JP2003291029A - ワイヤ放電加工による被加工物の貫通孔自動制御方法 - Google Patents
ワイヤ放電加工による被加工物の貫通孔自動制御方法Info
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- JP2003291029A JP2003291029A JP2002094267A JP2002094267A JP2003291029A JP 2003291029 A JP2003291029 A JP 2003291029A JP 2002094267 A JP2002094267 A JP 2002094267A JP 2002094267 A JP2002094267 A JP 2002094267A JP 2003291029 A JP2003291029 A JP 2003291029A
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤ放電加工によって形成する被加工物の
貫通孔の寸法を、最終目標寸法又は許容最終寸法に、容
易に制御して、不良品の発生を解消する。 【解決手段】 予め設定した加工回数、加工量又は中間
目標寸法に達すると、放電加工が自動的に停止して、実
寸法測定制御手段が作動して、（ア）固定台又はワイヤ
電極をＸ軸方向からＹ軸方向に直線移動して、ワイヤ電
極が貫通孔内壁面に接触する距離から貫通孔寸法の実測
値を求め、（イ）この実測値と最終目標寸法又は許容最
終寸法とから偏差値を求め、この偏差値によって再加工
要否を検出し、（ウ）再加工要のとき再加工してステッ
プ（ア）に戻す。
貫通孔の寸法を、最終目標寸法又は許容最終寸法に、容
易に制御して、不良品の発生を解消する。 【解決手段】 予め設定した加工回数、加工量又は中間
目標寸法に達すると、放電加工が自動的に停止して、実
寸法測定制御手段が作動して、（ア）固定台又はワイヤ
電極をＸ軸方向からＹ軸方向に直線移動して、ワイヤ電
極が貫通孔内壁面に接触する距離から貫通孔寸法の実測
値を求め、（イ）この実測値と最終目標寸法又は許容最
終寸法とから偏差値を求め、この偏差値によって再加工
要否を検出し、（ウ）再加工要のとき再加工してステッ
プ（ア）に戻す。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤ放電加工に
よって被加工物に形成する貫通孔の方法を、最終目標寸
法又は許容値を考慮した最終目標寸法（以下、許容最終
寸法という）に自動的に制御する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般的に、ワイヤ放電加工によって被加
工物、例えば伸線加工用ダイス（以下、ダイスという）
に貫通孔を形成する場合、ワイヤ放電加工装置と電気的
に接続した記憶制御装置が用いられている。この記憶制
御装置には、ＣＡＤで作成しＮＣプログラムに変換され
た最終目標形状の最終目標寸法と、初期値として設定し
た中加工及び上加工の加工回数と各工程の加工量又は中
間目標寸法とを記憶し、かつ設定した初期値に従って放
電加工電流の通電・停止、電流の大きさを制御する記憶
制御手段とを備えている。 【０００３】そして、加工電源をオンして放電加工をス
タートさせると、ワイヤ電極が記憶制御手段の記憶させ
た初期設定値に従って走行して、粗加工と数回の中加工
及び上加工が最終目標寸法まで自動的に行われて、放電
加工が終了する。放電加工終了後、固定台にセットした
ダイスを取り外して、ダイスに形成された貫通孔の実寸
法を投影機、工具顕微鏡等の高精度測定器等で以て測定
して、最終目標寸法又は許容最終寸法と比較して合否を
判定している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来技術によるとき
は、最終目標寸法は、ＣＡＤで作図しＮＣプログラムに
変換したデータを使用するから、容易に設定することが
できる。しかし、記憶制御手段に初期値として入力する
データ（加工回数及び各工程での加工量又は中間目標寸
法）は、全て経験則によっていた。というのは、ワイヤ
電極の線径（通常φ０．２ｍｍ程度）や給電部位に供給
する加工液（純度の高い水）量のばらつき、加工電圧や
ワイヤ電極に付加する張力の変動等によって放電エネル
ギが変動し、各回の加工量が目標どおりにならない場合
が多く、経験則からこれらの要因の影響を考慮して各設
定値を決定しなければならないからである。 【０００５】よって、経験則によって設定した初期値が
外れると、仕上がり孔の実寸法が最終目標寸法又は許容
最終寸法に一致しない結果が生じていた。大きく仕上が
ったものは不良品として処理せざるを得なかった。ま
た、小さく仕上がったものは、固定台にセットして再加
工することも可能であるが、加工前と同一位置に固定す
ることは不可能であり、特に数ミクロンの寸法精度が要
求されるダイス等の製品については、再加工することが
できず、やはり不良品として処理せざるを得なかった。 【０００６】本発明は、従来技術の問題を解決するため
になしたもので、ワイヤ放電加工によって形成する被加
工物の貫通孔の寸法を、最終目標寸法又は許容最終寸法
に、容易に制御して、不良品の発生を解消することを課
題とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係るワイヤ放電
加工による被加工物の貫通孔自動制御方法は、ワイヤ放
電加工によって被加工物に形成する貫通孔の寸法を、予
め設定した加工回数、加工量又は中間目標寸法に達した
とき放電加工を停止して、（ア）固定台又はワイヤ電極
をＸ軸方向及びＹ軸方向に直線移動して、ワイヤ電極が
貫通孔の内壁面に接触する距離から貫通孔寸法の実測値
を求め、（イ）この実測値と最終目標寸法又は許容最終
寸法とから偏差値を求め、この偏差値によって再加工の
要否を検出し、（ウ）要のときは再加工してステップ
（ア）に戻すというステップにより一定にするようにし
て成る。 【０００８】この手段によれば、放電エネルギに影響を
与える種々の要因が存在して、１回の加工量が初期設定
値と異なったとしても、中間工程で放電加工を停止して
実測値を測定し、この実測値と最終目標寸法又は許容最
終寸法とを比較演算して、実測値が最終目標寸法又は許
容最終寸法に一致するまで再加工する加工ステップを繰
り返すから、被加工物に形成する貫通孔が均一に制御さ
れる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。 【００１０】図について説明すると、供給部１から巻取
部２へと走行するワイヤ電極Ｗの走行によって、固定台
３に固定されたダイスＤに、貫通孔の実寸法が記憶制御
装置Ａによって最終目標寸法に一致するように制御され
て自動的に形成される。上記記憶制御装置Ａには、記憶
制御手段ａ、実寸法測定制御手段ｂ、比較演算手段ｃ等
を備えて成る。 【００１１】すなわち、ＣＡＤにて作成しＮＣプログラ
ムに変換された貫通孔の最終目標寸法と、初期値として
設定した中間目標寸法、加工回数及び各回の加工量とを
記憶制御手段ａに記憶させる。その後、放電加工をスタ
ートさせると、ワイヤ電極Ｗが走行して、初期設定値に
従って粗加工、中加工、上加工が所定回数行われ、予め
設定した加工回数、加工量又は中間目標寸法に達する
と、放電加工が自動的に停止する。このとき、ワイヤ電
極Ｗは、図２（ａ）に示すように、ダイスＤの貫通孔の
内壁面と離間した状態であり、ワイヤ電極Ｗ−ダイスＤ
間には電流が流れていない。 【００１２】次に、実寸法測定制御手段ｂからの指令に
よって駆動手段４が駆動して、固定台３が直線移動し
て、ワイヤ電極Ｗと貫通孔内壁面とが接した状態（図２
（ｂ））になって両者間に微弱な電流が流れ始める。こ
の電流が流れ始めた位置を０点として記憶制御手段ａで
記憶され、駆動固定台３が反対方向に直線移動する（図
２（ｃ））。この移動中は、ワイヤ電極Ｗ−ダイスＤ間
に電流が流れていない。そして、ワイヤ電極Ｗが対向内
壁面に接触すると（図２（ｄ））、再び微弱な電流が流
れ始める。この電流が流れ始めた位置を１点として記憶
制御手段ａで以て記憶され、上記０点−１点間の直線移
動距離Ｌにワイヤ径ｌを合計した数値（Ｌ＋ｌ）が貫通
孔の横方向の実測長さとして測定される。続いて、駆動
手段５の駆動によって、上記動作が繰り返されて、貫通
孔の縦方向の実測長さが測定されて、貫通孔の実測値が
得られる。なお、このとき、実測値に補正値を加算する
こともある。そして、上記実寸法測定制御手段ｂで以て
測定された実測値は比較演算手段ｃに送られ、記憶制御
手段ａで以て記憶させた最終目標寸法と比較演算され
て、得られた偏差値から再加工の要否が検出される。再
加工否と検出されると、固定台３からダイスＤが取り外
される。また、再加工要と検出されると、放電加工の再
開・停止−実測値の測定−再加工の要否の検出の加工ス
テップが、実測値と最終目標寸法とが一致するまで、予
め設定された再加工量で放電加工が繰り返される。な
お、固定台３の移動量は、駆動手段４、５のモータに取
り付けたロータリーエンコーダ（図示省略）で以て行わ
れる。この場合において、実測値の検出のために、実寸
法測定制御手段ｂで以て固定台３を移動させたが、供給
台１と巻取台３を移動可能にすることにより、ワイヤ電
極をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることも可能であ
る。また、実寸法と比較するデータを記憶制御手段ａで
記憶させた最終目標寸法としたが、許容最終寸法にする
ことも可能である。 【００１３】上述の制御を実行するフローチャートを図
３に示す。なお、図中の（ア）〜（ウ）はフローチャー
トの加工ステップである。予め設定した加工回数、加工
量又は中間目標寸法に達すると、放電加工が自動的に停
止して、実寸法測定制御手段ｂが作動して、 （ア）固定台がＸ軸方向及びＹ軸方向に直線移動して、
ワイヤ電極が貫通孔の縦、横の内壁面に接触する距離か
ら貫通孔寸法の実測値が算出され、記憶される。 （イ）実寸法測定制御手段ｂで記憶された実測値と記憶
制御手段ａで記憶された最終目標寸法とから、比較演算
手段ｃで以て、偏差値が算出され、この偏差値によって
再加工の要否が検出される。 （ウ）再加工要のときは再加工してステップ（ア）に戻
り、予め設定された再加工量で上加工が最終目標寸法に
達するまで繰り返されて、再加工否と検出されると、固
定台からダイスが外される。 【００１４】 【実施例】２０個のダイス鋼に、縦３．０００ｍｍ×横
２．０００ｍｍの長方形の貫通孔を、本発明の方法と従
来方法によって形成し、寸法不良の発生率を比較したと
ころ、表１の結果を得た。なお、許容最終寸法は、縦
（３．０００±０．００５）ｍｍ×横（２．０００±
０．００５）ｍｍで、実寸法測定後の再加工量は０．０
０２ｍｍに設定した。また、寸法測定は投影機を使用し
た。 【００１５】 【表１】 【００１６】表１から明らかなように、従来方法による
ときは、不良品が３個発生し、不良率が１５％であった
が、本発明によるときは、不良品の発生を解消すること
ができることが確認できた。 【００１７】 【発明の効果】本発明によるときは、最終目標寸法又は
許容最終寸法に達する前に、実寸法を測定−最終目標寸
法又は許容最終寸法と比較演算−再加工の要否の決定と
いう加工ステップを繰り返すから、最終目標寸法又は許
容最終寸法を備えた貫通孔を形成することができ、不良
品の発生を解消することができる。
よって被加工物に形成する貫通孔の方法を、最終目標寸
法又は許容値を考慮した最終目標寸法（以下、許容最終
寸法という）に自動的に制御する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般的に、ワイヤ放電加工によって被加
工物、例えば伸線加工用ダイス（以下、ダイスという）
に貫通孔を形成する場合、ワイヤ放電加工装置と電気的
に接続した記憶制御装置が用いられている。この記憶制
御装置には、ＣＡＤで作成しＮＣプログラムに変換され
た最終目標形状の最終目標寸法と、初期値として設定し
た中加工及び上加工の加工回数と各工程の加工量又は中
間目標寸法とを記憶し、かつ設定した初期値に従って放
電加工電流の通電・停止、電流の大きさを制御する記憶
制御手段とを備えている。 【０００３】そして、加工電源をオンして放電加工をス
タートさせると、ワイヤ電極が記憶制御手段の記憶させ
た初期設定値に従って走行して、粗加工と数回の中加工
及び上加工が最終目標寸法まで自動的に行われて、放電
加工が終了する。放電加工終了後、固定台にセットした
ダイスを取り外して、ダイスに形成された貫通孔の実寸
法を投影機、工具顕微鏡等の高精度測定器等で以て測定
して、最終目標寸法又は許容最終寸法と比較して合否を
判定している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来技術によるとき
は、最終目標寸法は、ＣＡＤで作図しＮＣプログラムに
変換したデータを使用するから、容易に設定することが
できる。しかし、記憶制御手段に初期値として入力する
データ（加工回数及び各工程での加工量又は中間目標寸
法）は、全て経験則によっていた。というのは、ワイヤ
電極の線径（通常φ０．２ｍｍ程度）や給電部位に供給
する加工液（純度の高い水）量のばらつき、加工電圧や
ワイヤ電極に付加する張力の変動等によって放電エネル
ギが変動し、各回の加工量が目標どおりにならない場合
が多く、経験則からこれらの要因の影響を考慮して各設
定値を決定しなければならないからである。 【０００５】よって、経験則によって設定した初期値が
外れると、仕上がり孔の実寸法が最終目標寸法又は許容
最終寸法に一致しない結果が生じていた。大きく仕上が
ったものは不良品として処理せざるを得なかった。ま
た、小さく仕上がったものは、固定台にセットして再加
工することも可能であるが、加工前と同一位置に固定す
ることは不可能であり、特に数ミクロンの寸法精度が要
求されるダイス等の製品については、再加工することが
できず、やはり不良品として処理せざるを得なかった。 【０００６】本発明は、従来技術の問題を解決するため
になしたもので、ワイヤ放電加工によって形成する被加
工物の貫通孔の寸法を、最終目標寸法又は許容最終寸法
に、容易に制御して、不良品の発生を解消することを課
題とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明に係るワイヤ放電
加工による被加工物の貫通孔自動制御方法は、ワイヤ放
電加工によって被加工物に形成する貫通孔の寸法を、予
め設定した加工回数、加工量又は中間目標寸法に達した
とき放電加工を停止して、（ア）固定台又はワイヤ電極
をＸ軸方向及びＹ軸方向に直線移動して、ワイヤ電極が
貫通孔の内壁面に接触する距離から貫通孔寸法の実測値
を求め、（イ）この実測値と最終目標寸法又は許容最終
寸法とから偏差値を求め、この偏差値によって再加工の
要否を検出し、（ウ）要のときは再加工してステップ
（ア）に戻すというステップにより一定にするようにし
て成る。 【０００８】この手段によれば、放電エネルギに影響を
与える種々の要因が存在して、１回の加工量が初期設定
値と異なったとしても、中間工程で放電加工を停止して
実測値を測定し、この実測値と最終目標寸法又は許容最
終寸法とを比較演算して、実測値が最終目標寸法又は許
容最終寸法に一致するまで再加工する加工ステップを繰
り返すから、被加工物に形成する貫通孔が均一に制御さ
れる。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。 【００１０】図について説明すると、供給部１から巻取
部２へと走行するワイヤ電極Ｗの走行によって、固定台
３に固定されたダイスＤに、貫通孔の実寸法が記憶制御
装置Ａによって最終目標寸法に一致するように制御され
て自動的に形成される。上記記憶制御装置Ａには、記憶
制御手段ａ、実寸法測定制御手段ｂ、比較演算手段ｃ等
を備えて成る。 【００１１】すなわち、ＣＡＤにて作成しＮＣプログラ
ムに変換された貫通孔の最終目標寸法と、初期値として
設定した中間目標寸法、加工回数及び各回の加工量とを
記憶制御手段ａに記憶させる。その後、放電加工をスタ
ートさせると、ワイヤ電極Ｗが走行して、初期設定値に
従って粗加工、中加工、上加工が所定回数行われ、予め
設定した加工回数、加工量又は中間目標寸法に達する
と、放電加工が自動的に停止する。このとき、ワイヤ電
極Ｗは、図２（ａ）に示すように、ダイスＤの貫通孔の
内壁面と離間した状態であり、ワイヤ電極Ｗ−ダイスＤ
間には電流が流れていない。 【００１２】次に、実寸法測定制御手段ｂからの指令に
よって駆動手段４が駆動して、固定台３が直線移動し
て、ワイヤ電極Ｗと貫通孔内壁面とが接した状態（図２
（ｂ））になって両者間に微弱な電流が流れ始める。こ
の電流が流れ始めた位置を０点として記憶制御手段ａで
記憶され、駆動固定台３が反対方向に直線移動する（図
２（ｃ））。この移動中は、ワイヤ電極Ｗ−ダイスＤ間
に電流が流れていない。そして、ワイヤ電極Ｗが対向内
壁面に接触すると（図２（ｄ））、再び微弱な電流が流
れ始める。この電流が流れ始めた位置を１点として記憶
制御手段ａで以て記憶され、上記０点−１点間の直線移
動距離Ｌにワイヤ径ｌを合計した数値（Ｌ＋ｌ）が貫通
孔の横方向の実測長さとして測定される。続いて、駆動
手段５の駆動によって、上記動作が繰り返されて、貫通
孔の縦方向の実測長さが測定されて、貫通孔の実測値が
得られる。なお、このとき、実測値に補正値を加算する
こともある。そして、上記実寸法測定制御手段ｂで以て
測定された実測値は比較演算手段ｃに送られ、記憶制御
手段ａで以て記憶させた最終目標寸法と比較演算され
て、得られた偏差値から再加工の要否が検出される。再
加工否と検出されると、固定台３からダイスＤが取り外
される。また、再加工要と検出されると、放電加工の再
開・停止−実測値の測定−再加工の要否の検出の加工ス
テップが、実測値と最終目標寸法とが一致するまで、予
め設定された再加工量で放電加工が繰り返される。な
お、固定台３の移動量は、駆動手段４、５のモータに取
り付けたロータリーエンコーダ（図示省略）で以て行わ
れる。この場合において、実測値の検出のために、実寸
法測定制御手段ｂで以て固定台３を移動させたが、供給
台１と巻取台３を移動可能にすることにより、ワイヤ電
極をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることも可能であ
る。また、実寸法と比較するデータを記憶制御手段ａで
記憶させた最終目標寸法としたが、許容最終寸法にする
ことも可能である。 【００１３】上述の制御を実行するフローチャートを図
３に示す。なお、図中の（ア）〜（ウ）はフローチャー
トの加工ステップである。予め設定した加工回数、加工
量又は中間目標寸法に達すると、放電加工が自動的に停
止して、実寸法測定制御手段ｂが作動して、 （ア）固定台がＸ軸方向及びＹ軸方向に直線移動して、
ワイヤ電極が貫通孔の縦、横の内壁面に接触する距離か
ら貫通孔寸法の実測値が算出され、記憶される。 （イ）実寸法測定制御手段ｂで記憶された実測値と記憶
制御手段ａで記憶された最終目標寸法とから、比較演算
手段ｃで以て、偏差値が算出され、この偏差値によって
再加工の要否が検出される。 （ウ）再加工要のときは再加工してステップ（ア）に戻
り、予め設定された再加工量で上加工が最終目標寸法に
達するまで繰り返されて、再加工否と検出されると、固
定台からダイスが外される。 【００１４】 【実施例】２０個のダイス鋼に、縦３．０００ｍｍ×横
２．０００ｍｍの長方形の貫通孔を、本発明の方法と従
来方法によって形成し、寸法不良の発生率を比較したと
ころ、表１の結果を得た。なお、許容最終寸法は、縦
（３．０００±０．００５）ｍｍ×横（２．０００±
０．００５）ｍｍで、実寸法測定後の再加工量は０．０
０２ｍｍに設定した。また、寸法測定は投影機を使用し
た。 【００１５】 【表１】 【００１６】表１から明らかなように、従来方法による
ときは、不良品が３個発生し、不良率が１５％であった
が、本発明によるときは、不良品の発生を解消すること
ができることが確認できた。 【００１７】 【発明の効果】本発明によるときは、最終目標寸法又は
許容最終寸法に達する前に、実寸法を測定−最終目標寸
法又は許容最終寸法と比較演算−再加工の要否の決定と
いう加工ステップを繰り返すから、最終目標寸法又は許
容最終寸法を備えた貫通孔を形成することができ、不良
品の発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための放電加工
装置の概略構成図である。 【図２】本発明の寸法測定方法を説明するための概略説
明図である。 【図３】本発明の制御を実行するフローチャートであ
る。 【符号の説明】 １ 供給部 ２ 巻取部 ３ 固定台 ４、５ 駆動手段 Ａ 記憶制御装置 ａ ＮＣプログラム変換制御手段 ｂ 記憶制御手段 ｃ 実寸法測定制御手段 ｄ 比較演算手段 Ｗ ワイヤ電極 Ｄ ダイス
装置の概略構成図である。 【図２】本発明の寸法測定方法を説明するための概略説
明図である。 【図３】本発明の制御を実行するフローチャートであ
る。 【符号の説明】 １ 供給部 ２ 巻取部 ３ 固定台 ４、５ 駆動手段 Ａ 記憶制御装置 ａ ＮＣプログラム変換制御手段 ｂ 記憶制御手段 ｃ 実寸法測定制御手段 ｄ 比較演算手段 Ｗ ワイヤ電極 Ｄ ダイス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ワイヤ放電加工によって被加工物に形成す
る貫通孔の寸法を、予め設定した加工回数、加工量又は
中間目標寸法に達したとき放電加工を停止して、下記の
ステップにより一定にすることを特徴とするワイヤ放電
加工による被加工物の貫通孔自動制御方法。 （ア）固定台又はワイヤ電極をＸ軸方向及びＹ軸方向に
直線移動して、ワイヤ電極が貫通孔の内壁面に接触する
距離から貫通孔寸法の実測値を求める。 （イ）この実測値と最終目標寸法又は許容最終寸法とか
ら偏差値を求め、この偏差値によって再加工の要否を検
出する。 （ウ）要のときは再加工してステップ（ア）に戻す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094267A JP2003291029A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ワイヤ放電加工による被加工物の貫通孔自動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094267A JP2003291029A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ワイヤ放電加工による被加工物の貫通孔自動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003291029A true JP2003291029A (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=29238330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002094267A Pending JP2003291029A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | ワイヤ放電加工による被加工物の貫通孔自動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003291029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113478034A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 北京安德建奇数字设备股份有限公司 | 一种线切割机床和线切割加工方法 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002094267A patent/JP2003291029A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113478034A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-10-08 | 北京安德建奇数字设备股份有限公司 | 一种线切割机床和线切割加工方法 |
| CN113478034B (zh) * | 2021-07-05 | 2024-06-04 | 北京安德建奇数字设备股份有限公司 | 一种线切割加工方法 |
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