JP2518337B2 - ワイヤ放電加工機のテ―パ加工装置 - Google Patents
ワイヤ放電加工機のテ―パ加工装置Info
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- JP2518337B2 JP2518337B2 JP63016665A JP1666588A JP2518337B2 JP 2518337 B2 JP2518337 B2 JP 2518337B2 JP 63016665 A JP63016665 A JP 63016665A JP 1666588 A JP1666588 A JP 1666588A JP 2518337 B2 JP2518337 B2 JP 2518337B2
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はワイヤ放電加工機に関し、テーパ加工を行う
装置に関する。
装置に関する。
「従来の技術」 ワイヤ放電加工機では、ワイヤ電極を垂直に張架し、
水平面内でX,Y方向に移動可能なテーブル上に載置した
加工物との間に放電を生じしめて加工を行う。ワイヤ電
極は垂直に張架され加工面も垂直に形成されるのが一般
的であるが、ワイヤ電極を張架する上下のワイヤガイド
のいずれか一方を水平面内で移動させてワイヤ電極を傾
斜され、傾斜した加工面を形成するいわゆるテーパ加工
を行うものがある。
水平面内でX,Y方向に移動可能なテーブル上に載置した
加工物との間に放電を生じしめて加工を行う。ワイヤ電
極は垂直に張架され加工面も垂直に形成されるのが一般
的であるが、ワイヤ電極を張架する上下のワイヤガイド
のいずれか一方を水平面内で移動させてワイヤ電極を傾
斜され、傾斜した加工面を形成するいわゆるテーパ加工
を行うものがある。
たとえば、第１図に示すテーパ加工装置を備えたワイ
ヤ放電加工機では、下ワイヤガイド２を固定とし、上ワ
イヤガイド３をＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９によりテ
ーブル５のＸ軸,Y軸と同方向に移動可能としてワイヤ電
極１を傾斜させ、テーパ加工を可能としている。X,Y軸
及びU,V軸の各モータ６〜９は数値制御装置10により制
御される。ここで、ワイヤ電極１の傾斜角を正確に制御
するためには、上ワイヤガイド３の移動量をどのように
制御するかが問題になる。
ヤ放電加工機では、下ワイヤガイド２を固定とし、上ワ
イヤガイド３をＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９によりテ
ーブル５のＸ軸,Y軸と同方向に移動可能としてワイヤ電
極１を傾斜させ、テーパ加工を可能としている。X,Y軸
及びU,V軸の各モータ６〜９は数値制御装置10により制
御される。ここで、ワイヤ電極１の傾斜角を正確に制御
するためには、上ワイヤガイド３の移動量をどのように
制御するかが問題になる。
第５図は上ワイヤガイド３の移動量とワイヤ電極１の
傾斜との関係を示す説明図である。円孔ダイス状の上下
のワイヤガイド2,3の間にワイヤ電極１が傾斜して張架
されている。上ワイヤガイド３の垂直位置からの移動量
はＵで示され、テーブルの上面に対応する下基準面Ａか
ら下ワイヤガイド２内のワイヤ電極１の屈折点までの距
離をａ、下基準面ＡからＺ軸スケールの指示値ｚだけ上
方の上基準面Ｂから上ワイヤガイド３内のワイヤ電極１
の屈折点までの距離をｂとする。下基準面Ａから任意の
高さｐに想定される面Ｐは加工物４の加工形状を規定す
るプログラム面である。ワイヤ電極１の傾斜角θと移動
量Ｕとの関係は次式で示される。
傾斜との関係を示す説明図である。円孔ダイス状の上下
のワイヤガイド2,3の間にワイヤ電極１が傾斜して張架
されている。上ワイヤガイド３の垂直位置からの移動量
はＵで示され、テーブルの上面に対応する下基準面Ａか
ら下ワイヤガイド２内のワイヤ電極１の屈折点までの距
離をａ、下基準面ＡからＺ軸スケールの指示値ｚだけ上
方の上基準面Ｂから上ワイヤガイド３内のワイヤ電極１
の屈折点までの距離をｂとする。下基準面Ａから任意の
高さｐに想定される面Ｐは加工物４の加工形状を規定す
るプログラム面である。ワイヤ電極１の傾斜角θと移動
量Ｕとの関係は次式で示される。
Ｕ＝tanθ・（ａ＋ｚ＋ｂ） …（１） 従って、所望の傾斜角θに対して上式を満足する移動
量ＵだけＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９を駆動して上ワ
イヤガイド３を移動させ、プログラム面Ｐ上での加工通
路に対してUp＝tanθ・（ａ＋ｐ）だけの補正を加えた
通路でもってテーブル５を移動すべくＸ軸モータ６及び
Ｙ軸モータ７を駆動すれば指定通りの加工が行われるこ
とになる。
量ＵだけＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９を駆動して上ワ
イヤガイド３を移動させ、プログラム面Ｐ上での加工通
路に対してUp＝tanθ・（ａ＋ｐ）だけの補正を加えた
通路でもってテーブル５を移動すべくＸ軸モータ６及び
Ｙ軸モータ７を駆動すれば指定通りの加工が行われるこ
とになる。
従来の装置においては、ワイヤ電極１の上下の屈折点
までの距離a,bは機械固有の一定の値として取扱ってい
た。しかしながら、ワイヤ電極１と摺接するワイヤガイ
ド2,3のガイド面は、ワイヤ電極１の走行を円滑に行う
ため適当なＲを持った曲面に形成されている。このた
め、傾斜角θに対応してワイヤ電極１が摺接する位置が
変動し、屈折点までの距離a,bの値が変動するので正確
な傾斜角θを得ることができないという問題点があっ
た。
までの距離a,bは機械固有の一定の値として取扱ってい
た。しかしながら、ワイヤ電極１と摺接するワイヤガイ
ド2,3のガイド面は、ワイヤ電極１の走行を円滑に行う
ため適当なＲを持った曲面に形成されている。このた
め、傾斜角θに対応してワイヤ電極１が摺接する位置が
変動し、屈折点までの距離a,bの値が変動するので正確
な傾斜角θを得ることができないという問題点があっ
た。
また、このワイヤ電極１の摺接する位置の変動を積極
的に利用した装置として、ワイヤガイド2,3のガイド面
の曲率半径を大きなものとし、摺接位置のずれに基づく
傾斜角誤差を電気的に補正する装置が提案されている
（特公昭62−40126号）。しかしながら、上記の装置
は、ワイヤガイド2,3のガイド面が正確に円弧をなし、
その曲率半径が設計値と一致していないと誤差を生ずる
という問題点があった。ワイヤガイド2,3のガイド面を
正確に円弧に加工するのは困難なことが多く、ガイド面
の形状は個々のワイヤガイドによってばらつくことが多
いからである。
的に利用した装置として、ワイヤガイド2,3のガイド面
の曲率半径を大きなものとし、摺接位置のずれに基づく
傾斜角誤差を電気的に補正する装置が提案されている
（特公昭62−40126号）。しかしながら、上記の装置
は、ワイヤガイド2,3のガイド面が正確に円弧をなし、
その曲率半径が設計値と一致していないと誤差を生ずる
という問題点があった。ワイヤガイド2,3のガイド面を
正確に円弧に加工するのは困難なことが多く、ガイド面
の形状は個々のワイヤガイドによってばらつくことが多
いからである。
「発明が解決しようとする課題」 本発明は上述のように、ワイヤ電極が摺接するワイヤ
ガイドのガイド面上の位置がワイヤ電極の傾斜角により
変動すること、その変動する摺接位置がワイヤガイドに
よって、即ち個々の機械によってばらつくこと、という
２つのことに起因する誤差を補正し、正確な傾斜角にワ
イヤ電極を制御することができるワイヤ放電加工機のテ
ーパ加工装置を提供することを目的とする。
ガイドのガイド面上の位置がワイヤ電極の傾斜角により
変動すること、その変動する摺接位置がワイヤガイドに
よって、即ち個々の機械によってばらつくこと、という
２つのことに起因する誤差を補正し、正確な傾斜角にワ
イヤ電極を制御することができるワイヤ放電加工機のテ
ーパ加工装置を提供することを目的とする。
「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明では、工作物をワ
イヤ電極に対して相対的に移動させると共に、ワイヤ電
極を張架する２個のワイヤガイドの少なくとも一方を水
平面内で移動させてワイヤ電極を傾斜させ、工作物にテ
ーパ加工を行うワイヤ放電加工機のテーパ加工装置にお
いて、前記ワイヤガイドをワイヤ電極が垂直となる位置
から２以上の異なる所定距離（U1,U2…Un+1）だけ水平
移動してワイヤ電極を傾斜させ、それぞれの所定距離
（U1,U2…Un+1）におけるワイヤ電極の傾斜角（θ1,θ
２…θn+1）を測定する傾斜角測定手段と、基準面から
前記２個のワイヤガイドにおけるワイヤ電極の屈折点ま
での距離をワイヤ電極の傾斜角（θ）のｎ次多項式によ
り近似した場合の当該ｎ次多項式の係数を、前記二以上
の所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角（θ1,θ２…
θn+1）との関係から算出して記憶するｎ次多項式算出
記憶手段と、その記憶されたｎ次多項式に基づいて指定
された傾斜角（θ）を実現するワイヤガイドの水平移動
距離（Ｕ）を算出し、ワイヤガイドを移動させるワイヤ
ガイド移動手段と、を備えることを特徴とするワイヤ放
電加工機のテーパ加工装置が提供される。
イヤ電極に対して相対的に移動させると共に、ワイヤ電
極を張架する２個のワイヤガイドの少なくとも一方を水
平面内で移動させてワイヤ電極を傾斜させ、工作物にテ
ーパ加工を行うワイヤ放電加工機のテーパ加工装置にお
いて、前記ワイヤガイドをワイヤ電極が垂直となる位置
から２以上の異なる所定距離（U1,U2…Un+1）だけ水平
移動してワイヤ電極を傾斜させ、それぞれの所定距離
（U1,U2…Un+1）におけるワイヤ電極の傾斜角（θ1,θ
２…θn+1）を測定する傾斜角測定手段と、基準面から
前記２個のワイヤガイドにおけるワイヤ電極の屈折点ま
での距離をワイヤ電極の傾斜角（θ）のｎ次多項式によ
り近似した場合の当該ｎ次多項式の係数を、前記二以上
の所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角（θ1,θ２…
θn+1）との関係から算出して記憶するｎ次多項式算出
記憶手段と、その記憶されたｎ次多項式に基づいて指定
された傾斜角（θ）を実現するワイヤガイドの水平移動
距離（Ｕ）を算出し、ワイヤガイドを移動させるワイヤ
ガイド移動手段と、を備えることを特徴とするワイヤ放
電加工機のテーパ加工装置が提供される。
「作用」 上記のように構成されたテーパ加工装置では、ワイヤ
ガイドを交換する毎に、２以上の傾斜角におけるワイヤ
ガイドの所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角（θ1,θ２
…θn+1）の関係が測定され、その測定結果に基づいた
ｎ次多項式の係数が記憶保存される。以後は、その記憶
された係数に基づいてワイヤガイドの移動量が算出され
制御されるため、個々のワイヤガイドのガイド面の形状
精度のばらつきにワイヤ電極の傾斜角が影響されない。
また、ｎ次多項式の次数を２次以上の適当な高次関数と
することにより、傾斜角θを実現する移動距離Ｕの精度
を必要十分なだけ高めることができ、大きな傾斜角θで
加工する場合も高精度に制御される。
ガイドを交換する毎に、２以上の傾斜角におけるワイヤ
ガイドの所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角（θ1,θ２
…θn+1）の関係が測定され、その測定結果に基づいた
ｎ次多項式の係数が記憶保存される。以後は、その記憶
された係数に基づいてワイヤガイドの移動量が算出され
制御されるため、個々のワイヤガイドのガイド面の形状
精度のばらつきにワイヤ電極の傾斜角が影響されない。
また、ｎ次多項式の次数を２次以上の適当な高次関数と
することにより、傾斜角θを実現する移動距離Ｕの精度
を必要十分なだけ高めることができ、大きな傾斜角θで
加工する場合も高精度に制御される。
「実施例」 本発明の実施例について図面に従って説明する。第１
図はテーパ加工装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構
成を示す説明図である。加工物４が載置固定されるテー
ブル５はＸ軸モータ６及びＹ軸モータ７により水平面内
で移動される。ワイヤ電極１は上下のワイヤガイド2,3
により案内されて張架され、加工物４との間に放電を生
じしめて加工を行う。下ワイヤガイド２は所定の位置に
固定され、上ワイヤガイド３は、Ｕ軸モータ８及びＶ軸
モータ９により水平面内で移動可能に構成されている。
上ワイヤガイド３の位置によりワイヤ電極１の傾斜が制
御される。各モータ６〜９はNC装置10により制御され
る。NC装置10はメモリ11及びCPU12を備え、CPU12では予
め演算し記憶した係数に基づいて各軸の移動量を算出
し、各軸のカウンタ13にパルス分配して各軸ドライバ14
を駆動し、各軸モータ６〜９を制御する。
図はテーパ加工装置を備えたワイヤ放電加工機の概略構
成を示す説明図である。加工物４が載置固定されるテー
ブル５はＸ軸モータ６及びＹ軸モータ７により水平面内
で移動される。ワイヤ電極１は上下のワイヤガイド2,3
により案内されて張架され、加工物４との間に放電を生
じしめて加工を行う。下ワイヤガイド２は所定の位置に
固定され、上ワイヤガイド３は、Ｕ軸モータ８及びＶ軸
モータ９により水平面内で移動可能に構成されている。
上ワイヤガイド３の位置によりワイヤ電極１の傾斜が制
御される。各モータ６〜９はNC装置10により制御され
る。NC装置10はメモリ11及びCPU12を備え、CPU12では予
め演算し記憶した係数に基づいて各軸の移動量を算出
し、各軸のカウンタ13にパルス分配して各軸ドライバ14
を駆動し、各軸モータ６〜９を制御する。
第２図は上ワイヤガイド３の移動量Ｕとワイヤ電極１
の傾斜角θとの関係を示す説明図である。上下のワイヤ
ガイド2,3は円孔ダイス状のものであり、ワイヤ電極１
が摺接するガイド面21,22はその断面が半径Ｒの円弧状
に形成されている。上下のワイヤガイド2,3は同一のも
のを使用するが、製造上の形状のばらつきも問題とする
ため、下ワイヤガイド２のガイド面21の曲率半径をRa,
上ワイヤガイド３のガイド面22の曲率半径をRbとして区
別する。
の傾斜角θとの関係を示す説明図である。上下のワイヤ
ガイド2,3は円孔ダイス状のものであり、ワイヤ電極１
が摺接するガイド面21,22はその断面が半径Ｒの円弧状
に形成されている。上下のワイヤガイド2,3は同一のも
のを使用するが、製造上の形状のばらつきも問題とする
ため、下ワイヤガイド２のガイド面21の曲率半径をRa,
上ワイヤガイド３のガイド面22の曲率半径をRbとして区
別する。
今、テーブル４の上面に対応する下基準面Ａから下ワ
イヤガイド２のガイド面21の円弧の中心点までの距離を
La,ワイヤ電極１の直径をｄとすると、下基準面Ａから
ワイヤ電極１の下屈折点Taまでの距離ａは、傾斜角をθ
として次式で与えられる。
イヤガイド２のガイド面21の円弧の中心点までの距離を
La,ワイヤ電極１の直径をｄとすると、下基準面Ａから
ワイヤ電極１の下屈折点Taまでの距離ａは、傾斜角をθ
として次式で与えられる。
ａ＝La−（Ra＋d/2）（tanθ/2） …（２） 同様にして、Ｚ軸スケールの指示値ｚに対応する上基
準面Ｂからワイヤ電極１の上屈折点Tbまでの距離ｂは次
式で与えられる。
準面Ｂからワイヤ電極１の上屈折点Tbまでの距離ｂは次
式で与えられる。
ｂ＝Lb−（Rb＋d/2）（tanθ/2） …（３） 上式において、Lbは上基準面Ｂから上ワイヤガイド３
のガイド面22の円弧の中心点までの距離である。
のガイド面22の円弧の中心点までの距離である。
距離a,bが求まれば、ワイヤ電極１の傾斜角θと上ワ
イヤガイド３の移動量（移動距離）Ｕとの関係は（１）
式と同じ次式で求めることができる。
イヤガイド３の移動量（移動距離）Ｕとの関係は（１）
式と同じ次式で求めることができる。
Ｕ＝（ａ＋ｂ＋ｚ）・（tanθ） …（４） ところで、距離a,bを算出するための（２），（３）
式において、基準面A,Bからの距離La,Lbはワイヤガイド
2,3の取付精度及びワイヤガイド2,3自体の精度により変
化し得る値であり、また、ガイド面21,22の曲率半径Ra,
Rbはワイヤガイド2,3自体の製造誤差により変化し得る
値である。即ち、距離a,bを算出するためパラメータと
なるLa,Lb,Ra,Rbはワイヤ放電加工機ごとに、また、使
用するワイヤガイド2,3ごとにばらつく値であり、全て
の機械に同一の値を用いると誤差を生ずる。そこで、こ
れらのパラメータを特定するための測定を行い、その値
を記憶しておいて以後のテーパ加工の制御に用いようと
するのである。
式において、基準面A,Bからの距離La,Lbはワイヤガイド
2,3の取付精度及びワイヤガイド2,3自体の精度により変
化し得る値であり、また、ガイド面21,22の曲率半径Ra,
Rbはワイヤガイド2,3自体の製造誤差により変化し得る
値である。即ち、距離a,bを算出するためパラメータと
なるLa,Lb,Ra,Rbはワイヤ放電加工機ごとに、また、使
用するワイヤガイド2,3ごとにばらつく値であり、全て
の機械に同一の値を用いると誤差を生ずる。そこで、こ
れらのパラメータを特定するための測定を行い、その値
を記憶しておいて以後のテーパ加工の制御に用いようと
するのである。
テーパ加工で主に使用する傾斜角度θは、０〜30゜の
範囲が多い。この角度範囲では（２），（３）式は極め
て線型性が高く、次式の近似で十分である。
範囲が多い。この角度範囲では（２），（３）式は極め
て線型性が高く、次式の近似で十分である。
ａ＝La＋Kaθ …（５） ｂ＝Lb＋Kbθ …（６） ここで、Ka,Kbは機械及びワイヤガイド2,3により決ま
る固有の定数である。（５），（６）式は、基準面A,B
からワイヤガイド2,3におけるワイヤ電極１の屈折点Ta,
Tbまでの距離a,bを、ワイヤ電極１の傾斜角θの１次多
項式により近似した場合に相当する。
る固有の定数である。（５），（６）式は、基準面A,B
からワイヤガイド2,3におけるワイヤ電極１の屈折点Ta,
Tbまでの距離a,bを、ワイヤ電極１の傾斜角θの１次多
項式により近似した場合に相当する。
この１次多項式（５），（６）の係数La,Lb,Ka,Kbを
求める手順について第３図を参照し説明する。
求める手順について第３図を参照し説明する。
まず、第３図（１）に示す様に、ワイヤ電極１の垂直
出しを行う。垂直出しは、上板31及び下板32が側方に延
出した垂直出しゲージ30を用いて行う。垂直出しゲージ
30をテーブル５に載置固定し、テーブル５をたとえばＸ
軸方向に移動した場合に、ワイヤ電極１がゲージ30の上
板31及び下板32に同時に触れるように上ワイヤガイド３
の位置（Ｕ軸位置）を微調整して行う。Ｙ軸及びＶ軸方
向についても同様に行う。この垂直出しの手順は、ワイ
ヤ電極１をセットした際に通常行われる手順である。
出しを行う。垂直出しは、上板31及び下板32が側方に延
出した垂直出しゲージ30を用いて行う。垂直出しゲージ
30をテーブル５に載置固定し、テーブル５をたとえばＸ
軸方向に移動した場合に、ワイヤ電極１がゲージ30の上
板31及び下板32に同時に触れるように上ワイヤガイド３
の位置（Ｕ軸位置）を微調整して行う。Ｙ軸及びＶ軸方
向についても同様に行う。この垂直出しの手順は、ワイ
ヤ電極１をセットした際に通常行われる手順である。
次に、第３図（２）に示す様に、上ワイヤガイド３を
Ｕ軸の正方向に距離Ｕだけ移動し、ワイヤ電極１を角度
θだけ傾斜させる。そして、ゲージ30から離れたワイヤ
電極１を追いかけるようにテーブル５を移動し、ゲージ
30の下板32がワイヤ電極１に触れた位置でテーブル５を
止める。このときのＸ軸座標値から垂直出しの位置33か
らのゲージ30の移動距離ｃを読み込む。
Ｕ軸の正方向に距離Ｕだけ移動し、ワイヤ電極１を角度
θだけ傾斜させる。そして、ゲージ30から離れたワイヤ
電極１を追いかけるようにテーブル５を移動し、ゲージ
30の下板32がワイヤ電極１に触れた位置でテーブル５を
止める。このときのＸ軸座標値から垂直出しの位置33か
らのゲージ30の移動距離ｃを読み込む。
次に、第３図（３）に示す様に、一旦、テーブル５を
Ｘ軸負方向に移動してゲージ30をワイヤ電極１から退避
させ、上ワイヤガイド３をＵ軸の負方向に距離2Uだけ移
動して、ワイヤ電極１を第３図（２）とは逆の方向に角
度θだけ傾斜させる。そして退避していたテーブル５を
再度Ｘ軸正方向に移動し、ゲージ30の上板31がワイヤ電
極１に触れた位置でテーブル５を止める。このときのＸ
軸座標値から垂直出しの位置33からのゲージ30の移動距
離ｅを読み込む。
Ｘ軸負方向に移動してゲージ30をワイヤ電極１から退避
させ、上ワイヤガイド３をＵ軸の負方向に距離2Uだけ移
動して、ワイヤ電極１を第３図（２）とは逆の方向に角
度θだけ傾斜させる。そして退避していたテーブル５を
再度Ｘ軸正方向に移動し、ゲージ30の上板31がワイヤ電
極１に触れた位置でテーブル５を止める。このときのＸ
軸座標値から垂直出しの位置33からのゲージ30の移動距
離ｅを読み込む。
以上の手順により求められたゲージ30の移動距離c,e
及び上ワイヤガイド３の移動距離Ｕから、基準面A,Bか
らの距離a,b及び傾斜角θを算出する。即ち、第３図
（２）から明らかなように、 一方、第３図（３）から そして、（７），（８）式の第１式から また、（７），（９）式から このようして、（９），（10），（11）式に示されるよ
うに、特定の傾斜角θにおける基準面A,Bから屈折点Ta,
Tbまでの距離a,bが算出されることになる。
及び上ワイヤガイド３の移動距離Ｕから、基準面A,Bか
らの距離a,b及び傾斜角θを算出する。即ち、第３図
（２）から明らかなように、 一方、第３図（３）から そして、（７），（８）式の第１式から また、（７），（９）式から このようして、（９），（10），（11）式に示されるよ
うに、特定の傾斜角θにおける基準面A,Bから屈折点Ta,
Tbまでの距離a,bが算出されることになる。
以上述べた手順及び計算を異なった２つの移動距離
U1,U2において繰り返せば、異なった２つの傾斜角θ1,
θ２における基準面からの距離a1,b1及びa2,b2が求めら
れることになる。
U1,U2において繰り返せば、異なった２つの傾斜角θ1,
θ２における基準面からの距離a1,b1及びa2,b2が求めら
れることになる。
求められたこれらの値a1,a2,b1,b2,θ1,θ２を前記
（５），（６）式に代入することにより、一般的な傾斜
角θと基準面からの距離a,bとの関係を示す多項式の機
械及びワイヤガイド固有の係数La,Lb,Ka,Kbが求まる。
（５），（６）式に代入することにより、一般的な傾斜
角θと基準面からの距離a,bとの関係を示す多項式の機
械及びワイヤガイド固有の係数La,Lb,Ka,Kbが求まる。
上記（12），（13）式で計算された１次多項式の係数
La,Ka,La,Kbを記憶しておく。そして、テーパ加工時に
ワイヤ電極１の任意の傾斜角θにおける基準面A,Bから
の距離a,bを（５），（６）式から算出し、次いで、そ
の値a,bを用いて（４）式から所望の傾斜角θを与える
上ワイヤガイド３の移動量Ｕを演算してＵ軸モータ8,V
軸モータ９を制御することにより、ワイヤ電極１を指令
された傾斜角θに正確に制御することができる。
La,Ka,La,Kbを記憶しておく。そして、テーパ加工時に
ワイヤ電極１の任意の傾斜角θにおける基準面A,Bから
の距離a,bを（５），（６）式から算出し、次いで、そ
の値a,bを用いて（４）式から所望の傾斜角θを与える
上ワイヤガイド３の移動量Ｕを演算してＵ軸モータ8,V
軸モータ９を制御することにより、ワイヤ電極１を指令
された傾斜角θに正確に制御することができる。
なお、第２図に示す様に、加工プログラムは任意の高
さｐに設定されるプログラム面Ｐ上の形状としてプログ
ラムされるため、テーパ加工時には、（ａ＋ｐ）tanθ
だけの補正が加えられてＸ軸,Y軸モータ6,7が制御され
ることは勿論である。
さｐに設定されるプログラム面Ｐ上の形状としてプログ
ラムされるため、テーパ加工時には、（ａ＋ｐ）tanθ
だけの補正が加えられてＸ軸,Y軸モータ6,7が制御され
ることは勿論である。
第４図は、以上説明した手順の実際の処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
まず最初に、ワイヤ電極１の垂直出しを行う（ステッ
プ101）。この作業のみは作業者が手動で行い、垂直出
しゲージ30をテーブル５上にセットし、Ｕ軸,V軸を微動
させて行う。垂直出し作業が終了すると、NC装置10を自
動起動し、メモリ11内に記憶された固定プログラムに従
って第３図で説明した一連の動作を開始させる（ステッ
プ102）。以下の動作はCPU12の処理として自動的に実行
される。
プ101）。この作業のみは作業者が手動で行い、垂直出
しゲージ30をテーブル５上にセットし、Ｕ軸,V軸を微動
させて行う。垂直出し作業が終了すると、NC装置10を自
動起動し、メモリ11内に記憶された固定プログラムに従
って第３図で説明した一連の動作を開始させる（ステッ
プ102）。以下の動作はCPU12の処理として自動的に実行
される。
ステップ103では、カウンタｎに初期値１を設定す
る。次に、ステップ104では、上ワイヤガイド３を＋Ｕ
及び−Ｕの位置に移動しワイヤ電極１を傾斜させた状態
でテーブル５を移動し、ゲージ30がワイヤ電極１に接触
する位置c,eを求め、それらの値からa,b,θを算出する
処理、即ち、第３図（２），（３）で説明した一連の動
作及び演算処理が行われる。なお、ゲージ30がワイヤ電
極１に接触したか否かは、ワイヤ電極１に印加している
電圧の変化により容易に検出することができる。最初は
ｎ＝１であり、ワイヤガイド３の移動距離がU1のときの
a1,b1,θ１が測定されることになる。ステップ105で
は、その値a1,b1,θ１を記憶し、ステップ106でｎ＝２
としてステップ107からステップ104に戻り、同様の動作
を実行して移動距離U2のときとのa2,b2,θ２を測定し、
記憶する。
る。次に、ステップ104では、上ワイヤガイド３を＋Ｕ
及び−Ｕの位置に移動しワイヤ電極１を傾斜させた状態
でテーブル５を移動し、ゲージ30がワイヤ電極１に接触
する位置c,eを求め、それらの値からa,b,θを算出する
処理、即ち、第３図（２），（３）で説明した一連の動
作及び演算処理が行われる。なお、ゲージ30がワイヤ電
極１に接触したか否かは、ワイヤ電極１に印加している
電圧の変化により容易に検出することができる。最初は
ｎ＝１であり、ワイヤガイド３の移動距離がU1のときの
a1,b1,θ１が測定されることになる。ステップ105で
は、その値a1,b1,θ１を記憶し、ステップ106でｎ＝２
としてステップ107からステップ104に戻り、同様の動作
を実行して移動距離U2のときとのa2,b2,θ２を測定し、
記憶する。
そして、ステップ107からステップ108に進み、記憶さ
れたan,bn,θｎの値を基に前記（12），（13）式に従っ
てLa,Ka,Lb,Kbを計算し、メモリ11に記憶する（ステッ
プ109）。
れたan,bn,θｎの値を基に前記（12），（13）式に従っ
てLa,Ka,Lb,Kbを計算し、メモリ11に記憶する（ステッ
プ109）。
上述のステップ103乃至107の処理は、ワイヤガイド３
をワイヤ電極１が垂直となる位置から２以上の異なる所
定距離（U1,U2…Un+1）だけ水平移動してワイヤ電極１
を傾斜させ、それぞれの所定距離（U1,U2…Un+1）にお
けるワイヤ電極１の傾斜角（θ1,θ２…θn+1）を測定
する傾斜角測定手段を構成する。
をワイヤ電極１が垂直となる位置から２以上の異なる所
定距離（U1,U2…Un+1）だけ水平移動してワイヤ電極１
を傾斜させ、それぞれの所定距離（U1,U2…Un+1）にお
けるワイヤ電極１の傾斜角（θ1,θ２…θn+1）を測定
する傾斜角測定手段を構成する。
また、ステップ108及び109の処理は、基準面A,Bから
２個のワイヤガイト3,2におけるワイヤ電極１の屈折点T
a,Tbまでの距離（a,b）をワイヤ電極１の傾斜角（θ）
のｎ次多項式により近似した場合の当該ｎ次多項式の係
数を、前記二以上の所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角
（θ1,θ２…θn+1）との関係から算出して記憶するｎ
次多項式算出記憶手段を構成する。
２個のワイヤガイト3,2におけるワイヤ電極１の屈折点T
a,Tbまでの距離（a,b）をワイヤ電極１の傾斜角（θ）
のｎ次多項式により近似した場合の当該ｎ次多項式の係
数を、前記二以上の所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角
（θ1,θ２…θn+1）との関係から算出して記憶するｎ
次多項式算出記憶手段を構成する。
そして、加工プログラムにより指令された傾斜角θに
従い、前記（５），（６）式及び（４）式から移動距離
Ｕを算出し、その移動距離Ｕをテーパ加工の傾斜面の方
向に従ってＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９に分配する図
示しない処理は、記憶されたｎ次多項式に基づいて指定
された傾斜角（θ）を実現するワイヤガイド３の水平移
動距離（Ｕ）を算出し、ワイヤガイド３を移動させるワ
イヤガイド移動手段を構成する。
従い、前記（５），（６）式及び（４）式から移動距離
Ｕを算出し、その移動距離Ｕをテーパ加工の傾斜面の方
向に従ってＵ軸モータ８及びＶ軸モータ９に分配する図
示しない処理は、記憶されたｎ次多項式に基づいて指定
された傾斜角（θ）を実現するワイヤガイド３の水平移
動距離（Ｕ）を算出し、ワイヤガイド３を移動させるワ
イヤガイド移動手段を構成する。
以上述べた実施例では、基準面A,Bからワイヤ電極１
の屈折点Ta,Tbまでの距離a,bとワイヤ電極１の傾斜角θ
との関係を与える多項式を、（５），（６）式に示す様
に、１次多項式により近似したが、傾斜角θ（テーパ
角）の範囲が大きい場合、あるいはワイヤガイド2,3の
ガイド面21,22の形状が円弧ではなく他の曲面形状に形
成されている場合などは、線型性が悪く、誤差が大きく
なる。このような場合は下式に示す様な２次以上のθに
ついての高次多項式で近似することにより傾斜角θの精
度を向上させることができる。
の屈折点Ta,Tbまでの距離a,bとワイヤ電極１の傾斜角θ
との関係を与える多項式を、（５），（６）式に示す様
に、１次多項式により近似したが、傾斜角θ（テーパ
角）の範囲が大きい場合、あるいはワイヤガイド2,3の
ガイド面21,22の形状が円弧ではなく他の曲面形状に形
成されている場合などは、線型性が悪く、誤差が大きく
なる。このような場合は下式に示す様な２次以上のθに
ついての高次多項式で近似することにより傾斜角θの精
度を向上させることができる。
ａ＝G0＋G1θ＋G2θ２＋…＋Gnθｎ …（14） ｂ＝H0＋H1θ＋H2θ２＋…＋Hnθｎ …（15） この場合、第３図（２），（３）に示す処理をｎ＋１
個の異なった移動距離U1,U2…Un+1で行い、それぞれの
移動距離における屈折点までの距離an,bn及び傾斜角θ
ｎを測定することにより、上記ｎ次多項式の係数Gn,Hn
を次式により求める。
個の異なった移動距離U1,U2…Un+1で行い、それぞれの
移動距離における屈折点までの距離an,bn及び傾斜角θ
ｎを測定することにより、上記ｎ次多項式の係数Gn,Hn
を次式により求める。
このような（ｎ＋１）回の測定及び複雑な演算はCPU1
2の処理として準備作業中に自動動作として行われるた
め、作業者に対する負担はほとんどなく、また、テーパ
加工中のCPU12に対する負担もｎ次多項式の演算のみで
あるから、それ程増加することがない。
2の処理として準備作業中に自動動作として行われるた
め、作業者に対する負担はほとんどなく、また、テーパ
加工中のCPU12に対する負担もｎ次多項式の演算のみで
あるから、それ程増加することがない。
前記実施例では、ワイヤ電極１と加工物４との相対的
な移動を明瞭にするため、下ワイヤガイド２を固定と
し、テーブル５を加工形状に合わせて移動させる構成と
して説明したが、テーブル５及び加工物４を固定とし、
Ｕ軸,V軸とは別に上下のワイヤガイド2,3及びワイヤ電
極１を、Ｘ軸,Y軸モータにより加工形状に合わせて一体
に移動させる構成としてもよいことは明白である。
な移動を明瞭にするため、下ワイヤガイド２を固定と
し、テーブル５を加工形状に合わせて移動させる構成と
して説明したが、テーブル５及び加工物４を固定とし、
Ｕ軸,V軸とは別に上下のワイヤガイド2,3及びワイヤ電
極１を、Ｘ軸,Y軸モータにより加工形状に合わせて一体
に移動させる構成としてもよいことは明白である。
「発明の効果」 以上説明したように本発明は上記の構成を有するもの
であるから、ワイヤガイドのガイド曲面の加工精度のば
らつきや、取付精度のばらつきに影響されることなく、
正確な傾斜角にワイヤ電極を制御することができるとい
う優れた効果がある。また、ｎ次多項式として２次以上
の高次多項式を用いるものにあっては、ワイヤガイドの
ガイド曲面の形状にかかわらず、傾斜角の広い範囲にわ
たって精度よくワイヤ電極の傾斜角を制御することがで
きるという効果がある。
であるから、ワイヤガイドのガイド曲面の加工精度のば
らつきや、取付精度のばらつきに影響されることなく、
正確な傾斜角にワイヤ電極を制御することができるとい
う優れた効果がある。また、ｎ次多項式として２次以上
の高次多項式を用いるものにあっては、ワイヤガイドの
ガイド曲面の形状にかかわらず、傾斜角の広い範囲にわ
たって精度よくワイヤ電極の傾斜角を制御することがで
きるという効果がある。
第１図はテーパ加工装置を備えたワイヤ放電加工機の説
明図、第２図はワイヤ電極の傾斜角とワイヤガイドの位
置との関係を示す説明図、第３図は測定手順を示す説明
図、第４図は実際の処理を示すフローチャート、第５図
は従来の傾斜角とワイヤガイド位置との関係を示す説明
図である。 １……ワイヤ電極、２……下ワイヤガイド、３……上ワ
イヤガイド、４……加工物、５……テーブル、８……Ｕ
軸モータ、９……Ｖ軸モータ、10……NC装置、11……メ
モリ、12……CPU、21,22……ガイド面、30……垂直出し
ゲージ。
明図、第２図はワイヤ電極の傾斜角とワイヤガイドの位
置との関係を示す説明図、第３図は測定手順を示す説明
図、第４図は実際の処理を示すフローチャート、第５図
は従来の傾斜角とワイヤガイド位置との関係を示す説明
図である。 １……ワイヤ電極、２……下ワイヤガイド、３……上ワ
イヤガイド、４……加工物、５……テーブル、８……Ｕ
軸モータ、９……Ｖ軸モータ、10……NC装置、11……メ
モリ、12……CPU、21,22……ガイド面、30……垂直出し
ゲージ。
Claims (1)
- 【請求項１】工作物をワイヤ電極に対して相対的に移動
させると共に、ワイヤ電極を張架する２個のワイヤガイ
ドの少なくとも一方を水平面内で移動させてワイヤ電極
を傾斜させ、工作物にテーパ加工を行うワイヤ放電加工
機のテーパ加工装置において、 前記ワイヤガイドをワイヤ電極が垂直となる位置から２
以上の異なる所定距離（U1,U2…Un+1）だけ水平移動し
てワイヤ電極を傾斜させ、それぞれの所定距離（U1,U2
…Un+1）におけるワイヤ電極の傾斜角（θ1,θ２…θ
n+1）を測定する傾斜角測定手段と、 基準面から前記２個のワイヤガイドにおけるワイヤ電極
の屈折点までの距離をワイヤ電極の傾斜角（θ）のｎ次
多項式により近似した場合の当該ｎ次多項式の係数を、
前記二以上の所定距離（U1,U2…Un+1）と傾斜角（θ1,
θ２…θn+1）との関係から算出して記憶するｎ次多項
式算出記憶手段と、 その記憶されたｎ次多項式に基づいて指定された傾斜角
（θ）を実現するワイヤガイドの水平移動距離（Ｕ）を
算出し、ワイヤガイドを移動させるワイヤガイド移動手
段と、 を備えることを特徴とするワイヤ放電加工機のテーパ加
工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016665A JP2518337B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | ワイヤ放電加工機のテ―パ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63016665A JP2518337B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | ワイヤ放電加工機のテ―パ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01193126A JPH01193126A (ja) | 1989-08-03 |
| JP2518337B2 true JP2518337B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=11922621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63016665A Expired - Fee Related JP2518337B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | ワイヤ放電加工機のテ―パ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518337B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19614133A1 (de) * | 1996-04-10 | 1997-10-16 | Agie Ag Ind Elektronik | Verfahren zum elektroerosiven Schneiden, sowie hierfür geeignete Vorrichtung |
| JP4919334B2 (ja) * | 2006-07-27 | 2012-04-18 | 株式会社ソディック | ワイヤ電極の設定傾斜角度の測定方法及び測定冶具 |
| JP4339902B2 (ja) | 2007-05-23 | 2009-10-07 | ファナック株式会社 | ワイヤカット放電加工機のワイヤ支持位置測定方法およびワイヤ支持位置測定用部材 |
| JP6404968B2 (ja) * | 2017-03-03 | 2018-10-17 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機 |
| WO2024042625A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | ファナック株式会社 | 支点位置算出方法及び支点位置算出装置 |
| WO2024042626A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | ファナック株式会社 | 支点位置算出方法及び支点位置算出装置 |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP63016665A patent/JP2518337B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01193126A (ja) | 1989-08-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |