JP3127205B2 - ワイヤ放電加工機及びその運転方法 - Google Patents

ワイヤ放電加工機及びその運転方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの案内ヘッド
の間で案内されて放電電極として働く切断ワイヤと、工
作物に輪郭が切断可能となるように、案内ヘッドの、場
合によっては工作物の移動であって各場合において１つ
のワイヤ案内軌道に沿う移動を実行する調整装置と、少
なくとも１つの輪郭曲線によって表される被切断輪郭に
関して各場合においてワイヤ案内軌道を補正することに
よって、切断ワイヤの撓みによって発生する実際の輪郭
誤差を補償するように設計された装置とを有するワイヤ
放電加工機、及び輪郭誤差を補償するワイヤ放電加工機
の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この一般的種類の機械若しくは方法は欧
州特許第６８０２７号公報により公知である。
【０００３】放電加工は、絶縁体を介して２つの電極の
間で放電するときに発生する現象であり、一方の電極で
の材料除去として現れる。この原理は、ごく精密な輪郭
を製造することができるので、久しい以前から、そして
益々、材料加工に適用されている。当該工作機械、いわ
ゆる放電加工機では、一方の電極が工作物によって形成
され、他方の工作物が工具−いわゆる工具電極−によっ
て形成される。その都度希望する輪郭を製造するため
に、一般に数値制御される適宜な相対運動が工作物と工
具電極との間にもたらされる。両方の電極の間の絶縁体
として役立つのが加工液、通常は水であり、これが調整
可能な特定の加工液圧力のもとで放電帯域の周りを流れ
る。
【０００４】ワイヤ放電加工機では工具電極として切断
ワイヤが使用され、この切断ワイヤはワイヤ供給部から
絶えず繰り出され、第１ワイヤガイドを介して工作物の
上方を放電帯域へと移動し、そこから第２ワイヤガイド
を介して工作物の下方を排出部に引き入れられ又は廃棄
処理される。工作物に所定の輪郭を切断するのには切断
ワイヤと工作物との間で厳密に制御される相対運動が必
要であり、この相対運動は一般に工作物の、及び（又
は）ワイヤガイドを担持する案内ヘッドの、数値制御運
動によって実現される。この相対運動によって、製造す
べき輪郭に極力正確に従った軌道−輪郭曲線−に沿って
放電帯域が工作物中を移動するのを保証しなければなら
ない。
【０００５】切断ワイヤが上部ワイヤガイドと下部ワイ
ヤガイドとの間を厳密に直線的に移動する理想的事例で
は、例えば円筒形切断の場合、ワイヤ案内ヘッドと工作
物との間の相対運動を前記輪郭曲線に厳密に適合するこ
とができるであろう。ワイヤが駆動ローラ及び制動ロー
ラによって案内ヘッド内で機械的に緊張されているが、
特に放電帯域内での加工液・放電圧力の故に切断ワイヤ
が切断方向とは逆に撓むことが不可避である。この撓み
は、工作物の被切断輪郭の方向変化時に、主として輪郭
曲線の鋭い湾曲部又はコーナにおいて、問題を引き起こ
す。そこではいわゆる『輪郭誤差』が現れて輪郭湾曲部
を扁平にし、コーナを丸くしてしまいがちとなる。この
現象は、おおまかには、牽引車と被牽引車が急カーブを
通過するときに観察することのできるような両方の車両
の軌跡の間の誤差に匹敵する。
【０００６】輪郭誤差を補償するためのさまざまな措置
が公知である。例えば、米国特許第４５４６２２７号明
細書及び前記欧州特許第６８０２７号公報に開示された
各種方法では、放電加工操作の中断中にワイヤの撓みが
測定され、当該測定値から制御量が算出され、これらの
制御量が前記相対運動を調節して輪郭誤差の作用を最小
にする。米国特許第４５４６２２７号明細書に開示され
た方法では、１つのコーナを切断するために切断ワイヤ
と工作物との間の相対運動が一時的に停止され、輪郭誤
差が測定される。欧州特許第６８０２７号公報が示す方
法では、測定されたワイヤ撓みから２つの補正値が算出
され、一方の補正値は湾曲部での輪郭誤差の接線方向成
分に、他方の補正値は半径方向成分に関係しており、被
切断輪郭に合わせて記憶されている送り系の相対運動を
補正して輪郭誤差を補償するのに利用される。即ち、送
り系によって実際に引き起こされるワイヤ案内ヘッドと
工作物との間の相対運動の軌道がワイヤ位置測定値に基
づいて被切断輪郭曲線に対してずらされる。
【０００７】前記両方の方法はそれぞれさまざまな欠点
を有しており、広く利用可能ではない。例えば、最初に
指摘した方法、つまり放電パラメータの低減によってコ
ーナ対策を実行する方法はきわめて時間がかかる。工作
物の半径成分に基づいて平均切断率が低下する。例え
ば、半径成分１５％の工作物の場合最高切断率の半分が
達成されるだけである。前記第２の方法では、輪郭誤差
が持続的に補正されるので加工速度を低下させる必要が
なく、最高切断率を平均切断率と同一視することができ
る。
【０００８】他方、輪郭誤差ベクトルを円弧上で接線方
向成分と半径方向成分とに分解することは、静的であ
り、軌道要素の始点において輪郭誤差の方向に左右され
ない。直線的切断に戻るとき、またある直線的切断から
他の直線的切断に移行するとき、もはや補正は予定され
ていない。特に、半径が小さく、また方向変化が大きい
とき、この静的計算は役に立たない。
【０００９】ワイヤ電極の変位を測定するための『セン
サ支援』測定装置が欧州特許第３１２０５６号公報によ
り公知である。それによれば、ワイヤ電極の案内ヘッド
と工作物との間の相対位置を補正して、ワイヤ変位に起
因した加工誤差を避けることができる。この方法には、
操作員が考慮しなければならない幾つかの制約がある。
特に、被切断輪郭が工作物のエッジに過度に接近し、又
は過度に近い切断軌跡を含んでいて作業条件が厳しいと
き、変位の測定が不安定となることがある。
【００１０】ダブリュ・ケーニッヒ(W. KONIG)と、ジ−
・ヘンスゲン(G. HENSGEN)の論文『放電切断時の輪郭精
度』、インドゥストリエアンツァイガー(Industrieanze
iger) 、第１０４号、１９８２年１２月２９日、第１０
４巻、３９〜４１頁において、鋭いコーナ若しくは小さ
な半径の領域において電気量、つまり放電電流及び放電
電圧を考慮してプログラムド軌道を修正して、輪郭誤差
を低減することが提案されている。しかしこの論文で
は、電気量の変化と正面ワイヤオフセットとの間の関係
が示唆されているだけである。しかしこの論文は軌道補
正のための解決策を示していない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底にある技
術的課題は、ワイヤ放電加工機において輪郭誤差の補正
を改善することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１、１３に述べられた特徴によって解決さ
れる。
【００１３】請求項１によれば、２つの案内ヘッドの間
で案内されて放電電極として働く切断ワイヤと、輪郭が
工作物に切断されるように、案内ヘッドの、場合によっ
ては工作物の移動であって各場合において１つのワイヤ
案内軌道に沿う移動を実行する調整装置と、少なくとも
１つの輪郭曲線によって表される被切断輪郭に関して各
場合においてワイヤ案内軌道を補正することによって、
切断ワイヤの撓みによって発生する実際の輪郭誤差を補
償するように設計された第１装置とを有するワイヤ放電
加工機が提供される。この第１装置は、現在のワイヤ案
内軌道を補正するために輪郭誤差補正ベクトルを算出す
るように設計されており、これによって算出された輪郭
誤差補正ベクトルが現在のワイヤ案内軌道にベクトル的
に加えられる。前記第１装置は、放電の基礎とされた瞬
時放電パラメータであって動作電流と、放電電圧と、放
電圧力と、加工液圧力と、ワイヤ直径と、ワイヤのタイ
プと、工作物の高さ及び（又は）材料のタイプとからな
る瞬時放電パラメータから輪郭誤差補正ベクトルの値を
算出し、前記瞬時放電パラメータから、及び（又は）被
切断輪郭の幾何図形的配列、つまり幾何学から輪郭誤差
補正ベクトルの方向を算出する。
【００１４】請求項１３によれば、ワイヤ放電加工機の
案内ヘッドを、場合によっては工作物を、各場合におい
て１つのワイヤ案内軌道に沿って移動させる方法であっ
て、案内ヘッドの間を延びる切断ワイヤによって輪郭が
工作物に切断され、少なくとも１つの輪郭曲線によって
表される被切断輪郭に関してワイヤ案内軌道を補正する
ことによって、切断ワイヤの撓みによって発生する実際
の輪郭誤差を補償する方法が提供される。現在のワイヤ
案内軌道を補正するために輪郭誤差補正ベクトルが算出
され、これによって算出された輪郭誤差補正ベクトルが
現在のワイヤ案内軌道にベクトル的に加えられる。この
際の輪郭誤差補正ベクトルの値が、放電の基礎とされた
瞬時放電パラメータであって動作電流と、放電電圧と、
放電圧力と、加工液圧力と、ワイヤ直径と、ワイヤのタ
イプと、工作物の高さ及び（又は）材料のタイプとから
なる瞬時放電パラメータから算出され、輪郭誤差補正ベ
クトルの方向が、前記瞬時放電パラメータから、及び
（又は）被切断輪郭の幾何図形的配列、つまり幾何学か
ら算出される。
【００１５】放電間隙内での材料除去に物理的影響を加
えるあらゆるパラメータを放電パラメータと理解しなけ
ればならない。
【００１６】本発明対象は、完全で普遍的な解決策、つ
まり作業条件に左右されないものである新規な動的『ソ
フトウェア支援』輪郭誤差補正を可能とする。
【００１７】本発明によるワイヤ放電加工機及び本発明
による方法の有利な実施態様及び構成は従属請求項に明
示されている。
【００１８】実際に現れた輪郭誤差を補正するために、
ワイヤ放電加工機の調整装置によって進まねばならない
ワイヤ案内軌道の被切断輪郭曲線に対する変位が必要と
なるが、輪郭誤差補正ベクトルの値と方向とによってこ
の変位を表すことができ、これら両方の成分を瞬時放電
パラメータと被切断輪郭の既知の幾何学とから算出する
ことができるとの認識に、本発明は立脚している。
【００１９】ベクトル値の算出は、瞬時動作電流と瞬時
動作電圧と切断ワイヤの周囲を流れる加工液の瞬時圧力
（加工液圧力）とから行われることが好ましく、ベクト
ル方向は輪郭曲線の軌道要素の終点における輪郭誤差の
方向と輪郭曲線の最後に切断されるべき軌道要素の方向
との間に生じる角度から算出される。その際に適用すべ
き計算則が前記量の他に含むパラメータは、機械の固定
パラメータと工作物の既知パラメータとに依存してお
り、実験で又はこれらのパラメータから計算で予め算定
することができ、かつ、工作物加工の準備中に例えば、
ワイヤ放電加工機の電子数値制御装置（ＣＮＣ）用ソフ
トウェアに入力することができるようなもののみであ
る。
【００２０】本発明による第１装置は独自に利用するこ
とができる。しかしそれは、他の装置が瞬時状況におい
てその利用能力の限界に達し、又は利点よりも多くの欠
点をもたらすときにのみそれを作動させるために、他の
単数又は複数の装置と一緒にワイヤ放電加工機に組み込
まれていることが好ましい。第１装置は更に、本発明に
より不可欠とされるセンサ支援測定装置を支援するのに
利用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
しく説明する。
【００２２】以下の明細書で使用する用語は、明細書の
理解を容易とするのに役立つものであり、それに限定さ
れたものと理解すべきではない。例えば『上』、
『下』、『垂直』等との表現は、通常の作業据付と寸法
とを有するワイヤ放電加工機、及び通常の如くに配置さ
れる工作物に関係している。また、図の縮尺は単なる概
観と理解すべきである。
【００２３】図１は、本発明を説明するうえで触れる価
値のあるワイヤ放電加工機部分の純然たる概略を示して
いる。加工液装置、電源装置等の基本要素は、当然のも
のと見做され、一般に周知であるので、図示されていな
い。
【００２４】電気パルスで放電切断するときに送られる
放電ワイヤ又は切断ワイヤ１は矢印Ｚで示したワイヤ搬
送方向を上から下へと巻き取られる。図示しない供給リ
ールから繰り出される切断ワイヤ１は、まず上部機械腕
２の幾つかの転向部を経由する。転向部のうち単一の転
向ローラ３が図示されているだけである。切断ワイヤ１
が次に経由する給電部４は、通常、機械の電源装置から
送られてくる電気パルスを印加するのに役立つ。この給
電部４は切断ワイヤ１の一定の予張力をもたらす。繰出
し方向Ｚを基準に給電部４の背後で被切断工作物５の上
方に上部ワイヤガイド６が配置されており、このワイヤ
ガイドは上部案内ヘッド７内にある。図示しない選択案
として、１つの上部ワイヤガイド６の代わりに、複数の
上部ワイヤガイドを設けておくこともできる。
【００２５】工作物５の背後若しくは下方にある第２案
内ヘッド８のなかに他の下部ワイヤガイド９が配置され
ている。図示しない選択案として、１つの下部ワイヤガ
イド９の代わりに、複数の下部ワイヤガイドをやはり設
けておくことができる。工作物５を通過後、切断ワイヤ
１はまず下部ワイヤガイド９を横切り、その後、上部給
電部４に対応した下部給電部１０と、下部機械腕１２に
固着された転向ローラ１１とを経由して、図示しない廃
棄容器に供給される。図示しない加工液装置によって、
切断ワイヤ１は工作物５内で絶えず加工液によって圧力
下に同軸で周囲を洗われることになる。
【００２６】通常、工作物５及び（又は）下部案内ヘッ
ド８はワイヤ案内軌道に沿って２次元で、いわゆるＸ方
向とＹ方向とで案内されて、工作物５から特定の輪郭を
切断する。円錐形切断を達成するために、通常、上部案
内ヘッド７は下部案内ヘッド８若しくは工作物５に対し
て相対的にＵ方向及びＶ方向で案内される。特に、特殊
なワイヤ放電加工機では、下部案内ヘッド８が移動不可
能であり、工作物５と上部案内ヘッド７が互いに独自に
移動可能である。以下の実施例に述べるワイヤ放電加工
機では、上部案内ヘッドと下部案内ヘッドが案内され、
工作物が固定されている。それ故に、この実施例の説明
では、個々の案内ヘッド７、８、工作物５等を案内し、
若しくは揺動させる公知の他の方法は、本発明による輪
郭誤差の補正に関連してはこれ以上引用されていない。
しかしこれは、それに限定されるものと理解すべきでは
なく、説明を明確にするのに役立つものにすぎない。そ
の都度適用されるべき輪郭誤差の補正は、基礎とされる
幾何学を考慮してこれらすべての方法に同様に適用する
ことができる。
【００２７】既に述べたように、切断ワイヤ１はフルカ
ットの放電切断時に切断方向とは逆方向に曲がり又は撓
む。セカンドカットのとき切断方向に垂直に撓みが現れ
ることもある。図１では、切断方向が図示平面において
右から左を向く場合について、切断方向とは逆方向の撓
みが図示されている。つまりこの場合、切断ワイヤ１は
右方向に撓む。撓みの幅Ｓは、この場合、工作物の入口
及び出口における実際のワイヤ位置と、ワイヤガイド
６、９に対する切断ワイヤ１の当接点を互いに結ぶワイ
ヤ案内直線ＦＦとの間の間隔と定義する。幅Ｓは実際に
現れる輪郭誤差をも表す。
【００２８】図２は工作物５に製造される切断例を示
す。切断ワイヤ１は、複数の切断部分を既に通過した状
況で示されている。第１部分は円筒形に切断されて、１
辺又はコーナＫ１にまで延びている。第２部分はそこか
ら更に湾曲部Ｋ２にまで延び、やはり円筒形に切断され
ている。第３部分は円錐形切断面を有する湾曲部Ｋ３に
まで延び、その円錐曲線を円筒形切断から円錐形切断へ
と変える。円錐形部分を除くすべての部分は垂直に整列
している。即ち、図２に細かなハッチングとして示した
それらの母線は工作物５内を垂直に延びる。円錐形に切
断された湾曲部Ｋ３では母線が垂線に対して斜めに延び
る。図２で母線の中央を延びる太い矢印線が切断方向を
示す。
【００２９】円筒形切断の場合、理想的には、すなわち
切断ワイヤ１が撓みを持たず、ワイヤ案内直線ＦＦに正
確に一致するときには、工作物表面の被切断輪郭の輪郭
曲線ＵＫに厳密に一致したワイヤ案内軌道に沿って案内
ヘッドがＸ方向及びＹ方向で案内されるなら、希望する
輪郭が得られるであろう。円錐形切断の場合、下部案内
ヘッド８に対する上部案内ヘッド７の付加的Ｕ及びＶ相
対運動にかかわらず、下部案内ヘッド７のワイヤ案内軌
道は工作物下面の被切断輪郭の輪郭曲線ＵＫから外れ
る。
【００３０】ワイヤの撓みが不可避であるので、ワイヤ
案内直線ＦＦは実際の放電帯域の場所には決してなく、
撓み幅Ｓの距離にある。このことから、特に輪郭のコー
ナ及び湾曲部において前記輪郭誤差が生じる。この輪郭
誤差を補償するためにワイヤ案内軌道は、希望する輪郭
上にワイヤが常にあるように、つまり式
【数１０】 に従って位置するように、補正されねばならない。ここ
で、
【数１１】 は案内ヘッド（ワイヤ案内軌道）の補正位置を意味し、
【数１２】 は希望する原輪郭を意味し、
【数１３】 は算出した輪郭誤差補正を意味する。式（１）において
【数１１】、
【数１２】、
【数１３】は、ｘ地点に依存した特にベクトル量を表
す。しかし式（１）は時間ｔに依存して作成することも
できる。
【００３１】輪郭誤差補正ベクトルの値も輪郭誤差補正
ベクトルの方向も実際の放電条件の関数として計算し
て、案内ヘッドの位置を実時間で式（１）に応じて補正
する可能性が、特に有利である。
【００３２】常に、つまり直線的切断のときだけでなく
コーナや湾曲部でも、補正されたワイヤ案内軌道ＴＤと
瞬時放電帯域との間で輪郭曲線ＵＫに沿って維持されね
ばならない距離をそれが示すように、量Ｓ（ｔ）、即ち
実際に現れた輪郭誤差は時間ｔに依存して一般的に解釈
することができる。更に、輪郭誤差補正ベクトル
【数１４】 はいずれの時点でも明示することができる。このベクト
ルの瞬時値
【数１４】はそれぞれ幅Ｓ（ｔ）に一致し、またその瞬
時方向は輪郭曲線ＵＫの１点から出発して、補正された
ワイヤ案内軌道ＴＤの付属の点を向いている。従って、
補正されたワイヤ案内軌道ＴＤを輪郭曲線ＵＫから求め
るためのすべての情報がこのベクトル
【数１４】を利用して得られる。
【００３３】コーナを円筒形に切断するときの第１例と
して図３がこの状況を明らかにする。工作物表面の被切
断輪郭の輪郭曲線ＵＫが太線で示されている。円筒形切
断が輪郭誤差なしに可能であるなら、輪郭曲線ＵＫは案
内ヘッド７、８のワイヤ案内軌道に一致するであろう。
輪郭誤差が不可避的に現れると、ワイヤ案内軌道ＴＤは
適宜に補正されねばならない。案内ヘッド７、８はコー
ナＡの前の直線状部分を切断するとき、切断ワイヤ１の
撓みＳの故に、補正されたワイヤ案内軌道ＴＤに沿って
切断方向に長さＳだけそれぞれ先行すべきであろう。確
認されたように、長さＳは、放電に投入された電力、つ
まり動作電流の瞬時値、すなわち放電帯域内を流れる電
流の瞬時算術平均値、放電電圧の瞬時値、以下で放電圧
力と称するプラズマ通路の周囲に生じる気泡の圧力、加
工液圧力、そして作業工程中に変化しないパラメータ又
は予見可能なパラメータ（ワイヤ直径、ワイヤの種類、
工作物の高さ、材料の種類、等）に実質的に線形に依存
する。適宜な技術的測定の１つの帰結として、長さＳと
ワイヤ放電加工機と、工作物５と、場合によって輪郭と
周囲条件との間のすべての関係が所要の精度で確認する
ことができる。即ち、各作業工程中に、直ちに（例えば
各ミリセカンドごとに）、放電の瞬時動作電流、瞬時動
作電圧及び加工液圧力を表す信号によってのみ値Ｓを計
算することができる。この点について見い出された式は
算出された瞬時値の値
【数１４】を十分に正確に表し、次のとおりである。
【数１５】 ここに記号・は掛け算であり、ｉ（ｔ）は動作電流の瞬
時値、ｕ（ｔ）は動作電圧の瞬時値、ｐ（ｔ）は瞬時加
工液圧力である。ａ、ｂ、ｃ、ｄは、前記固定パラメー
タ又は予め算定可能なパラメータに実質的に依存し、か
つ、放電加工中実質的に一定した因数である。これらの
因数は実験で予め算定することができ、及び（又は）前
記パラメータから少なくとも部分的に計算で求めて、工
作物加工の準備中にワイヤ放電加工機の数値制御装置
（ＣＮＣ）の計算機に入力することができる。
【００３４】図３に示す被切断輪郭、より正確には希望
する輪郭曲線ＵＫは、切断方向が角度α0 だけ急激に変
化するコーナを形成している。コーナＡに達する瞬間
に、単数若しくは複数のワイヤガイドはワイヤ案内軌道
ＴＤのＡ’点にある。ベクトルＡ−Ａ’は先に述べたよ
うに値Ｓであり、コーナ後に切断すべき方向とで角度α
0 を形成する。この角度α0 は切断すべき輪郭曲線の幾
何学によって与えられている。それに続く切断を輪郭曲
線ＵＫに応じて、直線上にある点Ａ、Ｂ、Ｃ…を介して
引き続き案内するために、ベクトルは旧切断方向から新
たな切断方向へと徐々に、基本的にその値
【数１６】 を変えることなく、回転する。即ち、このベクトルが新
たな切断方向とで成す角度α（ｘ）は新たな切断の長さ
ｘが増すのに伴って減少する。これにより、ワイヤ案内
軌道ＴＤが点Ａ’、Ｂ’、Ｃ’…等に追従する。確認さ
れたように、ベクトル角度α（ｘ）は新たな切断直線の
位置を基準に指数的に、それもしかも次式に従って、減
少する。 α（ｘ）＝α0 ・ｅｘｐ（−ｘ／ｘ0 ） （３） ここにｘ0 は輪郭誤差ベクトルの回転の『半値区間』、
即ち輪郭誤差ベクトルが半分の方向変化を実行する区間
である。この『半値区間』は機械の固定パラメータに実
質的に依存している。角度α（ｘ）が指数的に減少する
事実は、切断ワイヤの湾曲部によって生じる摩擦がベク
トル方向の変化速度に比例していることを確認する。
【００３５】パラメータｘ0 は、前記定数ａ、ｂ、ｃ、
ｄと同様に実験で予め算定し、又は機械の固定パラメー
タから計算で求めて、装置の記憶装置５０に入力するこ
とができる。更に、α0 が大きいとき、即ち被切断輪郭
の方向変化が大きいとき、ｘ0 の値は、特にワイヤの湾
曲が切断方向の変化に抵抗する事実の結果として、α0
に対する一定の依存性を示す。この依存性はやはり予め
求めて、装置のソフトウェアに入力することができる。
【００３６】導関数 ｄα／ｄｘ＝−α0 ／ｘ0 ・ｅｘｐ（−ｘ／ｘ0 ） （４） から、図３ａに示すように被切断軌道要素を長さδｘの
線分に分割するとき各線分についてのベクトルの方向変
化を次式に従って計算することができることを認めるこ
とができる。 δα（ｘ）＝−α（ｘ）／ｘ0 ・δｘ （５）
【００３７】式（５）によって各路程部分δｘについて
ベクトルの方向変化又は『回転』が算出される。このア
ルゴリズムは、ｘ点における輪郭曲線の瞬時曲率ｌ／ｒ
0 （ｘ）を考慮することによって、各輪郭曲線ＵＫに容
易に一般化することができる。この場合α（ｘ）はｘ点
のベクトルと、図３ｂに示すようにｘ点の接線によって
与えられた切断方向との間の角度である。角度変化δα
（ｘ）を計算するために、区間δｘにわたる接線の回転
を描く新たな項、つまりδｘ／ｒ0 （ｘ）が加わる。こ
うして式（５）の一般式は次式となる。 δα（ｘ）＝（±ｌ／ｒ0 （ｘ）−α（ｘ）／ｘ0 ）・δｘ （６） ここに『＋』記号は輪郭曲線が輪郭誤差の瞬時方向から
離れるときであり、『−』記号はその逆の場合である。
【００３８】個々の定数ｒ0 、ｘ0 についての式（６）
の積分は、実際の輪郭曲線において事実上常にそうであ
るように輪郭曲線が円弧の系列（直線が半径ｒ0 ＝∞の
円弧）である場合について式（３）の一般化された態様
を提供する。
【数１７】 ここにα0 は新しい軌道要素（円弧）の始点における新
しい切断方向の接線と算出された輪郭誤差補正ベクトル
【数１】との間の角度、
【数５】は円弧が十分に長いときにｘ》ｘ0 について達
成される漸近角度αである。この定常的事例ではδα＝
０であり、式（６）から次式が帰結する。
【数１８】 この式はパラメータｘ0 を算定するのにきわめて有益で
ある。
【００３９】輪郭誤差補正ベクトル
【数１】の値
【数１９】 は、先に述べたように、輪郭曲線の幾何学に基本的に左
右されない。しかし切断方向の変化が大きい場合、つま
りα0 ＞９０°のとき、小さな補正が必要である。とい
うのも、こうした事情の場合最後の切断方向に沿った輪
郭誤差補正ベクトルδＳB の方向変化の成分は負でさえ
あるからである。ワイヤが過度に深く工作物内を放電加
工するのを防止するために、次式に従って値
【数１９】を瞬時低減する必要がある。
【数２０】 ここにＳ0 は切断方向変化前の輪郭誤差補正ベクトル値
を表す。パラメータｆ、ｇはなかんづく切断方向変化、
切断速度に依存し、場合によっては放電パラメータ及び
使用材料にも依存している。
【００４０】式（９）が表す輪郭誤差値の振動は方向変
化が大きい場合にのみ認められ（又は測定可能であ
り）、半値区間ｘ0 の内部で指数的に減少する。
【００４１】第２の例として図４は−輪郭曲線ＵＫによ
って表される−被切断輪郭への前記アルゴリズムの適用
を示す。輪郭曲線ＵＫ上のコーナ点は離散地点を示し、
これらの地点の直角座標はｘG 、ｙG で表すものとす
る。丸点は補正されたワイヤ案内軌道ＴＤに沿った離散
値を示し、ワイヤ案内ヘッド若しくはワイヤ案内ヘッド
用目標座標ｘS 、ｙS に相当する。座標軸上に記載され
た数字はμｍ単位の寸法である。図示事例では輪郭誤差
補正ベクトル及び実際の輪郭誤差Ｓの値が具体的には４
００μｍに等しい。
【００４２】本発明による方法若しくは本発明によるワ
イヤ放電加工機は、特に円錐形切断の場合でも、事実上
任意の輪郭に応用することができる。円錐曲線切断の場
合、切断ワイヤ１は、工作物５内を延びる垂線に対する
その傾きを補足して、輪郭誤差に基づいて大抵は切断方
向に傾く。こうして、工作物５の上方及び下方で切断ワ
イヤ１はそれぞれワイヤ案内直線ＦＦに対して特定の傾
き角にある。これら両方の傾き角は工作物の上方及び下
方での輪郭誤差値と相関しており、実質的に切断速度及
び加工液圧力に比例している。従って、工作物５の下方
及び上方でこれらの傾き角若しくは輪郭誤差は第１近似
において大きさが等しいが、両方の案内ヘッド７、８相
互の相対速度が大きいとき互いに１５％まで相違するこ
とがある。これらの相対速度を考慮してこの相違は第２
近似で補正することができる。
【００４３】つまり輪郭曲線ＵＫの各座標対ｘG 、ｙG
について前記方法でもって下部案内ヘッド８の位置用の
適宜な目標座標対ｘS 、ｙS 及び（又は）上部案内ヘッ
ド７用の適宜な座標対を計算することができる。この計
算に応じて、その都度の瞬時放電パラメータｉ（ｔ）、
ｕ（ｔ）、ｐ（ｔ）を考慮して機械の調整装置を制御す
ることができ、いずれかのワイヤ位置センサの測定値に
頼る必要はない。
【００４４】更に、この方法の質は、前記パラメータ
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘ0 を機械パラメータ（ワイヤ直径、
工作物の高さ、…）の関数として算定する際のデータベ
ースの完全さに基づいている。高級高自動化放電加工機
は、或る方法に伴う事実上すべての欠点を他の方法によ
って克服することができるように、さまざまな方法、特
にセンサ支援及び『ソフトウェア支援』方法を知的に組
合せることができる。さまざまな方法はそれ自体独立し
た解決策ではあるが、それらを組合せることで、それら
を適用するにあたっての実際的制限をすべて解消するこ
とができる。
【００４５】つまり第１装置は、好ましくは、輪郭誤差
を求めるための他の装置、特に単数又は複数のワイヤ位
置センサの信号にその運転が依拠している第２装置をな
お含むワイヤ放電加工機に組み込んでおくことができ
る。こうして、適切な選択によって、最高の安全性と最
高の加工速度とを考慮して工作物５の加工を最適化する
ことが可能となる。更に、切断困難な輪郭曲線ＵＫを有
する複雑な幾何学も、操作員の介入を必要とすることな
く最大の信頼性と精度で自動的に切断することができ
る。
【００４６】きわめて困難な放電加工条件、例えば被放
電輪郭の内部の２０°以下の鋭角が現れるとき、適用す
る方法にかかわりなく付加的に切断速度を短時間低減す
ることができる。両方の場合、輪郭誤差補正ベクトル若
しくはその値は直ちに適合される。
【００４７】以下、図５に基づいて、輪郭誤差を求める
ための２つの装置を適宜に組合せた１実施例を、その都
度利用すべき装置を知的に選択するための措置と合わせ
て説明する。この選択は操作員の協力又は介入なしでも
行うことができ、利点として、操作員の特殊なノウハウ
が要求されることもない。操作員は実質的に最終幾何学
と希望する精度及び粗さを確定しなければならないだけ
である。この措置は図５に符号１１０が付けられてい
る。追及する最終幾何学を希望する形状で得る確実さ
は、本方法によって２つの独立した制御部材２０、３０
に基づいて、つまり輪郭誤差補正ベクトル
【数１】若しくは
【数７】の計算と測定とに基づいて、通常の加工に比べ
て著しく高まる。
【００４８】数値制御装置４０は輪郭曲線を軌道要素
（大抵は円弧）に分解し、データバンク５０を頼りに所
要のすべてのパラメータを用意する。特別困難な作業条
件が現れるとき、例えば全補正システムを変更する必要
もなしに、数値制御装置は幾何学に依存して目標速度の
適合を開始することができる。補正システムは新たな輪
郭誤差補正ベクトルを適切に計算し又は測定する。案内
ヘッドの補正された最終幾何学ＴＤは補間回路７０によ
って計算される。
【００４９】動作信頼性及び精度の向上はワイヤ位置セ
ンサ３０の導入によって達成することができる。この場
合、輪郭誤差を補正するには、それ自体２つの類似した
輪郭誤差補正ベクトル
【数１】 、
【数７】を提供する２つの方法若しくは装置２０、３０
が利用可能である。
【００５０】第１装置２０は時間に依存した放電パラメ
ータｉ（ｔ）、ｕ（ｔ）、ｐ（ｔ）を受信し、上記式に
従ってアルゴリズムによって輪郭誤差補正ベクトル
【数１】の値及び方向を求める演算手段を含む。輪郭誤
差補正ベクトルのこの値は、スイッチ記号で表された選
択装置６０の信号入力端に達する。選択装置６０の付属
の出力端から補正値が補間回路７０の入力端に送られ、
そこで被切断輪郭曲線の座標値ｘG 、ｙG と結び付けら
れて、案内ヘッド用の補正された目標座標ｘS 、ｙS が
得られる。
【００５１】図５に示す実施態様では、図１に符号１３
で略示した少なくとも１つのワイヤ位置センサの少なく
とも１つのセンサ信号Ｓd を受信する第２装置３０が第
１装置２０の横に設けられている。ワイヤ位置センサ１
３として、例えば、欧州公開特許公報第３１２０５６号
に開示された装置を使用することができる。第２装置３
０は単数又は複数のセンサ信号Ｓd から切断ワイヤ１の
撓みを求め、そこからやはり輪郭誤差補正ベクトル
【数７】の適宜な値を導き出す。第２装置３０から提供
される輪郭誤差補正ベクトル
【数７】は選択的に、又は第１装置２０から提供される
輪郭誤差補正ベクトル
【数１】と一緒に、選択装置６０を介して補間回路７０
に送ることができ、そこで、先に第１装置２０に関連し
て述べたのと同様に処理される。値
【数７】、
【数１】が一緒に補間回路７０に送られる場合、補間回
路は例えば平均化又は類似の方法によって平均化補正値
を導き出すことができる。
【００５２】補正されたワイヤ案内軌道ＴＤを最終的に
確定するための考えられる措置は以下のとおりである。 ＊ 測定条件が最適で、測定精度が十分であるとの仮定
のもと、ワイヤ位置センサ３０による測定から得られる
輪郭誤差補正ベクトル
【数７】で軌道が補正される。 ＊ 同時に、第１装置２０が瞬時値ｉ（ｔ）、ｕ
（ｔ）、ｐ（ｔ）を頼りに輪郭誤差補正ベクトル
【数１】を計算する。 ＊ ２つの信号ΔＳ＝ＳG −ＳB の差が特定値を超える
とき、切断速度が低減される。 ＊ 第２装置３０が、例えば特定の時間にわたって分散
を計算して、センサ信号の変動を監視する。この分散が
特定値を超え又は０に等しいとき、即ちワイヤ位置セン
サが作動停止のとき、制御装置３０がこの誤りのある状
況を選択装置６０に信号で知らせる。そうすると選択装
置は特定のアルゴリズムで信号ＳB の使用に移行する。
【００５３】この措置の選択案として、特定の加工の場
合、輪郭誤差補正ベクトル
【数１】を主信号として使用し、
【数７】を付加的センサとして利用してワイヤの振動を
監視するのが有利である。
【００５４】実質的にセンサに依存しない第１装置２０
による第１輪郭誤差検出若しくは輪郭誤差補正か、又は
センサで支援された第２装置３０による第２輪郭誤差検
出若しくは輪郭誤差補正か、又はこれら両方の補正の組
合せかのいずれの種類の輪郭誤差検出若しくは輪郭誤差
補正が最も有意義であるのかを、選択装置６０は実時間
で決定しなければならない。この決定は、複数の判定基
準、特にワイヤ位置センサ１３若しくは第２装置３０の
信号安定性、プロセス安定性及び輪郭幾何学、に基づい
て下されねばならない。
【００５５】少なくとも１つのセンサ信号Ｓd に不安定
が発生した場合にそれを確認するために、この信号が持
続的に監視される。センサ信号Ｓd が下記判定基準の少
なくとも１つを満たすとき、選択装置６０は第１装置２
０から提供される輪郭誤差補正ベクトル
【数１】を選択する。 １．センサ信号Ｓd の絶対値が所定の限界値を超え若し
くは下まわる。 ２．センサ信号Ｓd の振動、即ち切断ワイヤ１の振動が
所定の限界振幅を超え若しくは下まわる。これは、例え
ば、センサ信号Ｓd の標準偏差又は分散によって算定す
ることができる。 ３．単位時間当たりのセンサ信号Ｓd の変化が所定の限
界値を超える。第１、第３判定基準の充足はワイヤ位置
センサ１３の望ましくない挙動を示唆することがあり、
第１装置２０が穴埋めをしなければならない。しかしワ
イヤ位置センサ１３が最初から応答しないこともある。
こうした場合に対処するために、第１装置２０はなお第
４判定基準に基づいて選択される。 ４．放電加工開始前の試験段階において加工液圧力を
（例えば０から１８ｂａｒへと）高めることによってセ
ンサ信号Ｓd の変動が求められる。
【００５６】圧力上昇時にワイヤ位置センサ１３の信号
変動は、例えば、ワイヤ放電加工機が事前に誤操作（衝
突）されて、センサの破損を帰結することによって発生
する。
【００５７】装置２０、３０の機能は、選択装置６０及
び補間回路７０の機能も、少なくとも一部は、１つの共
通する計算機又は別々のプロセッサによって満たすこと
ができる。
【００５８】以上述べた配置によって、工作物の加工中
に輪郭誤差検出方式を変更し、従って輪郭誤差補正も変
更する可能性がある。或る装置２０、３０から他の装置
（例えば第２装置３０から第１装置２０又はその逆）へ
の変更は、各切断の所定の輪郭公差内で移行することに
よって行われる。
【００５９】さまざまな輪郭誤差検出方式の間で変更し
てワイヤ放電加工機を運転することのできる２つの実施
例を以下に説明する。
【００６０】実施例１：ソフトウェア支援補正 選択装置６０が計算した輪郭誤差補正ベクトルＳB を補
間回路７０に送る。ワイヤ位置センサ若しくは第２装置
３０がワイヤ運動の監視に利用される。 ＊ ワイヤの振動（センサ信号Ｓd の標準偏差）が特定
値を超える場合、又は ＊ ２つの信号の差
【数２１】 が特定値を超える場合、上記判定基準が満たされるま
で、切断速度が低減される。
【００６１】実施例２：センサ支援補正 ワイヤ位置センサによる測定から得られる輪郭誤差補正
ベクトル
【数７】が主信号として利用されて、選択装置６０によ
って補間回路に転送される。 ＊ ワイヤの振動（センサ信号Ｓd の標準偏差）が特定
値を超える場合、又は ＊ ２つの信号の差
【数２１】が特定値を超える場合、この間違いのある状
況を制御装置５０が選択装置６０に信号で知らせ、する
と選択装置は算出した輪郭誤差補正ベクトル
【数１】を使用する特定のアルゴリズムを選択して適用
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤ放電加工機の構造の概略図である。
【図２】加工中の工作物及び切断ワイヤの斜視図であ
る。
【図３】エッジを切断するときの輪郭誤差ベクトルの変
化を示す模式図である。
【図３ａ】被切断輪郭曲線を軌道要素と線分とに分割し
た概略図である。
【図３ｂ】被切断輪郭曲線の接線と輪郭誤差ベクトルと
を示す模式図である。
【図４】被切断輪郭曲線に対するワイヤ案内軌道の代表
的勾配を１例に基づいて示す模式図である。
【図５】本発明の１実施態様によるワイヤ放電加工機に
おいて輪郭誤差を補正する制御装置のブロック線図であ
る。
【符号の説明】
１ 切断ワイヤ ２ 上部機械腕 ３、１１ 転向ローラ ４ 給電部 ５ 被切断工作物 ６ 上部ワイヤガイド ８ 案内ヘッド ９ 下部ワイヤガイド １０ 下部給電部 １２ 下部機械腕

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ） ２つの案内ヘッド（７、８）の間
    で案内されて放電電極として働く切断ワイヤ（１）と、 ｂ） 輪郭が工作物（５）に切断されるように、１つの
    ワイヤ案内軌道（ＴＤ）に沿う案内ヘッド（７、８）又
    は工作物（５）の運動を実行する調整装置（９０）と、 ｃ） 少なくとも１つの輪郭曲線（ＵＫ）によって表さ
    れる被切断輪郭に関して現在のワイヤ案内軌道（ＴＤ）
    を補正することによって、切断ワイヤ（１）の撓みによ
    って発生する実際の輪郭誤差（Ｓ）を補償するように設
    計された第１装置（２０）とを有するワイヤ放電加工機
    であって、 ｄ） 前記第１装置（２０）が、現在のワイヤ案内軌道
    （ＴＤ）を補正するために、値と方向を有する輪郭誤差
    補正ベクトル を算出するように設計されており、これによって算出さ
    れた輪郭誤差補正ベクトル が現在のワイヤ案内軌道（ＴＤ）にベクトル的に加えら
    れ、 その際、前記第１装置が、 d1）放電の基礎とされた瞬時放電パラメータであって動
    作電流と、放電電圧と、放電圧力と、加工液圧力と、ワ
    イヤ直径と、ワイヤのタイプと、工作物の高さ又は材料
    のタイプとからなる瞬時放電パラメータから輪郭誤差補
    正ベクトルの値（｜ＳB（ｔ）｜）を算出し、 d2）前記瞬時放電パラメータ又は被切断輪郭の幾何図形
    的配列から輪郭誤差補正ベクトルの方向を算出すること
    を特徴とする、ワイヤ放電加工機。
  2. 【請求項２】 算出した輪郭誤差補正ベクトル の値 又は方向（α（ｘ））の算出が、放電電流（ｉ
    （ｔ））、放電電圧（ｕ（ｔ））又は加工液圧力（ｐ
    （ｔ））の放電パラメータから行われることを特徴とす
    る、請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
  3. 【請求項３】 前記第１装置（２０）が、算出した輪郭
    誤差補正ベクトル の値 を、瞬時動作電流（ｉ（ｔ））、瞬時放電電圧（ｕ
    （ｔ））及び瞬時加工液圧力（ｐ（ｔ））から簡略式 に従って算出するように設計されており、ここでａ、
    ｂ、ｃ及びｄは、ワイヤ放電加工機及び工作物（５）の
    固定パラメータから実験又は計算で予め決定可能な因
    数、特に定因数であることを特徴とする、請求項１又は
    ２に記載のワイヤ放電加工機。
  4. 【請求項４】 前記第１装置（２０）が、輪郭曲線（Ｕ
    Ｋ）の軌道要素を複数の線分に分割し、かつ、長さδｘ
    の連続する線分の新しい各線分のために角度δα（ｘ）
    を式 δα（ｘ）＝±ｌ／ｒ0 −α（ｘ）／ｘ0 ・δｘ に従って算出するように設計されており、ここで、ｘは
    切断されるべき次の部分の真っ直ぐに測った長さであ
    り、α（ｘ）は算出されるべき輪郭誤差補正ベクトル と輪郭曲線（ＵＫ）の点ｘにおける接線との間の角度で
    あり、ｘ0 はワイヤ放電加工機の固定パラメータから実
    験又は計算で予め決定可能なパラメータであり、ｌ／ｒ
    0 は輪郭曲線の曲率であり、ｒ0およびｘ0 が先の軌道
    要素から現在の軌道要素への移行に基づいて算出される
    ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載
    のワイヤ放電加工機。
  5. 【請求項５】 前記輪郭曲線（ＵＫ）が一連の円弧であ
    るとき、前記第１装置（２０）が、算出した輪郭誤差補
    正ベクトル と輪郭曲線（ＵＫ）の点ｘにおける接線との間の角度
    （α（ｘ））を、式 に従って近似的に算出するように設計されており、ここ
    でα0 は輪郭誤差補正ベクトル と新しい切断方向の接線との間の角度であり、 はｘ》ｘ0で達する漸近角度であることを特徴とする、
    請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工
    機。
  6. 【請求項６】 前記第１装置（２０）が、前記パラメー
    タｘ0 を式 から決定するように設計されていることを特徴とする、
    請求項５に記載のワイヤ放電加工機。
  7. 【請求項７】 ａ） 実際の輪郭誤差（Ｓ）の測定から
    輪郭誤差補正ベクトル を決定する第２装置（３０）と、 ｂ） １つの装置（２０；３０）の輪郭誤差補正ベクト
    ル 又は複数の装置（２０、３０）の輪郭誤差補正ベクトル
    の組合せを選択する選択装置（６０）とを備えることを
    特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイ
    ヤ放電加工機。
  8. 【請求項８】 前記第２装置（３０）が、案内ヘッド
    （７、８）に対する切断ワイヤ（１）の相対位置を決定
    し、かつ、少なくとも１つの相応するセンサ信号（Ｓ
    d ）を発生する検出装置（１３；３０）を有することを
    特徴とする、請求項７に記載のワイヤ放電加工機。
  9. 【請求項９】 ａ） 前記選択装置（６０）が、選択し
    た輪郭誤差補正ベクトル を補間回路（７０）に供給し、 ｂ） この補間回路（７０）が、前記輪郭誤差補正ベク
    トル 又は輪郭曲線（ＵＫ）の幾何図形的配列によって、補正
    されたワイヤ案内軌道を決定することを特徴とする、請
    求項７又は８に記載のワイヤ放電加工機。
  10. 【請求項１０】 厳しい作業条件が発生するとき、切断
    速度を低減する数値制御装置（４０）を備えることを特
    徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のワイヤ
    放電加工機。
  11. 【請求項１１】 前記第１又は第２装置（２０、３
    ０）、前記選択装置（６０）又は前記補間回路（７０）
    が、単数又は複数のコンピュータ装置において相応のコ
    ンピュータプログラムの実行によって実現されているこ
    とを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１項に記載
    のワイヤ放電加工機。
  12. 【請求項１２】 前記センサ信号（Ｓd ）がある判定基
    準を満たとすぐ、特に前記センサ信号（Ｓd ）の振動又
    は分散若しくは標準偏差の、単位時間当たり変化又は絶
    対値の予め定めた限界値に達するとすぐ、前記選択装置
    （６０）が前記第１装置（２０）によって発生される輪
    郭誤差（Ｓd ）を切り替えるように、前記選択装置（６
    ０）が前記第２装置（３０）に接続されていることを特
    徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のワイ
    ヤ放電加工機。
  13. 【請求項１３】 ワイヤ放電加工機の案内ヘッド（７、
    ８）又は工作物（５）を、１つのワイヤ案内軌道（Ｔ
    Ｄ）に沿って移動させるものにおいて、 ａ） 前記案内ヘッドの間を延びる切断ワイヤ（１）に
    よって輪郭が工作物（５）に切断され、 ｂ） 現在のワイヤ案内軌道（ＴＤ）が少なくとも１つ
    の輪郭曲線（ＵＫ）によって表される被切断輪郭に関し
    て補正される仕方で、切断ワイヤ（１）の撓みによって
    発生する実際の輪郭誤差（Ｓ）が補償される方法であっ
    て、 ｃ） 現在のワイヤ案内軌道（ＴＤ）を補正するため
    に、値と方向を有する輪郭誤差補正ベクトル が算出され、これによって算出された輪郭誤差補正ベク
    トル が現在のワイヤ案内軌道（ＴＤ）にベクトル的に加えら
    れ、 ｃ1） 輪郭誤差補正ベクトルの値 が放電の基礎とされた瞬時放電パラメータであって動作
    電流と、放電電圧と、放電圧力と、加工液圧力と、ワイ
    ヤ直径と、ワイヤのタイプと、工作物の高さ又は材料の
    タイプとからなる瞬時放電パラメータから算出され、 ｃ２） 輪郭誤差補正ベクトルの方向が前記瞬時放電パ
    ラメータ又は被切断輪郭の幾何図形的配列から算出され
    ることを特徴とする、運転方法。
  14. 【請求項１４】 算出した輪郭誤差補正ベクトル の値 又は方向（α（ｘ））が放電電流（ｉ（ｔ））、放電電
    圧（ｕ（ｔ））又は加工液圧力（ｐ（ｔ））の放電パラ
    メータから、算出されることを特徴とする、請求項１３
    に記載の運転方法。
  15. 【請求項１５】 算出した輪郭誤差補正ベクトル の値 が瞬時動作電流（ｉ（ｔ））、瞬時放電電圧（ｕ
    （ｔ））及び瞬時加工液圧力（ｐ（ｔ））から、簡略式 に従って算出され、ここでａ、ｂ、ｃ及びｄは、ワイヤ
    放電加工機及び工作物（５）の固定パラメータから実験
    又は計算で予め決定可能な因数、特に定因数であること
    を特徴とする、請求項１３又は１４に記載の運転方法。
  16. 【請求項１６】 輪郭曲線（ＵＫ）の軌道要素が線分に
    分割され、長さδｘの連続する線分の新しい各線分ごと
    に角度δα（ｘ）が式 δα（ｘ）＝±ｌ／ｒ0 −α（ｘ）／ｘ0 ・δｘ に従って算出され、ここでｘは切断されるべき次の部分
    の長さであり、α（ｘ）は算出されるべき輪郭誤差補正
    ベクトル と輪郭曲線（ＵＫ）の点ｘにおける接線との間の角度で
    あり、ｘ0 はワイヤ放電加工機の固定パラメータから実
    験又は計算で予め決定可能なパラメータであり、ｌ／ｒ
    0 は輪郭曲線の曲率であり、ｒ0及びｘ0が先の軌道要素
    から現在の軌道要素への移行に基づいて算出されること
    を特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載
    の運転方法。
  17. 【請求項１７】 輪郭曲線（ＵＫ）が一連の円弧である
    とき、算出した輪郭誤差補正ベクトル と輪郭曲線（ＵＫ）の点ｘにおける接線との間の角度
    （α（ｘ））が式 に従って近似的に算出され、ここでα0 は輪郭誤差補正
    ベクトル と新しい切断方向の接線との間の角度であり、 はｘ》ｘ0で達する漸近角度であることを特徴とする、
    請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の運転方法。
  18. 【請求項１８】 パラメータｘ0 が式 から決定されることを特徴とする、請求項１７に記載の
    運転方法。
  19. 【請求項１９】 ａ） 輪郭誤差補正ベクトル が実際の輪郭誤差（Ｓ）の測定によって決定され、 ｂ） 輪郭誤差補正ベクトル が、又は複数の輪郭誤差補正ベクトル の組合せが選択されることを特徴とする、請求項１３〜
    １８のいずれか１項に記載の運転方法。
  20. 【請求項２０】 案内ヘッド（７、８）に対する切断ワ
    イヤ（１）の相対位置が測定によって決定され、少なく
    とも１つの相応のセンサ信号（Ｓd ）が発生されること
    を特徴とする、請求項１９に記載の運転方法。
  21. 【請求項２１】 補正されたワイヤ案内軌道が選択され
    た輪郭誤差補正ベクトル 又は輪郭誤差補正ベクトル の選択された組合せ、又は輪郭曲線（ＵＫ）の幾何図形
    的配列によって決定されることを特徴とする、請求項１
    ９又は２０に記載の運転方法。
  22. 【請求項２２】 厳しい作業条件が発生するとき、切断
    速度が低減されることを特徴とする、請求項１３〜２１
    のいずれか１項に記載の運転方法。
  23. 【請求項２３】 センサ信号（Ｓd ）がある判定基準を
    満たすとき、特にセンサ信号（Ｓd ）の振動又は分散若
    しくは標準偏差の、単位時間当たり変化又は絶対量の予
    め決定された限界値に達するとき、算出された輪郭誤差
    補正ベクトル が選択されることを特徴とする、請求項２０〜２２のい
    ずれか１項に記載の運転方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103009267A (zh) * 2011-09-23 2013-04-03 上海狮迈科技有限公司 一种高压水射流切割时准确获取后拖量信息的方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19614200C2 (de) * 1996-04-10 2000-03-02 Agie Sa Verfahren zum Bewegen wenigstens eines Führungskopfes einer Drahterosionsmaschine, sowie Drahterosionsmaschine mit einer Stelleinrichtung zum Durchführen von Bewegungen wenigstens eines Führungskopfes
DE19614133A1 (de) * 1996-04-10 1997-10-16 Agie Ag Ind Elektronik Verfahren zum elektroerosiven Schneiden, sowie hierfür geeignete Vorrichtung
US6741449B1 (en) * 1999-08-18 2004-05-25 Bridgewave Communications, Inc. Direct digitally tunable microwave oscillators and filters
US6675061B2 (en) 2001-02-26 2004-01-06 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
US6934601B2 (en) * 1999-09-20 2005-08-23 Hitachi, Ltd. Numerically controlled curved surface machining unit
JP3610485B2 (ja) 1999-09-20 2005-01-12 株式会社日立製作所 数値制御曲面加工装置
DE60123379T2 (de) * 2001-02-26 2007-01-11 Hitachi, Ltd. Numerisch gesteuerte Bearbeitungseinheit für gekrümmte Flächen
DE10255033A1 (de) * 2002-11-19 2004-06-09 Stama Maschinenfabrik Gmbh Werkzeugmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen
DE10322340B4 (de) * 2003-05-17 2006-09-14 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Fräsen von Freiformflächen
JP4559526B2 (ja) * 2008-06-10 2010-10-06 ファナック株式会社 ワイヤカット放電加工機の制御装置およびワイヤカット放電加工機の加工経路作成装置
US8829383B2 (en) * 2008-07-03 2014-09-09 Mitsubishi Electric Corporation Wire electric discharge machine and wire electric discharge machining method
TWI414378B (zh) * 2008-09-05 2013-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 圓角分段切割系統及方法
CN101881954B (zh) * 2009-05-06 2013-07-10 陈学恭 一种设定替代曲线的新数控插补方法
US9168603B2 (en) * 2009-07-07 2015-10-27 Mitsubishi Electric Corporation Wire electric discharge machining apparatus
EP2402125A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-04 Siemens Aktiengesellschaft Method of producing test components by a hot wire cutter
US9690282B2 (en) 2011-02-28 2017-06-27 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
US8489224B2 (en) * 2011-02-28 2013-07-16 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
EP2502696B1 (de) 2011-03-22 2014-02-12 Agie Charmilles SA Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Datenübertragung
CN102147600B (zh) * 2011-04-30 2012-09-19 上海交通大学 实时生成曲率连续路径的数控插补系统
CN104039491B (zh) 2012-01-11 2015-11-25 三菱电机株式会社 线电极放电加工装置
JP5689431B2 (ja) * 2012-03-12 2015-03-25 ファナック株式会社 プログラム指令によって加工経路の補正を行うワイヤ放電加工機の制御装置
JP5657715B2 (ja) * 2013-01-11 2015-01-21 ファナック株式会社 ワイヤ電極位置補正機能を有するワイヤ放電加工機
EP3602355A1 (en) 2017-03-20 2020-02-05 Solidcam Ltd. Computerized system and method for generating a chatter free milling cnc program for machining a workpiece
CN110825029B (zh) * 2019-10-28 2020-10-16 清华大学 自适应加工机构位姿误差的补偿方法及系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH591919A5 (ja) * 1974-11-25 1977-10-14 Agie Ag Ind Elektronik
CH605017A5 (ja) * 1976-11-19 1978-09-29 Charmilles Sa Ateliers
DE2826489A1 (de) * 1977-09-07 1979-03-08 Elmapa Nv Verfahren und vorrichtung zum verhindern von fehlern, die beim elektroerosiven oder elektrochemischen schneiden eines werkstueckes durch das nachschleppen einer drahtfoermigen elektrode entstehen
CH625447A5 (ja) * 1978-03-06 1981-09-30 Agie Ag Ind Elektronik
JPS57114331A (en) * 1980-12-30 1982-07-16 Fanuc Ltd Shape correcting method in wire-cut electric discharge machining
JPS57114330A (en) * 1980-12-30 1982-07-16 Fanuc Ltd Control of wire-cut electric discharge processor
DK148312C (da) * 1981-09-11 1985-12-02 Christian Overland Hul kirurgisk engangsnaal, fortrinsvis af redon-typen
JPS58120428A (ja) * 1981-12-30 1983-07-18 Fanuc Ltd ワイヤカツト放電加工機の制御法
CH657553A5 (en) * 1984-07-17 1986-09-15 Charmilles Technologies Method and device for determining the deflection of an electrical-discharge cutting wire
JPS61219529A (ja) * 1985-03-27 1986-09-29 Fanuc Ltd ワイヤ放電加工の形状制御方式
CH665374A5 (fr) * 1985-03-28 1988-05-13 Charmilles Technologies Procede et dispositif pour la determination de la fleche d'un fil a decouper par electroerosion.
WO1989003270A1 (en) * 1987-10-13 1989-04-20 Ag Für Industrielle Elektronik (Agie) Spark erosion machine
JP2722867B2 (ja) * 1991-07-01 1998-03-09 三菱電機株式会社 ワイヤ放電加工装置
DE4310126A1 (de) * 1993-03-29 1994-10-06 Ibh Bernhard Hilpert Ingenieur Verfahren und Vorrichtung zur numerischen Bahnsteuerung von Werkzeugmaschinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103009267A (zh) * 2011-09-23 2013-04-03 上海狮迈科技有限公司 一种高压水射流切割时准确获取后拖量信息的方法
CN103009267B (zh) * 2011-09-23 2015-08-05 上海狮迈科技有限公司 一种高压水射流切割时准确获取后拖量信息的方法

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