JP2004276127A - ダイ加工用プログラム作成方法及びその装置並びに該プログラムを記憶する記録媒体及びワイヤカット放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイ加工において切込み位置での食い込み発生を防止するプログラムの作成方法、作成装置及び該プログラムを記録した記録媒体並びにワイヤカット放電加工機を提供する。
【解決手段】荒加工から仕上加工までの複数回のダイ加工を行う。加工形状１の１周の距離を加工回数で割った分割点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求める。各回のダイ加工時における切込み位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を変える。加工開始位置Ｑ、１回目の加工時の切込み位置Ｐ０、加工回数等から自動的に各回の切込み位置、加工経路の加工プログラムを作成する。各回のダイ加工における切込み位置が一箇所に集中しないから、切込み位置での食い込みが発生しない。加工精度のよいダイ加工ができる。
【選択図】 図１
【解決手段】荒加工から仕上加工までの複数回のダイ加工を行う。加工形状１の１周の距離を加工回数で割った分割点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を求める。各回のダイ加工時における切込み位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を変える。加工開始位置Ｑ、１回目の加工時の切込み位置Ｐ０、加工回数等から自動的に各回の切込み位置、加工経路の加工プログラムを作成する。各回のダイ加工における切込み位置が一箇所に集中しないから、切込み位置での食い込みが発生しない。加工精度のよいダイ加工ができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ放電加工によるダイ加工用のプログラムの作成方法、作成装置及び該プログラムを記録した記録媒体並びに該プログラム作成装置を備えるワイヤカット放電加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤカット放電加工によって、ダイ加工を行う場合、荒加工から仕上加工まで、複数回の加工を行う。この場合、荒加工から仕上加工まで同様な経路を通って放電加工が行われ、毎回同じ切込み位置から加工が行われる。
【０００３】
図６は、従来から行われているダイ加工の一例であり、この例では円の形状のダイ加工を行う例を記載している。図６（ａ）はワイヤ電極の加工経路を表す図で、図６（ｂ）はこの加工を行うプログラムの例を示している。図６（ａ）で、符号１は加工形状の円であり、符号２，３，４の白抜きの矢印は、ワイヤ電極の加工経路を表し、この例では４回の加工の例を示している。又、座標系は、図６において右横方向が＋Ｘ、上方向が＋Ｙとしている。
【０００４】
まず、ダイ１回目の加工としては、加工開始位置（この例では加工形状の円１の中心）Ｑ（この例では加工開始位置をＸ＝０，Ｙ＝０の位置としている）より、Ｘ軸＋方向に「１０」の位置の切込み位置Ｐ０へ移動させるがこのとき、進行方向に向かって右側に設定オフセット量を補正する指令「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．」がプログラムされている。この指令により矢印２で示したようにワイヤ電極は加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐ０まで、直線移動し放電加工する。次に時計方向周りの円弧補間で所定切り残し部を残した加工形状の円１に沿った所定位置（Ｘ，Ｙ）が指令され（「Ｇ０２Ｘ Ｙ Ｉ−１０．」）、矢印３に示すように加工形状円１に沿って放電加工して指令位置で加工を一時停止し（「Ｍ０１」）、オペレータが機械操作盤の起動ボタンを操作することによって、切り落とし加工を行い（「Ｘ１０．Ｙ０Ｉ Ｊ 」）、この切り落とし加工（矢印４参照）後、停止（「Ｍ００」）し、切り落とされた中子を取り除き加工開始位置（円１の中心）Ｑに戻る。
【０００５】
第２回目の加工としては、加工開始位置（円１の中心）Ｑから切込み位置までの切削送りでの直線移動が指令されるが、この２回目の加工では、進行方向に対して左にオフセットする指令（「Ｇ０１Ｇ４１Ｘ１０．」）、それに続いて、加工円１に沿った反時計回りの円弧補間指令がプログラムされている。なお、円弧の中心位置を示す（Ｉ，Ｊ）の指令（ＩがＸ座標値、ＪがＹ座標値）で、図６（ｂ）では、Ｊ＝０が省略され「Ｉ＝−１０．」がプログラムされている。このプログラムにより、加工経路は、第１回目の加工とは逆方向に移動し加工形状１の全周の第１回目の仕上加工がなされることになる。
【０００６】
第３回目の加工として、進行方向に向かって右側にオフセットして切込み位置Ｐ０までの直線補間指令（「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．」）、それに続き、時計回りの円弧補間指令（「Ｇ０２Ｉ−１０．」）により加工形状１の円に沿って時計方向に第２回目の仕上加工がなされる。
【０００７】
同様に、第４回目の加工（第３回目の仕上加工）が反時計方向周りに加工されるようプログラムされ、ワイヤ電極は加工形状円１に沿って矢印３に示すように反時計方向に移動して円１の仕上加工を行う。
以上のように従来のダイ加工では、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐ０へ移動し、交互に逆方向に移動することによって複数回の加工が実行されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の荒加工、仕上加工と複数回行われるダイ加工では、切込み位置が各回とも同一位置である。そのため、図７に示すように、加工の回数が進むにつれて、この切込み位置Ｐ０において、凹部形状の食い込み５が発生する傾向にある。
そこで、本発明の目的は、この食い込み発生を防止するダイ加工用のプログラムの作成方法、作成装置及び該プログラムを記録した記録媒体並びに該プログラム作成装置を備えるワイヤカット放電加工機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１乃至４に係わる発明は、ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成方法であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更することを特徴とするものである。又、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムにおいても、各回数毎に切込み位置を変更してプログラムを作成するダイ加工用プログラム作成方法である。又、切込み位置を変える１つの方法として、加工しようとする形状の１周を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置とする。又、その切込み位置が加工しようとする形状のコーナから第１の所定距離以内のときには、該コーナから第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置としてダイ加工用プログラムを作成するものである。
【００１０】
請求項５乃至８に係わる発明は、ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成装置であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えたことを特徴とするものである。又、コアレス加工の場合には、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えるようにした。また、切込み位置を変更するために、入力された加工形状と加工回数により、加工形状を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置として算出する切込み位置算出手段を備えるようにした。そして、この切込み位置算出手段は、前記切り込み位置が加工形状のコーナから第１の所定距離以内のときには、該コーナから第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置として変更して算出するようにした。
【００１１】
請求項９乃至１２に係わる発明は、上述した請求項１〜８に係わるダイ加工用プログラム作成方法を実施するプログラムを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体である。又、請求項１３に係わる発明は、請求項５乃至８に係わる発明のワイヤカット放電加工用のプログラム作成装置の実行する機能と同等の機能を備えたワイヤカット放電加工機である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明におけるダイ加工の加工方法及び加工プログラムの一実施形態を表す図である。この図１は、図６に示した従来の円形状のダイ加工と同一の加工形状１を、本発明を適用して加工する場合の例を示している。第１回目の加工は、図６に示した従来の加工と同一であり加工プログラムも同一である。
【００１３】
しかし、第２回目の加工は、切込み位置Ｐ１が加工形状１の１周の１／４だけ時計方向周りに進んだ位置にされている。そして加工プログラムは、加工開始位置Ｑからオフセット補正した切込み位置Ｐ１へ、Ｙ軸−方向に「１０」移動させる指令「Ｇ０１Ｇ４１Ｙ−１０．」がプログラムされる。そして、１回目の加工方向とは逆方向（反時計方向）の加工形状１周の加工指令「Ｇ０３Ｊ１０．」がプログラムされている。なお切込み位置Ｐ１から加工形状１の円中心はＩ＝０，Ｊ＝１０の位置であるから、Ｉ＝０が省略されて「Ｊ１０」の指令がなされている。
【００１４】
第３回目の加工では、さらに１／４周だけ進んだ位置Ｐ２（加工形状１の円の中心からＸ軸方向に−１０移動した位置）を切込み位置とした指令（「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ−１０．」）とされ、この３回目の加工は２回目とは逆方向で１回目と同一方向で順方向に移動する加工形状１を１周する加工指令（「Ｇ０２Ｉ１０．」）がプログラムされる。
【００１５】
第４回目の加工は、さらに１／４周だけ進んだ位置Ｐ３（加工形状１の円の中心からＹ軸方向に＋１０移動した位置）が切込み位置として指令（「Ｇ０１Ｇ４１Ｙ１０．」）され、この４回目の加工は３回目とは逆方向（逆行加工）に加工形状１の１周の加工指令（「Ｇ０２Ｊ−１０．」）がプログラムされる。
【００１６】
以上のようにして加工形状に対して荒加工、仕上加工を含めて複数回ワイヤカット放電加工が行われる際に各回の切込み位置Ｐが変わることにより、従来のように、切込み位置が同一であることによって生じていた食い込み（図７の符号５で示す凹部）が発生することはない。
【００１７】
なお上述した実施形態では、加工形状の全周距離を加工回数で等分割し、その分割点を切込み位置Ｐとした。この場合、例えば図４（ａ）に示すような、矩形の折り曲がった加工形状のダイ加工の場合で、求めた切込み位置がコーナ位置の所定範囲内であるような場合には、該位置から所定量移動した図４（ｂ）に示したような位置を切込み位置とする。又、求めた切り込み位置が所定の曲率以下の曲線区間から所定範囲内にある場合も同様に切り込み位置を移動する。
【００１８】
又、加工形状の全周距離を加工回数で等分割した分割点を切込み位置Ｐとするのではなく、最初の切込み位置から所定量だけ加工形状に沿って毎回進めた位置を各回の切込み位置とするようにしてもよい。
又、上述したダイ加工を行うプログラムを、加工形状等を入力するだけで自動的に作成するようにしてもよい。
【００１９】
図２は、本発明のダイ加工プログラムを作成する一実施形態のプログラム作成装置の要部ブロック図である。
プロセッサ（ＣＰＵ）１０には、ＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，グラフィック制御装置１３，キーボード１５，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６，フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７，ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９がバス２１で接続され、プロセッサ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたシステムプログラムに基づいて、このプログラム作成装置全体を制御する。ＲＡＭ１２は、データの一時記憶及び作成プログラムの記憶に利用される。
【００２０】
グラフィック制御装置１３はプロセッサ１０からの表示データを表示信号に変換し、表示装置１４に送る。表示装置１４はこの表示信号を受けて画面表示を行う。この表示装置１４には、ＣＲＴ、液晶表示装置などが使用される。キーボード１５はデータ入力や指令入力に使用される操作キーや、ファンクションキーなどを備える。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６は作成されたプログラムなど電源遮断後も保存すべきデータが格納される。又、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７は、フロッピー（登録商標）ディスク１８に記憶されたデータを読み込んだり、作成されたプログラムを該フロッピー（登録商標）ディスク１８に書き込む。又、ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９はＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ等のＣＤ２０に作成されたプログラムを書き込むものである。
【００２１】
上述したプログラム作成装置のハードウエア構成は、従来から公知のプログラム作成装置と差異はない。
【００２２】
本発明はこのようなプログラム作成装置を用いて、加工形状、加工開始位置、切込み位置、加工回数を入力するとダイ加工用プログラムを自動作成するシステムプログラムが格納されている。
図５は、このシステムプログラムに格納されているダイ加工用プログラム作成用プログラムによりプログラム作成装置がダイ加工用プログラムを作成する処理のフローチャートである。
【００２３】
加工しようとする加工形状、加工開始位置Ｑ、切込み位置Ｐ、加工回数ｎ、さらには各回の加工におけるオフセット値を設定して、ダイ加工プログラム作成指令をキーボード１５より入力すれば、プロセッサ１０は図５に示す処理を実行する。
プロセッサ１０は入力されている加工形状、加工開始位置Ｑ、切込み位置Ｐ、加工回数ｎ、オフセット値を読み取り（ステップ１００）、入力加工形状から該加工形状１周の距離Ｌを算出する（ステップ１０１）。算出した１周の距離Ｌを加工回数ｎで割った分割量ｍを求める（ステップ１０２）。なお、ｍの値はＬ／ｎの値、その整数部のみ、小数点以下を四捨五入した値、切り上げた値等にしてもよい。
【００２４】
次に、ステップ１００で読み込んだ、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐまでの切削移動指令と該位置から、所定量の切り残しを残す位置までの加工経路に沿った時計回り方向の加工指令と、該位置での一時停止指令と、手動による切り落とし指令が入力されたときに移動する位置、すなわち切込み位置Ｐの位置指令と、停止指令の加工プログラムを作成しＲＡＭ１２に格納する（ステップ１０３）。例えば、図１で示した加工形状１が円である場合、ステップ１００で読み込んだデータより、
Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．
Ｇ０２Ｘ Ｙ Ｉ−１０
Ｍ０１
Ｘ１０．Ｙ０Ｉ Ｊ
Ｍ００
Ｘ０
のプログラムが作成されることになる。又、図３に示すような加工形状の加工である場合には、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐまでの移動指令、該位置から指令されている加工形状の各パスの加工移動指令、そして、最後に切り残し部を残し、一時停止する指令、切り落とし加工後停止する指令のプログラムが同様に作成されるものである。
【００２５】
そして、次に、加工回数を計数するカウンタｉを「１」にセットすると共に、加工方向を決める１ビットで構成されるレジスタＲに「１」を設定する（ステップ１０４）。なお、このレジスタＲに「０」がセットされていれば、最初の加工の方向と同一方向（オフセット方向も同一）でこの実施形態では時計回りの加工方向を指令し、「１」がセットされていれば最初の加工の方向と逆方向（この実施形態では反時計周りの加工方向）でオフセット方向も逆方向が指定されるものである。
【００２６】
続いて、ステップ１００で読み込んだ切込み位置Ｐにカウンタｉの値にステップ１０２で求めた分割量ｍを乗じた値を加算し、当該加工回数目における切込み位置Ｐを求める（ステップ１０５）。この求めた位置Ｐが加工形状のコーナ位置から予め設定された第１の所定距離内であるか判断する（ステップ１０６）。すなわち、図４（ａ）に示すように加工形状のパスとパスの繋ぎ目でコーナ位置から予め設定された第１の所定距離内に求めた切り込み位置Ｐがある場合には、予め設定されている第２の所定距離ΔＬだけ加算し、更新された切込み位置Ｐとする（ステップ１０７）。又、ステップ１０５で求めた切込み位置Ｐがコーナ位置の第１の所定距離内ではないときには該位置Ｐをそのまま切込み位置Ｐとする。
【００２７】
次に、加工開始位置Ｑより求めた切込み位置ＰまでレジスタＲに記憶する値によって決まるオフセット方向で直線補間の移動指令を作成し（ステップ１０８）、さらに、レジスタＲに記憶する値に応じて時計回りか反時計回りかを決定し、加工形状を１周する移動指令を作成し格納する（ステップ１０９）。
【００２８】
図１に示した例で２回目の加工の場合、ｉ＝１，Ｒ＝１であることから、反時計回り方向で、ステップ１００で読み取った切込み位置Ｐ０からｉ・ｍ＝１・（Ｌ／４）だけ時計回り方向に進んだ位置が切込み位置Ｐとなり加工開始位置Ｑから該位置Ｐまで直線補間の移動指令（ステップ１０８）と、該位置Ｐより加工形状を１周する加工経路を指令するプログラムが作成され、ＲＡＭ１２に格納した先の第１回目のプログラムに続けて格納される（ステップ１０９）。すなわち図１の例では、下記のプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納される。
Ｇ０１Ｇ４１Ｙ−１０．
Ｇ０３Ｊ１０．
Ｙ０
次に、カウンタｉに「１」加算し、レジスタＲに「１」加算することによってその記憶値を反転させ（「１」を「０」に、「０」を「１」に反転させる）、カウンタｉの値が加工回数ｎ以上か判断する（ステップ１１０、１１１）。カウンタｉの値が加工回数ｎに達していなければ、ステップ１０５に戻り、前述したステップ１０５以下の処理を行う。この場合、カウンタｉが「１」加算されているから、この加算分に対応する分割量ｍだけ切込み位置Ｐが進められる。すなわち、図１の例では、カウンタｉの値が「２」となると切込み位置Ｐ＝Ｐ０＋２・（Ｌ／４）となり１回目の加工時の切込み位置Ｐ０より１／２周分進んだ位置Ｐ２となる。又、レジスタＲの値も反転され「０」となっているから、２回目とは逆方向のオフセット方向及び移動方向となり１回目と同一の方向（時計周り方向）の次のプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納される。
【００２９】
Ｇ０１Ｇ４２Ｘ−１０．
Ｇ０２Ｉ１０．
Ｘ０
そして、ステップ１１０でカウンタｉに「１」加算され、レジスタＲが反転されるから、ｉ＝３、Ｒ＝１となるから、４回目の加工としては、切込み位置Ｐ＝Ｐ０＋３Ｌ／４となり、次のような加工方向は反時計回りの加工形状を１周するプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納されることになる。
【００３０】
Ｇ０１Ｇ４１Ｙ１０．
Ｇ０３Ｊ−１０．
Ｙ０
カウンタｉに「１」加算されて（ステップ１１０）、該カウンタｉの値が加工回数ｎに達すると、図１の例ではｉ＝ｎ＝４に達すると、このダイ加工プログラム作成処理は終了する。
【００３１】
こうして作成されたダイ加工用プログラムはＲＡＭ１２からハードディスクドライブ１６に転送されハードディスクに格納される。又、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７，ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９を介してフロッピー（登録商標）ディスク１８、ＣＤ２０に書き込まれる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、加工形状の加工経路長を加工回数で等分割して各分割点を切込み位置としたが、予め設定した長さだけ加工経路に沿って加工回数毎に増加させるようにしてもよい。この場合ステップ１０２の処理は必要がなく、分割量ｍの代わりに、予め設定されたｍの値がステップ１０５では使用されることになる。この場合、設定値ｍは加工回数をｎとすると、
ｍ・ｎ＜加工形状の全周距離Ｌ
となるようなｍを設定するようにする。
【００３３】
又、図５に示したダイ加工プログラムを作成するプログラムもフロッピー（登録商標）ディスク１８やＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ等のＣＤ２０に格納し、このプログラムを従来のプログラム装置に読み込み、従来のプログラム装置でも上述したダイ加工用加工プログラムを、加工形状、加工開始位置、切込み位置、加工回数等を入力するだけで作成できるようにすることができる。
【００３４】
さらに、上述したプログラム作成装置が有するプログラム作成機能をワイヤカット放電加工機の制御装置に組み込み、すなわち、ワイヤカット放電加工機の制御装置に上述したダイ加工用プログラム作成プログラムを格納し、ワイヤカット放電加工機自体が上述したダイ加工のプログラムを作成できるようにし、さらにはこの作成したプログラムを実行してダイ加工を行うようにすることもできる。
【００３５】
又、上述した実施形態では、荒加工を行いその後仕上加工を行う例について説明したが、荒加工がコアレス加工でなされた場合では、複数回行われる仕上加工に対して本発明を適用し、上述した切込み位置を各仕上加工毎異なるようにして行うようにする。この例は、上述した例において、第１回目の加工が荒加工ではなく仕上加工となるものであり他は同一である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明による、ダイ加工のプログラムでは、荒加工、仕上加工を含めて加工が複数回実施される場合において、切込み位置での食い込みをなくし、加工精度のよいダイ加工をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるダイ加工の加工方法及び加工プログラムの一実施形態を表す図である。
【図２】本発明のダイ加工プログラムを作成する一実施形態のプログラム作成装置の要部ブロック図である。
【図３】本発明のダイ加工プログラムを矩形の加工形状に適用したときの説明図である。
【図４】本発明のダイ加工プログラムを適用し、切込み位置がコーナ位置近傍のときに切込み位置を変更する説明図である。
【図５】本発明の一実施形態によるダイ加工プログラム作成処理のフローチャートである。
【図６】従来のダイ加工方法及び加工プログラムを表す説明図である。
【図７】従来のダイ加工により発生する切込み位置での食い込みを説明する図である。
【符号の説明】
１ ダイ加工の加工形状
２ 加工開始位置から切込み位置までの移動経路
３ 加工形状に沿った加工移動経路
５ 食い込み
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ放電加工によるダイ加工用のプログラムの作成方法、作成装置及び該プログラムを記録した記録媒体並びに該プログラム作成装置を備えるワイヤカット放電加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤカット放電加工によって、ダイ加工を行う場合、荒加工から仕上加工まで、複数回の加工を行う。この場合、荒加工から仕上加工まで同様な経路を通って放電加工が行われ、毎回同じ切込み位置から加工が行われる。
【０００３】
図６は、従来から行われているダイ加工の一例であり、この例では円の形状のダイ加工を行う例を記載している。図６（ａ）はワイヤ電極の加工経路を表す図で、図６（ｂ）はこの加工を行うプログラムの例を示している。図６（ａ）で、符号１は加工形状の円であり、符号２，３，４の白抜きの矢印は、ワイヤ電極の加工経路を表し、この例では４回の加工の例を示している。又、座標系は、図６において右横方向が＋Ｘ、上方向が＋Ｙとしている。
【０００４】
まず、ダイ１回目の加工としては、加工開始位置（この例では加工形状の円１の中心）Ｑ（この例では加工開始位置をＸ＝０，Ｙ＝０の位置としている）より、Ｘ軸＋方向に「１０」の位置の切込み位置Ｐ０へ移動させるがこのとき、進行方向に向かって右側に設定オフセット量を補正する指令「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．」がプログラムされている。この指令により矢印２で示したようにワイヤ電極は加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐ０まで、直線移動し放電加工する。次に時計方向周りの円弧補間で所定切り残し部を残した加工形状の円１に沿った所定位置（Ｘ，Ｙ）が指令され（「Ｇ０２Ｘ Ｙ Ｉ−１０．」）、矢印３に示すように加工形状円１に沿って放電加工して指令位置で加工を一時停止し（「Ｍ０１」）、オペレータが機械操作盤の起動ボタンを操作することによって、切り落とし加工を行い（「Ｘ１０．Ｙ０Ｉ Ｊ 」）、この切り落とし加工（矢印４参照）後、停止（「Ｍ００」）し、切り落とされた中子を取り除き加工開始位置（円１の中心）Ｑに戻る。
【０００５】
第２回目の加工としては、加工開始位置（円１の中心）Ｑから切込み位置までの切削送りでの直線移動が指令されるが、この２回目の加工では、進行方向に対して左にオフセットする指令（「Ｇ０１Ｇ４１Ｘ１０．」）、それに続いて、加工円１に沿った反時計回りの円弧補間指令がプログラムされている。なお、円弧の中心位置を示す（Ｉ，Ｊ）の指令（ＩがＸ座標値、ＪがＹ座標値）で、図６（ｂ）では、Ｊ＝０が省略され「Ｉ＝−１０．」がプログラムされている。このプログラムにより、加工経路は、第１回目の加工とは逆方向に移動し加工形状１の全周の第１回目の仕上加工がなされることになる。
【０００６】
第３回目の加工として、進行方向に向かって右側にオフセットして切込み位置Ｐ０までの直線補間指令（「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．」）、それに続き、時計回りの円弧補間指令（「Ｇ０２Ｉ−１０．」）により加工形状１の円に沿って時計方向に第２回目の仕上加工がなされる。
【０００７】
同様に、第４回目の加工（第３回目の仕上加工）が反時計方向周りに加工されるようプログラムされ、ワイヤ電極は加工形状円１に沿って矢印３に示すように反時計方向に移動して円１の仕上加工を行う。
以上のように従来のダイ加工では、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐ０へ移動し、交互に逆方向に移動することによって複数回の加工が実行されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の荒加工、仕上加工と複数回行われるダイ加工では、切込み位置が各回とも同一位置である。そのため、図７に示すように、加工の回数が進むにつれて、この切込み位置Ｐ０において、凹部形状の食い込み５が発生する傾向にある。
そこで、本発明の目的は、この食い込み発生を防止するダイ加工用のプログラムの作成方法、作成装置及び該プログラムを記録した記録媒体並びに該プログラム作成装置を備えるワイヤカット放電加工機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１乃至４に係わる発明は、ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成方法であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更することを特徴とするものである。又、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムにおいても、各回数毎に切込み位置を変更してプログラムを作成するダイ加工用プログラム作成方法である。又、切込み位置を変える１つの方法として、加工しようとする形状の１周を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置とする。又、その切込み位置が加工しようとする形状のコーナから第１の所定距離以内のときには、該コーナから第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置としてダイ加工用プログラムを作成するものである。
【００１０】
請求項５乃至８に係わる発明は、ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成装置であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えたことを特徴とするものである。又、コアレス加工の場合には、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えるようにした。また、切込み位置を変更するために、入力された加工形状と加工回数により、加工形状を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置として算出する切込み位置算出手段を備えるようにした。そして、この切込み位置算出手段は、前記切り込み位置が加工形状のコーナから第１の所定距離以内のときには、該コーナから第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置として変更して算出するようにした。
【００１１】
請求項９乃至１２に係わる発明は、上述した請求項１〜８に係わるダイ加工用プログラム作成方法を実施するプログラムを記憶するコンピュータ読取可能な記録媒体である。又、請求項１３に係わる発明は、請求項５乃至８に係わる発明のワイヤカット放電加工用のプログラム作成装置の実行する機能と同等の機能を備えたワイヤカット放電加工機である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明におけるダイ加工の加工方法及び加工プログラムの一実施形態を表す図である。この図１は、図６に示した従来の円形状のダイ加工と同一の加工形状１を、本発明を適用して加工する場合の例を示している。第１回目の加工は、図６に示した従来の加工と同一であり加工プログラムも同一である。
【００１３】
しかし、第２回目の加工は、切込み位置Ｐ１が加工形状１の１周の１／４だけ時計方向周りに進んだ位置にされている。そして加工プログラムは、加工開始位置Ｑからオフセット補正した切込み位置Ｐ１へ、Ｙ軸−方向に「１０」移動させる指令「Ｇ０１Ｇ４１Ｙ−１０．」がプログラムされる。そして、１回目の加工方向とは逆方向（反時計方向）の加工形状１周の加工指令「Ｇ０３Ｊ１０．」がプログラムされている。なお切込み位置Ｐ１から加工形状１の円中心はＩ＝０，Ｊ＝１０の位置であるから、Ｉ＝０が省略されて「Ｊ１０」の指令がなされている。
【００１４】
第３回目の加工では、さらに１／４周だけ進んだ位置Ｐ２（加工形状１の円の中心からＸ軸方向に−１０移動した位置）を切込み位置とした指令（「Ｇ０１Ｇ４２Ｘ−１０．」）とされ、この３回目の加工は２回目とは逆方向で１回目と同一方向で順方向に移動する加工形状１を１周する加工指令（「Ｇ０２Ｉ１０．」）がプログラムされる。
【００１５】
第４回目の加工は、さらに１／４周だけ進んだ位置Ｐ３（加工形状１の円の中心からＹ軸方向に＋１０移動した位置）が切込み位置として指令（「Ｇ０１Ｇ４１Ｙ１０．」）され、この４回目の加工は３回目とは逆方向（逆行加工）に加工形状１の１周の加工指令（「Ｇ０２Ｊ−１０．」）がプログラムされる。
【００１６】
以上のようにして加工形状に対して荒加工、仕上加工を含めて複数回ワイヤカット放電加工が行われる際に各回の切込み位置Ｐが変わることにより、従来のように、切込み位置が同一であることによって生じていた食い込み（図７の符号５で示す凹部）が発生することはない。
【００１７】
なお上述した実施形態では、加工形状の全周距離を加工回数で等分割し、その分割点を切込み位置Ｐとした。この場合、例えば図４（ａ）に示すような、矩形の折り曲がった加工形状のダイ加工の場合で、求めた切込み位置がコーナ位置の所定範囲内であるような場合には、該位置から所定量移動した図４（ｂ）に示したような位置を切込み位置とする。又、求めた切り込み位置が所定の曲率以下の曲線区間から所定範囲内にある場合も同様に切り込み位置を移動する。
【００１８】
又、加工形状の全周距離を加工回数で等分割した分割点を切込み位置Ｐとするのではなく、最初の切込み位置から所定量だけ加工形状に沿って毎回進めた位置を各回の切込み位置とするようにしてもよい。
又、上述したダイ加工を行うプログラムを、加工形状等を入力するだけで自動的に作成するようにしてもよい。
【００１９】
図２は、本発明のダイ加工プログラムを作成する一実施形態のプログラム作成装置の要部ブロック図である。
プロセッサ（ＣＰＵ）１０には、ＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，グラフィック制御装置１３，キーボード１５，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６，フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７，ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９がバス２１で接続され、プロセッサ１０は、ＲＯＭ１１に格納されたシステムプログラムに基づいて、このプログラム作成装置全体を制御する。ＲＡＭ１２は、データの一時記憶及び作成プログラムの記憶に利用される。
【００２０】
グラフィック制御装置１３はプロセッサ１０からの表示データを表示信号に変換し、表示装置１４に送る。表示装置１４はこの表示信号を受けて画面表示を行う。この表示装置１４には、ＣＲＴ、液晶表示装置などが使用される。キーボード１５はデータ入力や指令入力に使用される操作キーや、ファンクションキーなどを備える。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６は作成されたプログラムなど電源遮断後も保存すべきデータが格納される。又、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７は、フロッピー（登録商標）ディスク１８に記憶されたデータを読み込んだり、作成されたプログラムを該フロッピー（登録商標）ディスク１８に書き込む。又、ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９はＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ等のＣＤ２０に作成されたプログラムを書き込むものである。
【００２１】
上述したプログラム作成装置のハードウエア構成は、従来から公知のプログラム作成装置と差異はない。
【００２２】
本発明はこのようなプログラム作成装置を用いて、加工形状、加工開始位置、切込み位置、加工回数を入力するとダイ加工用プログラムを自動作成するシステムプログラムが格納されている。
図５は、このシステムプログラムに格納されているダイ加工用プログラム作成用プログラムによりプログラム作成装置がダイ加工用プログラムを作成する処理のフローチャートである。
【００２３】
加工しようとする加工形状、加工開始位置Ｑ、切込み位置Ｐ、加工回数ｎ、さらには各回の加工におけるオフセット値を設定して、ダイ加工プログラム作成指令をキーボード１５より入力すれば、プロセッサ１０は図５に示す処理を実行する。
プロセッサ１０は入力されている加工形状、加工開始位置Ｑ、切込み位置Ｐ、加工回数ｎ、オフセット値を読み取り（ステップ１００）、入力加工形状から該加工形状１周の距離Ｌを算出する（ステップ１０１）。算出した１周の距離Ｌを加工回数ｎで割った分割量ｍを求める（ステップ１０２）。なお、ｍの値はＬ／ｎの値、その整数部のみ、小数点以下を四捨五入した値、切り上げた値等にしてもよい。
【００２４】
次に、ステップ１００で読み込んだ、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐまでの切削移動指令と該位置から、所定量の切り残しを残す位置までの加工経路に沿った時計回り方向の加工指令と、該位置での一時停止指令と、手動による切り落とし指令が入力されたときに移動する位置、すなわち切込み位置Ｐの位置指令と、停止指令の加工プログラムを作成しＲＡＭ１２に格納する（ステップ１０３）。例えば、図１で示した加工形状１が円である場合、ステップ１００で読み込んだデータより、
Ｇ０１Ｇ４２Ｘ１０．
Ｇ０２Ｘ Ｙ Ｉ−１０
Ｍ０１
Ｘ１０．Ｙ０Ｉ Ｊ
Ｍ００
Ｘ０
のプログラムが作成されることになる。又、図３に示すような加工形状の加工である場合には、加工開始位置Ｑから切込み位置Ｐまでの移動指令、該位置から指令されている加工形状の各パスの加工移動指令、そして、最後に切り残し部を残し、一時停止する指令、切り落とし加工後停止する指令のプログラムが同様に作成されるものである。
【００２５】
そして、次に、加工回数を計数するカウンタｉを「１」にセットすると共に、加工方向を決める１ビットで構成されるレジスタＲに「１」を設定する（ステップ１０４）。なお、このレジスタＲに「０」がセットされていれば、最初の加工の方向と同一方向（オフセット方向も同一）でこの実施形態では時計回りの加工方向を指令し、「１」がセットされていれば最初の加工の方向と逆方向（この実施形態では反時計周りの加工方向）でオフセット方向も逆方向が指定されるものである。
【００２６】
続いて、ステップ１００で読み込んだ切込み位置Ｐにカウンタｉの値にステップ１０２で求めた分割量ｍを乗じた値を加算し、当該加工回数目における切込み位置Ｐを求める（ステップ１０５）。この求めた位置Ｐが加工形状のコーナ位置から予め設定された第１の所定距離内であるか判断する（ステップ１０６）。すなわち、図４（ａ）に示すように加工形状のパスとパスの繋ぎ目でコーナ位置から予め設定された第１の所定距離内に求めた切り込み位置Ｐがある場合には、予め設定されている第２の所定距離ΔＬだけ加算し、更新された切込み位置Ｐとする（ステップ１０７）。又、ステップ１０５で求めた切込み位置Ｐがコーナ位置の第１の所定距離内ではないときには該位置Ｐをそのまま切込み位置Ｐとする。
【００２７】
次に、加工開始位置Ｑより求めた切込み位置ＰまでレジスタＲに記憶する値によって決まるオフセット方向で直線補間の移動指令を作成し（ステップ１０８）、さらに、レジスタＲに記憶する値に応じて時計回りか反時計回りかを決定し、加工形状を１周する移動指令を作成し格納する（ステップ１０９）。
【００２８】
図１に示した例で２回目の加工の場合、ｉ＝１，Ｒ＝１であることから、反時計回り方向で、ステップ１００で読み取った切込み位置Ｐ０からｉ・ｍ＝１・（Ｌ／４）だけ時計回り方向に進んだ位置が切込み位置Ｐとなり加工開始位置Ｑから該位置Ｐまで直線補間の移動指令（ステップ１０８）と、該位置Ｐより加工形状を１周する加工経路を指令するプログラムが作成され、ＲＡＭ１２に格納した先の第１回目のプログラムに続けて格納される（ステップ１０９）。すなわち図１の例では、下記のプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納される。
Ｇ０１Ｇ４１Ｙ−１０．
Ｇ０３Ｊ１０．
Ｙ０
次に、カウンタｉに「１」加算し、レジスタＲに「１」加算することによってその記憶値を反転させ（「１」を「０」に、「０」を「１」に反転させる）、カウンタｉの値が加工回数ｎ以上か判断する（ステップ１１０、１１１）。カウンタｉの値が加工回数ｎに達していなければ、ステップ１０５に戻り、前述したステップ１０５以下の処理を行う。この場合、カウンタｉが「１」加算されているから、この加算分に対応する分割量ｍだけ切込み位置Ｐが進められる。すなわち、図１の例では、カウンタｉの値が「２」となると切込み位置Ｐ＝Ｐ０＋２・（Ｌ／４）となり１回目の加工時の切込み位置Ｐ０より１／２周分進んだ位置Ｐ２となる。又、レジスタＲの値も反転され「０」となっているから、２回目とは逆方向のオフセット方向及び移動方向となり１回目と同一の方向（時計周り方向）の次のプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納される。
【００２９】
Ｇ０１Ｇ４２Ｘ−１０．
Ｇ０２Ｉ１０．
Ｘ０
そして、ステップ１１０でカウンタｉに「１」加算され、レジスタＲが反転されるから、ｉ＝３、Ｒ＝１となるから、４回目の加工としては、切込み位置Ｐ＝Ｐ０＋３Ｌ／４となり、次のような加工方向は反時計回りの加工形状を１周するプログラムが作成されＲＡＭ１２に格納されることになる。
【００３０】
Ｇ０１Ｇ４１Ｙ１０．
Ｇ０３Ｊ−１０．
Ｙ０
カウンタｉに「１」加算されて（ステップ１１０）、該カウンタｉの値が加工回数ｎに達すると、図１の例ではｉ＝ｎ＝４に達すると、このダイ加工プログラム作成処理は終了する。
【００３１】
こうして作成されたダイ加工用プログラムはＲＡＭ１２からハードディスクドライブ１６に転送されハードディスクに格納される。又、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）１７，ＣＤドライブ（ＣＤＤ）１９を介してフロッピー（登録商標）ディスク１８、ＣＤ２０に書き込まれる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、加工形状の加工経路長を加工回数で等分割して各分割点を切込み位置としたが、予め設定した長さだけ加工経路に沿って加工回数毎に増加させるようにしてもよい。この場合ステップ１０２の処理は必要がなく、分割量ｍの代わりに、予め設定されたｍの値がステップ１０５では使用されることになる。この場合、設定値ｍは加工回数をｎとすると、
ｍ・ｎ＜加工形状の全周距離Ｌ
となるようなｍを設定するようにする。
【００３３】
又、図５に示したダイ加工プログラムを作成するプログラムもフロッピー（登録商標）ディスク１８やＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ等のＣＤ２０に格納し、このプログラムを従来のプログラム装置に読み込み、従来のプログラム装置でも上述したダイ加工用加工プログラムを、加工形状、加工開始位置、切込み位置、加工回数等を入力するだけで作成できるようにすることができる。
【００３４】
さらに、上述したプログラム作成装置が有するプログラム作成機能をワイヤカット放電加工機の制御装置に組み込み、すなわち、ワイヤカット放電加工機の制御装置に上述したダイ加工用プログラム作成プログラムを格納し、ワイヤカット放電加工機自体が上述したダイ加工のプログラムを作成できるようにし、さらにはこの作成したプログラムを実行してダイ加工を行うようにすることもできる。
【００３５】
又、上述した実施形態では、荒加工を行いその後仕上加工を行う例について説明したが、荒加工がコアレス加工でなされた場合では、複数回行われる仕上加工に対して本発明を適用し、上述した切込み位置を各仕上加工毎異なるようにして行うようにする。この例は、上述した例において、第１回目の加工が荒加工ではなく仕上加工となるものであり他は同一である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明による、ダイ加工のプログラムでは、荒加工、仕上加工を含めて加工が複数回実施される場合において、切込み位置での食い込みをなくし、加工精度のよいダイ加工をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるダイ加工の加工方法及び加工プログラムの一実施形態を表す図である。
【図２】本発明のダイ加工プログラムを作成する一実施形態のプログラム作成装置の要部ブロック図である。
【図３】本発明のダイ加工プログラムを矩形の加工形状に適用したときの説明図である。
【図４】本発明のダイ加工プログラムを適用し、切込み位置がコーナ位置近傍のときに切込み位置を変更する説明図である。
【図５】本発明の一実施形態によるダイ加工プログラム作成処理のフローチャートである。
【図６】従来のダイ加工方法及び加工プログラムを表す説明図である。
【図７】従来のダイ加工により発生する切込み位置での食い込みを説明する図である。
【符号の説明】
１ ダイ加工の加工形状
２ 加工開始位置から切込み位置までの移動経路
３ 加工形状に沿った加工移動経路
５ 食い込み
Claims (13)
- ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成方法であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成することを特徴とするダイ加工用プログラム作成方法。
- ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムの作成方法であって、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成することを特徴とするダイ加工用プログラム作成方法。
- 加工しようとする形状の１周を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置とする請求項１又は請求項２に記載のダイ加工用プログラム作成方法。
- 前記等分した点が加工しようとする形状のコーナ又は所定の曲率以下の曲線から第１の所定距離以内のときには、該コーナ又は所定の曲率以下の曲線から第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置とする請求項３に記載のダイ加工用プログラム作成方法。
- ワイヤカット放電加工に用いるプログラムの作成装置であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えたことを特徴とするダイ加工用プログラム作成装置。
- ワイヤカット放電加工に用いるプログラムの作成装置であって、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムを各回数毎に切込み位置を変更して作成する手段を備えたことを特徴とするダイ加工用プログラム作成装置。
- 入力された加工形状と加工回数により、加工形状を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置として算出する切込み位置算出手段を備えた請求項５又は請求項６に記載のダイ加工用プログラム作成装置。
- 前記切込み位置算出手段は、前記等分した点が入力された加工形状のコーナ又は所定の曲率以下の曲線から第１の所定距離以内のときには、該コーナ又は所定の曲率以下の曲線から第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置として算出する請求項７に記載のダイ加工用プログラム作成装置。
- ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、ダイ加工を複数回実行するプログラムが各回数毎に切込み位置を変更して作成されていることを特徴とするダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
- ワイヤカット放電加工に用いるダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体であって、コアレス加工後の仕上加工を複数回実行するプログラムが各回数毎に切込み位置を変更して作成されていることを特徴とするダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 加工しようとする形状の１周を加工回数で等分した点を各回の加工の切込み位置としてプログラムされている請求項９又は請求項１０に記載のダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 前記等分した点が加工しようとする形状のコーナ又は所定の曲率以下の曲線から第１の所定距離以内のときには、該コーナ又は所定の曲率以下の曲線から第２の所定距離だけ離れた点を切込み位置としてプログラムされている請求項１１に記載のダイ加工用プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 請求項５乃至８の内いずれか１項に記載のダイ加工用プログラム作成装置を備えるワイヤカット放電加工機。
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