JP2584366B2 - ワイヤ放電加工機のテーパ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤ放電加工機の
テーパ加工方法にかかり、円弧ブロックにおいてテーパ
角度が変化する場合に、前後のブロックとの間でテーパ
角度が滑らかに変化するようにワイヤ電極を移動させる
テーパ加工に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２はワイヤ放電加工機におけるテーパ
加工の説明図である。ワイヤ放電加工は上部ガイド４と
下部ガイド５間に張架したワイヤ電極２とワーク１の間
で放電を発生させて、ワーク１を糸鋸式に加工するもの
で、ワーク１はテーブル３上に設置され、ＮＣ装置（図
示せず）からの指令に従ってテーブル３がＸ，Ｙ方向に
移動される。ここでＹ方向は紙面に垂直で裏側に向かう
方向である。又、上部ガイド４が、それぞれＸ，Ｙ方向
と平行なＵ，Ｖ方向に移動される。ここでＶ方向は紙面
に垂直で裏側に向かう方向である。このとき、ワイヤ電
極２がワーク１に対して垂直状態から傾斜した状態で加
工するとテーパ加工となる。

【０００３】ここで、テーパ加工の説明のために次のよ
うな記号を使用する。Ｚ１はワーク１が設置されたテー
ブル３上面からプログラム形状を実現する面、即ちプロ
グラム面までの高さを表すとともに、プログラム面その
ものも表すものとする。Ｚ３はテーブル３上面から上部
ガイド４までの高さを表すとともに、上部ガイド４その
ものも表すものとする。Ｚ４はテーブル３上面から下部
ガイド５までの距離を表すとともに、下部カイド５その
ものも表すものとする。Ｚ５はテーブル３上面からプロ
グラム面とは異なるテーパ高さ指定面までの高さを表す
とともに、テーパ高さ指定面そのものも表す。テーパ高
さ指定面はプログラム面と異なった高さにおいて、プロ
グラム面とは異なった形状を指定するためのものであ
る。

【０００４】また、ｄはプログラム面における加工軌跡
と、テーパ高さ指定面における加工軌跡の離れ度合いを
示す数値で、テーパオフセット距離と呼ばれる。これは
図からわかるようにテーパ角度と、Ｚ１，Ｚ３，Ｚ４，
Ｚ５の数値から決まる。

【０００５】図３はテーパ角度が一定の状態で、直線か
ら円弧が滑らかにつながり、更に円弧から滑らかに直線
につながるテーパ加工が行われる場合のＺ１，Ｚ５の加
工軌跡を表したものである。

【０００６】ここで、円弧ブロックＣ１の前の直線ブロ
ックＬ１におけるＺ５の終点Ａは、Ｚ１の終点ａからＬ
１に垂直で、テーパオフセット距離ｄだけ離れた位置と
なっており、同様に円弧ブロックＣ１の後の直線ブロッ
クＬ２におけるＺ５の始点Ｂは、Ｚ１の始点ｂからＬ２
に垂直で、テーパオフセット距離ｄだけはなれた位置と
なっている。

【０００７】図４は円弧ブロックにおいて、テーパ角度
が変化する場合のＺ１，Ｚ５の加工軌跡を表したもので
ある。ここでも、図３の場合と同様に円弧ブロックＣ１
の前の直線ブロックＬ１におけるＺ５の始点Ａは、Ｚ１
の終点ａからＬ１に垂直で、テーパオフセット距離ｄ１
だけ離れた位置となっており、同様に円弧ブロックＣ１
の後の直線ブロックＬ２におけるＺ５の始点Ｂは、Ｚ１
の始点ｂからＬ２に垂直で、テーパオフセット距離ｄ２
だけ離れた位置となっている。但し、Ｚ５における軌跡
Ｃ５は図３の場合とは異なり、正確な円弧ではなく、半
径が徐々に変化する円弧、あるいは、２つの円弧の組み
合わせなどによって実現されている。

【０００８】図５は図４と同様に、円弧ブロックにおい
て、テーパ角度が変化する場合のＺ１，Ｚ５の加工軌跡
を表したものであるが、Ｚ５における軌跡Ｃ５は途中で
変曲点を持つ形となっている。これは、この円弧ブロッ
クの前後の直線ブロックとそれぞれ点Ａ，点Ｂで滑らか
につながり、しかも徐々にテーパ角度を変化させるため
に、軌跡Ｃ５の半径が徐々に変化する円弧、あるいは、
２つの円弧の組み合わせなどによって実現されているか
らである。

【０００９】さて、図５の場合のように変曲点を持つか
持たないかは、円弧ブロックの開き角度とテーパオフセ
ット距離によって決まってくる。しかし、変曲点を持つ
加工は元々作業者の意図する所である場合もあるが、一
方で、テーパ角度設定の誤り、あるいはＺ５の数値設定
の誤り等のプログラムミスである可能性もあり、また、
設定に誤りはないとしても、変曲点を持つことを予想し
得なかったという可能性もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、テ
ーパ角度が円弧ブロックにおいて変化する場合、Ｚ５の
加工軌跡が変曲点を持つか否かを予め知ることは非常に
重要であるが、それを行う手段として、従来は、実際の
加工を行わずにドライランでテーブルを動かして、テー
ブルに取り付けたボールペンで図形を描画したり、ある
いはグラフィック画面に図形を描画するなどして目視で
確認していた。しかし、これらの方法では見落としが生
じやすく、また時間がかかる等の課題があった。

【００１１】この発明はこの課題を解決するために成さ
れたもので、実際の加工前に、変曲点をもつ地点を容易
に知り得ることができる、テーパ加工方法を提供するも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、前後のブロ
ックと滑らかにつながる円弧ブロックにおいてテーパ角
度が変化する場合のワイヤ放電加工機のテーパ加工方法
であって、この円弧ブロックにおいてテーパ角度が滑ら
かに変化し、かつ前後のブロックとも滑らかにつながる
ように、この円弧ブロックのプログラム面においてワイ
ヤ電極をＮＣプログラムの指令による円弧の軌跡を通る
ように移動させ、前記プログラム面と異なる高さのテー
パ高さ指定面においてワイヤ電極を前後のブロックと滑
らかに接続し、かつこの円弧ブロックでも滑らかに移動
する軌跡をとるようなテーパ加工方法において、テーパ
高さ指定面における加工軌跡が変曲点をもつ場合に警告
を発生させることとしたものである。

【００１３】

【作用】円弧ブロックにおいてテーパ角度が変化し、そ
のうえテーパ高さ指定面における加工軌跡が変曲点を持
つ場合に警告を発生するようにしたので、実際に加工を
実施する前に、ドライランあるいはグラフィックによる
チェックを実施すれば、変曲点をもつ地点を警告によっ
て知ることができ、プログラムミスあるいは設計ミスを
事前に発見することとが容易になった。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。従来は、テーパ高さ指定面における加工軌跡が変曲
点をもつ警告を発生することがなかったため、ここで
は、その警告を発生させる方法について説明する。これ
は、実際にはワイヤ放電加工機を制御するＮＣ装置のソ
フトウェア（プログラム）を利用して実現される。

【００１５】図１はこの実施例における警告発生のフロ
ーチャートである。このフローチャートを図６，図７の
変曲点の有無の判定方法の例示図とともに説明して行
く。

【００１６】まず、ステップ３１では、円弧ブロックＣ
１の直前の直線ブロックＬ１のプログラム面Ｚ１の終点
ａから、テーパオフセット距離ｄ１だけ垂直に離れた点
Ａを求め、テーパ高さ指定面Ｚ５における円弧ブロック
Ｃ５の直前の直線ブロックの軌跡の終点とする。

【００１７】次に、ステップ３２では、円弧ブロックＣ
１の直後の直線ブロックＬ２のプログラム面Ｚ１の始点
ｂから、テーパオフセット距離ｄ２だけ垂直に離れた点
Ｂを求め、テーパ高さ指定面Ｚ５における円弧ブロック
Ｃ５の直後の直線ブロックの軌跡の始点とする。

【００１８】次に、ステップ３３では、点Ａから円弧ブ
ロックＣ５の方向に向かって、半直線の接線ｎ１を求め
る。

【００１９】次に、ステップ３４では、点Ｂから円弧ブ
ロックＣ５の方向に向かって、半直線の接線ｎ２を求め
る。

【００２０】次に、ステップ３５では、半直線の接線ｎ
１とｎ２が交点を持つかどうかをチェックする。交点を
持たない場合（図７）には、テーパ高さ指定面Ｚ５にお
ける加工軌跡が変曲点を持つ形状になると判断し、ステ
ップ３６へ進んで警告を発生する。一方、交点を持つ場
合（図６）には、テーパ高さ指定面Ｚ５における加工軌
跡が変曲点を持たない形状になると判断し処理を終了す
る。

【００２１】なお、警告の発生としては、ドライランあ
るいはグラフィックによるチェックの際に、表示器にア
ラームを発生させ、放電加工機の動作を停止させる等が
考えられる。また、上記の例では、円弧ブロックの前後
を直線ブロックとして説明したが、円弧ブロックであっ
ても同様である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
弧ブロックにおいてテーパ角度が変化し、テーパ高さ指
定面における加工軌跡が変曲点を持つ場合、警告を発生
するようにしたので、実際に加工を実施する前に、変曲
点をもつ地点を簡単にしかも確実に知ることができるよ
うになり、従って、プログラムミスあるいは設計ミスを
事前に発見することが容易になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における警告発生のフロー
チャートである。

【図２】ワイヤ放電加工機におけるテーパ加工の説明図
である。

【図３】円弧ブロックにおいてテーパ角度が変化しない
場合の、プログラム面とテーパ高さ指定面での加工軌跡
図である。

【図４】円弧ブロックにおいてテーパ角度が変化する場
合の、プログラム面とテーパ高さ指定面での加工軌跡図
である。

【図５】円弧ブロックにおいてテーパ角度が変化しテー
パ高さ指定面での加工軌跡が変曲点を持つ場合の、プロ
グラム面とテーパ高さ指定面での加工軌跡図である。

【図６】変曲点の有無の判定方法の例示図である。

【図７】変曲点の有無の判定方法の例示図である。

【符号の説明】

Ｚ１ プログラム面までの高さ又はプログラム面 Ｚ５ テーパ高さ指定面までの高さ又はテーパ高さ指定
面

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後のブロックと滑らかにつながる円弧
   ブロックの加工に際し、ワイヤ電極をプログラム面では
   ＮＣプログラムの指令による円弧の軌跡を通るように移
   動させ、前記プログラム面と異なる高さのテーパ高さ指
   定面ではこの円弧ブロックの前後のブロックと滑らかに
   接続し、かつこの円弧ブロックを滑らかに移動する軌跡
   をとるように移動させるワイヤ放電加工機のテーパ加工
   方法において、この円弧ブロックにおいてテーパ角度が
   変化し、かつ前記テーパ高さ指定面での加工軌跡が変曲
   点をもつ場合に、警告を発生させることとしたことを特
   徴とするワイヤ放電加工機のテーパ加工方法。
2. 【請求項２】 前記テーパ高さ指定面における円弧ブロ
   ック直前のブロックの終点からこの円弧ブロック方向へ
   延ばした半直線の接線と、この円弧ブロック直後のブロ
   ックの始点からこの円弧ブロック方向へ延ばした半直線
   の接線との交点の有無により、前記変曲点の有無を判断
   することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工機
   のテーパ加工方法。