JP2624099B2 - ワイヤ放電加工装置 - Google Patents
ワイヤ放電加工装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放電加工装置の高精度化
に係り、特に円弧加工時における加工精度を改善する放
電加工装置に関するものである。
に係り、特に円弧加工時における加工精度を改善する放
電加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のワイヤ放電加工機を示すも
のである。図において、１はワイヤ電極、２は被加工
物、３は被加工物２を固定し移動を行うテーブル、４は
加工用電源、５は加工中の極間平均電圧を検出する極間
検出回路、６はテーブル３の駆動を行うサーボモータ、
７はサーボモータ６の駆動制御を行うサーボアンプ、８
はＮＣプログラムに基づき、加工中のテーブル送りなど
の制御を行うＮＣ装置、９は張力付加機構、１０はワイ
ヤボビン、１１はワイヤ走行装置、１２はワイヤ回収容
器、１３ａ、１３ｂは加工液ノズルである。。図４はＮ
Ｃ装置８の内部に設けられた速度制御手段を示したもの
であり、２１は目標電圧と極間検出回路４にて検出され
る極間平均電圧との誤差又は比を所定サンプリング時間
毎に計算する演算手段、２２は演算手段２１により求め
られた誤差電圧から指令速度を所定サンプリング毎に計
算する演算手段である。
のである。図において、１はワイヤ電極、２は被加工
物、３は被加工物２を固定し移動を行うテーブル、４は
加工用電源、５は加工中の極間平均電圧を検出する極間
検出回路、６はテーブル３の駆動を行うサーボモータ、
７はサーボモータ６の駆動制御を行うサーボアンプ、８
はＮＣプログラムに基づき、加工中のテーブル送りなど
の制御を行うＮＣ装置、９は張力付加機構、１０はワイ
ヤボビン、１１はワイヤ走行装置、１２はワイヤ回収容
器、１３ａ、１３ｂは加工液ノズルである。。図４はＮ
Ｃ装置８の内部に設けられた速度制御手段を示したもの
であり、２１は目標電圧と極間検出回路４にて検出され
る極間平均電圧との誤差又は比を所定サンプリング時間
毎に計算する演算手段、２２は演算手段２１により求め
られた誤差電圧から指令速度を所定サンプリング毎に計
算する演算手段である。
【０００３】次に動作について説明する。図３におい
て、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行する。その際、ＮＣ装置８に予
め与えられたＮＣプログラムに基づいてテーブル３が駆
動されることにより、所望形状の加工が可能となる。す
なわち、ＮＣ制御装置８からの速度信号によりサーボア
ンプ７がサーボモータ６を駆動し、被加工物２の移動が
行われ、加工が進行する。
て、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行する。その際、ＮＣ装置８に予
め与えられたＮＣプログラムに基づいてテーブル３が駆
動されることにより、所望形状の加工が可能となる。す
なわち、ＮＣ制御装置８からの速度信号によりサーボア
ンプ７がサーボモータ６を駆動し、被加工物２の移動が
行われ、加工が進行する。
【０００４】加工中の移動速度は極間の状態によって変
化させられる。即ち、極間の間隙が広がっている場合に
は移動速度を速くし、極間の間隙が狭くなっている場合
には移動速度を遅くすることにより、ワイヤ電極１と被
加工物２の接触を防ぎ、最適な加工を行うことができ
る。加工中の間隙距離は加工中の平均電圧により判断で
きるため、一般には、極間平均電圧が所定の目標値に一
致するよう、移動速度の制御が行われる。
化させられる。即ち、極間の間隙が広がっている場合に
は移動速度を速くし、極間の間隙が狭くなっている場合
には移動速度を遅くすることにより、ワイヤ電極１と被
加工物２の接触を防ぎ、最適な加工を行うことができ
る。加工中の間隙距離は加工中の平均電圧により判断で
きるため、一般には、極間平均電圧が所定の目標値に一
致するよう、移動速度の制御が行われる。
【０００５】すなわち、図４のように、まず演算手段２
１において予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検
出回路５により検出された極間平均電圧Ｖとの差（以
下、誤差電圧Ｖｅという）を計算する。次に演算手段２
２ではこの誤差電圧Ｖｅの関数として定義された速度成
分変更量ＤＦ（ｎ）を計算する。ＤＦ（ｎ）は電圧値か
ら速度値に変換する変換パラメータＫと誤差電圧Ｖｅ
（ｎ）の積から求められる。次に、前回の計算値Ｆ（ｎ
−１）にこの速度成分変更量ＤＦ（ｎ）を加算した最新
の指令速度Ｆ（ｎ）の計算を行う。この指令速度信号が
サーボアンプ７に送られ、サーボモータ６が駆動される
ことにより、テーブル３および被加工物２が所望の指令
速度で移動させられる。こうした演算は所定のサンプリ
ング時間毎に繰り返し行われ、被加工物の移動速度が極
間の状態に応じて変化するよう制御されて加工が進行す
る。
１において予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検
出回路５により検出された極間平均電圧Ｖとの差（以
下、誤差電圧Ｖｅという）を計算する。次に演算手段２
２ではこの誤差電圧Ｖｅの関数として定義された速度成
分変更量ＤＦ（ｎ）を計算する。ＤＦ（ｎ）は電圧値か
ら速度値に変換する変換パラメータＫと誤差電圧Ｖｅ
（ｎ）の積から求められる。次に、前回の計算値Ｆ（ｎ
−１）にこの速度成分変更量ＤＦ（ｎ）を加算した最新
の指令速度Ｆ（ｎ）の計算を行う。この指令速度信号が
サーボアンプ７に送られ、サーボモータ６が駆動される
ことにより、テーブル３および被加工物２が所望の指令
速度で移動させられる。こうした演算は所定のサンプリ
ング時間毎に繰り返し行われ、被加工物の移動速度が極
間の状態に応じて変化するよう制御されて加工が進行す
る。
【０００６】上記のような速度制御はワイヤ放電加工特
有の制御であり、積分要素によって速度が急激に変化し
ないような制御系とされている。これは、ワイヤ電極に
剛性がないため、速度が急激に変化するようにすると極
間の短絡と開放を繰り返す発振状態となり加工不能とな
ってしまうことによる。
有の制御であり、積分要素によって速度が急激に変化し
ないような制御系とされている。これは、ワイヤ電極に
剛性がないため、速度が急激に変化するようにすると極
間の短絡と開放を繰り返す発振状態となり加工不能とな
ってしまうことによる。
【０００７】次に、コーナー部分における仕上加工につ
いて考えてみる。図５はインコーナーの仕上加工につい
て除去量の変化を示したものであり、Ａは直線移動区
間、Ｂはコーナー前に除去量が増加する除去量増加区
間、Ｃは円弧移動区間、Ｄは円弧移動終了前に除去量が
減少する除去量減少区間、Ｅはコーナー後の直線移動区
間である。Ｏ1〜Ｏ4はコーナー仕上加工過程におけるワ
イヤ中心位置であり、Ｏ1は除去量増加区間の開始点に
おけるワイヤ中心位置、ＯBは除去量増加区間Ｂの任意
の点におけるワイヤ中心位置、Ｏ2は円弧移動開始点に
おけるワイヤ中心位置、Ｏ3は除去量減少区間の開始点
におけるワイヤ中心位置、ＯDは除去量減少区間Ｄの任
意の点におけるワイヤ中心位置、Ｏ4は円弧移動終了点
におけるワイヤ中心位置である。
いて考えてみる。図５はインコーナーの仕上加工につい
て除去量の変化を示したものであり、Ａは直線移動区
間、Ｂはコーナー前に除去量が増加する除去量増加区
間、Ｃは円弧移動区間、Ｄは円弧移動終了前に除去量が
減少する除去量減少区間、Ｅはコーナー後の直線移動区
間である。Ｏ1〜Ｏ4はコーナー仕上加工過程におけるワ
イヤ中心位置であり、Ｏ1は除去量増加区間の開始点に
おけるワイヤ中心位置、ＯBは除去量増加区間Ｂの任意
の点におけるワイヤ中心位置、Ｏ2は円弧移動開始点に
おけるワイヤ中心位置、Ｏ3は除去量減少区間の開始点
におけるワイヤ中心位置、ＯDは除去量減少区間Ｄの任
意の点におけるワイヤ中心位置、Ｏ4は円弧移動終了点
におけるワイヤ中心位置である。
【０００８】Ｌ1〜Ｌ4は各ワイヤ中心位置Ｏ1〜Ｏ4にお
ける除去量を示すものであり、Ｌ1はワイヤ中心がＯ1の
位置にある時の除去量、ＬBはワイヤ中心がＯBの位置に
ある時の除去量、Ｌ2はワイヤ中心がＯ2の位置にある時
の除去量、Ｌ3はワイヤ中心がＯ3の位置にある時の除去
量、ＬDはワイヤ中心がＯDの位置にある時の除去量、Ｌ
4はワイヤ中心がＯ4の位置にある時の除去量を示す。例
えば、図５においてワイヤ中心がＯ2の位置における除
去量Ｌ2は以下のように求められる。まず、ワイヤ中心
Ｏ2の電極の外周と、破線でしめす被加工物の加工前の
面との交点Ｐ1を求める。次に、この交点Ｐ1から、電極
外周と仕上がり面の接点Ｐ3における接線に垂線を引
き、前記接線との交点Ｐ2を求める。このＰ1とＰ2の距
離Ｐ1−Ｐ2が中心位置Ｏ2における除去量となる。即
ち、除去量は、ある瞬間におけるワイヤ進行方向に対し
て垂直な方向の除去厚さと定義される。
ける除去量を示すものであり、Ｌ1はワイヤ中心がＯ1の
位置にある時の除去量、ＬBはワイヤ中心がＯBの位置に
ある時の除去量、Ｌ2はワイヤ中心がＯ2の位置にある時
の除去量、Ｌ3はワイヤ中心がＯ3の位置にある時の除去
量、ＬDはワイヤ中心がＯDの位置にある時の除去量、Ｌ
4はワイヤ中心がＯ4の位置にある時の除去量を示す。例
えば、図５においてワイヤ中心がＯ2の位置における除
去量Ｌ2は以下のように求められる。まず、ワイヤ中心
Ｏ2の電極の外周と、破線でしめす被加工物の加工前の
面との交点Ｐ1を求める。次に、この交点Ｐ1から、電極
外周と仕上がり面の接点Ｐ3における接線に垂線を引
き、前記接線との交点Ｐ2を求める。このＰ1とＰ2の距
離Ｐ1−Ｐ2が中心位置Ｏ2における除去量となる。即
ち、除去量は、ある瞬間におけるワイヤ進行方向に対し
て垂直な方向の除去厚さと定義される。
【０００９】また、ｒはコーナー部の円弧軌跡の中心点
から被加工面（図中波線で示す）までの距離、ｒ’はコ
ーナー部におけるワイヤ中心軌跡の円弧半径である。図
においてワイヤ電極中心位置がＯ1までの直線加工（区
間Ａ）における除去量はＬ1であるが、コーナー入り口
部（Ｂ区間）において除去量はＬ1→Ｌ2に急激に増加
し、除去量が増加した状態のままコーナーの加工が行わ
れる（区間Ｃ）。コーナー出口部（区間Ｄ）では除去量
はＬ3→Ｌ4に急激に減少し、直線加工時の除去量に復帰
する（区間Ｅ）。図６はインコーナーの仕上加工におけ
る除去量の変化を示したものである。また、アウトコー
ナーの仕上加工については図７のように逆に除去量が減
少する。
から被加工面（図中波線で示す）までの距離、ｒ’はコ
ーナー部におけるワイヤ中心軌跡の円弧半径である。図
においてワイヤ電極中心位置がＯ1までの直線加工（区
間Ａ）における除去量はＬ1であるが、コーナー入り口
部（Ｂ区間）において除去量はＬ1→Ｌ2に急激に増加
し、除去量が増加した状態のままコーナーの加工が行わ
れる（区間Ｃ）。コーナー出口部（区間Ｄ）では除去量
はＬ3→Ｌ4に急激に減少し、直線加工時の除去量に復帰
する（区間Ｅ）。図６はインコーナーの仕上加工におけ
る除去量の変化を示したものである。また、アウトコー
ナーの仕上加工については図７のように逆に除去量が減
少する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電加工装置
は、上記のように構成されており、コーナー部分の仕上
加工における除去量の急激な変化に対して速度が応答で
きない場合が多く、コーナー部分における加工間隙が変
化して形状誤差が発生する問題があった。
は、上記のように構成されており、コーナー部分の仕上
加工における除去量の急激な変化に対して速度が応答で
きない場合が多く、コーナー部分における加工間隙が変
化して形状誤差が発生する問題があった。
【００１１】本発明はこうした従来の問題点を解決する
ためになされたもので、コーナー部において非線形的な
速度制御を施すことにより、コーナー部分における除去
量の変化に対して瞬時に適応し、コーナー部分における
仕上精度を向上することを目的としている。
ためになされたもので、コーナー部において非線形的な
速度制御を施すことにより、コーナー部分における除去
量の変化に対して瞬時に適応し、コーナー部分における
仕上精度を向上することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係わるワイヤ
放電加工装置は、加工中の極間電圧を検出し、検出され
た極間電圧と予め設定された基準電圧との差または比
（以下、誤差電圧という）を所定のサンプリング時間毎
に計算する演算手段と、前記誤差電圧の関数として求め
られる速度変更量を、前回の計算値に加算することによ
り求められる指令速度成分を計算する演算手段と、円弧
部分の加工においてプログラム円弧半径と電極オフセッ
ト量の関数として求められる速度目標値を計算する速度
目標値演算手段と、円弧部分の加工において前記指令速
度が前記速度目標値以上となった場合には前記速度目標
値を指令速度とする演算手段とを有するものである。
放電加工装置は、加工中の極間電圧を検出し、検出され
た極間電圧と予め設定された基準電圧との差または比
（以下、誤差電圧という）を所定のサンプリング時間毎
に計算する演算手段と、前記誤差電圧の関数として求め
られる速度変更量を、前回の計算値に加算することによ
り求められる指令速度成分を計算する演算手段と、円弧
部分の加工においてプログラム円弧半径と電極オフセッ
ト量の関数として求められる速度目標値を計算する速度
目標値演算手段と、円弧部分の加工において前記指令速
度が前記速度目標値以上となった場合には前記速度目標
値を指令速度とする演算手段とを有するものである。
【００１３】またこの発明に係わるワイヤ放電加工装置
は、加工中の極間電圧を検出し、検出された極間電圧と
予め設定された基準電圧との差または比（以下、誤差電
圧という）を所定のサンプリング時間毎に計算する演算
手段と、前記誤差電圧の計算結果から各サンプリング毎
の過渡的な指令速度成分（以下、過渡応答成分という）
を計算する演算手段と、前回のサンプリングにおける速
度情報を加味して求められる速度変更量を、前回の計算
値に加算することにより求められる積分的な指令速度成
分（以下、積分成分という）を計算する演算手段と、前
記過渡応答成分と前記積分成分の総和により各サンプリ
ング毎の指令速度を計算する演算手段と、円弧部分の加
工においてプログラム円弧半径と電極オフセット量の関
数として求められる速度目標値を計算する速度目標値演
算手段と、円弧部分の加工において前記積分成分が前記
速度目標値以上となった場合には前記速度目標値を積分
成分とする演算手段とを有するものである。
は、加工中の極間電圧を検出し、検出された極間電圧と
予め設定された基準電圧との差または比（以下、誤差電
圧という）を所定のサンプリング時間毎に計算する演算
手段と、前記誤差電圧の計算結果から各サンプリング毎
の過渡的な指令速度成分（以下、過渡応答成分という）
を計算する演算手段と、前回のサンプリングにおける速
度情報を加味して求められる速度変更量を、前回の計算
値に加算することにより求められる積分的な指令速度成
分（以下、積分成分という）を計算する演算手段と、前
記過渡応答成分と前記積分成分の総和により各サンプリ
ング毎の指令速度を計算する演算手段と、円弧部分の加
工においてプログラム円弧半径と電極オフセット量の関
数として求められる速度目標値を計算する速度目標値演
算手段と、円弧部分の加工において前記積分成分が前記
速度目標値以上となった場合には前記速度目標値を積分
成分とする演算手段とを有するものである。
【００１４】
【作用】この発明に係わるワイヤ放電加工装置は、コー
ナー加工における速度目標値をコーナー部円弧半径およ
びオフセット値から計算するとともに、指令速度が前記
速度目標値以上とならないように制御する。
ナー加工における速度目標値をコーナー部円弧半径およ
びオフセット値から計算するとともに、指令速度が前記
速度目標値以上とならないように制御する。
【００１５】また、この発明に係わるワイヤ放電加工装
置は、コーナー加工における速度目標値をコーナー部円
弧半径およびオフセット値から計算するとともに、指令
速度の積分成分が前記速度目標値以上とならないように
制御する。
置は、コーナー加工における速度目標値をコーナー部円
弧半径およびオフセット値から計算するとともに、指令
速度の積分成分が前記速度目標値以上とならないように
制御する。
【００１６】
実施例１．以下、この発明の第１の実施例を図に基づき
説明する。図１は本発明の第１の実施例における速度制
御を示すフロー図であり、２１は目標電圧と極間平均電
圧との誤差を所定サンプリング時間毎に計算する演算手
段、２２は演算手段２１により求められた誤差電圧から
積分的な指令速度を所定サンプリング毎に計算する演算
手段、２３は円弧部分の仕上加工における速度目標値以
上となった場合には前記速度目標値を速度指令とする演
算手段である。２９は現在位置が直線部分かコーナー
（円弧）部分かを判別する第１の判別手段、２４は加工
するコーナーがアウトコーナーかインコーナーかを判別
する第２の判別手段、２５ａ、２５ｂはそれぞれアウト
コーナー、インコーナーそれぞれの場合における前記速
度目標値を計算する演算手段である。
説明する。図１は本発明の第１の実施例における速度制
御を示すフロー図であり、２１は目標電圧と極間平均電
圧との誤差を所定サンプリング時間毎に計算する演算手
段、２２は演算手段２１により求められた誤差電圧から
積分的な指令速度を所定サンプリング毎に計算する演算
手段、２３は円弧部分の仕上加工における速度目標値以
上となった場合には前記速度目標値を速度指令とする演
算手段である。２９は現在位置が直線部分かコーナー
（円弧）部分かを判別する第１の判別手段、２４は加工
するコーナーがアウトコーナーかインコーナーかを判別
する第２の判別手段、２５ａ、２５ｂはそれぞれアウト
コーナー、インコーナーそれぞれの場合における前記速
度目標値を計算する演算手段である。
【００１７】次に、動作について説明する。従来例同
様、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行する。
様、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行する。
【００１８】図１のように、まず演算手段２１において
予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検出回路５に
より検出された極間平均電圧Ｖとの差（以下、誤差電圧
Ｖｅという）を計算する。ただし、誤差電圧Ｖｅは目標
電圧Ｖｓと極間平均電圧Ｖとの比で表してもよい。次に
演算手段２２では、例えば電圧値を速度値に変換する変
換パラメータｋと誤差電圧との積である誤差電圧Ｖｅの
関数として定義された速度成分変更量ＤＦ（ｎ）を計算
するとともに、前回の計算値Ｆ（ｎ−１）にこの速度成
分変更量ＤＦ（ｎ）を加算した最新の指令速度Ｆ（ｎ）
の計算を行う。変換パラメータの値としてはｋ＝０．５
程度に設定されている。例えば、加工間隙が広がり、誤
差電圧Ｖｅが目標電圧より２Ｖ高くなっている場合、速
度成分変更量ＤＦは、 ＤＦ（ｎ）＝０．５×２ ＝１．０（mm/min） 前回のサンプリングにおける速度成分Ｆ（ｎ−１）＝
５．０（mm/min）であったとすると、指令速度成分Ｆ
は、 Ｆ（ｎ）＝５．０＋１．０ ＝６．０（mm/min） と増加する。
予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検出回路５に
より検出された極間平均電圧Ｖとの差（以下、誤差電圧
Ｖｅという）を計算する。ただし、誤差電圧Ｖｅは目標
電圧Ｖｓと極間平均電圧Ｖとの比で表してもよい。次に
演算手段２２では、例えば電圧値を速度値に変換する変
換パラメータｋと誤差電圧との積である誤差電圧Ｖｅの
関数として定義された速度成分変更量ＤＦ（ｎ）を計算
するとともに、前回の計算値Ｆ（ｎ−１）にこの速度成
分変更量ＤＦ（ｎ）を加算した最新の指令速度Ｆ（ｎ）
の計算を行う。変換パラメータの値としてはｋ＝０．５
程度に設定されている。例えば、加工間隙が広がり、誤
差電圧Ｖｅが目標電圧より２Ｖ高くなっている場合、速
度成分変更量ＤＦは、 ＤＦ（ｎ）＝０．５×２ ＝１．０（mm/min） 前回のサンプリングにおける速度成分Ｆ（ｎ−１）＝
５．０（mm/min）であったとすると、指令速度成分Ｆ
は、 Ｆ（ｎ）＝５．０＋１．０ ＝６．０（mm/min） と増加する。
【００１９】第１の判別手段２９は現在位置が直線部分
かコーナー部分かの判別を行い直線加工においては以下
に示す制御を行わず、従来例と同様な制御が行われる。
一方、コーナー部での加工の場合、第２の判別手段２４
により、アウトコーナーかインコーナーかが判別され
る。例えば、アウトコーナーかインコーナーかの判別
は、ＮＣプログラム中の円弧指令コード（右回り円弧Ｇ
０２、左回り円弧Ｇ０３）とオフセット指令コード（進
行方向に対して左側オフセットＧ４１、右側オフセット
Ｇ４２）の組み合わせで判別可能である。アウトコーナ
ーについては演算手段２５ａ、インコーナーについては
演算手段２５ｂにより、コーナー部における速度目標値
ＦＩmaxが計算される。
かコーナー部分かの判別を行い直線加工においては以下
に示す制御を行わず、従来例と同様な制御が行われる。
一方、コーナー部での加工の場合、第２の判別手段２４
により、アウトコーナーかインコーナーかが判別され
る。例えば、アウトコーナーかインコーナーかの判別
は、ＮＣプログラム中の円弧指令コード（右回り円弧Ｇ
０２、左回り円弧Ｇ０３）とオフセット指令コード（進
行方向に対して左側オフセットＧ４１、右側オフセット
Ｇ４２）の組み合わせで判別可能である。アウトコーナ
ーについては演算手段２５ａ、インコーナーについては
演算手段２５ｂにより、コーナー部における速度目標値
ＦＩmaxが計算される。
【００２０】演算手段２５ａ，２５ｂにおいて、速度目
標値ＦＩmaxは、プログラム円弧半径Ｒと電極オフセッ
トＨの関数として定義され、コーナーＲ、オフセットＨ
の大小に応じて適正な速度目標値が次式に基づいて計算
される。 アウトコーナー：ＦＩmax＝ｂ・（（Ｒ＋Ｈ）／Ｒ）a インコーナー ：ＦＩmax＝ｂ・（（Ｒ−Ｈ）／Ｒ）a ここで、ａは予め制御装置内部に記憶されている定数で
あり、通常ａ＝２程度の値を使用する。ｂは被加工物２
の板厚等により定まる値であり、予めテーブルデータと
して制御装置内部に記憶されているか、またはＮＣプロ
グラムから制御装置に情報として与えられ、通常ｂ＝１
〜１０（mm/min)が設定される。また、プログラムコー
ナー半径Ｒ、電極オフセットＨについては予めＮＣプロ
グラム情報として与えられている。
標値ＦＩmaxは、プログラム円弧半径Ｒと電極オフセッ
トＨの関数として定義され、コーナーＲ、オフセットＨ
の大小に応じて適正な速度目標値が次式に基づいて計算
される。 アウトコーナー：ＦＩmax＝ｂ・（（Ｒ＋Ｈ）／Ｒ）a インコーナー ：ＦＩmax＝ｂ・（（Ｒ−Ｈ）／Ｒ）a ここで、ａは予め制御装置内部に記憶されている定数で
あり、通常ａ＝２程度の値を使用する。ｂは被加工物２
の板厚等により定まる値であり、予めテーブルデータと
して制御装置内部に記憶されているか、またはＮＣプロ
グラムから制御装置に情報として与えられ、通常ｂ＝１
〜１０（mm/min)が設定される。また、プログラムコー
ナー半径Ｒ、電極オフセットＨについては予めＮＣプロ
グラム情報として与えられている。
【００２１】例えば、図５，図６に示した板厚２０mmの
インコーナーの仕上加工においては、Ｒ＝０．２（m
m）、Ｈ＝０．１２５（mm）がＮＣプログラム情報とし
て与えられ、ａ＝２、ｂ＝５とすると、 ＦＩmax＝５×（（０．２−０．１２５）／０．２）2 ＝０．７０（mm/min） また、アウトコーナーについては、 ＦＩmax＝５×（（０．２＋０．１２５）／０．２）2 ＝１３．２０（mm/min） となる。
インコーナーの仕上加工においては、Ｒ＝０．２（m
m）、Ｈ＝０．１２５（mm）がＮＣプログラム情報とし
て与えられ、ａ＝２、ｂ＝５とすると、 ＦＩmax＝５×（（０．２−０．１２５）／０．２）2 ＝０．７０（mm/min） また、アウトコーナーについては、 ＦＩmax＝５×（（０．２＋０．１２５）／０．２）2 ＝１３．２０（mm/min） となる。
【００２２】以上のようにして、インコーナーでは低い
速度目標値が、アウトコーナーについては高い速度目標
値が設定される。図１の演算手段２３は前記速度目標値
ＦＩmaxと前述した指令速度Ｆ（ｎ）とを比較し、指令
速度Ｆ（ｎ）が円弧部分の仕上加工における速度目標値
以上となった場合には前記速度目標値を速度指令とする
よう演算が行われ、この結果が最終的な指令速度とな
る。例えば、前述したインコーナー仕上加工において
は、ＦＩmaxは０．７０（mm/min）であるので、Ｆ
（ｎ）はこの値でロックされ、速度が低下する。一方、
アウトコーナーについては、Ｆ（ｎ）が１３．２０（mm
/min）以上になるまでロックはかからず、高速で円弧移
動を行う。
速度目標値が、アウトコーナーについては高い速度目標
値が設定される。図１の演算手段２３は前記速度目標値
ＦＩmaxと前述した指令速度Ｆ（ｎ）とを比較し、指令
速度Ｆ（ｎ）が円弧部分の仕上加工における速度目標値
以上となった場合には前記速度目標値を速度指令とする
よう演算が行われ、この結果が最終的な指令速度とな
る。例えば、前述したインコーナー仕上加工において
は、ＦＩmaxは０．７０（mm/min）であるので、Ｆ
（ｎ）はこの値でロックされ、速度が低下する。一方、
アウトコーナーについては、Ｆ（ｎ）が１３．２０（mm
/min）以上になるまでロックはかからず、高速で円弧移
動を行う。
【００２３】この指令速度信号は、従来例同様サーボア
ンプ７に送られ、サーボモータ６が駆動されることによ
り、テーブル３および被加工物２が所望の指令速度で移
動させられる。こうした演算は所定のサンプリング時間
毎に繰り返しおこなわれ、被加工物の移動速度が極間の
状態に応じて変化するよう制御されて加工が進行する。
なお、一般的なワイヤ仕上加工については通常Ｒ＞Ｈと
なるが、Ｒ≦Ｈの場合については上記の制御は行わず、
直線部分における制御と同様な制御を行う。
ンプ７に送られ、サーボモータ６が駆動されることによ
り、テーブル３および被加工物２が所望の指令速度で移
動させられる。こうした演算は所定のサンプリング時間
毎に繰り返しおこなわれ、被加工物の移動速度が極間の
状態に応じて変化するよう制御されて加工が進行する。
なお、一般的なワイヤ仕上加工については通常Ｒ＞Ｈと
なるが、Ｒ≦Ｈの場合については上記の制御は行わず、
直線部分における制御と同様な制御を行う。
【００２４】実施例２． 次に、この発明の第２の実施例を図に基づき説明する。
図２は本発明の第２の実施例を示すフロー図であり、２
１は目標電圧と極間平均電圧との誤差を所定サンプリン
グ時間毎に計算する演算手段、２６は前回のサンプリン
グにおける速度情報を加味して求められる速度変更量
を、前回の計算値に加算することにより求められる積分
的な指令速度成分（以下、積分成分という）を計算する
演算手段、２７は演算手段２１により求められた前記誤
差電圧の計算結果から各サンプリング毎の過渡的な指令
速度成分（以下、過渡応答成分という）を計算する演算
手段、２３は前記積分成分が、円弧部分における速度目
標値が前記速度目標値以上となった場合には前記速度目
標値を積分成分とする演算手段、２８は前記過渡応答成
分と前記積分成分の総和により各サンプリング毎の送り
指令速度を計算する演算手段である。
図２は本発明の第２の実施例を示すフロー図であり、２
１は目標電圧と極間平均電圧との誤差を所定サンプリン
グ時間毎に計算する演算手段、２６は前回のサンプリン
グにおける速度情報を加味して求められる速度変更量
を、前回の計算値に加算することにより求められる積分
的な指令速度成分（以下、積分成分という）を計算する
演算手段、２７は演算手段２１により求められた前記誤
差電圧の計算結果から各サンプリング毎の過渡的な指令
速度成分（以下、過渡応答成分という）を計算する演算
手段、２３は前記積分成分が、円弧部分における速度目
標値が前記速度目標値以上となった場合には前記速度目
標値を積分成分とする演算手段、２８は前記過渡応答成
分と前記積分成分の総和により各サンプリング毎の送り
指令速度を計算する演算手段である。
【００２５】次に、動作について説明する。従来例同
様、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行するものである。
様、ワイヤ電極１と被加工物２の間には、加工用電源４
により加工電流が供給され、両者の間に放電を発生させ
ることにより加工が進行するものである。
【００２６】図２において、まず演算手段２１において
予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検出回路５に
より検出された極間平均電圧Ｖとの差又は比（以下、誤
差電圧Ｖｅという）を計算する。演算手段２６において
はこの誤差電圧Ｖｅと前回の速度成分の関数として定義
された積分成分変更量ＤＦＩ（ｎ）を計算する。積分成
分変更量ＤＦＩ（ｎ）は次式で示される。 ＤＦＩ（ｎ）＝ｋ1・Ｖｅ（ｎ）・ＦＩ（ｎ−１） ここで、ｋ1は電圧量を速度量に変換する変換パラメー
タであり通常０．１程度に設定されている。例えば、前
回の積分成分ＦＩ（ｎ−１）＝４．０（mm/min）、誤差
電圧Ｖｅが＋２Ｖとすると、 ＤＦＩ（ｎ）＝０．１×２×４．０ ＝０．８（mm/min）
予め設定されていた目標電圧Ｖｓと、極間検出回路５に
より検出された極間平均電圧Ｖとの差又は比（以下、誤
差電圧Ｖｅという）を計算する。演算手段２６において
はこの誤差電圧Ｖｅと前回の速度成分の関数として定義
された積分成分変更量ＤＦＩ（ｎ）を計算する。積分成
分変更量ＤＦＩ（ｎ）は次式で示される。 ＤＦＩ（ｎ）＝ｋ1・Ｖｅ（ｎ）・ＦＩ（ｎ−１） ここで、ｋ1は電圧量を速度量に変換する変換パラメー
タであり通常０．１程度に設定されている。例えば、前
回の積分成分ＦＩ（ｎ−１）＝４．０（mm/min）、誤差
電圧Ｖｅが＋２Ｖとすると、 ＤＦＩ（ｎ）＝０．１×２×４．０ ＝０．８（mm/min）
【００２７】次に、前回の計算値ＦＩ（ｎ−１）にこの
速度成分変更量ＤＦＩ（ｎ）を加算した最新の積分成分
Ｆ（ｎ）の計算を行う。即ち、 ＦＩ（ｎ）＝ＦＩ（ｎ−１）＋ＤＦＩ（ｎ） ＝４．０＋０．８ ＝４．８（mm/min） 一方、上記の積分成分の計算と並行して、演算手段２７
においは、演算手段２１により求められた前記誤差電圧
の計算結果から各サンプリング毎の次式で示した過渡的
応答成分ＦＥを計算する。 ＦＥ（ｎ）＝ｋ2・Ｖｅ（ｎ） ここで、ｋ2は電圧量を速度量に変換する変換パラメー
タであり通常ｋ2＝１．０程度に設定される。上記の例
では、 ＦＥ（ｎ）＝１．０×２ ＝２．０ この過渡応答項は、誤差電圧が小さい場合にはあまり大
きくならないが、加工が極端にオープンあるいは短絡に
近い状態になった場合には、きわめて応答良く変化す
る。
速度成分変更量ＤＦＩ（ｎ）を加算した最新の積分成分
Ｆ（ｎ）の計算を行う。即ち、 ＦＩ（ｎ）＝ＦＩ（ｎ−１）＋ＤＦＩ（ｎ） ＝４．０＋０．８ ＝４．８（mm/min） 一方、上記の積分成分の計算と並行して、演算手段２７
においは、演算手段２１により求められた前記誤差電圧
の計算結果から各サンプリング毎の次式で示した過渡的
応答成分ＦＥを計算する。 ＦＥ（ｎ）＝ｋ2・Ｖｅ（ｎ） ここで、ｋ2は電圧量を速度量に変換する変換パラメー
タであり通常ｋ2＝１．０程度に設定される。上記の例
では、 ＦＥ（ｎ）＝１．０×２ ＝２．０ この過渡応答項は、誤差電圧が小さい場合にはあまり大
きくならないが、加工が極端にオープンあるいは短絡に
近い状態になった場合には、きわめて応答良く変化す
る。
【００２８】第１の実施例と同様、第１の判別手段２９
は現在位置が直線部分かコーナー部分かの判別を行い直
線加工においては以下に示す制御を行わず、従来例と同
様な制御が行われる。一方、コーナー部での加工の場
合、第２の判別手段２４により、アウトコーナーかイン
コーナーかが判別され、アウトコーナーについては演算
手段２５ａ、インコーナーについては演算手段２５ｂに
より、コーナー部における速度目標値ＦＩmaxが計算さ
れる。演算手段２３は前記速度目標値ＦＩmaxと積分速
度成分ＦＩ（ｎ）とを比較し、積分速度成分ＦＩ（ｎ）
が円弧部分の仕上加工における速度目標値以上となった
場合には前記速度目標値を積分速度成分とするよう演算
が行われる。さらに、演算手段２８は、演算手段２６に
より求められた前記積分成分と演算手段２７により計算
され過渡応答成分の総和を計算し、この結果が最終的な
指令速度となる。
は現在位置が直線部分かコーナー部分かの判別を行い直
線加工においては以下に示す制御を行わず、従来例と同
様な制御が行われる。一方、コーナー部での加工の場
合、第２の判別手段２４により、アウトコーナーかイン
コーナーかが判別され、アウトコーナーについては演算
手段２５ａ、インコーナーについては演算手段２５ｂに
より、コーナー部における速度目標値ＦＩmaxが計算さ
れる。演算手段２３は前記速度目標値ＦＩmaxと積分速
度成分ＦＩ（ｎ）とを比較し、積分速度成分ＦＩ（ｎ）
が円弧部分の仕上加工における速度目標値以上となった
場合には前記速度目標値を積分速度成分とするよう演算
が行われる。さらに、演算手段２８は、演算手段２６に
より求められた前記積分成分と演算手段２７により計算
され過渡応答成分の総和を計算し、この結果が最終的な
指令速度となる。
【００２９】即ち、上記の例では、 ａ）アウトコーナーでは、 Ｆ（ｎ）＝ＦＥ（ｎ）＋ＦＩ（ｎ） ＝２．０＋４．８ ＝６．８（mm/min） ｂ）インコーナーでは、ＦＩ（ｎ）がＦＩmaxでロック
されるため、 Ｆ（ｎ）＝ＦＥ（ｎ）＋ＦＩ（ｎ）＝ＦＥ（ｎ）＋ＦＩmax ＝２．０＋０．７０ ＝２．７（mm/min） となる。この指令速度信号は、従来例同様サーボアンプ
７に送られ、サーボモータ６が駆動されることにより、
テーブル３および被加工物２が所望の指令速度で移動さ
せられる。こうした演算は所定のサンプリング時間毎に
繰り返しおこなわれ、被加工物の移動速度が極間の状態
に応じて変化するよう制御されて加工が進行する。
されるため、 Ｆ（ｎ）＝ＦＥ（ｎ）＋ＦＩ（ｎ）＝ＦＥ（ｎ）＋ＦＩmax ＝２．０＋０．７０ ＝２．７（mm/min） となる。この指令速度信号は、従来例同様サーボアンプ
７に送られ、サーボモータ６が駆動されることにより、
テーブル３および被加工物２が所望の指令速度で移動さ
せられる。こうした演算は所定のサンプリング時間毎に
繰り返しおこなわれ、被加工物の移動速度が極間の状態
に応じて変化するよう制御されて加工が進行する。
【００３０】実施例３．なお、上記実施例は速度目標値
の計算を指令速度成分Ｆの計算後行うものについて説明
したが、ＮＣプログラムを先読みすれば、次の加工がコ
ーナー部か否か、またコーナー部加工の場合、アウトコ
ーナー加工かインコーナー加工かが事前に判別でき、ま
た速度目標値の計算に必要な数値も事前に得られるの
で、速度目標値の計算を指令速度成分Ｆの計算と並行或
はそれより前に行ってもよい。
の計算を指令速度成分Ｆの計算後行うものについて説明
したが、ＮＣプログラムを先読みすれば、次の加工がコ
ーナー部か否か、またコーナー部加工の場合、アウトコ
ーナー加工かインコーナー加工かが事前に判別でき、ま
た速度目標値の計算に必要な数値も事前に得られるの
で、速度目標値の計算を指令速度成分Ｆの計算と並行或
はそれより前に行ってもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、コ
ーナー部においてコーナー円弧半径および電極オフセッ
トに応じた速度目標値が求められ、速度指令がその速度
目標値を越える場合には速度目標値を指令速度とするの
で、インコーナー部においてインコーナー仕上における
取り残し（アンダーカット）が防止でき、またアウトコ
ーナーについて取りすぎ（オーバーカット）が防止でき
る。以上の制御はすべてのコーナーに関して自動的にお
こなわれるため、コーナー部における仕上加工精度が著
しく向上する効果がある。また、プログラム円弧半径と
電極オフセット量に応じた速度目標値により指令速度を
設定するので、プログラム円弧半径と電極オフセット量
に応じた仕上加工精度が設定できる効果がある。
ーナー部においてコーナー円弧半径および電極オフセッ
トに応じた速度目標値が求められ、速度指令がその速度
目標値を越える場合には速度目標値を指令速度とするの
で、インコーナー部においてインコーナー仕上における
取り残し（アンダーカット）が防止でき、またアウトコ
ーナーについて取りすぎ（オーバーカット）が防止でき
る。以上の制御はすべてのコーナーに関して自動的にお
こなわれるため、コーナー部における仕上加工精度が著
しく向上する効果がある。また、プログラム円弧半径と
電極オフセット量に応じた速度目標値により指令速度を
設定するので、プログラム円弧半径と電極オフセット量
に応じた仕上加工精度が設定できる効果がある。
【００３２】また、コーナー部において積分成分が瞬時
に速度目標値に制御されるため、過渡応答成分を積分成
分に加味していることにより、コーナー加工中における
微妙な除去量の変化に対して適応でき、コーナー形状精
度がさらに向上される効果がある。さらに、被加工物端
面からの食いつき時など、急激に加工面積（除去量）が
変化する場合においても、きわめて安定に加工を行い得
る効果がある。
に速度目標値に制御されるため、過渡応答成分を積分成
分に加味していることにより、コーナー加工中における
微妙な除去量の変化に対して適応でき、コーナー形状精
度がさらに向上される効果がある。さらに、被加工物端
面からの食いつき時など、急激に加工面積（除去量）が
変化する場合においても、きわめて安定に加工を行い得
る効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例を示すフロー図であ
る。
る。
【図２】この発明の第２の実施例を示すフロー図であ
る。
る。
【図３】従来のワイヤ放電加工機を示す説明図である。
【図４】従来のワイヤ放電加工機の速度制御を示すフロ
ー図である。
ー図である。
【図５】インコーナー部仕上加工における除去量の変化
の説明図である。
の説明図である。
【図６】インコーナー部仕上加工における除去量変化を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図７】アウトコーナー部仕上加工における除去量変化
を示す説明図である。
を示す説明図である。
２１ 誤差電圧演算手段 ２２ 積分的な指令速度の演算手段 ２３ コーナー部の速度目標値を速度指令とする演算手
段 ２４ コーナーがアウトコーナーかインコーナーかを判
別する第２の判別手段 ２５ａ、２５ｂ アウトコーナー、インコーナーそれぞ
れの場合における速度目標値を計算する演算手段 ２６ 積分的な指令速度成分を計算する演算手段 ２７ 過渡的な指令速度成分を計算する演算手段 ２８ 過渡応答成分と前記積分成分の総和を計算する演
算手段 ２９ 現在位置が直線部かコーナー部かを判別する第１
の判別手段
段 ２４ コーナーがアウトコーナーかインコーナーかを判
別する第２の判別手段 ２５ａ、２５ｂ アウトコーナー、インコーナーそれぞ
れの場合における速度目標値を計算する演算手段 ２６ 積分的な指令速度成分を計算する演算手段 ２７ 過渡的な指令速度成分を計算する演算手段 ２８ 過渡応答成分と前記積分成分の総和を計算する演
算手段 ２９ 現在位置が直線部かコーナー部かを判別する第１
の判別手段
Claims (3)
- 【請求項１】 ワイヤ状電極と被加工物との間に形成さ
れる加工間隙に電圧を印加しつつ加工を行うワイヤ放電
加工装置において、 加工中の極間電圧を検出し、検出された極間電圧と予め
設定された基準電圧との差または比（以下、誤差電圧と
いう）を所定のサンプリング時間毎に計算する演算手段
と、 前記誤差電圧の関数として求められる速度変更量を、前
回の計算値に加算することにより求められる指令速度成
分を計算する演算手段と、 円弧部分の加工においてプログラム円弧半径と電極オフ
セット量の関数として求められる速度目標値を計算する
速度目標値演算手段と、 円弧部分の加工において前記指令速度が前記速度目標値
以上となった場合には前記速度目標値を指令速度とする
演算手段と、を有することを特徴とするワイヤ放電加工
装置。 - 【請求項２】 ワイヤ状電極と被加工物との間に形成さ
れる加工間隙に電圧を印加しつつ加工を行うワイヤ放電
加工装置において、 加工中の極間電圧を検出し、検出された極間電圧と予め
設定された基準電圧との差または比（以下、誤差電圧と
いう）を所定のサンプリング時間毎に計算する演算手段
と、 前記誤差電圧の計算結果から各サンプリング毎の過渡的
な指令速度成分（以下、過渡応答成分という）を計算す
る演算手段と、 前回のサンプリングにおける速度情報を加味して求めら
れる速度変更量を、前回の計算値に加算することにより
求められる積分的な指令速度成分（以下、積分成分とい
う）を計算する演算手段と、 前記過渡応答成分と前記積分成分の総和により各サンプ
リング毎の指令速度を計算する演算手段と、 円弧部分の加工においてプログラム円弧半径と電極オフ
セット量の関数として求められる速度目標値を計算する
速度目標値演算手段と、 円弧部分の加工において前記積分成分が前記速度目標値
以上となった場合には前記速度目標値を積分成分とする
演算手段と、を有することを特徴とするワイヤ放電加工
装置。 - 【請求項３】 速度目標値演算手段は、円弧指令の種類
およびオフセット方向により、加工される円弧がアウト
コーナーかインコーナーかを判別し、インコーナーの速
度目標値が、アウトコーナーの速度目標値より低くなる
よう前記速度目標値の計算方法を変えるものであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のワイヤ放
電加工装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281346A JP2624099B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ワイヤ放電加工装置 |
| US08/134,902 US5418344A (en) | 1992-10-20 | 1993-10-13 | Method and apparatus for wire-cutting electrical discharge machining of a corner |
| CH03149/93A CH688185A5 (de) | 1992-10-20 | 1993-10-19 | Verfahren zum Funkenentladungsschneiden einer Innenecke eines Werkstueckes. |
| DE4335830A DE4335830C2 (de) | 1992-10-20 | 1993-10-20 | Verfahren und Vorrichtung zum funkenerosiven Schneiden einer Innenecke in ein Werkstück mittels einer Drahtelektrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4281346A JP2624099B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ワイヤ放電加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126536A JPH06126536A (ja) | 1994-05-10 |
| JP2624099B2 true JP2624099B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=17637832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4281346A Expired - Lifetime JP2624099B2 (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ワイヤ放電加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624099B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4772138B2 (ja) * | 2009-07-07 | 2011-09-14 | ファナック株式会社 | 仕上加工における局部的なスジの発生を抑制する機能を備えたワイヤカット放電加工機 |
| DE112012005633T5 (de) | 2012-01-11 | 2014-10-09 | Mitsubishi Electric Corp. | Drahtelektroentladungsbearbeitungsapparatur |
| CN104853872B (zh) | 2013-12-10 | 2017-07-14 | 三菱电机株式会社 | 线电极放电加工装置、线电极放电加工方法以及控制装置 |
| JP5855692B2 (ja) | 2014-02-26 | 2016-02-09 | ファナック株式会社 | コーナ形状補正機能を有するワイヤ放電加工機 |
| JP2017113825A (ja) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | ファナック株式会社 | ワイヤ放電加工機 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55137838A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | Wire cut type electric discharge machining |
| JPS63207520A (ja) * | 1987-02-23 | 1988-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤカツト放電加工機 |
| JPS63281821A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-18 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 白色ゴムロ−ルの製造方法 |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP4281346A patent/JP2624099B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06126536A (ja) | 1994-05-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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