JP2010221375A - ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムおよびテーパ補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 効率よくテーパ角度の補正を行うことができるワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムおよびテーパ補正方法を提供する。
【解決手段】 テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置１におけるテーパ補正システム２０であって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定する出現テーパ角度特定手段２３１と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する代表数設定手段２３３と、テーパ角度を変数とする正規分布関数を生成する正規分布関数生成手段２３２と、代表テーパ角度を正規分布関数を用いて代表数に応じて設定する代表テーパ角度設定手段２３４と、を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムおよびテーパ補正方法に関し、特に、テーパ角度の測定値を用いて補正量を生成しテーパ加工において出現するテーパ角度を補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムおよびテーパ補正方法に関する。

加工電極とワーク間の間歇放電による放電加工を、板状等のワークに対するワイヤ電極による糸鋸状の切断加工に適用したワイヤカット放電加工が広く行われており、所定のＮＣプログラムに基づきワイヤカット放電加工における切断加工の際にワイヤ電極を所望の傾斜角度（以下、ワイヤ電極の傾斜角度をテーパ角度とする）をもって傾斜させた状態としていわゆるテーパ加工を行うことも既に広く行われている。

このテーパ加工は、例えば、図１５に示すように、リング形状のメインガイド部９ａ，１０ａと、ワイヤ電極Ｅを案内する案内面が大きな曲率半径の円弧面となっているサブガイド部９ｂ，１０ｂと、を有するワイヤガイド９，１０をワークＷを挟んで上下に配置しワイヤ電極ＥをワークＷに案内しつつ行う場合には、例えば、メインガイド部９ａ，１０ａのリング孔中心位置をワイヤ電極Ｅを支持する基準となる支点位置ＲＵ，ＲＬとし、ワイヤ電極Ｅのテーパ角度を上下の基準支点位置ＲＵ，ＲＬ間を結ぶ線分ＰとＺ軸方向（高さ方向）とのなす角度としてＮＣプログラムに基づき上下ワイヤガイド９，１０の位置を制御して行っていた。

しかしながら、同図に示すように、このようなワイヤガイド９，１０では、サブガイド部９ｂ，１０ｂの内周面に沿ってワイヤ電極Ｅが案内され、ワイヤ電極Ｅを支持する実際の支点位置ＲＵ´，ＲＬ´は基準支点位置ＲＵ，ＲＬに対し高さ方向に変位し、ワイヤ電極Ｅの破線で示す実際の案内軌跡と基準支点位置ＲＵ，ＲＬを結ぶ線分Ｐとは一致せず、テーパ角度に誤差を生じて加工精度が大きく低下することがあった。

そこで、従来は、ワイヤカット放電加工装置にテーパ補正システムを備えて、放電加工を行う前に予めテーパ角度の測定値を求めるとともに、該測定値を用いて補正量を生成し、上記の如く所定の基準位置間（上記例では上下ワイヤガイド９，１０の内部における上下の基準支点位置ＲＵ，ＲＬ間）を結ぶ線分と高さ方向とのなす角度であってテーパ加工において出現するワイヤ電極Ｅのテーパ角度（以下、所定の基準位置間を結ぶ線分と高さ方向とのなす角度であってテーパ加工において出現するワイヤ電極Ｅのテーパ角度を単に出現テーパ角度とする）と実際のテーパ角度とが一致するようにテーパ角度の補正を行っていた。このような場合の具体的な補正方法は、例えば、特許文献１または特許文献２に開示される技術が参照される。

特開２００６−３５３９５号公報 特開２００６−２３９８０７号公報

ところで、上述した従来の補正量の生成は、オペレータが手作業でＮＣプログラムから出現テーパ角度を算出する等して複数特定しつつ該特定した複数の出現テーパ角度を代表して表す代表テーパ角度を適宜設定し、該代表テーパ角度の測定値を求める等して行っていた。

しかしながら、オペレータがいちいち手作業でＮＣプログラムから出現テーパ角度を特定したり、代表テーパ角度を設定したのでは、作業が極めて煩雑であり放電加工前の段取り作業に膨大な時間を費やす等、テーパ角度の補正を効率よく行うことができなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、効率よくテーパ角度の補正を行うことができるワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムおよびテーパ補正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムに係る請求項１の発明は、テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定する手段と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、代表テーパ角度を複数の出現テーパ角度から代表数に応じて設定する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、テーパ補正システムに上記各手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムに係る請求項２の発明は、テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定する手段と、テーパ角度を変数とする関数を生成する手段と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、代表テーパ角度を関数を用いて代表数に応じて設定する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、テーパ補正システムに上記各手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

また、所定の関数を用いて代表数に応じて代表テーパ角度が設定されるので、該代表テーパ角度の設定がオペレータの主観を廃し客観的に行われ精度よくテーパ角度の補正を行うこともできる。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムに係る請求項３の発明は、テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定する手段と、テーパ角度を変数とする関数を生成する手段と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、積分範囲を出現テーパ角度の最小値から最大値として関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を代表数に基づいて除算し、次いで、積分範囲を所定に設定した関数の積分式と除算して得られた値を等式で結び該等式の解を代表テーパ角度として設定する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、テーパ補正システムに上記各手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

また、所定の関数を用いて代表数に応じて代表テーパ角度が設定されるので、該代表テーパ角度の設定がオペレータの主観を廃し客観的に行われ精度よくテーパ角度の補正を行うこともできる。ここで、関数は正規分布関数とすることができる（請求項４）。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムに係る請求項５の発明は、テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定する手段と、出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成する手段と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、正規分布関数を用いて出現テーパ角度の平均値と該平均値付近の値を含むように代表数に応じて代表テーパ角度を設定する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、テーパ補正システムに上記各手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

また、正規分布関数を用いて代表数に応じて代表テーパ角度が設定されるので、該代表テーパ角度の設定がオペレータの主観を廃し客観的に行われ精度よくテーパ角度の補正を行うこともできる。
しかも、代表テーパ角度に出現テーパ角度の平均値と該平均値付近の値を確実に含めることができ、代表精度を向上させることができる等、テーパ角度の補正を更に精度よく行うことができる。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムに係る請求項６の発明は、ワークのテーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、ワークの加工形状を所定の形状部分ごとに分割したときの所定の分割位置における出現テーパ角度をＮＣプログラムから抽出するとともに、該ＮＣプログラムから抽出した出現テーパ角度とワークの厚みに基づいてＮＣプログラムに含まれていない所定の分割位置以外の分割位置における出現テーパ角度を演算し、出現テーパ角度を複数特定する手段と、出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成する手段と、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を奇数で設定する手段と、出現テーパ角度の最小値および最大値を代表テーパ角度として設定するとともに、積分範囲を出現テーパ角度の最小値から最大値として正規分布関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を代表数から１を差し引いた数で除算し、次いで、積分範囲を出現テーパ角度の最小値および最大値のいずれか一方から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定し、以下、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定する手順を代表テーパ角度の設定数が代表数となるまで繰り返す手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、テーパ補正システムに上記各手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

また、正規分布関数を用いて代表数に応じて代表テーパ角度が設定されるので、該代表テーパ角度の設定がオペレータの主観を廃し客観的に行われ精度よくテーパ角度の補正を行うこともできる。

しかも、出現テーパ角度の最小値および最大値を代表テーパ角度として設定するとともに、積分範囲を出現テーパ角度の最小値から最大値として正規分布関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を奇数で設定された代表数から１を差し引いた数で除算し、次いで、積分範囲を出現テーパ角度の最小値および最大値のいずれか一方から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定し、以下、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定する手順を代表テーパ角度の設定数が代表数となるまで繰り返すこととしたので、代表テーパ角度に出現テーパ角度の最小値および最大値と出現テーパ角度の平均値を確実に含めることができるとともに、正規分布が平均値を線対称軸とした釣鐘状となることに起因して平均値付近の値も確実に含めることができ、代表精度を向上させることができる等、テーパ角度の補正を更に精度よく行うことができる。

ここで、代表数を設定する手段は、代表テーパ角度の測定時間の短縮を優先するか出現テーパ角度の補正精度の向上を優先するかを選択して設定する構成とすることとすれば、代表テーパ角度の代表数を状況に応じて柔軟に設定することができる（請求項７）。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法に係る請求項８の発明は、テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法であって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定するステップと、テーパ角度を変数とする関数を生成するステップと、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定するステップと、代表テーパ角度を関数を用いて代表数に応じて設定するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、テーパ補正方法に上記各ステップを含むこととしたので、効率よくかつ精度よくテーパ角度の補正を行うことができる。

上記目的を達成するために、ワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法に係る請求項９の発明は、ワークのテーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法であって、ＮＣプログラムから出現テーパ角度を複数特定するステップと、出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成するステップと、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を奇数で設定するステップと、出現テーパ角度の最小値および最大値を代表テーパ角度として設定するとともに、積分範囲を出現テーパ角度の最小値から最大値として正規分布関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を代表数から１を差し引いた数で除算し、次いで、積分範囲を出現テーパ角度の最小値および最大値のいずれか一方から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定し、以下、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定する手順を代表テーパ角度の設定数が代表数となるまで繰り返すステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、テーパ補正方法に上記各ステップを含むこととしたので、効率よくかつ精度よくテーパ角度の補正を行うことができる。

本発明によれば、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

本発明の実施形態に係るワイヤカット放電加工装置の全体概要を示す斜視図である。 上ガイドアッセンブリの構成を示す側面断面図である。 下ガイドアッセンブリの構成を示す側面断面図である。 ワークのテーパ加工方法を説明するための平面図である。 ＮＣプログラムを示す図である。 ＮＣプログラムに含まれる出現テーパ角度を示す第１の図である。 ＮＣプログラムに含まれる出現テーパ角度を示す第２の図である。 テーパ補正システム（ＮＣ制御装置）の構成を示すブロック図である。 出現テーパ角度の出現頻度を説明するための図である。 コーナー部の出現テーパ角度の演算方法を説明するための第１の図である。 コーナー部の出現テーパ角度の演算方法を説明するための第２の図である。 コーナー部の出現テーパ角度の演算方法を補足説明するための第１の図である。 コーナー部の出現テーパ角度の演算方法を補足説明するための第１の図である。 正規分布を用いた代表テーパ角度の設定方法を説明するためのグラフである。 代表数を設定するための画面の構成を示す図である。 代表テーパ角度の表示画面の構成を示す図である。 テーパ補正システムによる代表テーパ角度の設定方法を説明するためのフローチャートである。 テーパ加工方法の従来例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示すワイヤカット放電加工装置の概要を示す斜視図である。

図１を参照してワイヤカット放電加工装置１の概要を説明すると、ワイヤカット放電加工装置１は、ベース２と、ベース２の後部から立設するコラム３と、コラム３の前面上部に装着される加工ヘッド４と、ベース２の前部に設けられる加工槽５と、加工槽５に収容されワークＷを載置するワークテーブル６と、を有しており、加工ヘッド４に上ガイドアッセンブリ７が、コラム３の前面下部に下ガイドアッセンブリ８が、ワークＷを挟むように備えられている。

図２および図３に示すように、上下ガイドアッセンブリ７，８の内部には、リング形状のメインガイド部９ａ，１０ａと、ワイヤ電極Ｅを案内する案内面が大きな曲率半径の円弧面となっているサブガイド部９ｂ，１０ｂと、を有するワイヤガイド９，１０がそれぞれ備えられており、これらワイヤガイド９，１０間にワイヤ電極Ｅを張架しつつワークＷのテーパ加工が行われる。

このワークＷのテーパ加工は例えば図４の如く行われる。すなわち、図４は一定の厚みｔに設定された平板状のワークＷにおいて下面側の加工形状を矩形状とし、テーパ角度を適宜設定しつつテーパ加工を行う場合の例示であり、当該テーパ加工においてはワークＷの加工形状を所定の形状部分ごとに分割しつつ図５の如く加工プログラムとしてのＮＣプログラムが生成される。

つまり、図４の例示においては、加工開始位置をコーナー部I−I´として加工方向を時計回りとし、各分割区間で上下のワイヤガイド９，１０を同期させながら、分割区間I−Ａ（I´−Ａ´）ではワークＷのテーパ面の角度をα一定としてワークＷの下面側の加工経路Ｔと上面側の加工経路Ｔ´とが平行になるように、分割区間Ａ−Ｂ（Ａ´−Ｂ´）ではテーパ面の角度がαからβに増加するように、分割区間Ｂ−Ｊ（Ｂ´−Ｊ´）および分割区間Ｊ−Ｃ（Ｊ´−Ｃ´）ではテーパ面の角度をβ一定として加工経路Ｔ，Ｔ´が平行になるように、分割区間Ｃ−Ｄ（Ｃ´−Ｄ´）ではテーパ面の角度がβからγに減少するように、分割位置Ｄ−Ｋ（Ｄ´−Ｋ´）および分割区間Ｋ−Ｅ（Ｋ´−Ｅ´）ではテーパ面の角度をγ一定として加工経路Ｔ，Ｔ´が平行になるように、分割位置Ｅ−Ｆ（Ｅ´−Ｆ´）ではテーパ面の角度がγからδに減少するように、分割位置Ｆ−Ｌ（Ｆ´−Ｌ´）および分割区間Ｌ−Ｇ（Ｌ´−Ｇ´）ではテーパ面の角度をδ一定として加工経路Ｔ，Ｔ´が平行になるように、分割位置Ｇ−Ｈ（Ｇ´−Ｈ´）ではテーパ面の角度がδからαに減少するように、分割区間Ｈ−I（Ｈ´−I´）ではテーパ面の角度をα一定として加工経路Ｔ，Ｔ´が平行になるように、それぞれテーパ加工が行われ、ＮＣプログラムにはテーパ面の角度α乃至δと同一角度で設定される所要の出現テーパ角度が含まれている。

ここで、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ＮＣプログラムに含まれる出現テーパ角度α乃至δは、コーナー部以外の分割位置であるＡ−Ａ´乃至Ｈ−Ｈ´を通る線分であって相互に平行な加工経路Ｔ，Ｔ´のそれぞれに対し直交する線分α´乃至δ´と高さ方向とのなす角度として設定されている。

ワイヤカット放電加工装置１にはＮＣ制御装置２０が併設されており、ＮＣ制御装置２０は所定の制御信号を出力してワークＷのテーパ加工を行う機能を有するとともに、出現テーパ角度を補正するテーパ補正システムとしても機能する。以下、ＮＣ制御装置２０はテーパ補正システム２０としてその機能を詳細に説明する。

図７に示すように、テーパ補正システム２０は、入力部２１、記憶部２２、処理部２３、表示部２４からなる。
入力部２１は、例えば、キーボード、マウス等で構成されており、オペレータが入力部２１を介して処理部２３における各種処理に必要な操作を行う。具体的には、入力部２１を介してワークＷの厚みｔを入力するための操作、記憶部２２に記憶されているＮＣプログラムを読み出すための操作、出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を開始するための操作、代表テーパ角度の代表数を設定するための操作が行われる。
記憶部２２は、ハードディスク等で構成されており、ワークＷのテーパ加工を行うために必要な各種ＮＣプログラムを記憶する機能を有している。

処理部２３は、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定に際し主要な役割を果たすべく、出現テーパ角度特定手段２３１、正規分布関数生成手段２３２、代表数設定手段２３３、代表テーパ角度設定手段２３４、テーパ角度補正手段２３５として機能する。

出現テーパ角度特定手段２３１は、ＮＣプログラムを解読して該ＮＣプログラムから各分割位置の出現テーパ角度を特定する機能を有している。
すなわち、上記の例示においては、出現テーパ角度特定手段２３１は、はじめにＮＣプログラムに含まれる出現テーパ角度つまりＮＣプログラムにおける「Ａ」の後に続く角度データを抽出して出現テーパ角度α乃至δとする。

そして、出現テーパ角度特定手段２３１は、ＮＣプログラムにおける「Ｇ０１」の後に続く各分割位置の加工位置データに基づいて該各分割位置がコーナー部か否かを区別し、抽出した出現テーパ角度α乃至δを分割位置Ａ−Ａ´乃至Ｈ−Ｈ´の出現テーパ角度として特定する。このような出現テーパ角度α乃至δの特定に際しては図８の如く出現テーパ角度特定手段２３１は各出現テーパ角度α乃至δの出現頻度Ｎα乃至Ｎδも計数して特定する。

そして更に、出現テーパ角度特定手段２３１は、分割位置Ａ−Ａ´乃至Ｈ−Ｈ´以外の分割位置における出現テーパ角度つまりコーナー部I−I´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度についても所要に演算して特定する。
すなわち、厳密に言えばコーナー部I−I´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度は分割位置Ａ−Ａ´乃至Ｈ−Ｈ´の出現テーパ角度α乃至δと相違しＮＣプログラムには含まれていないので、単にＮＣプログラムから抽出するのみではコーナー部I−I´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度を特定することはできない。

そこで、出現テーパ角度特定手段２３１はコーナー部I−I´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度を前記抽出された出現テーパ角度α乃至δとワークＷの厚さｔに基づいて幾何学的に演算して特定する構成としている。
より詳しくは、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ワークＷの下面側のコーナー位置I乃至Ｌを高さ方向に沿って移動させてワークＷの上面側に投影した位置I´´乃至Ｌ´´とワークＷの上面側のコーナー位置I´乃至Ｌ´を結ぶ線分をI´I´´乃至Ｌ´Ｌ´´としたとき、線分II´´と線分I´I´´とのなす角度乃至線分ＬＬ´´と線分Ｌ´Ｌ´´とのなす角度は直角であり、線分II´´の長さ乃至線分ＬＬ´´の長さつまりワークＷの厚さはｔに設定されているから各コーナー部I−I´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度ε乃至νは数１の如く演算することができる。

[数１]
ε＝ｔａｎ^−１（I´I´´の長さ／ｔ）
η＝ｔａｎ^−１（Ｊ´Ｊ´´の長さ／ｔ）
λ＝ｔａｎ^−１（Ｋ´Ｋ´´の長さ／ｔ）
ν＝ｔａｎ^−１（Ｌ´Ｌ´´の長さ／ｔ）

ここで、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、投影位置I´´乃至Ｌ´´をワークＷの上面側の加工経路Ｔ´に対し垂下した位置をｉ´，ｉ´´乃至ｌ´，ｌ´´とすると、正方形I´´ｉ´´I´ｉ´乃至Ｌ´´ｌ´´Ｌ´ｌ´が形成され該正方形の対角線が数１に含まれる線分I´I´´乃至Ｌ´Ｌ´´であるから、該線分I´I´´乃至Ｌ´Ｌ´´の長さは線分I´´ｉ´，I´´ｉ´´乃至Ｌ´´ｌ´，Ｌ´´ｌ´´の長さを用いて数２の如く演算される。

更に、線分Iｉ´，Iｉ´´乃至Ｌｌ´，Ｌｌ´は相互に平行な加工経路Ｔ，Ｔ´のそれぞれに対して直交し上述した線分α´乃至δ´と平行な線分となるから、線分II´´と線分Iｉ´とのなす角および線分II´´と線分Iｉ´´とのなす角度乃至線分ＬＬ´´と線分Ｌｌ´とのなす角度および線分ＬＬ´´と線分Ｌｌ´´とのなす角度は出現テーパ角度α乃至δにそれぞれ等しくなる。よって、数２に含まれる線分I´´ｉ´，I´´ｉ´´乃至Ｌ´´ｌ´，Ｌ´´ｌ´´の長さは、ワークＷの厚さｔと出現テーパ角度α乃至δを用いて数３の如く演算される。

このようにコーナー部Ｉ−Ｉ´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度ε乃至νを演算して特定する際には出現テーパ角度特定手段２３１は各出現テーパ角度ε乃至νの出現頻度Ｎε乃至Ｎνも計数して特定する（図８参照）。

[数２]
Ｉ´Ｉ´´の長さ
＝｛（Ｉ´´ｉ´の長さ）^２＋（Ｉ´´ｉ´´の長さ）^２｝^０．５
Ｊ´Ｊ´´の長さ
＝｛（Ｊ´´ｊ´の長さ）^２＋（Ｊ´´ｊ´´の長さ）^２｝^０．５
Ｋ´Ｋ´´の長さ
＝｛（Ｋ´´ｋ´の長さ）^２＋（Ｋ´´ｋ´´の長さ）^２｝^０．５
Ｌ´Ｌ´´の長さ
＝｛（Ｌ´´ｌ´の長さ）^２＋（Ｌ´´ｌ´´の長さ）^２｝^０．５

[数３]
Ｉ´´ｉ´の長さ＝Ｉ´´ｉ´´の長さ＝ｔ×ｔａｎα
Ｊ´´ｊ´の長さ＝Ｊ´´ｊ´´の長さ＝ｔ×ｔａｎβ
Ｋ´´ｋ´の長さ＝Ｋ´´ｋ´´の長さ＝ｔ×ｔａｎγ
Ｌ´´ｌ´の長さ＝Ｌ´´ｌ´´の長さ＝ｔ×ｔａｎδ

正規分布関数生成手段２３２は、出現テーパ角度特定手段２３１により特定された出現テーパ角度に関する正規分布関数を生成する機能を有している。すなわち、上記の例示においては、正規分布関数生成手段２３２は、出現テーパ角度特定手段２３１により特定された出現テーパ角度α乃至νおよび各出現頻度Ｎα乃至Ｎνに基づいて出現テーパ角度α乃至νの加重平均値μおよび分散σ^２を演算するとともに、該平均値および分散を用いてテーパ角度を変数とする出現テーパ角度に関する正規分布関数ｆ（θ）を数４乃至数６の如く生成する。

[数６]
ｎ＝Nα+Nβ+Nγ+Nδ+Nε+Nη+Nλ+Nν

ここで、
ｆ（θ）：正規分布関数
σ^２：出現テーパ角度の分散
θ：テーパ角度
μ：全ての出現テーパ角度の加重平均値
ｎ：出現テーパ角度の標本数
Nα、Nβ、Nγ、Nδ、Nε、Nη、Nλ、Nν：各出現テーパ角度の出現頻度

代表数設定手段２３３は、代表テーパ角度の代表数を所要に設定する機能を有している。より詳しくは、代表数設定手段２３３は、入力部２１からの所要の操作に基づいて、代表テーパ角度の測定時間の短縮を優先するか出現テーパ角度の補正精度の向上を優先するかを選択して代表数Ｍを設定する。なお、本実施形態にあっては代表数Ｍは奇数で設定される。

代表テーパ角度設定手段２３４は、複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度を設定する機能を有している。
すなわち、代表テーパ角度設定手段２３４は、正規分布関数生成手段２３２により生成された正規分布関数を用いて代表数設定手段２３３により設定された代表数に応じて出現テーパ角度の最小値αおよび最大値ηと数５の平均値μと該平均値付近の値を含むように代表テーパ角度を設定する機能を有している。

つまり、上記の例示においては、代表テーパ角度設定手段２３４は、出現テーパ角度の最小値αを第１の代表テーパ角度θ１として設定するとともに、出現テーパ角度の最大値ηを最後の代表テーパ角度θＭとして設定する。

そして、図１１および数７の如く、積分範囲を出現テーパ角度の最小値αから最大値ηとして正規分布関数ｆ（θ）を積分し、かつ、該積分して得られた値を代表数Ｍから１を差し引いた数で除算し所定の値を得る。

次いで、数８に示すように、積分範囲を第１の代表テーパ角度θ１つまり出現テーパ角度の最小値αから未知数θ２とした正規分布関数の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式の解θ２を二分法等により得て該θ２を第２の代表テーパ角度として設定する。

続いて、数９に示すように、積分範囲を第２の代表テーパ角度θ２（最新に設定した代表テーパ角度θ２）から未知数θ３とした正規分布関数の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式の解θ３を同じく二分法等により得て該θ３を第３の代表テーパ角度として設定する。

以下、順次積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした正規分布関数の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定し、このような手順を数１０の如く最後の代表テーパ角度θＭの一つ前の代表テーパ角度θＭ−１が得られるまでつまり代表テーパ角度の設定数が代表数Ｍとなるまで行い、全ての代表テーパ角度θ１（α），θ２，…，θｎ（μ），…，θＭ−１，θＭ（η）を設定する。

数７の如く積分範囲を出現テーパ角度の最小値αから最大値βとした正規分布関数ｆ（θ）の積分値を奇数で設定された代表数Ｍから１を差し引いた数で除算することにより前記正規分布関数ｆ（θ）の積分値が偶数等分され、更に該偶数等分された積分値を用いて数８乃至数１０を用いて代表テーパ角度を設定することにより、代表テーパ角度に数５の平均値μを確実に含めることができる。

また、正規分布は平均値を線対称軸とした釣鐘状となるので、代表テーパ角度設定手段２３４を上記の如く構成することで代表テーパ角度に平均値μの付近の値も確実に含めることができる（なお、代表数が１の場合は数５の平均値μを代表テーパ角度として設定し、代表数が３の場合は数７の演算のみで代表テーパ角度をθ１（α），θ２（平均値μ），θ３（η）の如く設定する）。

テーパ角度補正手段２３５は、代表テーパ角度設定手段２３４により設定された代表テーパ角度を用いてテーパ加工における所定の補正量を設定する機能を有している。すなわち、テーパ角度補正手段２３５は、放電加工を行う前に上下ワイヤガイド９，１０の位置を所要に制御してワイヤ電極Ｅのテーパ角度を代表テーパ角度に設定するとともに、代表テーパ角度に設定されたワイヤ電極Ｅの実際のテーパ角度を所定の冶具により測定する。そして、テーパ角度補正手段２３５は、代表テーパ角度の測定値を用いて出現テーパ角度と実際のテーパ角度とを一致させるべく補正量を設定する。

表示部２４は、例えば、ＣＲＴディスプレーや液晶ディスプレー等で構成されており、入力部２１を介して行われる各種操作のための画面を表示する機能を有している。また、表示部２４は、処理部２３における各種処理結果の画面を表示する機能も有している。

すなわち、図１２に表示部２４における各種操作用の画面２４１を例示するように、画面２４１の右端部または下端部には、出現テーパ角度の特定、代表テーパ角度の設定、代表数の設定、および記憶部２２に記憶されているＮＣプログラムの読み出し等の処理部２３における所定の動作を行うための各種キー２４２が設けられている。

ここで、キー２４２を入力部２１を介して所要に操作することにより画面２４１の中央には代表数の設定画面２４３が表示される。この設定画面２４３はボリュームレンジ２４３ａとカーソル２４３ｂを含んでおり、入力部２１を介してカーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａ上の所定の位置に合わせることにより、代表数を簡易に設定することができる。

代表テーパ角度の測定時間の短縮を優先させる場合にはカーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの左側の領域に移動させることにより代表数は相対的に少なく設定される。本実施形態にあっては、カーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの左端に位置させることで代表数は最小の１に設定される。

一方、出現テーパ角度の補正精度の向上を優先させる場合にはカーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの右側の領域に移動させることにより代表数は相対的に多く設定される（カーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの右端に位置させることにより代表数は最大に設定される）。

更に図１３に表示部２４における別の画面２４４を例示するように、画面２４４には代表テーパ角度設定手段２３４により設定された代表テーパ角度が表示される。このように表示された代表テーパ角度は、オペレータが入力部２１を介して所要に操作することにより画面２４４上で容易に書き換えたり追加したりすることができる。

次に上記図４の例示におけるテーパ補正システム２０によるテーパ補正方法について図１４のフローチャートに基づいて説明する。
すなわち、ステップＳ１０において、オペレータがまず入力部２１を介して画面２４１のキー２４２を所要に操作しワークＷの厚みｔを入力する。また、オペレータが入力部２１を介して画面２４１のキー２４２を所要に操作し該操作に基づいて処理部２３が記憶部２２からのＮＣプログラムの読み出し等を行う。

次いで、ステップＳ２０において、出現テーパ角度特定手段２３１がステップＳ１０で読み出されたＮＣプログラムから出現テーパ角度α乃至δを抽出して特定するとともに、各出現テーパ角度α乃至δの出現頻度Ｎα、Ｎβ、Ｎγ、Ｎδを計数する（図８）。そして更に、出現テーパ角度特定手段２３１が抽出した出現テーパ角度α乃至δとステップＳ１０で入力されたワークＷの厚さｔに基づいて数１乃至数３によりコーナー部Ｉ−Ｉ´乃至Ｌ−Ｌ´の出現テーパ角度ε乃至νを演算して特定するとともに、各出現テーパ角度ε乃至νの出現頻度Ｎε、Ｎη、Ｎλ、Ｎνを計数する（図８）。なお、本実施形態にあっては出現頻度Ｎα、Ｎβ、Ｎγ、Ｎδは２となり、出現頻度Ｎε、Ｎη、Ｎλ、Ｎνは１となる。

続いて、ステップＳ３０において、正規分布関数生成手段２３２がステップＳ２０で特定された出現テーパ角度α乃至νおよび計数された出現頻度Ｎα乃至Ｎνに基づいて出現テーパ角度α乃至νの平均値および分散を演算するとともに、該平均値および分散を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を数４乃至数６の如く生成する。

そして、ステップＳ４０において、オペレータが入力部２１を介して設定画面２４３のカーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａ上の所定位置に移動させる操作を行うとともに、代表数設定手段２３３がカーソル２４３ｂのボリュームレンジ２４３ａの位置に応じて代表数Ｍを奇数で設定する。

より詳しくは、カーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの左側の領域に移動させたときは、代表テーパ角度設定手段２３３は、代表テーパ角度の測定時間を短縮することを優先して代表数を相対的に少なく設定し、カーソル２４３ｂをボリュームレンジ２４３ａの右側の領域に移動させたときは、代表テーパ角度設定手段２３３は、出現テーパ角度の補正精度の向上を優先して代表数を相対的に多く設定する等、代表数を状況に応じて柔軟に設定する。

次いで、ステップＳ５０において、ステップＳ３０で生成された正規分布関数、ステップＳ４０で設定された代表数、更には数７乃至数１０に基づいて、代表テーパ角度設定手段２３４が代表テーパ角度を設定する。

より詳しくは、代表テーパ角度設定手段２３４は、出現テーパ角度の最小値αおよび最大値ηを代表テーパ角度として設定する。そして、数７の如く、積分範囲を出現テーパ角度の最小値αから最大値ηとして正規分布関数ｆ（θ）を積分し、かつ、該積分して得られた値を代表数Ｍから１を差し引いた数で除算する。次いで、数８の如く、積分範囲を出現テーパ角度の最小値αから所定の未知数θ２とした正規分布関数ｆ（θ）の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式の解θ２を更に代表テーパ角度として設定する。以下、数９および数１０の如く、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした正規分布関数ｆ（θ）の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式の解を更に代表テーパ角度として設定する手順を代表テーパ角度の設定数が代表数Ｍとなるまで繰り返し、代表テーパ角度をθ１（α），θ２，…，θｎ（μ），…，θＭ−１，θＭ（η）の如く設定する。この設定に際しては、図１３に示すように、代表テーパ角度が画面２４４において表示される。なお、代表テーパ角度設定手段２３４は代表数が１の場合は数５の平均値μを代表テーパ角度として設定し、代表数が３の場合は数７の演算のみで代表テーパ角度をθ１（α），θ２（平均値μ），θ３（η）の如く設定する。

そして、ステップＳ６０において、テーパ角度補正手段２３５が代表テーパ角度設定手段２３４により設定された代表テーパ角度を用いてテーパ加工における所定の補正量を設定する。すなわち、テーパ角度補正手段２３５は、放電加工を行う前にワイヤ電極Ｅのテーパ角度を代表テーパ角度に設定するとともに、代表テーパ角度に設定されたワイヤ電極Ｅの実際のテーパ角度を測定する。そして、テーパ角度補正手段２３５は、代表テーパ角度の測定値を用いて出現テーパ角度と実際のテーパ角度とを一致させるべく補正量を設定する。

以上説明したように本発明によれば、上記の如くテーパ補正システムに出現テーパ角度特定手段、正規分布関数生成手段、代表数設定手段、代表テーパ角度設定手段、およびテーパ角度補正手段を備えることとしたので、ＮＣプログラムからの出現テーパ角度の特定や代表テーパ角度の設定を煩雑な作業を介することなく行うことができる等、効率よくテーパ角度の補正を行うことができる。

また、正規分布関数を用いて代表数に応じて代表テーパ角度が設定されるので、該代表テーパ角度の設定がオペレータの主観を廃し客観的に行われ精度よくテーパ角度の補正を行うこともできる。

しかも、出現テーパ角度の最小値および最大値と出現テーパ角度の平均値と該平均値付近の値が代表テーパ角度として確実に設定され、代表精度を向上させることができる等、テーパ角度の補正を更に精度よく行うことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。
すなわち、上述した実施形態にあっては、第２の代表テーパ角度の設定は数８の如く積分範囲を出現テーパ角度の最小値から所定の未知数としているが、該積分範囲を出現テーパ角度の最大値から所定の未知数とすることとしてもよい。

つまり、積分範囲を出現テーパ角度の最大値から所定の未知数として正規分布関数の積分式と数７の式値とを等式で結び該等式を解いて第２の代表テーパ角度を設定し、以下順次積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数としつつ所定の等式を解いて更に代表テーパ角度を設定することとしても上述した実施形態と同様に代表テーパ角度を所要に設定することができるのは勿論である。

本発明は、ワイヤカット放電加工装置に利用できる。具体的にはテーパ加工において出現するテーパ角度の誤差を補正する場合に役立つ。

Ｅ：ワイヤ電極
Ｗ：ワーク
１：ワイヤカット放電加工装置
２：ベース
３：コラム
４：加工ヘッド
５：加工槽
６：ワークテーブル
７：上ガイドアッセンブリ
８：下ガイドアッセンブリ
９：ワイヤガイド（上側）
９ａ：メインガイド部（上側）
９ｂ：サブガイド部（下側）
１０：ワイヤガイド（下側）
１０ａ：メインガイド部（下側）
１０ｂ：サブガイド部（下側）
２０：テーパ補正システム（ＮＣ制御装置）
２１：入力部
２２：記憶部
２３：処理部
２４：表示部
２３１：出現テーパ角度特定手段
２３２：正規分布関数生成手段
２３３：代表数設定手段
２３４：代表テーパ角度設定手段
２３５：テーパ角度補正手段
２４１：画面
２４２：キー
２４３：設定画面
２４３ａ：ボリュームレンジ
２４３ｂ：カーソル
２４４：画面

Claims (9)

1. テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定する手段と、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、
   前記代表テーパ角度を前記複数の出現テーパ角度から前記代表数に応じて設定する手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
2. テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定する手段と、
   テーパ角度を変数とする関数を生成する手段と、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、
   前記代表テーパ角度を前記関数を用いて前記代表数に応じて設定する手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
3. テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定する手段と、
   テーパ角度を変数とする関数を生成する手段と、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、
   積分範囲を前記出現テーパ角度の最小値から最大値として前記関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を前記代表数に基づいて除算し、次いで、積分範囲を所定に設定した前記関数の積分式と前記除算して得られた値を等式で結び該等式の解を前記代表テーパ角度として設定する手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
4. 前記関数は正規分布関数とすることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
5. テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定する手段と、
   前記出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成する手段と、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定する手段と、
   前記正規分布関数を用いて前記出現テーパ角度の平均値と該平均値付近の値を含むように前記代表数に応じて代表テーパ角度を設定する手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
6. ワークのテーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システムであって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定する手段と、
   前記出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成する手段と、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を奇数で設定する手段と、
   前記出現テーパ角度の最小値および最大値を前記代表テーパ角度として設定するとともに、
   積分範囲を前記出現テーパ角度の最小値から最大値として前記正規分布関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を前記代表数から１を差し引いた数で除算し、
   次いで、積分範囲を前記出現テーパ角度の最小値および最大値のいずれか一方から所定の未知数とした前記正規分布関数の積分式と前記除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に前記代表テーパ角度として設定し、
   以下、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした前記正規分布関数の積分式と前記除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に前記代表テーパ角度として設定する手順を前記代表テーパ角度の設定数が前記代表数となるまで繰り返す手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
7. 前記代表数を設定する手段は、前記代表テーパ角度の測定時間の短縮を優先するか前記出現テーパ角度の補正精度の向上を優先するかを選択して設定する構成とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正システム。
8. テーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法であって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定するステップと、
   テーパ角度を変数とする関数を生成するステップと、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を設定するステップと、
   前記代表テーパ角度を前記関数を用いて前記代表数に応じて設定するステップと、
   を含むことを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法。
9. ワークのテーパ加工において出現する出現テーパ角度を所要に補正するワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法であって、
   ＮＣプログラムから前記出現テーパ角度を複数特定するステップと、
   前記出現テーパ角度の平均値を演算するとともに、該平均値を用いてテーパ角度を変数とする正規分布関数を生成するステップと、
   前記複数の出現テーパ角度を代表して表し該出現テーパ角度の補正に用いられる代表テーパ角度の代表数を奇数で設定するステップと、
   前記出現テーパ角度の最小値および最大値を前記代表テーパ角度として設定するとともに、
   積分範囲を前記出現テーパ角度の最小値から最大値として前記正規分布関数を積分し、かつ、該積分して得られた値を前記代表数から１を差し引いた数で除算し、
   次いで、積分範囲を前記出現テーパ角度の最小値および最大値のいずれか一方から所定の未知数とした前記正規分布関数の積分式と前記除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に前記代表テーパ角度として設定し、
   以下、積分範囲を最新に設定した代表テーパ角度から所定の未知数とした前記正規分布関数の積分式と前記除算して得られた値とを等式で結び該等式の解を更に前記代表テーパ角度として設定する手順を前記代表テーパ角度の設定数が前記代表数となるまで繰り返すステップと、
   を含むことを特徴とするワイヤカット放電加工装置におけるテーパ補正方法。

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