JP5279958B1 - ワイヤ放電加工機の制御装置および加工方法 - Google Patents

Abstract

可及的に簡単な設定でワイヤ放電加工機に固着加工を実行せしめるために、本発明の制御装置では、ＮＣプログラム（２００）とワークの材質および板厚を指定するユーザからの第１入力とに基づいて、中子（２）の重量を算出する重量演算部と、中子（２）の重量に基づいて、固着距離を算出する固着必要距離演算部（１０８）と、トータルの長さが固着距離に等しくなるように固着位置を設定する固着位置演算部（１０９）と、第１入力に基づいて、固着加工用の加工条件設定値を求める固着加工条件設定部（１０６）と、ワイヤ放電加工機をＮＣプログラム（２００）に基づいて駆動するとともに、ワイヤ放電加工機に、固着位置に設定された箇所を固着加工用加工条件を適用して加工せしめる加工機駆動部（１１０）とを備える構成とした。

Description

本発明は、中子を固着する加工を行うことができるワイヤ放電加工機を制御する制御装置および当該ワイヤ放電加工機による加工方法に関する。

従来、ワイヤ放電加工機で加工する際の中子の処理として、加工しながら当該加工によりワイヤ電極の後方にできた加工溝に電極成分を転移させて加工溝を電極成分で埋めて、本来ワークから切り離されるはずの中子をワークに固定する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。以降、この技術による加工を、固着加工ということとする。固着加工を施すことによって、加工中に中子がワークから脱落することを防止することができる。固着加工によりワークに固定された中子は、ワークがワイヤ放電加工機の加工テーブルから取り外された後に物理的な衝撃が加えられることでワークから取り外される。

特開昭５７−９６７２４号公報

しかしながら、固着加工用の加工条件、固着加工を行う距離（固着距離）、固着加工を行なう位置（固着位置）など、固着加工のための設定条件の適正値は、中子の形状や材質など種々の条件に応じて変化する。例えば、固着距離が適切な設定値よりも大きい値に設定されると、加工後に中子が取り外せなくなる虞がある。また、固着距離が小さすぎると、固着する力が弱すぎて、加工中に中子が脱落したりする。また、固着距離の適切な設定範囲は、中子の重量に応じて変化する。このように、固着加工にかかる設定条件を適切な値に設定するためには、オペレータの熟練を要するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可及的に簡単な設定でワイヤ放電加工機に固着加工を実行せしめる制御装置および加工方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ワイヤ放電加工機を駆動してワークから中子を切り出す加工プログラムとワークの材質および板厚を指定するユーザからの第１入力とに基づいて、前記中子の重量を算出する重量演算部と、前記中子の重量に基づいて、前記中子を前記ワークに固定する固着加工を施す必要長さを算出する距離演算部と、前記中子の外周を構成する線分を加工するブロックに、前記中子の外周における固着加工を施す部分の合計の長さが前記算出した必要長さとなるように、固着位置を設定する固着位置設定部と、前記第１入力に基づいて、固着加工用の加工条件設定値を求める固着加工条件設定部と、前記ワイヤ放電加工機を前記加工プログラムに基づいて駆動するとともに、前記ワイヤ放電加工機に、中子を切り出させしめる加工と前記固着位置に設定された箇所を前記加工条件設定値を適用して加工せしめる加工とを、加工条件を切り替えながら行う加工機駆動部と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる制御装置は、ユーザが第１入力を行うだけで、固着加工用の加工条件および固着位置を自動的に設定してワイヤ放電加工機に固着加工を実施せしめるので、可及的に簡単な設定でワイヤ放電加工機に固着加工を実行せしめることができるようになる。

図１は、ワイヤ放電加工装置による加工例を説明する図である。 図２は、ワイヤ放電加工装置による加工例を説明する図である。 図３−１は、固着位置パターンの例を説明する図である。 図３−２は、固着位置パターンの例を説明する図である。 図３−３は、固着位置パターンの例を説明する図である。 図３−４は、固着位置パターンの例を説明する図である。 図４は、実施の形態１の制御装置の機能構成を説明する図である。 図５は、ＮＣプログラムの記述例を示す図である。 図６−１は、固着位置パターン１が指定されている場合の固着位置情報の表現手法を説明するための図である。 図６−２は、固着位置パターン２が指定されている場合の固着位置情報の表現手法を説明するための図である。 図７は、実施の形態１の制御装置のハードウェア構成例を示す図である。 図８は、実施の形態１の制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図９は、固着位置パターン指定の入力を促す表示画面例を示す図である。 図１０は、固着位置パターン１が指定されている場合において実行される加工処理を説明するフローチャートである。 図１１は、固着位置パターン２が指定されている場合において実行される加工処理を説明するフローチャートである。 図１２は、実施の形態２の制御装置の機能構成を説明する図である。 図１３は、実施の形態３の加工機駆動部によるＮＣプログラムの加工例を示す図である。

以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工機の制御装置および加工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１および図２は、ワイヤ放電加工装置による加工例を説明する図である。図１に示すように、矩形のワーク１から矩形の中子２が切り落とされて目的の形状を得ようとする場合、中子２は、例えば図２に示す経路で加工せしめられる。即ち、まず、アプローチ穴２１が形成せしめられ、アプローチ穴２１にワイヤ電極が通される。その後、アプローチ穴２１からブロック２２の加工が行われて中子２を構成する辺までアプローチする加工が行われる。続いて、中子２の外周を構成する辺を、ブロック２３、ブロック２４、ブロック２５、ブロック２６、ブロック２７の順で加工せしめられる。

ここで、ブロック２３〜２７の加工が行われると、中子２がワーク１から脱落し、ワイヤ放電加工機の下部ガイド機構に衝突するなどの不都合を生じる。そこで、加工中に中子２がワーク１から脱落することを防止するために、固着加工が実行される。本発明の実施の形態１によれば、ワイヤ放電加工機の制御装置は、ＮＣ加工プログラムから与えられる中子２の形状と簡単な指定とのみに基づいて、固着加工にかかる条件設定を自動で実行することができる。

また、実施の形態１の制御装置は、固着位置のパターン（固着位置パターン）を指定する入力を受け付けて、受け付けた固着位置パターンで固着加工を行うことができる。図３−１〜図３−４は、指定可能な固着位置パターンの例を説明する図である。図３−１〜図３−４において太字で描画されている線３は、夫々固着加工がなされる位置を示している。図３−１は固着位置パターン１、図３−２は固着位置パターン２、図３−３は固着位置パターン３、図３−４は固着位置パターン４を示している。固着位置パターン１によれば、各ブロックの端点から所定の距離だけ固着加工される。ここでは、簡単のために、各ブロックの端点に設定された固着位置は、夫々同一の長さを有するものとしている。固着位置パターン２によれば、各ブロックの端点と始点とを除いた中央部分が固着加工される。固着位置パターン３、４によれば、中子２の対角線上の２箇所が固着加工される。なお、固着位置パターン３によれば、ブロック２３の始点側とブロック２５の中央部分のブロック２６よりの部分とが固着加工され、固着位置パターン４によれば、ブロック２５の中央部分のブロック２４よりの部分とブロック２７の終点側とが固着加工される。

図４は、実施の形態１の制御装置の機能構成を説明する図である。図示するように、制御装置１００は、ＮＣプログラム（加工プログラム）２００および固着位置パターンを指定する固着位置パターン指定２０１が入力される。そして、制御装置１００は、ワイヤ放電加工機本体（図示せず）をＮＣプログラム２００に基づいて駆動するとともに、ワイヤ放電加工機本体に、指定された固着位置パターンで固着加工を実行せしめることができる。ここでは、制御装置１００は、ワイヤ放電加工機本体の加工位置を移動せしめるモータの位置決めや放電加工のための電源制御を実行する加工機駆動指令２０２を逐次出力する。

制御装置１００は、ＮＣプログラム解析部１０１、プログラム周長演算部１０２、加工条件解析部１０３、標準加工用加工条件データベース１０４、中子重量演算部１０５、固着加工条件設定部１０６、固着加工用加工条件データベース１０７、固着必要距離演算部１０８、固着位置演算部１０９、および加工機駆動部１１０を備えている。

標準加工用加工条件データベース１０４は、ワーク１を標準加工（固着加工を除く加工であって、例えば荒加工および仕上げ加工）するための最適値を記録したデータベースである。具体的には、標準加工用加工条件データベース１０４は、ワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚との組み合わせ毎に、標準加工用の加工条件の最適値が記録されている。標準加工用の加工条件は、例えば、電源制御、ワイヤ張力、ワイヤ送り速度、適応制御のパラメータ、プログラム軌跡から軸移動軌跡をオフセットする量、および軸移動の速度を含む。なお、標準加工用の加工条件として列挙したこれらの項目は、一例であって、これよりも多くても良いし少なくてもよい。また、これら以外の項目を含んでいてもよい。標準加工用加工条件データベース１０４を構成する個々のエントリは、識別情報によりＮＣプログラム２００から指定することが可能となっている。即ち、ユーザは、実質的に、ワーク１のワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚との組み合わせを、ＮＣプログラム２００を介して指定することができる。

ＮＣプログラム解析部１０１は、入力されたＮＣプログラム２００を解析して、加工のためのブロック（加工ブロック）と、ＮＣプログラム２００に記述されている加工条件の識別情報とを読み出す。ここで、加工条件の識別情報とは、上述の標準加工用加工条件データベース１０４のエントリを指定する情報である。加工ブロックはプログラム周長演算部１０２に入力され、加工条件の識別情報は加工条件解析部１０３に入力される。

図５は、ＮＣプログラム２００の記述例を示す図である。本図において、ＮＣプログラム２００の２行目に記述されている「Ｅ１０００」は、加工条件の識別情報に該当する。また、「Ｇ０１」で開始される行は、加工ブロックに該当する。

プログラム周長演算部１０２は、入力された加工ブロックから、中子２を構成する辺までアプローチするためのブロックと荒加工以外のブロックとを除去することで、中子２の周長（中子周長情報２０３）を算出する。プログラム周長演算部１０２は、算出した中子周長情報２０３を中子重量演算部１０５に入力する。

加工条件解析部１０３は、ＮＣプログラム２００に記述されていた加工条件の識別情報に対応するエントリを標準加工用加工条件データベース１０４から読み出す。そして、加工条件解析部１０３は、読み出したエントリを構成する種々の情報のうち、ワークの材質および板厚（ワーク情報２０４）を中子重量演算部１０５に入力し、ワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚との組み合わせ（ワイヤ／ワーク情報２０５）を固着加工条件設定部１０６に入力し、標準加工用の加工条件（標準加工用加工条件２０６）を加工機駆動部１１０に入力する。

中子重量演算部１０５は、中子周長情報２０３およびワーク情報２０４に基づいて、中子の重量を算出し、算出した重量（中子重量情報２０７）を固着必要距離演算部１０８に入力する。

固着加工用加工条件データベース１０７は、ワーク１を固着加工するための最適値を記録したデータベースである。具体的には、固着加工用加工条件データベース１０７は、ワイヤ種類および径のうちの一方または両方と、ワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚との組み合わせ毎に、固着加工用の加工条件の最適値が記録されている。固着加工用の加工条件は、標準加工用加工条件データベース１０４に記録されている項目と同様の項目を含む。

固着加工条件設定部１０６は、入力されたワイヤ／ワーク情報２０５を検索キーとして固着加工用加工条件データベース１０７を検索し、固着加工用の加工条件（固着加工用加工条件２０８）を求める。固着加工条件設定部１０６は、求めた固着加工用加工条件２０８を固着必要距離演算部１０８および加工機駆動部１１０に入力する。

固着必要距離演算部１０８は、中子重量情報２０７および固着加工用加工条件２０８に基づいて、１つの中子２に対する固着加工が必要となる合計の距離を算出し、算出した距離（固着距離情報２０９）を固着位置演算部１０９に入力する。中子重量と固着加工用加工条件と固着加工が必要となる距離との関係を、ルックアップテーブルやこれらの項目の関係を規定する数式として固着位置演算部１０９に予め保持させておき、固着位置演算部１０９は、当該ルックアップテーブルや数式を用いて距離を算出することができる。なお、固着距離の算出のために固着加工用加工条件２０８が用いられるのは、固着加工用加工条件が中子２を固着する力に影響するためである。固着力が弱い固着加工用加工条件２０８が設定された場合には、固着距離が長めに算出され、固着力が強い固着加工用加工条件２０８が設定された場合には、固着距離が短めに算出される。

固着位置演算部１０９は、固着位置パターン指定２０１により指定された固着位置パターンで固着加工を実施できるように、かつ、固着加工を行う距離の合計が固着距離情報２０９に記述された距離となるように、中子２の外周を構成するブロック２３〜２７に固着位置を設定する。固着位置演算部１０９は、固着位置の設定内容を示す情報（固着位置情報２１０）を加工機駆動部１１０に入力する。

例えば、固着位置演算部１０９は、固着位置パターン１が指定されている場合には、固着距離情報２０９に記述された距離を値「８」で除算し、当該除算により得られた距離の固着位置をブロック２３〜２７の夫々の始点および終点に設定する。また、固着位置パターン２が指定されている場合には、固着位置演算部１０９は、固着距離情報２０９に記述された距離を辺の数である値「４」で除算し、当該除算により得られた距離の固着位置をブロック２３〜２７の夫々の中央部分に設定する。

なお、固着位置演算部１０９は、アプローチのためのブロック２２がアプローチする辺（即ちブロック２３およびブロック２７により構成される辺）については例外処理を実行することができる。具体的には、固着位置パターン１が指定されている場合には、固着位置演算部１０９は、ブロック２３の終点にのみ固着位置を設定し、ブロック２７の始点にのみ固着位置を設定する。また、固着位置パターン２が指定されている場合には、固着距離情報２０９に記述された距離を値「４」で除算して得られた値をさらに値「２」で除算し、得られた距離の固着位置をブロック２３およびブロック２７の中央部分に夫々設定する。

また、固着位置演算部１０９は、固着位置の設定内容を例えば以下のように固着位置情報２１０に記述することができる。
図６−１は、固着位置パターン１が指定されている場合の固着位置情報２１０の表現手法を説明するための図である。この図に示すように、固着位置パターン１が指定されている場合には、例えばブロック２５について、端点における固着加工を実行せしめる距離（距離４１）を指定するだけでブロック２５の固着位置を特定することが可能である。従って、ここでは、固着位置情報２１０は、ブロックを特定する情報と、固着パターン１が指定されていることを示す情報と、距離４１の値とを含む。なお、距離４１が例外処理対象のブロックを除く全ブロックで共通である場合には、例外処理対象のブロックを除き、ブロックを特定する情報を省略することができる。以降、固着位置情報２１０に記述される距離４１を指定距離４１と表記することとする。

図６−２は、固着位置パターン２が指定されている場合の固着位置情報２１０の表現手法を説明するための図である。固着位置パターン２が指定されている場合には、例えばブロック２５について、始点から固着加工を開始する位置までの距離（距離４２）と、固着加工を実行せしめる範囲を示す距離（距離４３）とによりブロック２５の固着位置を特定することが可能である。従って、ここでは、固着位置情報２１０は、ブロックを特定する情報と、固着パターン２が指定されていることを示す情報と、距離４２と、距離４３とを含む。以降、固着位置情報２１０に記述されている距離４２を第１の指定距離４２と表記し、固着位置情報２１０に記述されている距離４３を第２の指定距離４３と表記することとする。

加工機駆動部１１０は、ＮＣプログラム２００と、標準加工用加工条件２０６と、固着加工用加工条件２０８と、固着位置情報２１０とを入力とし、加工機駆動指令２０２を生成して、ワイヤ放電加工機本体を駆動する。加工機駆動部１１０は、固着位置情報２１０により固着位置に設定された箇所に対しては固着加工用加工条件２０８を用いて加工せしめ、その他の箇所に対しては標準加工用加工条件２０６を用いて加工せしめる。

図７は、制御装置１００のハードウェア構成例を示す図である。制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、入力装置５５、表示装置５６を備える。ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、入力装置５５、表示装置５６は、バスラインを介して夫々接続されている。

表示装置５６は、例えば液晶モニタなどで構成される、情報を表示可能な装置である。表示装置５６は、ユーザに対する表示画面を表示する。入力装置５５は、例えばマウスやキーボードを備えて構成され、ユーザからの制御装置１００の操作情報や固着位置パターン指定２０１が入力される。入力された各種情報は、ＣＰＵ５１へ送られる。ＮＣプログラム２００は、例えば図示しない外部記憶装置から入力され、ＣＰＵ５１へ送られる。

ＲＯＭ５３は、制御プログラム５４を記録する記録媒体である。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３から制御プログラム５４をバスラインを介して読み出して、ＲＡＭ５２へロードし、ＲＡＭ５２内にロードされた制御プログラム５４を実行する。制御プログラム５４がＲＡＭ５２にロードされることによって、ＲＡＭ５２上にＮＣプログラム解析部１０１、プログラム周長演算部１０２、加工条件解析部１０３、中子重量演算部１０５、固着加工条件設定部１０６、固着必要距離演算部１０８、固着位置演算部１０９、および加工機駆動部１１０が生成される。また、ＲＡＭ５２は、制御プログラム５４のプログラム展開領域のほか、制御プログラム５４の実行に伴って生成される中間データを格納するワークエリアを備えている。例えば、中子周長情報２０３、ワーク情報２０４、ワイヤ／ワーク情報２０５、標準加工用加工条件２０６、中子重量情報２０７、固着加工用加工条件２０８、固着距離情報２０９、および固着位置情報２１０はワークエリアに格納される中間データに該当する。標準加工用加工条件データベース１０４、固着加工用加工条件データベース１０７は、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、または外部記憶装置に対応する領域が確保されて実現される。

なお、制御プログラム５４をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、ＲＯＭ５３に代えて、一時的でない有形の媒体であればどのような記録媒体であっても、制御プログラム５４のロード元となる記録媒体として採用することが可能である。例えば、外部記憶装置、着脱可能なメモリデバイス、光ディスク装置などを採用することが可能である。

次に、本発明の実施の形態１の制御装置１００により実現される加工方法を説明する。
図８は、制御装置１００の動作を説明するフローチャートである。図示するように、制御装置１００は、ＮＣプログラム２００の入力を受け付け（ステップＳ１）、続いて固着位置パターン指定２０１の入力を付けつける（ステップＳ２）。

制御装置１００は、表示装置５６に固着位置パターン１〜４の概要を説明する図を凡例として表示して、凡例中から固着位置パターン１〜４のうちの１つを選択する入力をユーザに促すようにしてもよい。
図９は、固着位置パターン指定２０１の入力を促す表示画面例を示す図である。図示するように、表示画面６０には固着位置パターンを入力するボックス６１と凡例６３とが表示されている。ボックス６１の右端に表示されている逆三角のボタンが入力装置５５を構成するポインティングデバイスを用いて押下されると、制御装置１００は、ボックス６１の下にプルダウンメニュー６２を生成して当該プルダウンメニュー６２に選択可能な固着位置パターンの一覧を表示する。ユーザがプルダウンメニュー６２に表示されている固着位置パターン１〜４のうちの１つを選択すると、制御装置１００は、ボックス６１に当該選択された固着位置パターンを表示して、その固着位置パターンが指定する入力がなされたものとして認識することができる。

ステップＳ２に続いて、制御装置１００は、標準加工用加工条件２０６を生成する（ステップＳ３）。具体的には、ＮＣプログラム解析部１０１はＮＣプログラム２００から加工ブロックと加工条件の識別情報とを読み出す。加工条件解析部１０３は、読み出された識別情報を用いて標準加工用加工条件データベース１０４から該当するエントリを抽出する。そして、抽出したエントリから標準加工用加工条件２０６を読み出す。

続いて、制御装置１００は、固着距離情報２０９および固着加工用加工条件２０８を生成する（ステップＳ４）。具体的には、固着加工条件設定部１０６は、ワイヤ／ワーク情報２０５を検索キーとして固着加工用加工条件データベース１０７を検索し、固着加工用加工条件２０８を求める。一方、プログラム周長演算部１０２は、ＮＣプログラム解析部１０１が読み出した加工ブロックに基づいて中子周長情報２０３を生成する。中子重量演算部１０５は、中子周長情報２０３およびワーク情報２０４に基づいて中子重量情報２０７を求める。固着必要距離演算部１０８は、中子重量情報２０７および固着加工用加工条件２０８に基づいて固着距離情報２０９を求める。

続いて、制御装置１００は、固着位置情報２１０を生成する（ステップＳ５）。具体的には、固着位置演算部１０９は、固着位置パターン指定２０１および固着距離情報２０９に基づいて、固着位置情報２１０を求める。

そして、制御装置１００は加工処理を実行する（ステップＳ６）。具体的には、加工機駆動部１１０は、ＮＣプログラム２００、標準加工用加工条件２０６、固着加工用加工条件２０８、および固着位置情報２１０に基づいて、ワイヤ放電加工機本体を駆動する加工機駆動指令２０２を生成する。加工処理を終了すると、制御装置１００は動作を終了する。

図１０は、固着位置パターン１が指定されている場合において実行される加工処理を説明するフローチャートである。まず、加工機駆動部１１０は、ブロックの始点にワイヤ電極の位置決めを行う（ステップＳ１１）。なお、ここでは、アプローチ穴２１およびブロック２２の加工を省略して説明する。即ち、ここでの始点とは、ブロック２３の始点をいう。

続いて、加工機駆動部１１０は、加工条件を固着加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ１２）、固着加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ１３）。続いて、加工機駆動部１１０は、現在加工中のブロックの始点から指定距離４１まで加工が完了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。始点から指定距離４１まで加工を完了していない場合（ステップＳ１４、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ１３の処理を再び実行する。なお、ステップＳ１４の判定処理は、所定の演算周期毎に実行されるようにしてもよい。

現在加工中のブロックの始点から指定距離４１まで加工が完了した場合（ステップＳ１４、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工条件を標準加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ１５）、標準加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ１６）。そして、加工機駆動部１１０は、加工位置が現在加工中のブロックの終点から指定距離４１だけ手前の位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１７）。加工位置が終点から指定距離４１だけ手前の位置に到達していない場合（ステップＳ１７、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ１６の処理を再び実行する。

加工位置が現在加工中のブロックの終点から指定距離４１だけ手前の位置に到達した場合（ステップＳ１７、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工条件を固着加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ１８）、固着加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ１９）。続いて、加工機駆動部１１０は、加工位置が現在加工中のブロックの終点に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０）。加工位置が終点に到達していない場合（ステップＳ２０、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ１９の処理を再び実行する。

加工位置が終点に到達した場合（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、最後のブロック（即ちここではブロック２７）の加工を完了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。最後のブロックの加工を完了していない場合（ステップＳ２１、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ１３の処理に移行して、次のブロックの始点から固着加工用加工条件での加工を開始する。最後のブロックの加工を完了した場合（ステップＳ２１、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工処理を終了する。

ただし、加工機駆動部１１０は、例外処理が設定されているブロックには、上記と異なる処理フローに基づいて加工処理を行う。具体的には、ブロック２３を加工する際には、加工機駆動部１１０は、ステップＳ１２〜ステップＳ１５の処理を省略する。また、ブロックＳ２７を加工する際には、ステップＳ１６〜ステップＳ１８の処理を省略する。

図１１は、固着位置パターン２が指定されている場合において実行される加工処理を説明するフローチャートである。固着位置パターン２が指定されている場合には、まず、加工機駆動部１１０は、ブロックの始点にワイヤ電極の位置決めを行う（ステップＳ３１）。

続いて、加工機駆動部１１０は、加工条件を標準加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ３２）、標準加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ３３）。続いて、加工機駆動部１１０は、現在加工中のブロックの始点から第１の指定距離４２まで加工が完了したか否かを判定する（ステップＳ３４）。始点から第１の指定距離４２まで加工を完了していない場合（ステップＳ３４、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ３３の処理を再び実行する。

現在加工中のブロックの始点から第１の指定距離４２まで加工が完了した場合（ステップＳ３４、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工条件を固着加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ３５）、固着加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ３６）。そして、加工機駆動部１１０は、ステップＳ３６の処理を実行してから加工した距離が第２の指定距離４３に到達したか否かを判定する（ステップＳ３７）。加工した距離が第２の指定距離４３に到達していない場合（ステップＳ３７、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ３６の処理を再び実行する。

ステップＳ３６の処理を実行してから加工した距離が第２の指定距離４３に到達した場合（ステップＳ３７、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工条件を標準加工用加工条件に切り替えて（ステップＳ３８）、標準加工用加工条件での加工を実行する（ステップＳ３９）。続いて、加工機駆動部１１０は、加工位置が現在加工中のブロックの終点に到達したか否かを判定する（ステップＳ４０）。加工位置が終点に到達していない場合（ステップＳ４０、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ３９の処理を再び実行する。

加工位置が終点に到達した場合（ステップＳ４０、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、最後のブロックの加工を完了したか否かを判定する（ステップＳ４１）。最後のブロックの加工を完了していない場合（ステップＳ４１、Ｎｏ）、加工機駆動部１１０は、ステップＳ３３の処理に移行して、次のブロックの始点から標準加工用加工条件での加工を開始する。最後のブロックの加工を完了した場合（ステップＳ４１、Ｙｅｓ）、加工機駆動部１１０は、加工処理を終了する。

なお、以上の説明では、固着位置パターン１が指定された場合と、固着位置パターン２が指定された場合との夫々について加工処理を説明したが、加工機駆動部１１０は、固着位置パターン３や固着位置パターン４が指定されている場合であっても加工処理を実施することができる。具体的には、例えば、固着位置パターン３が指定されている場合には、固着位置演算部１０９は、ブロック２５の固着位置を固着位置パターン１と同様の表現手法により表現し、ブロック２３の固着位置を固着位置パターン１の例外処理として説明した表現手法により表現するようにする。すると、加工機駆動部１１０は、ブロック２３、２５を、固着位置パターン１が指定されている場合と同様の処理フローに従って加工することができる。固着位置パターン４が指定されている場合であっても、固着位置パターン３が指定されている場合と同様の手法を用いて加工処理を実行することができる。

また、加工条件データベース１０４、１０７は、ワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚との組み合わせ毎に、加工条件の最適値が記録されているデータ構造を有し、ＮＣプログラム２００に含まれる加工条件の識別情報は、加工条件データベース１０４、１０７のエントリを指定するものであるとしているため、ＮＣプログラム２００に識別情報を記述することは、実質的に、ワイヤ種類と、ワイヤ径と、ワーク材質と、ワーク板厚とを指定する入力（第１入力）を行うことに等しい。ここで、加工条件データベース１０４、１０７は、ワーク材質およびワーク板厚を含む夫々の項目の値の組み合わせ毎に加工条件を記録したデータ構造を具備するものとし、第１入力は、ワーク材質およびワーク板厚を含む項目を指定する入力であるとするようにしてもよい。加工条件データベース１０４、１０７の検索キーと第１入力の指定項目にワイヤ種類およびワイヤ径を加えることにより、より適切な加工条件２０６、２０８を求めることができるようになる。

なお、第１入力は、ＮＣプログラム２００に記述されて入力されるものとしているが、ＮＣプログラム２００とは別々に入力されるようにしてもよい。

また、第１入力の指定項目の値と固着加工用加工条件との関係を、予め固着加工用加工条件データベース１０７に記録しておくものとして説明しているが、固着加工条件設定部１０６は、第１入力の指定項目の値をパラメータとして固着加工用加工条件を算出する数式を予め記憶し、当該数式に基づいて固着加工用加工条件を求めるようにしてもよい。

また、固着必要距離演算部１０８は、指定された固着位置パターンに応じて固着加工に必要な固着距離を増減するようにしてもよい。固着位置パターン１は４点で中子２を支持し、固着位置パターン２は５点で中子２を支持する。中子２を支持する箇所が多くなるほど安定的に中子２を支持することができるので、例えば、固着必要距離演算部１０８は、中子２を支持する箇所が多いほど固着距離を少なく算出するようにしてもよい。

以上述べたように、本発明の実施の形態１によれば、制御装置１００は、ＮＣプログラム２００とワークの材質および板厚を指定するユーザからの第１入力とに基づいて、中子２の重量を算出する重量演算部として機能するプログラム周長演算部１０２および中子重量演算部１０５と、中子２の重量に基づいて、固着加工が必要となる固着距離（言い換えると固着加工を施す必要長さ）を算出する距離演算部としての固着必要距離演算部１０８と、中子２の外周を構成する線分を加工するブロックにトータルの長さが固着距離に等しくなるように固着位置を設定する固着位置設定部としての固着位置演算部１０９と、第１入力に基づいて、固着加工用の加工条件設定値を求める固着加工条件設定部１０６と、ワイヤ放電加工機をＮＣプログラム２００に基づいて駆動するとともに、前記ワイヤ放電加工機に、前記固着位置に設定された箇所を固着加工用加工条件を適用して加工せしめる加工機駆動部１１０と、を備えるように構成したので、ユーザが第１入力を行うだけで、固着加工用の加工条件および固着位置が自動的に設定してワイヤ放電加工機に固着加工を実施せしめるので、固着加工用の各種設定をノウハウレスで行うことができるようになる。即ち、可及的に簡単な設定でワイヤ放電加工機に固着加工を実行せしめることができるようになる。

また、固着位置演算部１０９は、ユーザからの固着位置パターン指定を受け付けて、指定された固着位置パターンに応じた箇所に固着位置を設定するようにしたので、ユーザは、ワイヤ放電加工機に、所望の固着位置パターンで固着加工を実行せしめることができるようになる。

実施の形態２．
実施の形態１によれば、制御装置は、固着加工用加工条件２０８を用いて固着距離情報２０９を求めるものとして説明したが、先に固着加工用加工条件２０８を求め、当該求めた固着加工用加工条件２０８を用いて固着距離情報２０９を算出するようにしてもよい。具体的には、実施の形態２の制御装置は、ブロックが短すぎてブロック内に十分な固着力を得るための固着距離を設定できない場合には、固着量を通常より増加せしめるように加工条件を修正することができるようになる。

図１２は、実施の形態２の制御装置の機能構成を説明する図である。ここでは、実施の形態１と同じ機能を有する構成要素には実施の形態１と同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態２の制御装置１００ａは、ＮＣプログラム解析部１０１、プログラム周長演算部１０２、加工条件解析部１０３、標準加工用加工条件データベース１０４、中子重量演算部１０５、固着加工条件設定部１０６ａ、固着加工用加工条件データベース１０７、固着必要距離演算部１０８ａ、固着位置演算部１０９、および加工機駆動部１１０を備えている。

固着必要距離演算部１０８ａは、中子重量情報２０７のみに基づいて固着距離を算出し、固着距離情報２０９を出力する。

固着加工条件設定部１０６ａは、ワイヤ／ワーク情報２０５を検索キーとして固着加工用加工条件データベース１０７を検索し、加工条件を抽出する。その後、固着加工条件設定部１０６ａは、抽出した加工条件を固着距離情報２０９に基づいて修正して、固着加工用加工条件２０８を生成する。

実施の形態２の制御装置１００ａを用いて加工する加工方法は、ステップＳ４の動作のみが実施の形態１と異なるだけであるので、ここでは説明を省略する。

以上述べたように、先に固着加工用加工条件２０８を求め、当該求めた固着加工用加工条件２０８を用いて固着距離情報２０９を算出するように制御装置１００ａを構成することもできる。

実施の形態３．
なお、実施の形態１、２の制御装置において、加工機駆動部１１０は、固着位置情報２１０に基づいてＮＣプログラム２００をいったん加工し、加工後のＮＣプログラム２００と加工条件２０６、２０８とに基づいてワイヤ放電加工機を駆動するようにしてもよい。

図１３は、実施の形態３の加工機駆動部１１０によるＮＣプログラム２００の加工例を示す図である。なお、この加工例は、図５に示したＮＣプログラム２００を加工したものである。加工後のＮＣプログラム２１１は、ＮＣプログラム２００に、ブロック２１２、ブロック２１３、ブロック２１４、およびブロック２１５が挿入されたものである。ブロック２１２に示す「Ｍ３０３Ｐ１．０Ｑ２．０」のうちの、「Ｍ３０３」は、以降の「Ｇ０１」指令にかかる加工を固着位置パターン２での固着加工に設定する命令である。また、引数Ｐで指定される値「１．０」は第１の指定距離４２を示し、引数Ｑで指定される値「２．０」は第２の指定距離４３を示す。また、ブロック２１４に示す「Ｍ３０４Ｑ２．０」のうちの「Ｍ３０４」は、以降の「Ｇ０１」指令にかかる加工を固着位置パターン１での固着加工に設定する命令であり、引数Ｑで指定される値「２．０」は指定距離４１を示す。ブロック２１３は、ブロック２１２による設定を解除するブロックであり、ブロック２１５は、ブロック２１３による設定を解除するブロックである。なお、終点から引数Ｑで渡される値だけの範囲を固着加工する命令をさらに定義してもよい。

なお、ここでは、簡単のために、固着位置パターン１にかかるブロック２１４と固着位置パターン２にかかるブロック２１２とが混在して挿入されている例を用いて説明したが、実施の形態１、２の制御装置に実施の形態３を適用した場合には、１つのＮＣプログラム２００にはどちらか一方の固着位置パターンにかかるブロックのみが挿入される。

なお、加工機駆動部１１０は、加工後のＮＣプログラム２１１を外部出力するようにしてもよい。また、加工機駆動部１１０は、加工後のＮＣプログラム２１１を生成した後にワイヤ放電加工機を駆動することなく停止し、ユーザからの実行指令が入力された後に当該加工後のＮＣプログラム２１１に基づいてワイヤ放電加工機を駆動するようにしてもよい。また、加工機駆動部１１０は、ユーザが編集したＮＣプログラム２１１の入力を受けつけて、当該受け付けたＮＣプログラム２１１に基づいてワイヤ放電加工機を駆動するようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工機の制御装置および加工方法は、中子を固着する加工を行うことができるワイヤ放電加工機を制御する制御装置および当該ワイヤ放電加工機による加工方法に適用して好適である。

１ ワーク
２ 中子
２１ アプローチ穴
２２〜２７ ブロック
４１ 指定距離
４２ 第１の指定距離
４３ 第２の指定距離
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ ＲＯＭ
５４ 制御プログラム
５５ 入力装置
５６ 表示装置
６０ 表示画面
６１ ボックス
６２ プルダウンメニュー
６３ 凡例
１００、１００ａ 制御装置
１０１ ＮＣプログラム解析部
１０２ プログラム周長演算部
１０３ 加工条件解析部
１０４ 標準加工用加工条件データベース
１０５ 中子重量演算部
１０６、１０６ａ 固着加工条件設定部
１０７ 固着加工用加工条件データベース
１０８、１０８ａ 固着必要距離演算部
１０９ 固着位置演算部
１１０ 加工機駆動部
２００、２１１ ＮＣプログラム
２０１ 固着位置パターン指定
２０２ 加工機駆動指令
２０３ 中子周長情報
２０４ ワーク情報
２０５ ワイヤ／ワーク情報
２０６ 標準加工用加工条件
２０７ 中子重量情報
２０８ 固着加工用加工条件
２０９ 固着距離情報
２１０ 固着位置情報
２１２〜２１５ ブロック

Claims (9)

1. ワイヤ放電加工機を駆動してワークから中子を切り出す加工プログラムとワークの材質および板厚を指定するユーザからの第１入力とに基づいて、前記中子の重量を算出する重量演算部と、
   前記中子の重量に基づいて、前記中子を前記ワークに固定する固着加工を施す必要長さを算出する距離演算部と、
   前記中子の外周を構成する線分を加工するブロックに、前記中子の外周における固着加工を施す部分の合計の長さが前記算出した必要長さとなるように、固着位置を設定する固着位置設定部と、
   前記第１入力に基づいて、固着加工用の加工条件設定値を求める固着加工条件設定部と、
   前記ワイヤ放電加工機を前記加工プログラムに基づいて駆動するとともに、前記ワイヤ放電加工機に、中子を切り出させしめる加工と前記固着位置に設定された箇所を前記加工条件設定値を適用して加工せしめる加工とを、加工条件を切り替えながら行う加工機駆動部と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記固着位置設定部は、固着位置の設定パターンを指定するユーザからの第２入力を受け付けて、前記受け付けた第２入力に指定された設定パターンに応じた箇所に固着位置を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 固着加工用の加工条件を前記第１入力が備える指定項目の組み合わせ毎に予め記憶する固着加工用加工条件データベースをさらに備え、
   前記固着加工条件設定部は、前記第１入力による指定内容を検索キーとして前記固着加工用加工条件データベースを検索することによって前記加工条件設定値を求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記固着加工条件設定部は、前記第１入力が備える夫々の指定項目を変数として固着加工用の加工条件を記述する予め記憶する数式に基づいて前記加工条件設定値を求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
5. 前記第１入力は、ワイヤ種類またはワイヤ径をさらに指定する入力である、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の制御装置。
6. 前記固着加工条件設定部は、前記算出された必要長さに基づいて前記加工条件設定値を求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
7. 前記距離演算部は、前記加工条件設定値によって得られる固着力に応じて前記必要長さを算出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
8. ワークから中子を切り出す加工プログラムに基づいてワイヤ放電加工機を駆動して前記ワークを加工する加工方法であって、
   ワークの材質および板厚を指定する第１入力を受け付ける第１入力ステップと、
   前記加工プログラムと前記第１入力とに基づいて前記中子の重量を算出する重量演算ステップと、
   前記中子の重量に基づいて、前記中子を前記ワークに固定する固着加工を施す必要長さを算出する距離演算ステップと、
   前記中子の外周を構成する線分を加工するブロックに、前記中子の外周における固着加工を施す部分の合計の長さが前記算出した必要長さとなるように、固着位置を設定する固着位置設定ステップと、
   前記第１入力に基づいて、固着加工用の加工条件設定値を求める加工条件設定ステップと、
   前記ワイヤ放電加工機を前記加工プログラムに基づいて駆動するとともに、前記ワイヤ放電加工機に、中子を切り出させしめる加工と前記固着位置に設定された箇所を前記加工条件設定値を適用して加工せしめる加工とを、加工条件を切り替えながら行う加工処理ステップと、
   を備えることを特徴とする加工方法。
9. 固着位置の設定パターンを指定する第２入力を受け付ける第２入力ステップをさらに備え、
   前記固着位置設定ステップにおいて、前記第２入力に指定された設定パターンに応じた箇所に固着位置を設定する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の加工方法。

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