JP2007069330A - 放電加工装置の加工条件設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 材質が同じでも、個々のワークの特性の違いに対しても所望の加工条件を容易に設定できるようにする。
【解決手段】 ワークの材質等に合わせ、加工速度、加工精度に対する標準加工条件が登録記憶されている。この標準加工条件を選択して加工を行う（ａ１，ａ２）。加工精度を測定し（ａ３）、加工精度と加工速度（加工時間）が目標の許容範囲に達しているか判断し（ａ４）、達していなければ、加工条件を修正し（ａ７）、加工を行う。これを繰り返し、加工速度、加工精度が許容範囲内に達したとき、そのときの加工条件を追加登録し記憶する（ａ５，ａ６）。この追加した加工条件が登録されているから、次の加工時には、この追加した加工条件を選択できる。材質が同じでも製造メーカが異なりワークの特性に微妙に差があっても、追加した加工条件によって容易に加工条件の設定が可能となる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ワイヤ放電加工装置あるいは型彫り放電加工装置等の放電加工装置に関し、特に加工条件を自動的に設定する放電加工装置における加工条件設定方法に関する。

ワイヤ放電加工装置あるいは型彫り放電加工装置では、加工速度の高速化、加工精度の向上等により、高速で高精度の金型等の加工が可能になっている。高速で高精度の加工を行うには、加工条件の設定が極めて重要である。しかし、加工条件には多数のパラメータがあり、これらのパラメータを最適に設定するには相当の経験が必要であり、限られた経験者のみしか加工条件を設定できない。
そこで、電極や、加工しようとするワークの材質等を入力することによって、自動的に加工条件の各パラメータ値を設定するようにした発明が提案されている。

その１つに、予め、電極有消耗加工か又は電極無消耗加工かの加工の種類、電極の材質、被加工物の材質毎に、荒加工から仕上げ加工まで各加工における電気的加工条件と面粗度、オーバカット量を含む加工条件データを記憶しておき、加工しようとする加工の種類と電極及び被加工物の材質を入力し、予め記憶した加工条件データを選択し、次に最終の面粗度を入力することによって、仕上げ加工における加工条件を選択して、該仕上げ加工の加工条件データと共に記憶されている中、荒加工時の加工条件をも選択し、さらに、加工形状や電極消耗率等を入力することによって、荒加工から仕上げ加工までの一連の加工工程の加工プログラムを作成するようにした発明が知られている（特許文献１参照）。

さらに、面粗度を向上させると加工速度が遅くなることから、面粗度を指定するだけでは、加工速度（加工時間）が分からないことから、いたずらに長時間の加工となる場合がある。そのため、面粗度を変更し、所望する加工速度（加工時間）を得るようにするために、加工プログラムＮｏ、ワイヤ径、ワーク材質、ワーク板厚等の設定データを入力し、予め実験的に求められ設定されている加工条件基礎データに基づいて加工速度と加工精度の相関関係を示すグラフを表示し、該グラフ上の位置を指定することによって、その加工速度と加工精度が得られる実加工条件を加工条件基礎データと設定データにより決定し、加工プログラムを自動的に作成するようにした放電加工装置も開発されている（特許文献２参照）。

特公平５−２１６９０号公報 特開平６−３１５８３３号公報

前述した特許文献２に記載された発明においては、電極の種類や加工する被加工物の材質等を入力し、かつ、所望の加工速度、加工精度を入力することによって、加工条件の各パラメータ値が自動設定されるものであり、加工条件の設定を容易にしているものであるが、放電加工装置の設置環境（温度や湿度等）やワーク材質が同じでも、そのワークの製造メーカの違い等により、個々のワークによってその特性が異なることから、目標とする加工速度あるいは加工精度に到達しないことが発生するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、この問題を改善し、放電加工装置の設置環境や個々のワークの特性の違い等にも対応して、より正確に加工条件を設定できる放電加工装置の加工条件設定方法を提供することにある。

本発明は、標準加工条件が加工精度と加工速度に関する情報と共に予め登録記憶されており、該加工条件を選択して実行加工条件を設定するようにした自動加工条件設定機能を備えた放電加工装置の加工条件設定方法であって、請求項１に係る発明は、前記標準加工条件による加工結果を元に加工条件を修正し、修正した加工条件と共に加工精度と加工速度に関する情報を付加して新たな追加加工条件として登録記憶し、加工条件を設定する際には、加工条件と共に記憶されている加工精度と加工速度に関する情報に基づいて、登録記憶された加工条件の中から実行する加工条件を選択して設定することを特徴とするものである。
又、請求項２に係る発明は、加工条件を設定する際に、標準加工条件か、追加加工条件か、又は、標準加工条件及び追加加工条件のいずれかを選択し、選択した加工条件の中から実行する加工条件を選択設定するようにした。
請求項３に係る発明は、加工速度もしくは加工精度を指定することによって、指定された加工速度もしくは加工精度に対応する加工条件を表示し、表示した中から実行する加工条件を選択設定するようにした。
請求項４に係る発明は、加工精度と加工速度に対応して１つのワークに対する加工回数が表示され、加工回数を選択することによって、該加工回数に対応する加工精度と加工速度に対する保存された加工条件が表示され、表示した中から実行する加工条件を選択設定するようにした。
請求項５に係る発明は、前記標準加工条件として、加工する被加工物及び電極を特定する加工特定データ毎に求められ登録記憶され、前記追加加工条件も加工特定データに対応して登録記憶されるものとした。

放電加工装置の設置環境の違いや、同一材質でも製造メーカの違い等によって生じる個々のワークの特性の違いに対しても、目的とする加工速度、加工精度を達成する加工条件を容易に設定できるものである。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の加工条件設定方法を適用する放電加工装置の概要図で、該放電加工装置の制御装置を中心に記載している。なお、この実施形態では、ワイヤ放電加工装置の例を示している。

符号１０は、この放電加工装置の制御装置を構成する数値制御装置であり、符号３０は、放電加工装置本体（ワイヤ放電加工装置本体）である。数値制御装置１０は、プロセッサ１１にバス２１を介して、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４、軸制御回路１８ｘ，１８ｙ、ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）２２、マン・マシンインタフェース２５が接続されている。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置１０全体を制御する。ＲＯＭ１２には、ＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用される。ＲＡＭ１３にはＳＲＡＭ等が使用されている。不揮発性メモリ１４には図示されていないバッテリによってバックアップされたＣＭＯＳが使用され、電源切断後も保持すべきパラメータ、後述する設定登録された加工条件の標準加工条件データやユーザが設定したカスタム加工条件データ、さらには、加工プログラム等が格納される。

マン・マシンインタフェース２５のグラフィック制御回路１５はディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示装置１６に与える。表示装置１６の表示画面はＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用される。表示画面には後述する加工速度、加工精度を表すグラフや加工条件等が表示される。また、後述するように、表示画面に表示される内容に従ってオペレータが設定データを入力することにより実加工条件が決定される。

さらに、表示画面にはその表示画面で受けられる作業又はデータがメニュー形式で表示される。メニューの内どの項目を選択するかは、メニューの下のソフトキー２３を押すことにより行い、ソフトキー２３の意味は各画面毎に変化する。

キーボード１７はシンボリックキー、数値キー等からなり、設定データの入力あるいはカーソルの移動を指定する。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）２２は、上述したように、放電加工装置本体３０からの極間電圧等の信号を受けて、これをバス２１経由でプロセッサ１１に送る。プロセッサ１１ではこの極間電圧の信号を受けて、これに対応する速度でＸ軸サーボモータ及びＹ軸サーボモータを駆動制御するよう移動指令を軸制御回路に出力する。

軸制御回路１８ｘ，１８ｙはプロセッサ１１からの軸の移動指令を受けて、軸の指令をサーボアンプ１９ｘ，１９ｙに出力する。サーボアンプ１９ｘ，１９ｙはこの移動指令を受けて、放電加工装置本体３０のＸ軸サーボモータ及びＹ軸サーボモータを駆動する。上記の各構成要素はバス２１によって互いに結合されている。

まず、本実施形態においては、加工を行うとき設定する必要のある設定データの内、加工する被加工物及び電極を特定する加工特定データ毎に、かつ、加工速度（加工精度）毎に、実験的に求めた加工条件の標準データが不揮発性メモリ１４に設定格納されている。ワイヤ放電加工装置の場合には、この加工特定データは、ワイヤ電極の材質、ワイヤ径、加工を行うワークの材質、厚さのデータとなり、型彫り放電加工装置の場合には、電極の材質、ワークの種類のデータとなる。

そこで、加工を行うときは、加工特定データを含む設定データを入力設定し、加工速度（加工精度）を指定して、加工条件を選択して加工を行うことになる。
図２は、表示装置１６の表示画面３１に表示される加工条件設定画面の一例である。設定欄３１ａに加工特定データであるワイヤ径（ワイヤ材質を含む）、ワーク材料、ワーク板厚を入力設定し、その他の設定データの設定欄３１ｂにその他の設定データであるメインプログラム番号、形状プログラム番号、実行する加工条件の格納先を指定する登録番号、オフセット登録番号を入力設定すると、加工速度（加工精度）を表す欄３１ｃに加工速度（加工精度）を表すグラフが表示される。この加工速度（加工精度）欄３１ｃは、左の位置ほど高速加工を指定するもので、右の位置ほど高精度を指定するものである。又、グラフの上部には、高速での１回加工、精度を重視した１回加工、２回加工、３回加工、４回加工、特殊加工（ＭＦ）が表示されている。

そこで、キーボード１７上のカーソルキーを操作して、該欄３１ｃ上に表示されたカーソル３１ｅを移動させて、加工速度、加工精度を指定し選択する。図２に示す例ではカーソル３１ｅを３回加工の位置に移動させた例を示している。こうして、加工速度、加工精度が指定されると、加工条件表示欄３１ｄに、加工速度、加工精度を指定するカーソルの位置（３回加工）に対応して登録保存されている加工条件を表示する。図２に示す例では、標準加工条件データとして予め設定されている加工条件データ３Ｈ１，３Ｈ２が加工速度順に２つ表示され、さらに、ユーザが追加して設定登録している追加加工条件データがカスタム加工条件データ３Ｓ１として、１つ表示されている。
そこで、この加工条件表示欄３１ｄにカーソルを移動させ、いずれかの加工条件を選択し、実行加工条件として指定する。こうして、加工条件が設定されると、プロセッサ１１は選択指定された加工条件に基づいて、指定したメインプログラムによる加工の予想加工時間を算出し、設定欄３１ｂに加工時間として表示する。

カスタム加工条件データ３Ｓ１がなく標準加工条件データのみを表示し、標準加工条件データのみを選択設定できるようにしたものは、特許文献１に示されているが、本発明は、放電加工装置のユーザが独自に設定登録したカスタム加工条件データ３Ｓ１をも表示して、この加工条件データ３Ｓ１を実行加工条件として設定できるようにした点に特徴を有するものである。

図３は、ユーザがカスタム加工条件データを設定登録する手順の流れ図である。
まず、前述したように、加工特定データ（ワイヤ径、ワーク材料、ワーク板厚）を含む設定データを設定入力し、カーソルを用いて、加工速度（加工精度）を選択指定し、表示された加工条件の中から１つを選択して実行加工条件として指定する（工程ａ１）。

この指定した実行加工条件の元で実際に加工を行い（工程ａ２）、得られた加工物よりオペレータは加工精度を測定する（工程ａ３）。又、表示装置１６の表示画面を加工状態表示画面に切り換えて、該画面に表示されている実際の加工に要した実加工時間を読み取り、加工精度が目標とするものの許容範囲内か、又、実加工時間が目標とする加工時間の許容範囲内かを判断する（工程ａ４）。加工精度、加工時間が目標の許容範囲内に達していないときは、オペレータはキーボード１７等を使用して加工条件を手動変更設定し（工程ａ７）、この変更した加工条件で再度加工を行う。

以下、この繰り返しを行い、所望の加工速度、加工精度に達したときには、このときの加工精度と、加工速度の情報と共に、加工条件を登録し（工程ａ５）、カスタム加工条件データの登録処理は終了する（工程ａ６）。

図４は、このカスタム加工条件設定登録の説明図である。
標準加工条件として、加工条件１〜ｎまで、加工精度と加工速度の情報と共に不揮発性メモリ１４に設定登録されている。一方、図３に示した作業を実施してオペレータは、標準加工条件を修正し、カスタム加工条件データを作成し加工速度、加工精度の情報と共に登録保存する。又、既に作成されているカスタム加工条件を修正し、新たなカスタム加工条件を作成し不揮発性メモリ１４に登録記憶する。さらには、既に登録されている加工条件を選択することなく、新たに加工条件を作成し、新規のカスタム加工条件として登録してもよいものである。この場合、図３に示す工程Ａ１では、単に設定データを設定し、新規な加工条件を入力設定し、以下工程ａ２以下の処理を行うことになる。
こうして作成されたカスタム加工条件データは、加工特定データ毎に登録記憶されることになる。

そして、加工条件を設定するために図１に示す設定画面を表示画面に表示させ、設定データを設定し、加工速度／加工精度をカーソルで選択指定すると、該カーソルで指定した加工速度／加工精度の領域に対応する標準加工条件、カスタム加工条件が呼び出され表示され、その中から選択可能となる。標準加工条件だけでなく、ユーザが独自に作成したカスタム加工条件をも選択設定できることから、電極やワークの材質が同一でも製造メーカによってその特性が微妙に差異がある場合でも、放電加工装置の設置環境に違いがあっても、その電極やワークに対応したカスタム加工条件を一旦作成すれば、以後は、このカスタム加工条件を使用することができ、又修正する場合でも、僅かな修正で済み、容易に加工条件の設定ができる。

放電加工装置が長年使用され、ユーザによってカスタム加工条件が作成され登録保存され、増大してくると、カーソルで選択した位置における加工精度／加工速度の領域に含まれる加工条件の組み数が増大し、加工条件の選択にとまどう場合がある。そこで、加工条件をグループ分けして表示し、選択するようにしてもよい。
図５は、加工条件の選択を標準加工条件の中から、カスタム加工条件の中から、又は、標準加工条件及びカスタム加工条件の中から選択して指定できるようにしたときの手順を示す図である。

表示装置１６を図２に示すような加工条件設定画面に切り換え、前述したように設定データを入力設定し、加工速度（加工精度）を指定する（工程ｂ１）。また、ソフトキー表示欄３１ｆで示すように、「標準＆カスタム」、「標準条件」、「カスタム条件」の表示に対応するソフトキー２３を操作して選択する（工程ｂ２）。
標準加工条件が選択されると、指定された加工速度（加工精度）の領域において、登録されている標準加工条件のみを表示する（工程ｂ３）。又、標準及びカスタム加工条件が選択されると、指定された加工速度（加工精度）の領域において登録されている標準加工条件及びカスタム加工条件を共に表示する（工程ｂ４）。カスタム加工条件が選択されると、指定された加工速度（加工精度）の領域において登録されているカスタム加工条件のみを表示する（工程ｂ５）。
こうして表示された加工条件の中から、１つの加工条件を選択指定し（工程ｂ６）、実行加工条件として設定する（工程ｂ７）。

なお、ソフトキー２３を操作することによって、加工条件表示欄３１ｄに表示する加工条件を標準加工条件のみ、カスタム加工条件のみ、標準加工条件とカスタム加工条件の表示に切り換えることができる。このため、例えばカスタム加工条件が数多く登録されているような場合で、加工条件表示欄３１ｄに標準加工条件と共にカスタム加工条件を表示できないようなときには、標準加工条件のみ又はカスタム加工条件のみの表示に切り換えて、加工条件を選択設定することができるので、便利である。

本発明の加工条件設定方法を適用する放電加工装置の一実施形態の概要図である。 同実施形態における加工条件設定画面の一例を示す図である。 同実施形態においてユーザがカスタム加工条件データを設定登録する手順の流れ図である。 同カスタム加工条件設定登録の説明図である。 加工条件の選択をグループ分けして実行するときの手順の流れ図である。

符号の説明

１０ 放電加工装置の制御装置（数値制御装置）
３１ 加工条件設定画面

Claims (5)

1. 標準加工条件が加工精度と加工速度に関する情報と共に予め登録記憶されており、該加工条件を選択して実行加工条件を設定するようにした自動加工条件設定機能を備えた放電加工装置の加工条件設定方法において、前記標準加工条件による加工結果を元に加工条件を修正し、修正した加工条件と共に加工精度と加工速度に関する情報を付加して新たな追加加工条件として登録記憶し、加工条件を設定する際には、加工条件と共に記憶されている加工精度と加工速度に関する情報に基づいて、登録記憶された加工条件の中から実行する加工条件を選択して設定することを特徴とする加工条件設定方法。
2. 加工条件を設定する際に、標準加工条件か、追加加工条件か、又は、標準加工条件及び追加加工条件のいずれかを選択し、選択した加工条件の中から実行する加工条件を選択設定することを特徴とする請求項１に記載の加工条件設定方法。
3. 加工速度もしくは加工精度を指定することによって、指定された加工速度もしくは加工精度に対応する加工条件を表示し、表示した中から実行する加工条件を選択設定する請求項１又は請求項２に記載の加工条件設定方法。
4. 加工精度と加工速度に対応して１つのワークに対する加工回数が表示され、加工回数を選択することによって、該加工回数に対応する加工精度と加工速度に対する保存された加工条件が表示され、表示した中から実行する加工条件を選択設定する請求項１又は請求項２に記載の加工条件設定方法。
5. 前記標準加工条件は、加工する被加工物及び電極を特定する加工特定データ毎に求められ登録記憶され、前記追加加工条件も加工特定データに対応して登録記憶される請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の加工条件設定方法。
   

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