｓ程度になるように放電エネルギを調整して
もよい。この余裕としてみるべきワイヤ電極１１の長さ
は、例えば図７のワイヤボビン１２における１層分に相
当する量とすればよい。

【００３５】Ｓ１５０の制御パラメータの変更後は、Ｓ
１１０へ戻る。このようにして再びワイヤ残量がワイヤ
消費予定量より少なくなった場合には、ワイヤ送り速度
等の制御パラメータを再調整する。このような処理によ
りワイヤボビン１２のワイヤ電極１１の残量が、ＮＣ加
工プログラムの終了までのワイヤ消費予定量より少なく
なった時点で、通常加工１と通常加工２の中間の加工条
件に自動的に変更し、ＮＣ加工プログラムの終了までワ
イヤが不足しないように制御することができる。

【００３６】なお、本実施例では、制御パラメータはＲ
ＯＭ等に記憶された加工条件毎に記憶された値を用いる
こととしたが、所定の計算式で算出するようにしても構
わない。また、図３に示した通常加工１〜３をさらに細
分化して多数の加工条件を記憶しておき、それらのいず
れかを適切なタイミングで選択することで、ワイヤ消費
量を調整するようにしてもよい。

【００３７】ただし、加工条件が加工の途中で変更され
ると、高精度の加工を行いたい場合には問題が生じる場
合がある。したがって、図６のＳ１５０の制御パラメー
タの変更を行うか否かをキーボード３４から予め入力し
て設定できるようにするとよい（自動変更有効無効設定
手段に相当する）。なお、制御パラメータの変更を行わ
ない（禁止する）ように設定されている場合には、図６
のＳ１５０ではＳ１４０で算出した制御パラメータをＣ
ＲＴ３５に表示したり、ＣＲＴ３５にワイヤ不足の発生
する旨のワーニングと加工条件を変更することによりワ
イヤを使い切って加工を行うことができる旨を表示す
る。

【００３８】なお本実施例においては、テーブル２が移
動して加工する構成としたが、テーブル２が固定で上下
ワイヤガイド１６，１７等が移動して加工する構成でも
よい。本実施例において、Ｓ１１０がワイヤ残量算出手
段としての処理に相当し、Ｓ１２０がワイヤ消費量予測
手段としての処理に相当する。また、Ｓ１３０〜Ｓ１５
０が制御パラメータ変更手段としての処理に相当し、Ｒ
ＯＭ３２及びＲＡＭ３３が記憶手段に相当する。［第２実施例］第１実施例では加工終了までのワイヤ消
費予定量を算出することとしたが、例えば、ＮＣ加工プ
ログラム内で加工を停止する命令が含まれる場合など、
加工を中断して結線しても問題ない中断点がある場合に
は、その中断点までのワイヤ消費予定量を算出してもよ
い。この場合、第１実施例と同様の構成で次のように処
理を行えばよい。

【００３９】図８に示すように、例えば中断点１まで条
件Ａ（例えば第１実施例における通常加工１の加工条
件）でワイヤが足りるならば、そのまま加工する。中断
点１に到達したら、そのままの加工条件でワイヤが中断
点２まで足りるかどうかを判断する。足りない場合（図
８（ａ）参照）には、所定の優先順位から選択した条件
Ｂ（例えば第１実施例における通常加工２の加工条件）
で中断点２までの加工ができるかどうか判断する。条件
Ｂでも中断点２までにワイヤが足りなくなるのであれ
ば、中断点１でワイヤの加工を中断してワイヤボビンの
交換を促す。

【００４０】一方、条件Ｂなら中断点２を通過できる場
合には（図８（ｂ）参照）、次の計算を行う。中断点１
から中断点２までの加工距離をＬ２、条件Ａでの加工距
離をＬａ、条件Ｂでの加工距離をＬｂとすると、Ｌ２＝Ｌａ＋Ｌｂ …（５）ワイヤ残量をｌ、条件Ａでのワイヤ消費予定量をｌａ、
条件Ｂでのワイヤ消費予定量をｌｂ、各条件での加工平
均速度から算出した定数をＡ及びＢとすると、ｌ＝ｌａ＋ｌｂ＝ＡＬａ＋ＢＬｂ …（６）なお、（６）式の定数Ａ，Ｂは次のように求める。例え
ば、第１実施例における通常加工１の加工条件から定数
Ａを求めると、図４より加工速度平均をＦ、ワイヤ送り
速度をｆとして、Ｆ＝３．４２［ｍｍ／ｍｉｎ］ｆ＝２０５［ｍｍ／ｓ］＝１２．３［ｍ／ｍｉｎ］Ａ＝ｆ／Ｆ＝３．５９となる。これは、１ｍｍ加工するのに３．５９ｍのワイ
ヤが消費されることを意味する。定数Ｂについても同様
にして例えば第１実施例における通常加工２の加工条件
などから求めることができる。

【００４１】上記（５）式、（６）式よりＬａ，Ｌｂを
求め、Ｌａが０になるまで、条件Ａでの加工を続行す
る。その後条件Ｂに自動変更し、丁度中断点２でワイヤ
を使い切るようにする。このようにして図８（ｃ）に示
すように加工条件と途中変更するパターン１の処理を行
うことができる。

【００４２】また、パターン１と同様に条件Ｂでなら中
断点を通過できる場合（図８（ｂ）参照）、中断点１の
時点で条件Ａと条件Ｂの中間の条件Ｃを算出して、丁度
中断点２でワイヤを使い切るようにしてもよい（図８
（ｄ）に示すパターン２）。例えば、図９に示すよう
に、工作物１のポイントＸ１から加工を開始し、正方形
に切り出す加工を場所を変えて連続して３回行うＮＣ加
工プログラムの場合には、ポイントＸ２，Ｘ３でそれぞ
れ結線しなおす必要がある。このような場合、例えば、
ポイントＸ１から条件Ａの制御パラメータで加工を開始
した場合に、そのまま条件Ａで加工を行うとポイントａ
でワイヤがなくなること判明した場合には、ポイントＸ
３を中断点２としてワイヤを使い切るように制御パラメ
ータを変更する。そして、ポイントＸ３の手前まで加工
を行った際に、加工を停止してワイヤボビン１２の交換
を促すメッセージをＣＲＴ３５に表示する。このように
すれば、ワイヤを無駄にすることなく加工を行うことが
でき、加工時間とワイヤ消費量のバランスのよい加工を
行うことができる。

【００４３】なお、本実施例の処理をベースとして、第
１実施例の加工完了点でワイヤを使い切る機能を実現し
てもよい。すなわち、本実施例における中断点１を開始
点とし、中断点２を加工完了点とすることで、第１実施
例のように加工完了時にちょうどワイヤを使い切るよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のワイヤ放電加工機の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】実施例のワイヤ放電加工機の制御装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】加工条件と制御パラメータの関係を示すテーブ
ルの一例の説明図である。

【図４】図３のテーブルでの各々の通常加工の場合の加
工速度・加工時間・ワイヤ送り速度・ワイヤ消費量を示
す説明図である。

【図５】図４の各々の通常加工の場合の加工速度とワイ
ヤ消費量の関係を示す説明図である。

【図６】制御パラメータの管理処理を示すフローチャー
トである。

【図７】ワイヤボビンの説明図である。

【図８】第２実施例の処理を示す説明図である。

【図９】中断点の例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…工作物２…テーブル３…Ｘ軸サーボモータ４…Ｙ軸サーボモータ５…加工間隙８…ノズル１０…給電子１１…ワイヤ電極１２…ワイヤボビン１３…テンションローラ１４…ピンチローラ１５…上案内ローラ１６，１７…ワイヤガイド１８…下案内ローラ１９…ワイヤ駆動ローラ２０…ピンチローラ２１…ワイヤ駆動モータ２２…ブレーキモータ２３，２４…エンコーダ３０…制御装置３１…ＣＰＵ３２…ＲＯＭ３３…ＲＡＭ３４…キーボード３５…ＣＲＴディスプレイ３６…カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工プログラムに基づき、張架されたワイ
ヤ電極を走行させながら工作物との間にパルス電圧を印
加し放電加工を行うワイヤ放電加工機において、ワイヤ残量を算出するワイヤ残量算出手段と、前記加工プログラムと現在の制御パラメータに基づき加
工を行った場合の、加工工程内の所定のポイントまでの
ワイヤ消費量を予測するワイヤ消費量予測手段と、前記ワイヤ残量算出手段によって算出されたワイヤ残量
と、前記ワイヤ消費量予測手段によって予測されたワイ
ヤ消費量とを比較し、前記ワイヤ残量が前記ワイヤ消費
量より少ない場合には、前記所定のポイントへ加工が達
した際にワイヤが無くならないような別の制御パラメー
タに変更する制御パラメータ変更手段を備えることを特
徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項２】請求項１に記載のワイヤ放電加工機におい
て、前記制御パラメータ変更手段は、前記ワイヤが無くなら
ないような別の制御パラメータとして、前記加工が所定
のポイントに達した際に丁度前記ワイヤが消費され尽く
される制御パラメータ、あるいは、前記ワイヤが所定量
余る程度の制御パラメータを用いることを特徴とするワ
イヤ放電加工機。
【請求項３】請求項１または２に記載のワイヤ放電加工
機において、前記所定のポイントは、加工の終了点または中断点であ
ることを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記所定のポイントは、前記加工プログラムから求める
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記制御パラメータ変更手段は、前記所定のポイントま
で加工をした際にワイヤボビンの交換を促す報知を行う
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記制御パラメータは、加工条件毎に記憶手段に記憶さ
れており、前記ワイヤ消費量の少ない別の制御パラメー
タは、現在の加工条件とは別の前記記憶手段に記憶され
た加工条件用の制御パラメータの値、あるいは、前記記
憶手段に記憶された複数の加工条件用の制御パラメータ
を補間して求めた値とすることを特徴とするワイヤ放電
加工機。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記制御パラメータ変更手段は、前記加工が前記所定の
ポイントへ達した際にワイヤが無くならないようにする
ために、前記別の制御パラメータによるワイヤ消費量を
予測し、前記ワイヤ残量が予測したワイヤ消費量に一致
した時点で当該別の制御パラメータに変更することを特
徴とするワイヤ放電加工機。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記制御パラメータ変更手段は、前記加工が前記所定の
ポイントへ達した際にワイヤが無くならないようにする
ために、前記別の制御パラメータによるワイヤ消費量が
ワイヤ残量と一致するような制御パラメータを算出し
て、その算出した制御パラメータに変更することを特徴
とするワイヤ放電加工機。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載のワイヤ放
電加工機において、前記制御パラメータ変更手段は、前記別の制御パラメー
タとして複数の候補がある場合には、所定の優先条件を
加味した制御パラメータを採用することを特徴とするワ
イヤ放電加工機。
【請求項１０】請求項９に記載のワイヤ放電加工機にお
いて、前記所定の優先条件は、加工時間、あるいは、前記ワイ
ヤ電極が断線しないことであることを特徴とするワイヤ
放電加工機。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載のワイ
ヤ放電加工機において、前記制御パラメータには、ワイヤ電極を走行させる速度
であるワイヤ送り速度と、前記ワイヤ電極に対して前記
工作物を相対的に移動させるためのテーブルの移動速度
であるテーブル移動速度を含むことを特徴とするワイヤ
放電加工機。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載のワイ
ヤ放電加工機において、前記制御パラメータ変更手段による加工中に制御パラメ
ータの自動変更を行うか否かを設定する自動変更有効無
効設定手段を備え、前記制御パラメータ変更手段は、前記自動変更有効無効
設定手段によって自動変更が無効に設定されている場合
には制御パラメータの自動変更を行わないことを特徴と
するワイヤ放電加工機。
【請求項１３】請求項１２に記載のワイヤ放電加工機に
おいて、前記制御パラメータ変更手段は、前記自動変更有効無効
設定手段によって、自動変更を無効に設定された場合に
も、前記ワイヤ残量が前記ワイヤ消費量より少ない場合
には警告を報知することを特徴とするワイヤ放電加工
機。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかに記載のワイ
ヤ放電加工機としての機能をコンピュータに実現させる
ためのプログラム。