JP4143384B2 - 放電加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされた所定の軌跡に沿って所定の送り速度で相対移動させるワイヤカット放電加工方法に関する。特に、セカンドカットにおけるコーナにおいて送り速度を変更制御するようにしたワイヤカット放電加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤカット放電加工は、被加工物を挟んで上下に設けられたワイヤガイド間に張架されたφ０．３ｍｍ以下のワイヤ電極によって所定の加工間隙を隔ててワイヤ電極に対向配置された被加工物を加工間隙に連続的に発生する火花放電によって所望の形状に切断加工する放電加工方法として知られている。
【０００３】
所望の形状に被加工物が切断されるようにするためには、所定の軌跡に沿ってワイヤ電極と被加工物とを相対移動させる必要がある。汎用のワイヤカット放電加工装置の多くはコンピュータ数値制御装置を具備しているので、予め所望の加工形状に基づいて作成された加工プログラムでプログラムされた所定の軌跡に沿ってワイヤ電極と被加工物とを相対移動させることができる。加工プログラムの多くはＮＣプログラムの形式で作成されている。ＮＣプログラムの軌跡はその軌跡を構成する直線または円弧のブロックに分割され、それらブロック毎にＮＣコードと移動する方向と移動量または移動する座標位置が与えられる。
【０００４】
ワイヤカット放電加工では、放電エネルギが大きいほど放電によって形成されるクレータが大きくなるため、加工面あらさが粗くなど面質は悪くなる傾向にある。このようなことから、ワイヤカット放電加工では、よりよい加工性能を得るために、加工時間を考慮しつつ、何回かの加工工程に分けて加工されるのがふつうである。
【０００５】
ワイヤカット放電加工においては、最初の加工工程はファーストカット、それ以降の加工工程はセカンドカットと呼ばれている。ファーストカットは、被加工物を所望の形状に切断する加工工程である。セカンドカットは、ファーストカットで得られる加工形状精度を向上させ仕上面あらさを小さくする加工工程である。セカンドカットを何回の加工工程に分けて行うときは、加工の順番からサードカット、フォースカットなどと呼ばれることがあるが、以下はセカンドカットと総称する。
【０００６】
セカンドカットにおいて加工形状精度を向上させるためには、ファーストカットほどではないものの加工形状誤差を修正できる量だけ材料を除去できる放電エネルギが必要である。しかし、所望の仕上面あらさは小さければ小さいほど放電エネルギは小さくしなければならない。そのため、セカンドカットは、加工形状誤差を修正することに重点をおいた加工と所望の仕上面あらさを得ることに重点をおいた加工とを別々に行なうように、何回かの加工工程に分けられることがある。何回のカットを行なうかは、一般に、推定される加工時間を考慮しつつ所望の加工面あらさおよび加工形状精度とに基づいて決定される。
【０００７】
ファーストカットとセカンドカットでは、放電エネルギが異なるので、加工間隙の大きさや電気的な加工条件の大きさに違いがあるのも当然であるが、加工方法にも大きな違いが生じる。その主な理由は、ファーストカットでは、まだ加工されていない被加工物を切断加工するのに対して、セカンドカットでは、既にファーストカットで不要な部分が除去されていることにある。具体的には、ファーストカットでは、被加工物に対して進行するワイヤ電極は、ちょうど溝の中にあるように、被加工物の切断面に囲まれている状態にある。一方、セカンドカットでは、加工する被加工物の端面以外は開放されている。この違いによって、ファーストカットとセカンドカットとでは加工環境が大きく異なっている。
【０００８】
ワイヤカット放電加工では、ワイヤ電極が相対移動する方向が変わる、いわゆるコーナでは、ワイヤ電極の相対移動軌跡が直線のときの加工環境と加工液噴流を供給する状態や放電圧力の方向などが様々に変化するので、単に加工形状精度を得にくいだけではなく、そのばらつきも大きくなる。このような理由から、ファーストカットとセカンドカットとでは、その加工工程の目的に合った制御の方法が実施されることが好ましい。
【０００９】
セカンドカットにおけるコーナの制御方法では、例えば、特許文献１および特許文献２に代表的に示された制御方法のように、加工間隙を維持するサーボ方式を採用し、放電エネルギを決定する周知である電気的な加工条件、例えば、ピーク電流値、放電時間、サーボ基準電圧、あるいはサーボゲインなどを変更制御する方法が知られている。この制御方法は、セカンドカット、特に加工形状精度をより正確にしようとする場合は、加工状態に影響しやすいから、制御が難しいばかりでなく、場合によっては制御が不安定になって、かえって望ましい加工形状精度を得ることができない虞れがある。
【００１０】
別の制御方法では、定速送りサーボ方式を採用し、送り速度を変更制御する方法が知られている。より具体的には、特許文献３に示されるように、ワイヤ電極の撓みを修正するように送り速度を変更制御する方法や、特許文献４、特許文献５、特許文献６に示されるように、ワイヤ電極の実際の相対移動軌跡における送り速度を計算してＮＣプログラム軌跡における設定された送り速度を変更制御する方法が知られている。このような制御方法は、安定して目的とする加工形状精度を得ることができる。特に、形状出しを目的とするときは、最終仕上げ形状を得るのではなく、形状を整えることが大事であるので、セカンドカットに有効な制御の方法の１つであると言える。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−１０５８２４号公報
【特許文献２】
特表平１−５０１０５１号公報
【特許文献３】
特開昭５７−１１４３２９号公報（第２頁−第３頁）
【特許文献４】
特公平２−１１３７１号公報（第３頁）
【特許文献５】
特公昭５６−１６００７号公報（第２頁−第９頁）
【特許文献６】
特開昭５７−１９４８２７号公報（第２頁−第４頁）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
セカンドカットは、被加工物の側面を仕上げる加工工程であるから、ファーストカットにおける場合と加工で除去される領域が異なっている。しかも、セカンドカットにおけるコーナでは、加工除去量が一定ではない。したがって、定速送りのサーボ方式で加工をする場合は、そのままの送り速度で加工を続けると、インコーナでは取残しの誤差が大きくなり、アウトコーナでは除去し過ぎてしまう。特に、加工面仕上げの加工工程ではより小さな電気エネルギで加工するため、それ以前の加工工程で残されている誤差を修正することは困難である。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みて、セカンドカットにおいて定速送り方式でコーナを加工する場合、コーナの加工形状精度に優れるワイヤカット放電加工方法を提供することを目的とする。その他の本発明のワイヤカット放電加工方法の利点は、発明の実施の形態で詳述する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイヤカット放電加工方法は、ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされたＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）に沿ってワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に追従せずに設定された送り速度（Ｆ）で相対移動させる定速送りサーボ方式で加工間隙に所定の加工電圧パルスを印加して加工間隙に繰返し放電を発生させ、ＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）がコーナであるときに設定された送り速度（Ｆ）を変更制御するようにしたワイヤカット放電加工方法において、セカンドカットのとき、ＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）をオフセットしたオフセット軌跡（ＰＥ）における加工除去距離（Ｋｎ）が直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）よりも増加または減少し始めるワイヤ電極の位置を第１の変更点（Ｂ地点）、ワイヤ電極が第１の変更点（Ｂ地点）を通過し加工除去距離（Ｋｎ）が変化しなくなるワイヤ電極の位置を第２の変更点（Ｄ地点）、ワイヤ電極が第２の変更点（Ｄ地点）を通過し加工除去距離（Ｋｎ）が減少または増加に転じるワイヤ電極の位置を第３の変更点（Ｅ地点）、ワイヤ電極が第３の変更点（Ｅ地点）を通過し直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）と同じになるワイヤ電極の位置を第４の変更点（Ｆ地点）とそれぞれ定め、第１の変更点（Ｂ地点）から第４の変更点（Ｆ地点）間における所定単位距離（Ｆｎ）毎の加工除去距離（Ｋｎ）を計算して、計算された加工除去距離（Ｋｎ）に対する直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）の比を設定された送り速度（Ｆ）に乗じて適正送り速度（Ｆ０）を求め、第１の変更点（Ｂ地点）と第４の変更点（Ｆ地点）間において所定単位距離（Ｆｎ）毎に適正送り速度（Ｆ０）に変更設定するものである。なお、上記参照符号は、開示された発明を実施の形態に限定するものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、あるインコーナエッジ（内側角隅）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（カット）を行なっており、図１では、ｎ回カットのときの状態を示している。図１において、符号Ｔｎは加工残距離（残り代）、符号Ｔｎ１は前回のカットでの加工残距離、符号Ｈｎはオフセット距離、符号Ｈｎ１は前回のカットでのオフセット距離、符号Ｒｎはワイヤ電極の半径にギャップを加算した円（以下、放電円という）の半径、符号Ｒｎ１は前回のカットにおける放電円の半径、符号Ｋは直線を加工しているときの加工除去距離（取り代）である。また、符号ＰＥは、ワイヤ電極の中心の相対移動軌跡（オフセット軌跡）、ＰＥ１は、前回のカットにおけるワイヤ電極の中心の相対移動軌跡、符号ＰＮは、ＮＣプログラム軌跡である。なお、符号ＷＰは被加工物、符号ＷＧは放電円である。
【００１６】
斜線で示されるエリアは、ｎ回カットで除去される領域である。ワイヤ電極の中心がＡ地点にあるときは、加工除去距離はＫであり、直線を加工しているときは加工除去距離は一定である。ワイヤ電極の中心がＢ地点に到達したときより後は、ワイヤ電極が所定距離進む毎に加工除去距離は徐々に増加する。本発明では、この加工除去距離が直線を加工するときの加工除去距離よりも増加または減少し始めるワイヤ電極の位置を第１の変更点という。インコーナエッジでは、第１の変更点から加工除去距離が増加し始める。加工除去距離が増えるということは、加工除去面積あるいは加工除去量（体積）が増えるということである。
【００１７】
ワイヤ電極の中心がＤ地点に到達するとワイヤ電極の半面が加工除去距離である。ゆえに、放電円ＷＧの半径Ｒｎと加工除去距離が等しい。ワイヤ電極がＮＣプログラム軌跡上のコーナＥ’に対応するＥ地点に到達するまで加工除去距離はＲｎと等しいまま変わらない。本発明では、この加工除去距離が変化しなくなるワイヤ電極の位置を第２の変更点という。
【００１８】
ワイヤ電極がコーナを折り返して進路が変わるときは、加工除去距離が減少し始める。このときのワイヤ電極の中心は、オフセット軌跡ＰＥのＥ地点にある。本発明では、この加工除去距離が減少または増加に転じるワイヤ電極の位置を第３の変更点という。このときの加工除去距離は、図１に示されるように、インコーナエッジでは、第３変更点から加工除去距離が減少に転じる。
【００１９】
そして、ワイヤ電極がＦ地点に到達した後、加工除去距離は、Ａ地点と同じように、直線を加工しているときの加工除去距離と同じになる。本発明では、この直線を加工するときの加工除去距離と同じになるワイヤ電極の位置を第４の変更点という。
【００２０】
ここで、 直線を加工しているときの加工除去距離Ｋは、数１で表わされる。第１の変更点であるＢ地点から第３の変更点であるＥ地点までの距離ＢＥは、ＢＣ＋ＣＥである。図１で理解できるように、ＢＣおよびＣＥは、三角関数を使って数２および数３で表わされる。
【００２１】
【数１】
【００２２】
【００２３】
【数３】
【００２４】
したがって、Ｂ地点以降は、ワイヤ電極の中心の位置から所定距離Ｆｎで進んだときの加工除去距離Ｋｎは、数４の通りに変化する。ただし、数４におけるＪは、数５を満足する値である。第２の変更点であるＤ地点にワイヤ電極が到達したときは、加工除去距離は、放電円ＷＧの半径Ｒｎと等しくなる。
【００２５】
【数４】
【００２６】
【数５】
【００２７】
図１に示されるように、仮に前回カットのオフセット軌跡ＰＥ１の２つの直線ブロックの交点を（０，０）とおく。このとき、仮に、図１の状態を図２の状態に置き換えてみる。図２からわかるように、このときの前回のカットにおける放電円は、数６で表わされる。また、今回のカットにおける放電円ＷＧは、数７で表わされる。ワイヤ電極がＥ地点から折り返すときのａの初期値は、数８で表わされる。また、Ｆ地点でのａの値は、数９で表わされる。また、ワイヤ電極がＥ地点から折り返したときからの直線のオフセット軌跡上のある地点におけるｂの値は、数１０で示される固定の値である。
【００２８】
【数６】
【００２９】
【数７】
【００３０】
【数８】
【００３１】
【数９】
【００３２】
【数１０】
【００３３】
Ｅ地点からＦ地点までのある位置におけるコーナにある前回のカットの放電円と今回のカットにおける放電円ＷＧとの交点は、図２の太線で示される弧の上にある。数６と数７との連立方程式の解で得られる交点のｙ座標の値をｙｎとすると、Ｅ地点からＦ地点までの間の加工除去距離は、数１１で表わされる。
【００３４】
【数１１】
【００３５】
直線を加工しているときの加工除去距離をＫ、各変更点間において変化する加工除去距離をＫｎ、設定された送り速度をＦとすると、加工除去距離Ｋｎに適する送り速度Ｆ０は、数１２で示される。ただし、変更される送り速度は機械設定で設定される最大の送り速度Ｆｍａｘを超えない。
【００３６】
【数１２】
【００３７】
ここで、例えば、被加工物の材質毎に所定送り速度と板厚との関係を示すデータテーブルを記憶させたデータベースが予め作成されている。被加工物の材質と板厚が設定されることにより、直線を加工しているときの好ましい送り速度Ｆが設定される。ｎ回目のカットにおける加工残距離Ｔｎと前回のカットにおける加工残距離Ｔｎ１は、それぞれ各カットにおける加工条件で得ることができる。また、オフセット値Ｈｎとコーナの角度θは設定値あるいはＮＣプログラムから得ることができる。
【００３８】
実施の形態では、予め単位移動距離Ｆｎを設定しておき、単位移動距離毎に加工除去距離を求めて送り速度を変更する。したがって、インコーナエッジで加工除去距離が変化しても、加工除去距離に見合った適する送り速度に円滑に変更制御するから所望の加工形状精度を得ることができる。
【００３９】
図３は、あるアウトコーナエッジ（外側角隅）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図３では、ｎ回カットのときのコーナにおける状態を示している。図１と同じ符号が付されているものは、図１と同じ意味である。
【００４０】
アウトコーナエッジでは、Ａ地点からＢ地点までは単位移動距離当りの加工除去距離に変化はないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に減っていく。第２の変更点であるＤ地点では、加工除去距離がなくなって変化しなくなる。ワイヤ電極がコーナを折り返して第３の変更点であるＥ地点に到達した後、加工除去距離は増加に転じる。そして、第４の変更点であるＦ地点に到達した後は、直線を加工するときの加工除去距離になり、その後は一定である。
【００４１】
いま仮に、前回のカットで形成された輪郭線ＴＮのエッジの頂点Ｍを（０，０）とすると、図３の点線矢印で示されるように、予定の輪郭線ＴＮのエッジの頂点Ｎからオフセット軌跡ＰＥに下ろした垂線との交点からＡ地点に向かって距離Ｌ離れた位置が第１の変更点であるＢ地点である。この距離Ｌは、数１３で表わされる。
【数１３】
【００４２】
第１の変更点であるＢ地点から距離Ｆｎ進んだときの放電円ＷＧは、数１４で表わされる。頂点Ｍを（０，０）としたとき、数１４における放電円の座標のａおよびｂの値は、数１５および数１６に示される式で表わされる。前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１を示す直線は、数１７で表わされる。数１４と数１７の連立方程式により、放電円ＷＧと輪郭線ＴＮ１との交点のｙ座標値ｙｎが求められる。したがって、加工除去距離Ｋｎは、直線を加工するときの加工除去距離Ｋから交点のｙ座標値ｙｎを減算したものであるから、数１８で得られる。
【数１４】
【００４３】
【数１５】
【００４４】
【数１６】
【００４５】
【数１７】
【００４６】
【数１８】
【００４７】
第２の変更点であるＤ地点を通過すると、放電円ＷＧは、一旦外側に抜ける。このときは、加工除去距離は０になる。加工除去距離が０のときは、計算される送り速度が無限大である。したがって、第２の変更点であるＤ地点以降は、予め機械設定によって設定されている最大の送り速度で移動させる。もちろん、ワイヤ電極を折り返す手前で速度をスローダウンさせるような別の送り制御方法を組み合わせて、ワイヤ電極の変向を円滑に行なうようにすることができる。
【００４８】
ワイヤ電極が第３の変更点であるＥ地点に到達すると、放電円ＷＧが切り残されている頂点と接する。予定の輪郭線ＴＮの頂点Ｎを（０，０）としたとき、数１４における放電円の座標のａおよびｂの値は、数１９および数２０に示される式で表わされる。予定の輪郭線ＴＮを示す直線は、数２１で表わされる。数１４と数２１の連立方程式により、放電円ＷＧと輪郭線ＴＮとの交点のｙ座標値ｙｎが求められる。頂点Ｎを（０，０）としたときの放電円ＷＧと輪郭線ＴＮとの交点のｙ座標値から加工除去距離Ｋｎが得られる。
【数１９】
【数２０】
【数２１】
【００４９】
第１の変更点から第４の変更点までの間で変化する加工除去距離に適合する送り速度Ｆ０を数１２で求める。なお、被加工物の材質と板厚に適合し、直線を加工するときの加工除去距離になる送り速度の設定は、インコーナエッジのときと同じである。したがって、アウトコーナエッジで加工除去距離が変化しても、加工除去距離に見合った適する送り速度に変更制御するから所望の加工形状精度を得ることができる。
【００５０】
図４は、あるインコーナＲ（内側円弧）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図４では、ｎ回カットのコーナにおける状態を示している。図１または図３と同じ符号が示されているものは、図１および図３と同じ意味である。
【００５１】
インコーナＲにおけるＡ地点からＢ地点までの加工除去距離は変化しないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に増加する。第１の変更点は、放電円ＷＧが前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１における直線と円弧との接続点に到達したときである。第２の変更点であるＤ地点からは、加工除去距離が一定になる。第２の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５２】
第３の変更点であるＥ地点から加工除去距離が徐々に減少する。第３の変更点は、放電円ＷＧが輪郭線ＴＮ１における円弧と直線との接続点に到達したときである。第４の変更点であるＦ地点からは直線を加工するときの加工除去距離と同じになる。第４の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５３】
インコーナエッジでは、前回のカットで形成された輪郭線にはその放電円の弧の形状が転写されたような輪郭形状の取残しが存在していて、ＮＣプログラム軌跡ＰＮの形状と前回のカットで形成された輪郭線の形状が異なっている。一方、インコーナＲでは、ＮＣプログラム軌跡ＰＮの形状と前回のカットで形成された被加工物の輪郭線ＴＮの形状が相似である。インコーナエッジとインコーナＲとの差異は、この点以外にはないから、第１の変更点から第２の変更点までの加工除去距離および第３の変更点から第４の変更点までの加工除去距離は、加工残距離Ｔｎに放電円ＷＧの直径を加算した距離だけ離れた距離をＰｒとして、数４におけるＲｎ１を（Ｐｒ−Ｔｎ１）に置き換えることによって求めることができる。
【００５４】
図５は、あるアウトコーナＲ（外側円弧）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図５では、ｎ回カットのコーナにおける状態を示している。図１ないし図４と同じ符号が示されているものは、図１ないし図４と同じ意味である。
【００５５】
アウトコーナＲにおけるＡ地点からＢ地点までの加工除去距離は変化しないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に減少する。第１の変更点は、放電円ＷＧが前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１における直線と円弧との接続点に到達したときである。第２の変更点であるＤ地点からは、加工除去距離が一定になる。第２の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５６】
第３の変更点であるＥ地点から加工除去距離が徐々に増加する。第３の変更点は、放電円ＷＧが輪郭線ＴＮ１における円弧と直線との接続点に到達したときである。第４の変更点であるＦ地点からは直線を加工するときの加工除去距離と同じになる。第４の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５７】
このように、アウトコーナＲのときは、加工除去距離がインコーナＲのときと逆に変化する。したがって、加工残距離Ｔｎに放電円ＷＧの直径を加算した距離だけ離れた距離をＰｒとすると、インコーナＲにおける（Ｐｒ−Ｔｎ１）を（Ｐｒ＋Ｔｎ１）に置き換えることで加工除去距離が計算できる。換言すれば、インコーナエッジでの加工除去距離を計算する数４におけるＲｎ１を（Ｐｒ＋Ｔｎ１）に置き換えることによって、アウトコーナＲの加工除去距離を求めることができることができる。
【００５８】
数値制御装置は、コーナの形状が直角を含むインコーナエッジ、アウトコーナエッジ、インコーナＲ、アウトコーナＲであることを、ＮＣプログラムから判断することができる。また、同様に、それぞれのカットにおけるオフセット値と各コーナにおける角度を得ることができる。また、加工条件から直線におけるそれぞれのカットにおける加工残距離を得ることができるから、それぞれのカットにおける加工除去距離を計算することができる。
【００５９】
実施の形態では、直線を加工しているときに計算される加工除去距離になる初期の設定送り速度は、予め作成されている被加工物の材質毎に所定送り速度と板厚との関係を示すデータテーブルから得ている。したがって、被加工物の材質や板厚が異なっていても、同じ計算式によって、加工除去距離の変化に見合った送り速度に変更制御される。
【００６０】
数値制御装置は、加工除去距離が変化する第１の変更点にワイヤ電極が到達したときから単位距離または単位時間進んだ位置毎に、計算される加工除去距離または既に計算されている加工除去距離に基づいて、初期に設定されている送り速度を数１２で得られる加工除去距離に見合った送り速度を求めて、送り速度を変更制御する。なお、機械設定される最高速度に達したときは、それを超える速度には変更されない。
【００６１】
以上に示される実施の形態は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、組合せ、置換え、変更が可能である。例えば、ワイヤ電極が所定単位移動距離進む毎に加工除去面積さらには板厚のデータを用いて加工除去量を計算し、加工面積あるいは加工除去量に基づいて適する送り速度を変更制御するようにすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、本発明のワイヤカット放電加工方法によれば、定速送りのサーボ方式でセカンドカットを行なうときに、コーナにおいて変化する加工除去距離に見合った送り速度に適切に変更制御し、送り速度が円滑に変更されるから、コーナにおける加工除去距離が一定となり、コーナの加工形状精度が向上するという効果を奏する。特に、形状出しの加工工程において安定して所望の加工形状精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるインコーナエッジの状態を示す図である。
【図２】図１に示すインコーナコーナエッジを別の角度で置き換えて示す図である。
【図３】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるアウトコーナエッジの状態を示す図である。
【図４】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるインコーナＲの状態を示す図である。
【図５】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるアウトコーナＲの状態を示す図である。
【符号の説明】
ＷＰ，被加工物
ＷＧ，放電円
ＰＮ，ＮＣプログラム軌跡
ＰＥ，ワイヤ電極の中心の相対移動軌跡（オフセット軌跡）
ＰＥ１，前回のカットにおけるワイヤ電極の相対移動軌跡（オフセット軌跡）
Ｒｎ，放電円の半径
Ｒｎ１，前回のカットにおける放電円の半径
Ｔｎ，加工残距離
Ｔｎ１，前回のカットにおける加工残距離
Ｈｎ，オフセット距離
Ｈｎ１，前回のカットにおける加工残距離
θ，コーナ角度
Ｂ，第１の変更点
Ｄ，第２の変更点
Ｅ，第３の変更点
Ｆ，第４の変更点
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされた所定の軌跡に沿って所定の送り速度で相対移動させるワイヤカット放電加工方法に関する。特に、セカンドカットにおけるコーナにおいて送り速度を変更制御するようにしたワイヤカット放電加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイヤカット放電加工は、被加工物を挟んで上下に設けられたワイヤガイド間に張架されたφ０．３ｍｍ以下のワイヤ電極によって所定の加工間隙を隔ててワイヤ電極に対向配置された被加工物を加工間隙に連続的に発生する火花放電によって所望の形状に切断加工する放電加工方法として知られている。
【０００３】
所望の形状に被加工物が切断されるようにするためには、所定の軌跡に沿ってワイヤ電極と被加工物とを相対移動させる必要がある。汎用のワイヤカット放電加工装置の多くはコンピュータ数値制御装置を具備しているので、予め所望の加工形状に基づいて作成された加工プログラムでプログラムされた所定の軌跡に沿ってワイヤ電極と被加工物とを相対移動させることができる。加工プログラムの多くはＮＣプログラムの形式で作成されている。ＮＣプログラムの軌跡はその軌跡を構成する直線または円弧のブロックに分割され、それらブロック毎にＮＣコードと移動する方向と移動量または移動する座標位置が与えられる。
【０００４】
ワイヤカット放電加工では、放電エネルギが大きいほど放電によって形成されるクレータが大きくなるため、加工面あらさが粗くなど面質は悪くなる傾向にある。このようなことから、ワイヤカット放電加工では、よりよい加工性能を得るために、加工時間を考慮しつつ、何回かの加工工程に分けて加工されるのがふつうである。
【０００５】
ワイヤカット放電加工においては、最初の加工工程はファーストカット、それ以降の加工工程はセカンドカットと呼ばれている。ファーストカットは、被加工物を所望の形状に切断する加工工程である。セカンドカットは、ファーストカットで得られる加工形状精度を向上させ仕上面あらさを小さくする加工工程である。セカンドカットを何回の加工工程に分けて行うときは、加工の順番からサードカット、フォースカットなどと呼ばれることがあるが、以下はセカンドカットと総称する。
【０００６】
セカンドカットにおいて加工形状精度を向上させるためには、ファーストカットほどではないものの加工形状誤差を修正できる量だけ材料を除去できる放電エネルギが必要である。しかし、所望の仕上面あらさは小さければ小さいほど放電エネルギは小さくしなければならない。そのため、セカンドカットは、加工形状誤差を修正することに重点をおいた加工と所望の仕上面あらさを得ることに重点をおいた加工とを別々に行なうように、何回かの加工工程に分けられることがある。何回のカットを行なうかは、一般に、推定される加工時間を考慮しつつ所望の加工面あらさおよび加工形状精度とに基づいて決定される。
【０００７】
ファーストカットとセカンドカットでは、放電エネルギが異なるので、加工間隙の大きさや電気的な加工条件の大きさに違いがあるのも当然であるが、加工方法にも大きな違いが生じる。その主な理由は、ファーストカットでは、まだ加工されていない被加工物を切断加工するのに対して、セカンドカットでは、既にファーストカットで不要な部分が除去されていることにある。具体的には、ファーストカットでは、被加工物に対して進行するワイヤ電極は、ちょうど溝の中にあるように、被加工物の切断面に囲まれている状態にある。一方、セカンドカットでは、加工する被加工物の端面以外は開放されている。この違いによって、ファーストカットとセカンドカットとでは加工環境が大きく異なっている。
【０００８】
ワイヤカット放電加工では、ワイヤ電極が相対移動する方向が変わる、いわゆるコーナでは、ワイヤ電極の相対移動軌跡が直線のときの加工環境と加工液噴流を供給する状態や放電圧力の方向などが様々に変化するので、単に加工形状精度を得にくいだけではなく、そのばらつきも大きくなる。このような理由から、ファーストカットとセカンドカットとでは、その加工工程の目的に合った制御の方法が実施されることが好ましい。
【０００９】
セカンドカットにおけるコーナの制御方法では、例えば、特許文献１および特許文献２に代表的に示された制御方法のように、加工間隙を維持するサーボ方式を採用し、放電エネルギを決定する周知である電気的な加工条件、例えば、ピーク電流値、放電時間、サーボ基準電圧、あるいはサーボゲインなどを変更制御する方法が知られている。この制御方法は、セカンドカット、特に加工形状精度をより正確にしようとする場合は、加工状態に影響しやすいから、制御が難しいばかりでなく、場合によっては制御が不安定になって、かえって望ましい加工形状精度を得ることができない虞れがある。
【００１０】
別の制御方法では、定速送りサーボ方式を採用し、送り速度を変更制御する方法が知られている。より具体的には、特許文献３に示されるように、ワイヤ電極の撓みを修正するように送り速度を変更制御する方法や、特許文献４、特許文献５、特許文献６に示されるように、ワイヤ電極の実際の相対移動軌跡における送り速度を計算してＮＣプログラム軌跡における設定された送り速度を変更制御する方法が知られている。このような制御方法は、安定して目的とする加工形状精度を得ることができる。特に、形状出しを目的とするときは、最終仕上げ形状を得るのではなく、形状を整えることが大事であるので、セカンドカットに有効な制御の方法の１つであると言える。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−１０５８２４号公報
【特許文献２】
特表平１−５０１０５１号公報
【特許文献３】
特開昭５７−１１４３２９号公報（第２頁−第３頁）
【特許文献４】
特公平２−１１３７１号公報（第３頁）
【特許文献５】
特公昭５６−１６００７号公報（第２頁−第９頁）
【特許文献６】
特開昭５７−１９４８２７号公報（第２頁−第４頁）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
セカンドカットは、被加工物の側面を仕上げる加工工程であるから、ファーストカットにおける場合と加工で除去される領域が異なっている。しかも、セカンドカットにおけるコーナでは、加工除去量が一定ではない。したがって、定速送りのサーボ方式で加工をする場合は、そのままの送り速度で加工を続けると、インコーナでは取残しの誤差が大きくなり、アウトコーナでは除去し過ぎてしまう。特に、加工面仕上げの加工工程ではより小さな電気エネルギで加工するため、それ以前の加工工程で残されている誤差を修正することは困難である。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みて、セカンドカットにおいて定速送り方式でコーナを加工する場合、コーナの加工形状精度に優れるワイヤカット放電加工方法を提供することを目的とする。その他の本発明のワイヤカット放電加工方法の利点は、発明の実施の形態で詳述する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のワイヤカット放電加工方法は、ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされたＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）に沿ってワイヤ電極と被加工物とで形成される加工間隙に追従せずに設定された送り速度（Ｆ）で相対移動させる定速送りサーボ方式で加工間隙に所定の加工電圧パルスを印加して加工間隙に繰返し放電を発生させ、ＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）がコーナであるときに設定された送り速度（Ｆ）を変更制御するようにしたワイヤカット放電加工方法において、セカンドカットのとき、ＮＣプログラム軌跡（ＰＮ）をオフセットしたオフセット軌跡（ＰＥ）における加工除去距離（Ｋｎ）が直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）よりも増加または減少し始めるワイヤ電極の位置を第１の変更点（Ｂ地点）、ワイヤ電極が第１の変更点（Ｂ地点）を通過し加工除去距離（Ｋｎ）が変化しなくなるワイヤ電極の位置を第２の変更点（Ｄ地点）、ワイヤ電極が第２の変更点（Ｄ地点）を通過し加工除去距離（Ｋｎ）が減少または増加に転じるワイヤ電極の位置を第３の変更点（Ｅ地点）、ワイヤ電極が第３の変更点（Ｅ地点）を通過し直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）と同じになるワイヤ電極の位置を第４の変更点（Ｆ地点）とそれぞれ定め、第１の変更点（Ｂ地点）から第４の変更点（Ｆ地点）間における所定単位距離（Ｆｎ）毎の加工除去距離（Ｋｎ）を計算して、計算された加工除去距離（Ｋｎ）に対する直線を加工するときの加工除去距離（Ｋ）の比を設定された送り速度（Ｆ）に乗じて適正送り速度（Ｆ０）を求め、第１の変更点（Ｂ地点）と第４の変更点（Ｆ地点）間において所定単位距離（Ｆｎ）毎に適正送り速度（Ｆ０）に変更設定するものである。なお、上記参照符号は、開示された発明を実施の形態に限定するものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、あるインコーナエッジ（内側角隅）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（カット）を行なっており、図１では、ｎ回カットのときの状態を示している。図１において、符号Ｔｎは加工残距離（残り代）、符号Ｔｎ１は前回のカットでの加工残距離、符号Ｈｎはオフセット距離、符号Ｈｎ１は前回のカットでのオフセット距離、符号Ｒｎはワイヤ電極の半径にギャップを加算した円（以下、放電円という）の半径、符号Ｒｎ１は前回のカットにおける放電円の半径、符号Ｋは直線を加工しているときの加工除去距離（取り代）である。また、符号ＰＥは、ワイヤ電極の中心の相対移動軌跡（オフセット軌跡）、ＰＥ１は、前回のカットにおけるワイヤ電極の中心の相対移動軌跡、符号ＰＮは、ＮＣプログラム軌跡である。なお、符号ＷＰは被加工物、符号ＷＧは放電円である。
【００１６】
斜線で示されるエリアは、ｎ回カットで除去される領域である。ワイヤ電極の中心がＡ地点にあるときは、加工除去距離はＫであり、直線を加工しているときは加工除去距離は一定である。ワイヤ電極の中心がＢ地点に到達したときより後は、ワイヤ電極が所定距離進む毎に加工除去距離は徐々に増加する。本発明では、この加工除去距離が直線を加工するときの加工除去距離よりも増加または減少し始めるワイヤ電極の位置を第１の変更点という。インコーナエッジでは、第１の変更点から加工除去距離が増加し始める。加工除去距離が増えるということは、加工除去面積あるいは加工除去量（体積）が増えるということである。
【００１７】
ワイヤ電極の中心がＤ地点に到達するとワイヤ電極の半面が加工除去距離である。ゆえに、放電円ＷＧの半径Ｒｎと加工除去距離が等しい。ワイヤ電極がＮＣプログラム軌跡上のコーナＥ’に対応するＥ地点に到達するまで加工除去距離はＲｎと等しいまま変わらない。本発明では、この加工除去距離が変化しなくなるワイヤ電極の位置を第２の変更点という。
【００１８】
ワイヤ電極がコーナを折り返して進路が変わるときは、加工除去距離が減少し始める。このときのワイヤ電極の中心は、オフセット軌跡ＰＥのＥ地点にある。本発明では、この加工除去距離が減少または増加に転じるワイヤ電極の位置を第３の変更点という。このときの加工除去距離は、図１に示されるように、インコーナエッジでは、第３変更点から加工除去距離が減少に転じる。
【００１９】
そして、ワイヤ電極がＦ地点に到達した後、加工除去距離は、Ａ地点と同じように、直線を加工しているときの加工除去距離と同じになる。本発明では、この直線を加工するときの加工除去距離と同じになるワイヤ電極の位置を第４の変更点という。
【００２０】
ここで、 直線を加工しているときの加工除去距離Ｋは、数１で表わされる。第１の変更点であるＢ地点から第３の変更点であるＥ地点までの距離ＢＥは、ＢＣ＋ＣＥである。図１で理解できるように、ＢＣおよびＣＥは、三角関数を使って数２および数３で表わされる。
【００２１】
【数１】
【数３】
したがって、Ｂ地点以降は、ワイヤ電極の中心の位置から所定距離Ｆｎで進んだときの加工除去距離Ｋｎは、数４の通りに変化する。ただし、数４におけるＪは、数５を満足する値である。第２の変更点であるＤ地点にワイヤ電極が到達したときは、加工除去距離は、放電円ＷＧの半径Ｒｎと等しくなる。
【００２５】
【数４】
【数５】
図１に示されるように、仮に前回カットのオフセット軌跡ＰＥ１の２つの直線ブロックの交点を（０，０）とおく。このとき、仮に、図１の状態を図２の状態に置き換えてみる。図２からわかるように、このときの前回のカットにおける放電円は、数６で表わされる。また、今回のカットにおける放電円ＷＧは、数７で表わされる。ワイヤ電極がＥ地点から折り返すときのａの初期値は、数８で表わされる。また、Ｆ地点でのａの値は、数９で表わされる。また、ワイヤ電極がＥ地点から折り返したときからの直線のオフセット軌跡上のある地点におけるｂの値は、数１０で示される固定の値である。
【００２８】
【数６】
【数７】
【数８】
【数９】
【数１０】
Ｅ地点からＦ地点までのある位置におけるコーナにある前回のカットの放電円と今回のカットにおける放電円ＷＧとの交点は、図２の太線で示される弧の上にある。数６と数７との連立方程式の解で得られる交点のｙ座標の値をｙｎとすると、Ｅ地点からＦ地点までの間の加工除去距離は、数１１で表わされる。
【００３４】
【数１１】
直線を加工しているときの加工除去距離をＫ、各変更点間において変化する加工除去距離をＫｎ、設定された送り速度をＦとすると、加工除去距離Ｋｎに適する送り速度Ｆ０は、数１２で示される。ただし、変更される送り速度は機械設定で設定される最大の送り速度Ｆｍａｘを超えない。
【００３６】
【数１２】
ここで、例えば、被加工物の材質毎に所定送り速度と板厚との関係を示すデータテーブルを記憶させたデータベースが予め作成されている。被加工物の材質と板厚が設定されることにより、直線を加工しているときの好ましい送り速度Ｆが設定される。ｎ回目のカットにおける加工残距離Ｔｎと前回のカットにおける加工残距離Ｔｎ１は、それぞれ各カットにおける加工条件で得ることができる。また、オフセット値Ｈｎとコーナの角度θは設定値あるいはＮＣプログラムから得ることができる。
【００３８】
実施の形態では、予め単位移動距離Ｆｎを設定しておき、単位移動距離毎に加工除去距離を求めて送り速度を変更する。したがって、インコーナエッジで加工除去距離が変化しても、加工除去距離に見合った適する送り速度に円滑に変更制御するから所望の加工形状精度を得ることができる。
【００３９】
図３は、あるアウトコーナエッジ（外側角隅）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図３では、ｎ回カットのときのコーナにおける状態を示している。図１と同じ符号が付されているものは、図１と同じ意味である。
【００４０】
アウトコーナエッジでは、Ａ地点からＢ地点までは単位移動距離当りの加工除去距離に変化はないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に減っていく。第２の変更点であるＤ地点では、加工除去距離がなくなって変化しなくなる。ワイヤ電極がコーナを折り返して第３の変更点であるＥ地点に到達した後、加工除去距離は増加に転じる。そして、第４の変更点であるＦ地点に到達した後は、直線を加工するときの加工除去距離になり、その後は一定である。
【００４１】
いま仮に、前回のカットで形成された輪郭線ＴＮのエッジの頂点Ｍを（０，０）とすると、図３の点線矢印で示されるように、予定の輪郭線ＴＮのエッジの頂点Ｎからオフセット軌跡ＰＥに下ろした垂線との交点からＡ地点に向かって距離Ｌ離れた位置が第１の変更点であるＢ地点である。この距離Ｌは、数１３で表わされる。
【数１３】
第１の変更点であるＢ地点から距離Ｆｎ進んだときの放電円ＷＧは、数１４で表わされる。頂点Ｍを（０，０）としたとき、数１４における放電円の座標のａおよびｂの値は、数１５および数１６に示される式で表わされる。前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１を示す直線は、数１７で表わされる。数１４と数１７の連立方程式により、放電円ＷＧと輪郭線ＴＮ１との交点のｙ座標値ｙｎが求められる。したがって、加工除去距離Ｋｎは、直線を加工するときの加工除去距離Ｋから交点のｙ座標値ｙｎを減算したものであるから、数１８で得られる。
【数１４】
【数１５】
【数１６】
【数１７】
【数１８】
第２の変更点であるＤ地点を通過すると、放電円ＷＧは、一旦外側に抜ける。このときは、加工除去距離は０になる。加工除去距離が０のときは、計算される送り速度が無限大である。したがって、第２の変更点であるＤ地点以降は、予め機械設定によって設定されている最大の送り速度で移動させる。もちろん、ワイヤ電極を折り返す手前で速度をスローダウンさせるような別の送り制御方法を組み合わせて、ワイヤ電極の変向を円滑に行なうようにすることができる。
【００４８】
ワイヤ電極が第３の変更点であるＥ地点に到達すると、放電円ＷＧが切り残されている頂点と接する。予定の輪郭線ＴＮの頂点Ｎを（０，０）としたとき、数１４における放電円の座標のａおよびｂの値は、数１９および数２０に示される式で表わされる。予定の輪郭線ＴＮを示す直線は、数２１で表わされる。数１４と数２１の連立方程式により、放電円ＷＧと輪郭線ＴＮとの交点のｙ座標値ｙｎが求められる。頂点Ｎを（０，０）としたときの放電円ＷＧと輪郭線ＴＮとの交点のｙ座標値から加工除去距離Ｋｎが得られる。
【数１９】
第１の変更点から第４の変更点までの間で変化する加工除去距離に適合する送り速度Ｆ０を数１２で求める。なお、被加工物の材質と板厚に適合し、直線を加工するときの加工除去距離になる送り速度の設定は、インコーナエッジのときと同じである。したがって、アウトコーナエッジで加工除去距離が変化しても、加工除去距離に見合った適する送り速度に変更制御するから所望の加工形状精度を得ることができる。
【００５０】
図４は、あるインコーナＲ（内側円弧）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図４では、ｎ回カットのコーナにおける状態を示している。図１または図３と同じ符号が示されているものは、図１および図３と同じ意味である。
【００５１】
インコーナＲにおけるＡ地点からＢ地点までの加工除去距離は変化しないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に増加する。第１の変更点は、放電円ＷＧが前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１における直線と円弧との接続点に到達したときである。第２の変更点であるＤ地点からは、加工除去距離が一定になる。第２の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５２】
第３の変更点であるＥ地点から加工除去距離が徐々に減少する。第３の変更点は、放電円ＷＧが輪郭線ＴＮ１における円弧と直線との接続点に到達したときである。第４の変更点であるＦ地点からは直線を加工するときの加工除去距離と同じになる。第４の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５３】
インコーナエッジでは、前回のカットで形成された輪郭線にはその放電円の弧の形状が転写されたような輪郭形状の取残しが存在していて、ＮＣプログラム軌跡ＰＮの形状と前回のカットで形成された輪郭線の形状が異なっている。一方、インコーナＲでは、ＮＣプログラム軌跡ＰＮの形状と前回のカットで形成された被加工物の輪郭線ＴＮの形状が相似である。インコーナエッジとインコーナＲとの差異は、この点以外にはないから、第１の変更点から第２の変更点までの加工除去距離および第３の変更点から第４の変更点までの加工除去距離は、加工残距離Ｔｎに放電円ＷＧの直径を加算した距離だけ離れた距離をＰｒとして、数４におけるＲｎ１を（Ｐｒ−Ｔｎ１）に置き換えることによって求めることができる。
【００５４】
図５は、あるアウトコーナＲ（外側円弧）を示す図である。この実施の形態では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（以下、カット）を行なっており、図５では、ｎ回カットのコーナにおける状態を示している。図１ないし図４と同じ符号が示されているものは、図１ないし図４と同じ意味である。
【００５５】
アウトコーナＲにおけるＡ地点からＢ地点までの加工除去距離は変化しないが、第１の変更点であるＢ地点から徐々に減少する。第１の変更点は、放電円ＷＧが前回のカットで形成された輪郭線ＴＮ１における直線と円弧との接続点に到達したときである。第２の変更点であるＤ地点からは、加工除去距離が一定になる。第２の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５６】
第３の変更点であるＥ地点から加工除去距離が徐々に増加する。第３の変更点は、放電円ＷＧが輪郭線ＴＮ１における円弧と直線との接続点に到達したときである。第４の変更点であるＦ地点からは直線を加工するときの加工除去距離と同じになる。第４の変更点は、ワイヤ電極がオフセット軌跡のブロックの交点に到達したときである。
【００５７】
このように、アウトコーナＲのときは、加工除去距離がインコーナＲのときと逆に変化する。したがって、加工残距離Ｔｎに放電円ＷＧの直径を加算した距離だけ離れた距離をＰｒとすると、インコーナＲにおける（Ｐｒ−Ｔｎ１）を（Ｐｒ＋Ｔｎ１）に置き換えることで加工除去距離が計算できる。換言すれば、インコーナエッジでの加工除去距離を計算する数４におけるＲｎ１を（Ｐｒ＋Ｔｎ１）に置き換えることによって、アウトコーナＲの加工除去距離を求めることができることができる。
【００５８】
数値制御装置は、コーナの形状が直角を含むインコーナエッジ、アウトコーナエッジ、インコーナＲ、アウトコーナＲであることを、ＮＣプログラムから判断することができる。また、同様に、それぞれのカットにおけるオフセット値と各コーナにおける角度を得ることができる。また、加工条件から直線におけるそれぞれのカットにおける加工残距離を得ることができるから、それぞれのカットにおける加工除去距離を計算することができる。
【００５９】
実施の形態では、直線を加工しているときに計算される加工除去距離になる初期の設定送り速度は、予め作成されている被加工物の材質毎に所定送り速度と板厚との関係を示すデータテーブルから得ている。したがって、被加工物の材質や板厚が異なっていても、同じ計算式によって、加工除去距離の変化に見合った送り速度に変更制御される。
【００６０】
数値制御装置は、加工除去距離が変化する第１の変更点にワイヤ電極が到達したときから単位距離または単位時間進んだ位置毎に、計算される加工除去距離または既に計算されている加工除去距離に基づいて、初期に設定されている送り速度を数１２で得られる加工除去距離に見合った送り速度を求めて、送り速度を変更制御する。なお、機械設定される最高速度に達したときは、それを超える速度には変更されない。
【００６１】
以上に示される実施の形態は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、組合せ、置換え、変更が可能である。例えば、ワイヤ電極が所定単位移動距離進む毎に加工除去面積さらには板厚のデータを用いて加工除去量を計算し、加工面積あるいは加工除去量に基づいて適する送り速度を変更制御するようにすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、本発明のワイヤカット放電加工方法によれば、定速送りのサーボ方式でセカンドカットを行なうときに、コーナにおいて変化する加工除去距離に見合った送り速度に適切に変更制御し、送り速度が円滑に変更されるから、コーナにおける加工除去距離が一定となり、コーナの加工形状精度が向上するという効果を奏する。特に、形状出しの加工工程において安定して所望の加工形状精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるインコーナエッジの状態を示す図である。
【図２】図１に示すインコーナコーナエッジを別の角度で置き換えて示す図である。
【図３】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるアウトコーナエッジの状態を示す図である。
【図４】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるインコーナＲの状態を示す図である。
【図５】本発明のワイヤカット放電加工方法におけるアウトコーナＲの状態を示す図である。
【符号の説明】
ＷＰ，被加工物
ＷＧ，放電円
ＰＮ，ＮＣプログラム軌跡
ＰＥ，ワイヤ電極の中心の相対移動軌跡（オフセット軌跡）
ＰＥ１，前回のカットにおけるワイヤ電極の相対移動軌跡（オフセット軌跡）
Ｒｎ，放電円の半径
Ｒｎ１，前回のカットにおける放電円の半径
Ｔｎ，加工残距離
Ｔｎ１，前回のカットにおける加工残距離
Ｈｎ，オフセット距離
Ｈｎ１，前回のカットにおける加工残距離
θ，コーナ角度
Ｂ，第１の変更点
Ｄ，第２の変更点
Ｅ，第３の変更点
Ｆ，第４の変更点
Claims (1)
- ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされた所定の軌跡に沿って前記ワイヤ電極と前記被加工物とで形成される加工間隙に追従せずに設定された送り速度で相対移動させる定速送りサーボ方式で前記加工間隙に所定の加工電圧パルスを印加して前記加工間隙に繰返し放電を発生させ、前記所定の軌跡がコーナであるときに前記設定された送り速度を変更制御するようにしたワイヤカット放電加工方法において、セカンドカットのとき、前記所定の軌跡をオフセットしたオフセット軌跡における加工除去距離が直線を加工するときの加工除去距離よりも増加または減少し始めるワイヤ電極の位置を第１の変更点、ワイヤ電極が前記第１の変更点を通過し加工除去距離が変化しなくなるワイヤ電極の位置を第２の変更点、ワイヤ電極が前記第２の変更点を通過し加工除去距離が減少または増加に転じるワイヤ電極の位置を第３の変更点、ワイヤ電極が前記第３の変更点を通過し直線を加工するときの加工除去距離と同じになるワイヤ電極の位置を第４の変更点とそれぞれ定め、前記第１の変更点から前記第４の変更点間における所定単位距離毎の加工除去距離を計算して、前記計算された加工除去距離に対する前記直線を加工するときの加工除去距離の比を前記設定された送り速度に乗じて適正送り速度を求め、前記第１の変更点と前記第４の変更点間において前記所定単位距離毎に前記適正送り速度に変更設定するワイヤカット放電加工方法。
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