JP5312429B2 - Rotating tool machining method and wire electric discharge machine - Google Patents

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately adjust the dimension of the outermost diameter of a rotary tool to a set value. <P>SOLUTION: The rotary tool 10 formed by providing a blade part 14 in a tool raw material is dividably fitted to a rotary dividing device 20 around the rotation axis L0 extending in the horizontal direction, and a wire electrode 9 is moved along machining points P in the top surface of the blade part 14 to machine the blade part 14 with the energy discharged from the wire electrode 9. This machining method of the rotary tool using the wire electric discharge machine includes: a measuring step of measuring the top surface position of the blade part 14 of the rotary tool 10 fitted to the rotary dividing device 20; a dividing position lead-out step of leading out the target dividing position so that the machining points P of the top surface of the blade part 14 and the rotary axis L0 become the same height based on the measurement result in the measuring step; and a machining step of dividing the rotary tool 10 to the target dividing position led out in the dividing position lead-out step and for moving the wire electrode 9 along the machining points P of the top surface of the blade part 14 of the rotary tool 10 to machine the blade part 14. <P>COPYRIGHT: (C)2012,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ワイヤ放電加工機を用いた回転工具の加工方法およびワイヤ放電加工機に関する。   The present invention relates to a rotary tool machining method using a wire electric discharge machine and a wire electric discharge machine.

従来より、エンドミル等の回転工具を回転割出装置に取り付け、回転工具を割出位置決めしながらワイヤを回転工具に対し径方向および軸方向に相対移動して、回転工具の外周面から突設された切刃の先端部を加工するようにしたワイヤ放電加工機が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載のワイヤ放電加工機では、回転工具の外周面の切り溝にPCDチップを取り付けてその取付け誤差を計測し、計測値に基づいてワイヤの角度と回転工具の回転角度とを設定し、設定したワイヤの角度を保持しつつ、回転工具の回転角度とワイヤの軸方向の移動量を制御する。具体的には、ワイヤを垂直状態に保持しつつ、ワイヤを回転工具の外径部よりも補正量分だけ径方向内側に移動して、回転工具を加工する。   Conventionally, a rotary tool such as an end mill is attached to a rotary indexing device, and while the rotary tool is indexed and positioned, the wire is moved relative to the rotary tool in the radial direction and the axial direction and protruded from the outer peripheral surface of the rotary tool. 2. Description of the Related Art A wire electric discharge machine that processes the tip of a cutting blade is known (see, for example, Patent Document 1). In the wire electric discharge machine described in Patent Document 1, a PCD chip is attached to the kerf on the outer peripheral surface of the rotary tool, the attachment error is measured, and the angle of the wire and the rotation angle of the rotary tool are set based on the measured values. Then, the rotation angle of the rotary tool and the movement amount of the wire in the axial direction are controlled while maintaining the set wire angle. Specifically, the rotary tool is processed by moving the wire inward in the radial direction by a correction amount from the outer diameter portion of the rotary tool while holding the wire in a vertical state.

特開2003−117733号公報JP 2003-117733 A

ところで、エンドミル等の回転工具にとっては、ワークを精度良く加工する上で、回転工具の回転中心から切刃先端部までの寸法、すなわち回転工具の最外径の寸法を、精度良く設計値に合わせることが重要である。しかしながら、上記特許文献1に記載の放電加工機では、回転工具を回転させながらワイヤを回転工具の外径部よりも補正量分だけ径方向内側に移動して回転工具を加工するため、回転工具の最外径の寸法を精度良く設計値に合わせることが困難である。   By the way, for a rotary tool such as an end mill, when machining a workpiece with high accuracy, the dimension from the rotation center of the rotary tool to the tip of the cutting edge, that is, the dimension of the outermost diameter of the rotary tool is precisely matched to the design value. This is very important. However, in the electric discharge machine described in Patent Document 1, the rotary tool is processed by moving the wire radially inward from the outer diameter portion of the rotary tool by a correction amount while rotating the rotary tool. It is difficult to adjust the outermost diameter dimension of this to the design value with high accuracy.

本発明は、工具素材に刃部が設けられた回転工具を、水平方向に延在する回転軸線を中心として回転割出装置に割出可能に取り付け、刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極が移動するように回転工具とワイヤ電極を相対移動させ、ワイヤ電極からの放電エネルギーによって刃部を加工する、ワイヤ放電加工機を用いた回転工具の加工方法であって、回転割出装置に取り付けられた回転工具の刃部の上面位置を測定する測定工程と、測定工程における測定結果に基づき、刃部の上面の加工点が回転軸線と同一高さとなるような目標割出位置を導出する割出位置導出工程と、割出位置導出工程で導出された目標割出位置に回転工具を割り出すとともに、回転工具の刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極を移動させ、刃部を加工する加工工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明は、工具素材に刃部が設けられた回転工具を着脱可能に把持し、水平方向に延在する回転軸線を中心として割出可能な回転割出装置と、回転割出装置に取り付けられた回転工具の刃部に近接し、放電エネルギーによって刃部を加工するワイヤ電極と、ワイヤ電極をワークに対して相対移動させる移動手段と、回転割出装置および移動手段を制御する制御手段とを備えた放電加工機であって、回転割出装置に取り付けられた回転工具の刃部の上面位置を測定する測定手段をさらに備え、制御手段は、測定手段による測定結果に基づき、刃部の上面の加工点が回転軸線と同一高さとなるように回転工具を割り出すとともに、割出後の刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極が移動するように回転割出装置および移動手段を制御することを特徴とする。
The present invention attaches a rotary tool provided with a blade portion to a tool material so that it can be indexed to a rotary indexing device around a rotation axis extending in the horizontal direction, and a wire is formed along a processing point on the upper surface of the blade portion. A rotary tool machining method using a wire electric discharge machine, in which a rotary tool and a wire electrode are moved relative to each other so that the electrode moves, and a blade portion is machined by discharge energy from the wire electrode. Based on the measurement process for measuring the upper surface position of the blade part of the attached rotary tool and the measurement result in the measurement process, a target index position is derived so that the machining point on the upper surface of the blade part is at the same height as the rotation axis. The rotary tool is indexed to the index position deriving step and the target index position derived in the index position deriving step, and the wire electrode is moved along the machining point on the upper surface of the rotary tool blade to machine the blade. Processing process to Characterized in that it contains.
Further, the present invention relates to a rotary indexing device that can detachably grip a rotary tool provided with a blade portion on a tool material and can index around a rotation axis extending in the horizontal direction, and a rotary indexing device. A wire electrode that is close to the blade portion of the attached rotary tool and processes the blade portion by discharge energy, a moving means that moves the wire electrode relative to the workpiece, and a control means that controls the rotary indexing device and the moving means And a measuring means for measuring the upper surface position of the blade part of the rotary tool attached to the rotary indexing device, the control means based on the measurement result by the measuring means, The rotary indexing device and the moving means are arranged so that the rotary tool is indexed so that the machining point on the upper surface of the blade is at the same height as the rotation axis, and the wire electrode moves along the machining point on the upper surface of the blade after indexing. To control The features.

本発明によれば、回転工具の刃部上面の加工点が回転割出装置の回転軸線と同一高さとなるように回転工具を割り出すとともに、刃部上面の加工点に沿ってワイヤ電極を移動させるようにしたので、回転軸線と同一平面上で刃部を加工でき、回転工具の最外径の寸法精度を高めることができる。   According to the present invention, the rotary tool is indexed so that the machining point on the blade upper surface of the rotary tool is at the same height as the rotation axis of the rotary indexing device, and the wire electrode is moved along the machining point on the blade upper surface. Since it did in this way, a blade part can be processed on the same plane as a rotating axis, and the dimensional accuracy of the outermost diameter of a rotary tool can be improved.

本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の正面図。The front view of the wire electric discharge machine which concerns on embodiment of this invention. ワークの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of a workpiece | work. 図1のワイヤ放電加工機による加工動作の一例を示す図。The figure which shows an example of processing operation by the wire electric discharge machine of FIG. 本発明の効果を説明する図。The figure explaining the effect of this invention. 図1の計測制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the measurement control part of FIG. 図1のワイヤ放電加工機による測定動作の一例を示す図。The figure which shows an example of the measurement operation | movement by the wire electric discharge machine of FIG. 切刃上面の加工点位置および計測点位置を説明する図。The figure explaining the processing point position of a cutting blade upper surface, and a measurement point position. 図7とは異なる測定モード(1点計測、2点計測)における計測点位置を説明する図。FIG. 8 is a diagram for explaining measurement point positions in a measurement mode (one point measurement, two point measurement) different from FIG. 7. 図5の測定シーケンス処理部で実行される処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process performed by the measurement sequence process part of FIG. 図5の3点計測処理の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of the three-point measurement process of FIG. 図5の4点計測処理の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of the four-point measurement process in FIG. 図7とは異なる測定モード(全点計測)における計測点位置を説明する図。The figure explaining the measurement point position in the measurement mode (all point measurement) different from FIG. 図1の加工制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the process control part of FIG. 図13の変形例を示す図。The figure which shows the modification of FIG.

以下、図1〜図14を参照して本発明によるワイヤ放電加工機の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工機の正面図であり、図2は、このワイヤ放電加工機により加工されるワークWの一例を示す斜視図である。なお、図1では、図示のように左右方向および上下方向を定義するとともに、紙面垂直方向手前側および奥側をそれぞれ前側および後側(前後方向)と定義する。左右方向、前後方向および上下方向は、それぞれX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向と平行である。   Hereinafter, embodiments of a wire electric discharge machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of a wire electric discharge machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of a workpiece W processed by the wire electric discharge machine. In FIG. 1, the left and right directions and the up and down directions are defined as shown, and the front side and the back side in the direction perpendicular to the paper surface are defined as the front side and the rear side (front and rear direction), respectively. The left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction are parallel to the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, respectively.

本実施の形態では、図2に示すように、エンドミルやリーマ等の棒状の回転工具10をワークWとして用いる。この工具10は、工具回転中心である工具軸線L1方向に沿って基端側と先端側とにそれぞれ略円柱状のシャンク部11と工具部12とを有する。工具部12には工具軸線L1方向に沿って切溝13が形成され、切溝13の加工面に、PCDチップ等の薄板状の切刃14がろう付け等によって取り付けられている。切刃14の端部は、工具部12の先端面よりも軸方向外側に突出し、かつ、工具部12の外周面よりも径方向外側に突出している。すなわち、切刃14は工具10の最外径を規定する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a rod-shaped rotary tool 10 such as an end mill or a reamer is used as the workpiece W. The tool 10 includes a substantially cylindrical shank portion 11 and a tool portion 12 on the proximal end side and the distal end side along the tool axis L1 direction which is the tool rotation center. A cut groove 13 is formed in the tool portion 12 along the direction of the tool axis L1, and a thin plate-like cutting blade 14 such as a PCD chip is attached to the processed surface of the cut groove 13 by brazing or the like. The end portion of the cutting blade 14 protrudes outward in the axial direction from the tip surface of the tool portion 12 and protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the tool portion 12. That is, the cutting edge 14 defines the outermost diameter of the tool 10.

なお、図では、周方向1箇所に切刃14を設けているが(1枚刃)、周方向対称に複数枚の切刃14を設けることもできる。例えば、周方向180度毎に2枚(2枚刃)、120度毎に3枚(3枚刃)、90度毎に4枚(4枚刃)等、複数の切刃14を設けて回転工具10を形成することができる。また、工具部12を先端部にかけて先細の段付き形状として、軸方向に複数枚の切刃14を離間して設けることもできる(図7参照)。   In the figure, the cutting blade 14 is provided at one place in the circumferential direction (single blade), but a plurality of cutting blades 14 may be provided symmetrically in the circumferential direction. For example, rotating with a plurality of cutting blades 14 such as two (two blades) every 180 degrees, three (three blades) every 120 degrees, four (four blades) every 90 degrees, etc. A tool 10 can be formed. Further, a plurality of cutting blades 14 can be provided apart from each other in the axial direction as a tapered stepped shape with the tool portion 12 extending to the tip (see FIG. 7).

図1に示すように、ベッド1の上部には、ワーク取付台2が支持されている。ワーク取付台2は、ベース部2aから上方に延設する左右一対の側壁部2bを有し、一方の側壁部2bの上面に、回転割出装置20が搭載されている。回転割出装置20には、X軸と平行な水平軸線L0に沿ってワークWを保持するチャック21が設けられ、チャック21には、図2の工具10の回転軸線L1と軸線L0とが一致した状態で、工具10のシャンク部11が取り付けられている。チャック21は、例えば回転割出装置内のサーボモータによって軸線L0を中心に回転駆動され、これによりX軸と平行な水平軸線回り(以下、C軸回り)に工具10を割出位置決め可能である。   As shown in FIG. 1, a work mounting base 2 is supported on the upper portion of the bed 1. The work mounting base 2 has a pair of left and right side wall portions 2b extending upward from the base portion 2a, and the rotary indexing device 20 is mounted on the upper surface of one side wall portion 2b. The rotary indexing device 20 is provided with a chuck 21 that holds a workpiece W along a horizontal axis L0 parallel to the X axis, and the chuck 21 has a rotational axis L1 that coincides with the axis L0. In this state, the shank portion 11 of the tool 10 is attached. The chuck 21 is driven to rotate about the axis L0 by a servo motor in the rotary indexing device, for example, and thereby the tool 10 can be indexed and positioned around the horizontal axis parallel to the X axis (hereinafter referred to as the C axis). .

ベッド1上にはワーク取付台2と回転割出装置20とを包囲するように加工槽3が設けられ、加工槽3の下方のベッド1内部に加工液タンク4が収容されている。加工液としては、水や油が用いられる。ワーク取付台2の後方にはコラム5が立設され、コラム5の上部には、直線送り機構を介してY軸スライダ6が前後方向にスライド可能に支持されている。Y軸スライダ6上には、直線送り機構を介してX軸スライダ7が左右方向にスライド可能に支持されている。X軸スライダ7上には、直線送り機構を介してY軸と平行なV軸方向に移動可能なV軸スライダ22が支持されている。V軸スライダ22の前面には、直線送り機構を介してX軸と平行なU軸方向に移動可能なU軸スライダ23が支持されている。U軸スライダ23の前面には、直線送り機構を介してクイル8が上下方向に昇降可能に支持されている。直線送り機構は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータとにより構成される。   A processing tank 3 is provided on the bed 1 so as to surround the workpiece mounting base 2 and the rotary indexing device 20, and a processing liquid tank 4 is accommodated in the bed 1 below the processing tank 3. Water or oil is used as the processing liquid. A column 5 is erected on the rear side of the work mounting base 2, and a Y-axis slider 6 is supported on the top of the column 5 through a linear feed mechanism so as to be slidable in the front-rear direction. An X-axis slider 7 is supported on the Y-axis slider 6 so as to be slidable in the left-right direction via a linear feed mechanism. On the X-axis slider 7, a V-axis slider 22 that is movable in the V-axis direction parallel to the Y-axis is supported via a linear feed mechanism. A U-axis slider 23 that is movable in the U-axis direction parallel to the X-axis is supported on the front surface of the V-axis slider 22 via a linear feed mechanism. A quill 8 is supported on the front surface of the U-axis slider 23 by a linear feed mechanism so as to be movable up and down. The linear feed mechanism includes, for example, a ball screw and a servo motor that rotationally drives the ball screw.

クイル8の下端には上ヘッド15が取り付けられ、上ヘッド15の下方、すなわち左右一対の側壁部2bの内側の凹空間17に、下ヘッド16が配置されている。上ヘッド15および下ヘッド16には、鉛直方向にワイヤ電極9が支持されている。ワイヤ電極9は図示しない送給手段によってヘッド15,16間に送給される。   The upper head 15 is attached to the lower end of the quill 8, and the lower head 16 is disposed below the upper head 15, that is, in the concave space 17 inside the pair of left and right side walls 2b. A wire electrode 9 is supported on the upper head 15 and the lower head 16 in the vertical direction. The wire electrode 9 is fed between the heads 15 and 16 by a feeding means (not shown).

X軸スライダ7には支持アーム18が一体に取り付けられている。支持アーム18は、ワーク取付台2の後方から凹空間17内に延設され、下ヘッド16は、支持アーム18の前端部に支持され、支持アーム18を介して上ヘッド15に一体に連結されている。これにより上ヘッド15と下ヘッド16とは前後左右方向に一体に移動可能となり、ワイヤ電極9は鉛直姿勢を維持したまま、ワークWに対して直交2軸のX軸およびY軸方向に相対移動する。また、U軸スライダ23およびV軸スライダ22により上ヘッド15は下ヘッド16に対して前後左右方向に相対移動可能となり、ワイヤ電極9を鉛直線に対して所望の角度で傾斜させることができる。   A support arm 18 is integrally attached to the X-axis slider 7. The support arm 18 extends from the rear of the work mounting base 2 into the recessed space 17, and the lower head 16 is supported by the front end portion of the support arm 18 and is integrally connected to the upper head 15 via the support arm 18. ing. As a result, the upper head 15 and the lower head 16 can move integrally in the front-rear and left-right directions, and the wire electrode 9 moves relative to the workpiece W in the X-axis and Y-axis directions orthogonal to the workpiece W while maintaining the vertical posture. To do. Further, the upper head 15 can be moved relative to the lower head 16 in the front-rear and left-right directions by the U-axis slider 23 and the V-axis slider 22, and the wire electrode 9 can be inclined at a desired angle with respect to the vertical line.

ワーク加工時には、図示しないポンプを介して加工液タンク4から加工槽3内に加工液が供給されるとともに、ワークWから微小間隔を隔ててワイヤ電極9が配置され、ワイヤ電極9とワークWとの間に加工用電源からパルス電圧が印加される。これによりワークWとワイヤ電極9との間に放電が発生し、ワークWが加工される。このとき、回転割出装置20によってワークWをC軸回りに割り出しながら、X軸スライダ7、Y軸スライダ6、U軸スライダ23、V軸スライダ22の各駆動によってワイヤ電極9を所望の傾斜角でワークWの加工点に沿って移動させ、ワークWを加工する。すなわち本実施の形態に係るワイヤ放電加工機では、XYUVC軸の5軸加工により回転工具10を加工する。   At the time of machining the workpiece, the machining fluid is supplied from the machining fluid tank 4 into the machining tank 3 via a pump (not shown), and the wire electrode 9 is disposed at a minute interval from the workpiece W. During this period, a pulse voltage is applied from the machining power source. As a result, a discharge is generated between the workpiece W and the wire electrode 9, and the workpiece W is processed. At this time, while the work W is indexed around the C axis by the rotary indexing device 20, the wire electrode 9 is moved to a desired inclination angle by driving the X-axis slider 7, the Y-axis slider 6, the U-axis slider 23, and the V-axis slider 22. Then, the workpiece W is moved along the machining point of the workpiece W to machine the workpiece W. That is, in the wire electric discharge machine according to the present embodiment, the rotary tool 10 is machined by 5-axis machining of XYUVC axes.

ワイヤ放電加工機の動作、すなわちX軸,Y軸,U軸およびV軸用のサーボモータやC軸用のサーボモータ等の駆動は、制御装置30により制御される。制御装置30は、CPU,ROM,RAM、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、計測制御部31と、加工制御部32とを有する。計測制御部31では、後述するように回転工具10の切刃14の上面位置を自動的に計測し、計測値に基づいてワーク加工に必要なデータ(加工回転角)を取得する。加工制御部32では、この取得したデータに基づき加工プログラムを作成し、加工プログラムに従いサーボモータを制御する。   The operation of the wire electric discharge machine, that is, the driving of the servo motors for the X axis, Y axis, U axis and V axis, the servo motor for C axis, and the like is controlled by the control device 30. The control device 30 includes an arithmetic processing device having a CPU, ROM, RAM, and other peripheral circuits, and includes a measurement control unit 31 and a processing control unit 32. The measurement control unit 31 automatically measures the position of the upper surface of the cutting blade 14 of the rotary tool 10 as described later, and acquires data (machining rotation angle) necessary for workpiece machining based on the measured value. The machining control unit 32 creates a machining program based on the acquired data, and controls the servo motor according to the machining program.

図3は、ワイヤ電極9をワークWの回転軸方向に移動しながら切刃14の外径部を加工する際の加工動作の一例を示す図であり、左側に工具10を側面視で、右側に工具10を正面視で示している。図中、実線14aは、ワイヤ電極9によって加工される切刃14の外径側の側端面(図2参照)に相当し、切刃14は軸線L0に対して斜めに傾斜して取り付けられている。なお、図3(a)〜図3(d)は、それぞれ加工開始前、加工開始時、中間時、加工終了時に対応する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a machining operation when machining the outer diameter portion of the cutting blade 14 while moving the wire electrode 9 in the direction of the rotation axis of the workpiece W. The tool 10 is shown in front view. In the drawing, the solid line 14a corresponds to the side end face (see FIG. 2) on the outer diameter side of the cutting edge 14 processed by the wire electrode 9, and the cutting edge 14 is attached obliquely with respect to the axis L0. Yes. 3A to 3D correspond to before processing, at the start of processing, at the middle, and at the end of processing, respectively.

図3(a)に示すように、加工開始前には、ワークWは割出位置決めの基準である基準位置にセットされている。基準位置では、C軸回りの絶対角度θが0度であり、切刃14の上面は全域にわたり軸線L0よりも下方に位置している。図3(b)に示すように加工開始時には、切刃14の軸方向一端部の加工点P1が軸線L0上に位置するようにワークWが割り出され、ワイヤ電極9により加工点P1が加工される。図3(c)に示すように中間時には、切刃14の軸方向中間部の加工点P2が軸線L0上に位置するようにワークWが割り出され、ワイヤ電極9により加工点P2が加工される。図3(d)に示すように加工終了時には、切刃14の軸方向他端部の加工点P3が軸線L0上に位置するようにワークWが割り出され、ワイヤ電極9により加工点P3が加工される。以上のように、ワーク加工時には、各加工点P1〜P3がそれぞれ軸線L0と同一高さとなるように加工点位置に応じて回転割出装置20をC軸回りに回転させ、ワークWが連続的に割り出される。   As shown to Fig.3 (a), before the process start, the workpiece | work W is set to the reference position which is a reference | standard of indexing positioning. At the reference position, the absolute angle θ around the C axis is 0 degree, and the upper surface of the cutting blade 14 is located below the axis L0 over the entire area. As shown in FIG. 3B, at the start of machining, the workpiece W is indexed so that the machining point P1 at one end in the axial direction of the cutting blade 14 is positioned on the axis L0, and the machining point P1 is machined by the wire electrode 9. Is done. As shown in FIG. 3C, at the intermediate time, the workpiece W is indexed so that the machining point P2 of the intermediate portion in the axial direction of the cutting blade 14 is located on the axis L0, and the machining point P2 is machined by the wire electrode 9. The As shown in FIG. 3D, at the end of machining, the workpiece W is indexed so that the machining point P3 at the other axial end of the cutting edge 14 is positioned on the axis L0, and the machining point P3 is determined by the wire electrode 9. Processed. As described above, at the time of workpiece machining, the rotary indexing device 20 is rotated around the C axis according to the machining point position so that the machining points P1 to P3 are at the same height as the axis L0, and the workpiece W is continuously moved. Will be determined.

これにより、図4(a)に示すように軸線L0と加工点Pとを結ぶ線分をL2、軸線L0に直交する水平線をL3とするとき、L2とL3とのなす角Δθが0度となり、ワークWは常に軸線L0と同一高さで加工される。このため、平面ワークを加工する場合と同様、軸線L0(基準位置)からのワイヤ電極9の位置を設定するだけで、ワークWを所望の最外径寸法にすることができ、回転工具10の最外径の寸法を容易かつ精度よく設計値に合せることができる。これに対し、図4(b)に示すように軸線L0と同一高さ以外(Δθ≠0)にてワークWを加工する場合、切刃14の軸線L0に対する傾斜角等を測定した上で、三角関数等を用いてその回転角Δθにおける最外径に対応した加工点位置を算出する必要がある。このため、計算誤差が発生し、最外径の寸法を精度よく設計値に合わせることが困難である。   As a result, when the line segment connecting the axis L0 and the processing point P is L2 and the horizontal line orthogonal to the axis L0 is L3 as shown in FIG. 4A, the angle Δθ formed by L2 and L3 is 0 degree. The workpiece W is always machined at the same height as the axis L0. For this reason, as in the case of processing a planar workpiece, the workpiece W can be set to a desired outermost diameter simply by setting the position of the wire electrode 9 from the axis L0 (reference position). The dimension of the outermost diameter can be adjusted to the design value easily and accurately. On the other hand, when the workpiece W is machined at a height other than the same height as the axis L0 (Δθ ≠ 0) as shown in FIG. 4B, after measuring the inclination angle of the cutting edge 14 with respect to the axis L0, It is necessary to calculate the machining point position corresponding to the outermost diameter at the rotation angle Δθ using a trigonometric function or the like. For this reason, a calculation error occurs, and it is difficult to accurately match the outermost diameter dimension to the design value.

加工制御部32では、加工点位置が軸線L0と同一高さとなるようなワークWの割出指令を含む加工プログラムを作成するが、その前提として、計測制御部31では以下のような処理が実行される。図5は、計測制御部31の構成を示すブロック図である。計測制御部31は、測定シーケンス処理部310を中心として、加工プログラム設定部311と、プログラム解釈部312と、補間処理部313と、サーボ制御部314と、データ入力部315と、データ記憶部316とを有する。計測制御部31には、入力装置33からの信号が入力されるとともに、測定プローブ34からの信号が入出力される。計測制御部31は、X軸用、Y軸用、C軸用の各サーボモータ35a〜35cに制御信号を出力する。   The machining control unit 32 creates a machining program including an indexing command for the workpiece W so that the machining point position is at the same height as the axis L0. As a precondition, the measurement control unit 31 executes the following processing. Is done. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the measurement control unit 31. The measurement control unit 31 is centered on the measurement sequence processing unit 310, the machining program setting unit 311, the program interpretation unit 312, the interpolation processing unit 313, the servo control unit 314, the data input unit 315, and the data storage unit 316. And have. The measurement controller 31 receives a signal from the input device 33 and inputs / outputs a signal from the measurement probe 34. The measurement control unit 31 outputs control signals to the servo motors 35a to 35c for the X axis, the Y axis, and the C axis.

入力装置33は、例えばユーザによって操作されるタッチパネル等の入力モニタによって構成され、入力装置33からの信号はデータ入力部315を介して測定シーケンス処理部310に入力される。この場合の入力情報には、回転工具10の周方向の刃数N、計測プログラムPG、計測開始角θa、計測開始指令等、切刃14の上面位置の計測に関する各種情報が含まれる。計測プログラムPGは、測定プローブ34による切刃上面の計測点数に応じて選択される。本実施の形態では、切刃上面の1点を計測、2点を計測、3点を計測、加工点Pと同一点を計測(全点計測)の4種類の計測プログラムPG1〜PG4の中から1つが選択される。1点計測、2点計測および3点計測で用いられる計測点のXY座標は、自動選択を選択するか、予め計測プログラムPG1〜PG3に対応付けてメモリに記憶しておく。   The input device 33 is configured by an input monitor such as a touch panel operated by a user, for example, and a signal from the input device 33 is input to the measurement sequence processing unit 310 via the data input unit 315. The input information in this case includes various information related to the measurement of the upper surface position of the cutting blade 14, such as the number N of blades in the circumferential direction of the rotary tool 10, the measurement program PG, the measurement start angle θa, and the measurement start command. The measurement program PG is selected according to the number of measurement points on the upper surface of the cutting edge by the measurement probe 34. In the present embodiment, one of the four measurement programs PG1 to PG4 is measured: measuring one point on the upper surface of the cutting edge, measuring two points, measuring three points, and measuring the same point as the machining point P (all point measurement). One is selected. The XY coordinates of the measurement points used in the one-point measurement, the two-point measurement, and the three-point measurement are selected automatically or stored in the memory in advance in association with the measurement programs PG1 to PG3.

測定プローブ34は、図6に示すようにベース体36から延設された支持アーム37の先端部に取り付けられ、ベース体36は、上ヘッド15の側面に取り付けられる。切刃14の上面位置の計測時には、上ヘッド15からワイヤ電極9を除去した後、ワイヤ電極9と同軸上に、かつ、プローブ先端が軸線L0と同一高さとなるように測定プローブ34が配置される。測定プローブ34を上ヘッド15と一体に設けることで、プローブ先端を軸線L0と同一高さに保ったまま(Z軸方向の位置を一定としたまま)、サーボモータ35a,35bの駆動により測定プローブ34をXY平面上の任意の計測点位置に移動できる。   As shown in FIG. 6, the measurement probe 34 is attached to the tip of a support arm 37 extending from the base body 36, and the base body 36 is attached to the side surface of the upper head 15. At the time of measuring the upper surface position of the cutting blade 14, the wire probe 9 is removed from the upper head 15, and then the measurement probe 34 is arranged coaxially with the wire electrode 9 and so that the probe tip is at the same height as the axis L0. The By providing the measurement probe 34 integrally with the upper head 15, the measurement probe is driven by the servo motors 35a and 35b while keeping the tip of the probe at the same height as the axis L0 (while keeping the position in the Z-axis direction constant). 34 can be moved to an arbitrary measurement point position on the XY plane.

図6は、ワークWが基準位置にあるときの切刃14を点線で示している。基準位置では切刃上面が軸線L0よりも下方に位置し、切刃上面は測定プローブ34から離間している。この状態で、測定プローブ34を計測点位置に移動した後、ワークWをA方向へ回転(正回転)させると、実線で示すように切刃14の上面が測定プローブ34に当接する。さらに、当接位置にあるワークWをB方向へ回転(逆回転)させると、測定プローブ34から切刃14が離間する。測定プローブ34は、切刃14の当接時にオン信号を出力し、離間時にオフ信号を出力する。   FIG. 6 shows the cutting edge 14 with a dotted line when the workpiece W is at the reference position. At the reference position, the upper surface of the cutting edge is positioned below the axis L0, and the upper surface of the cutting edge is separated from the measurement probe 34. In this state, after the measurement probe 34 is moved to the measurement point position, when the workpiece W is rotated in the A direction (forward rotation), the upper surface of the cutting edge 14 comes into contact with the measurement probe 34 as indicated by a solid line. Further, when the workpiece W at the contact position is rotated in the B direction (reverse rotation), the cutting blade 14 is separated from the measurement probe 34. The measurement probe 34 outputs an on signal when the cutting blade 14 abuts, and outputs an off signal when separated.

図5の加工プログラム設定部311には、予めCAD/CAMシステム等を介してワークWの加工点Pにおける加工点データを含む加工プログラムが設定されている。図7(a)は、切刃14の上面に設定された加工点Pの一例を示す図である。なお、図7(a)では、2枚の切刃14A,14Bが軸方向に離間して取り付けられている。加工点P1〜P7は、ワイヤ電極9による切刃上面の加工位置を示す点であり、加工プログラムには、軸線L0上の所定位置P0(例えばチャック21の端面)を原点(X=Y=Z=0)とした各加工点P1〜P7のXY座標が、ブロック形式で設定されている。ブロック端点である加工点P1〜P3およびP4〜P7を順次結んで得られる外形線PA1,PA2は、切刃14の外形形状に相当する。   In the machining program setting unit 311 of FIG. 5, a machining program including machining point data at the machining point P of the workpiece W is set in advance via a CAD / CAM system or the like. FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a processing point P set on the upper surface of the cutting edge 14. In FIG. 7A, two cutting blades 14A and 14B are attached to be separated in the axial direction. The processing points P1 to P7 are points indicating the processing position of the upper surface of the cutting edge by the wire electrode 9, and the processing program includes a predetermined position P0 (for example, the end surface of the chuck 21) on the axis L0 as the origin (X = Y = Z). = 0), the XY coordinates of the processing points P1 to P7 are set in a block format. Outline lines PA1 and PA2 obtained by sequentially connecting the processing points P1 to P3 and P4 to P7 which are block end points correspond to the outer shape of the cutting edge 14.

加工プログラムには、例えばPa〜Pf等、切刃14以外の範囲にもブロック端点が設定されている(非加工点)。以上のブロック端点Pa,Pb,P1〜P3,Pc〜Pe,P5〜P7,Pfを順次直線で結んだ折り曲げ直線がワイヤ電極9の移動経路PA0となる。この場合、ワイヤ電極9の中心位置と実際の加工位置とはワイヤ径に相当する分だけ異なる。そのため、実際の加工位置とワイヤ電極9の中心位置とのずれ量を予め径補正量として設定し、ワーク加工時にはワイヤ電極9の位置をこの径補正量分だけ補正して、加工位置を加工点Pの位置に精度よく合わせる。   In the machining program, for example, block end points are set in a range other than the cutting edge 14 such as Pa to Pf (non-machining points). A bending straight line obtained by sequentially connecting the block end points Pa, Pb, P1 to P3, Pc to Pe, P5 to P7, and Pf becomes a moving path PA0 of the wire electrode 9. In this case, the center position of the wire electrode 9 and the actual processing position differ by an amount corresponding to the wire diameter. Therefore, the amount of deviation between the actual machining position and the center position of the wire electrode 9 is set in advance as a diameter correction amount, and the position of the wire electrode 9 is corrected by this diameter correction amount at the time of workpiece machining, and the machining position is set to the machining point. Align with the position of P accurately.

ワイヤ電極位置の補正は、ワイヤ電極9が切刃14を加工すべき位置(加工位置)にあるときに行い(径補正オン)、非加工位置にあるときには行わない(径補正オフ)。図7(a)の例では、切刃14上の最初の加工点P1,P5の直前のブロック端点Pb,Peで径補正をオンし、最終の加工点P3,P7の次のブロック端点Pc,Pfで径補正をオフする。これらブロック端点Pb,Pc,Pe,Pfは、単に座標値だけでなく、径補正オン指令およびオフ指令を出力する指令点として加工プログラムに設定されている。なお、本実施の形態で径補正オン範囲とは、径補正をオンオフ指令するブロック端点を除いた範囲、つまり加工点P1〜P3,P4〜P7の範囲をいう。ワイヤ電極9を鉛直線に対して傾斜させて加工する場合、加工プログラムには加工点PのXY座標データ(X軸用、Y軸用データ)だけでなく、ワイヤ電極9の傾斜角あるいは上ヘッド15と下ヘッド16とのずれ量(U軸用、V軸用データ)も設定される。   The correction of the wire electrode position is performed when the wire electrode 9 is at the position (processing position) where the cutting blade 14 is to be processed (diameter correction on), and is not performed when the wire electrode 9 is in the non-processing position (diameter correction off). In the example of FIG. 7A, the diameter correction is turned on at the block end points Pb, Pe immediately before the first processing points P1, P5 on the cutting edge 14, and the block end point Pc, next to the final processing points P3, P7. The diameter correction is turned off at Pf. These block end points Pb, Pc, Pe, and Pf are set in the machining program as command points that output not only coordinate values but also diameter correction on command and off command. In the present embodiment, the radius correction on range refers to a range excluding block end points for commanding radius correction on / off, that is, ranges of processing points P1 to P3 and P4 to P7. When machining with the wire electrode 9 inclined with respect to the vertical line, the machining program includes not only the XY coordinate data (X-axis and Y-axis data) of the machining point P, but also the inclination angle of the wire electrode 9 or the upper head. A deviation amount between the lower head 16 and the lower head 16 (U-axis and V-axis data) is also set.

プログラム解釈部312は、加工プログラムを読み取り解釈し、測定シーケンス処理部310に出力する。測定シーケンス処理部310は、データ入力部315とプログラム解釈部312と補間処理部313とからの信号に基づき、後述するような処理(図9〜図11)を実行して、計測プログラムを作成する。そして、計測プログラムに基づいて、切刃上面の計測位置が測定プローブ34によって計測されるように、プログラム解釈部312に制御信号を出力するとともに、測定プローブ34による計測結果に基づき、新たな加工プログラムの作成に必要なデータ(加工回転角)をデータ記憶部316に記憶する。   The program interpretation unit 312 reads and interprets the machining program and outputs it to the measurement sequence processing unit 310. The measurement sequence processing unit 310 executes processing (to be described later) (FIGS. 9 to 11) based on signals from the data input unit 315, the program interpretation unit 312 and the interpolation processing unit 313, and creates a measurement program. . Then, based on the measurement program, a control signal is output to the program interpreter 312 so that the measurement position of the upper surface of the cutting edge is measured by the measurement probe 34, and a new machining program is created based on the measurement result by the measurement probe 34. The data (processing rotation angle) necessary for creating the data is stored in the data storage unit 316.

図7(b)は、測定プローブ34による切刃上面の計測位置の一例、とくに3点計測(計測プログラムPG3)が選択されたときの計測位置を示す図である。図中、Q1〜Q3は切刃14A上の計測点、Q4〜Q6は切刃14B上の計測点であり、これら計測点Q1〜Q6の位置(XY座標)は、計測プログラム上のブロック端点として、予め入力装置33を介してユーザにより設定され、メモリに記憶されている。なお、図中のQa〜Qfの各点は加工プログラムに設定されたブロック端点Pa〜Pf(図7(a))と等しく、これらブロック端点Qa,Qb,Q1〜Q3,Qc〜Qe,Q4〜Q6,Qfを順次結んだ折れ曲り直線が測定プローブ34の移動経路PA3となる。   FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a measurement position on the upper surface of the cutting edge by the measurement probe 34, particularly a measurement position when three-point measurement (measurement program PG3) is selected. In the figure, Q1 to Q3 are measurement points on the cutting edge 14A, Q4 to Q6 are measurement points on the cutting edge 14B, and the positions (XY coordinates) of these measurement points Q1 to Q6 are block end points on the measurement program. Are set in advance by the user via the input device 33 and stored in the memory. The points Qa to Qf in the figure are equal to the block end points Pa to Pf (FIG. 7A) set in the machining program, and these block end points Qa, Qb, Q1 to Q3, Qc to Qe, Q4 to A bent straight line connecting Q6 and Qf sequentially becomes a moving path PA3 of the measurement probe 34.

この場合、切刃14A上の計測点Q1〜Q3および切刃14B上の計測点Q4〜Q6は、互いに1直線上にない点がそれぞれ設定される。したがって、切刃上面の3点Q1〜Q3,Q4〜Q6の位置をそれぞれ測定プローブ34によって計測することにより、切刃14A,14Bの上面の平面式を算出することができる。本実施の形態では、切刃上面の平面式を用いて、図3に示すように各加工点P1〜P3,P4〜P7を軸線L0と同一高さとするためのワークWの割出位置(加工回転角)を求める。   In this case, the measurement points Q1 to Q3 on the cutting edge 14A and the measurement points Q4 to Q6 on the cutting edge 14B are set to points that are not on one straight line. Therefore, by measuring the positions of the three points Q1 to Q3 and Q4 to Q6 on the upper surface of the cutting edge with the measurement probe 34, the plane formula of the upper surface of the cutting edges 14A and 14B can be calculated. In the present embodiment, by using a plane formula on the upper surface of the cutting edge, as shown in FIG. 3, the index position (machining) of the workpiece W for making the machining points P1 to P3 and P4 to P7 have the same height as the axis L0. Rotation angle).

なお、1点計測(計測プログラムPG1)が選択された場合には、図8(a)に示すように切刃14上に1点の計測点Q1が設定され、計測点Q1の位置が測定プローブ34によって計測される。この場合、軸線L0を通る平面上に切刃上面があると仮定し、計測点Q1と軸線L0とにより切刃上面の平面式を算出し、平面式を用いて各加工点におけるワークWの加工回転角を求める。   When one-point measurement (measurement program PG1) is selected, one measurement point Q1 is set on the cutting blade 14 as shown in FIG. 8A, and the position of the measurement point Q1 is the measurement probe. 34 is measured. In this case, it is assumed that the upper surface of the cutting edge is on a plane passing through the axis L0, the plane formula of the upper surface of the cutting edge is calculated from the measurement point Q1 and the axis L0, and the workpiece W is machined at each machining point using the plane formula. Find the rotation angle.

2点計測(計測プログラムPG2)が選択された場合には、図8(b)に示すように切刃14上に2点の計測点Q1,Q2が設定され、各計測点Q1,Q2の位置が測定プローブ34によって計測される。この場合、Q1,Q2を通る直線L1と軸線L0との両方に垂直に交わる仮想線L2を算出し、その仮想線L2に垂直に交わり、かつ、直線L1を含む平面上に切刃上面があると仮定して平面式を算出し、平面式を用いて各加工点におけるワークWの加工回転角を求める。なお、直線L1と直線L0が交わる場合または平行な場合は、直線L1および直線L0を両方含む平面上に切刃上面があると仮定する。   When two-point measurement (measurement program PG2) is selected, two measurement points Q1 and Q2 are set on the cutting edge 14 as shown in FIG. 8B, and the positions of the measurement points Q1 and Q2 are set. Is measured by the measurement probe 34. In this case, a virtual line L2 perpendicular to both the straight line L1 passing through Q1 and Q2 and the axis L0 is calculated, and the cutting blade upper surface is on a plane that intersects the virtual line L2 perpendicularly and includes the straight line L1. Assuming that, the plane equation is calculated, and the machining rotation angle of the workpiece W at each machining point is obtained using the plane equation. In addition, when the straight line L1 and the straight line L0 cross or are parallel, it is assumed that the cutting blade upper surface is on a plane including both the straight line L1 and the straight line L0.

一方、全点計測(計測プログラムPG4)が選択された場合には、図7(a)の各加工点P1〜P3,P4〜P7がそのまま計測点として設定され、各加工点P1〜P3,P4〜P7の位置が測定プローブ34によって計測される。このため、切刃上面の平面式を算出することなく、計測値からそのまま各加工点P1〜P3,P4〜P7におけるワークWの加工回転角を求めることができる。   On the other hand, when all-point measurement (measurement program PG4) is selected, the machining points P1 to P3 and P4 to P7 in FIG. 7A are set as measurement points as they are, and the machining points P1 to P3 and P4 are set as they are. The position of ~ P7 is measured by the measurement probe 34. For this reason, the processing rotation angle of the workpiece | work W in each processing point P1-P3, P4-P7 can be calculated | required as it is from a measured value, without calculating the plane type of a cutting-blade upper surface.

補間処理部313は、測定プローブ34を計測位置に移動するための各軸の目標移動量を演算する。さらに、測定プローブ34からのオンオフ信号に基づきワークWのC軸回りの目標回転角を演算する。例えば、測定プローブ34からオン信号が出力されたとき、つまり測定プローブ34の先端が切刃上面に当接したときは、図6のB方向の予め定められた計測開始角θaまでワークWが回転するように目標回転角を演算する。なお、計測開始角θaは、例えば図6の点線で示すように、切刃全体がプローブ34から十分に離間する角度、つまり初期位置の角度(θa=0)に設定されている。一方、測定プローブ34からオフ信号が出力され、かつ、測定シーケンス処理部310から後述するワーク正回転指令が出力されると、切刃上面がプローブ34に当接するまでワークWがA方向へ回転するように目標回転角を演算する。   The interpolation processing unit 313 calculates the target movement amount of each axis for moving the measurement probe 34 to the measurement position. Further, a target rotation angle around the C axis of the workpiece W is calculated based on an on / off signal from the measurement probe 34. For example, when an ON signal is output from the measurement probe 34, that is, when the tip of the measurement probe 34 comes into contact with the upper surface of the cutting blade, the workpiece W rotates to a predetermined measurement start angle θa in the direction B of FIG. The target rotation angle is calculated as follows. The measurement start angle θa is set to an angle at which the entire cutting blade is sufficiently separated from the probe 34, that is, an initial position angle (θa = 0), for example, as indicated by a dotted line in FIG. On the other hand, when an OFF signal is output from the measurement probe 34 and a workpiece normal rotation command to be described later is output from the measurement sequence processing unit 310, the workpiece W rotates in the A direction until the upper surface of the cutting edge comes into contact with the probe 34. The target rotation angle is calculated as follows.

サーボ制御部314は、測定プローブ34の移動量が補間処理部313で演算された目標移動量となるように、X軸用およびY軸用のサーボモータ35a,35bを制御する。さらに、ワークWの回転角が演算された目標回転角となるように、回転割出装置20のサーボモータ35cを制御する。   The servo control unit 314 controls the X-axis and Y-axis servomotors 35a and 35b so that the movement amount of the measurement probe 34 becomes the target movement amount calculated by the interpolation processing unit 313. Furthermore, the servo motor 35c of the rotation index device 20 is controlled so that the rotation angle of the workpiece W becomes the calculated target rotation angle.

ここで、測定シーケンス処理部310における測定処理について説明する。図9は、測定シーケンス処理部310で実行される測定処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ワイヤ電極9と同軸に測定プローブ34を配置した後、例えば入力装置33を介して計測開始指令が入力されると開始される。なお、測定処理開始前には、測定プローブ34はワークWから離間した初期位置(例えば図7(b)のQa)にセットされ、ワークWは初期位置の角度(θa=0)にセットされている。   Here, the measurement process in the measurement sequence processing unit 310 will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of measurement processing executed by the measurement sequence processing unit 310. The processing shown in this flowchart is started when a measurement start command is input through the input device 33 after the measurement probe 34 is arranged coaxially with the wire electrode 9, for example. Before starting the measurement process, the measurement probe 34 is set at an initial position (for example, Qa in FIG. 7B) separated from the workpiece W, and the workpiece W is set at an angle (θa = 0) of the initial position. Yes.

ステップS1では、測定プローブ34に電源オン信号を出力する。これにより測定プローブ34がオン信号を出力可能となる。ステップS2では、データ入力部315を介して入力装置33からの信号を読み込むとともに、プログラム解釈部312を介して加工プログラム設定部311からの信号(加工プログラム情報)を読み込む。   In step S1, a power-on signal is output to the measurement probe 34. As a result, the measurement probe 34 can output an ON signal. In step S <b> 2, a signal from the input device 33 is read via the data input unit 315, and a signal (machining program information) from the machining program setting unit 311 is read via the program interpretation unit 312.

ステップS3では、データ入力部315からの信号に基づき、計測プログラムPGとして1点計測、2点計測、3点計測、全点計測のいずれが選択されているかを判定する。ステップS3で、1点計測が選択と判定されるとステップS100に進み、2点計測が選択と判定されるとステップS200に進み、3点計測が選択と判定されるとステップS300に進み、全点計測が選択と判定されるとステップS400に進む。   In step S3, based on the signal from the data input unit 315, it is determined whether one-point measurement, two-point measurement, three-point measurement, or all-point measurement is selected as the measurement program PG. If it is determined in step S3 that one-point measurement is selected, the process proceeds to step S100. If two-point measurement is determined to be selected, the process proceeds to step S200. If three-point measurement is determined to be selected, the process proceeds to step S300. If it is determined that the point measurement is selected, the process proceeds to step S400.

なお、自動選択が選択されていた場合には、径補正オン範囲内に何点の計測点があるかによって、1点計測、2点計測、3点計測、全点計測のいずれかを選択する。具体的には、径補正オン指令から径補正オフ指令までの計測点が1点ならば1点計測、2点ならば2点計測、3点ならば3点計測、4点以上ならば全点計測を自動的に選択する。   If automatic selection is selected, one of one point measurement, two point measurement, three point measurement, or all point measurement is selected depending on how many measurement points are within the radius correction ON range. . Specifically, if there is one measurement point from the radius correction ON command to the radius correction OFF command, one point measurement, two points measurement, three points measurement, three points measurement, four points or more all points Automatically select measurement.

図10は、ステップS300の3点計測処理の一例を示すフローチャートである。ステップS301では、加工プログラム設定部311で設定された加工プログラムを読み込み、3点計測用の計測プログラムPR3を作成する。この場合、計測プログラムのブロック端点として、図7(a)の加工点P1〜P3,P4〜P7の代わりに、予め加工プログラムに図7(b)の計測点Q1〜Q3,Q4〜Q6を設定しておく。なお、以下では、ブロック端点が測定プローブ34の目標位置となるように、径補正オン信号の出力の有無に拘わらず、径補正を行われない。   FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the three-point measurement process in step S300. In step S301, the machining program set by the machining program setting unit 311 is read and a measurement program PR3 for three-point measurement is created. In this case, instead of the machining points P1 to P3 and P4 to P7 in FIG. 7A, measurement points Q1 to Q3 and Q4 to Q6 in FIG. Keep it. In the following description, the diameter correction is not performed regardless of the output of the diameter correction ON signal so that the block end point becomes the target position of the measurement probe 34.

これにより計測プログラムPR3に、図7(b)に示すようにQa,Qb,Q1〜Q3,Qc〜Qe,Q4〜Q6,Qfに沿った折れ曲り直線状の測定プローブ34の移動経路PA3が設定される。なお、加工プログラムに設定された上ヘッド15の移動以外の指令(例えば加工電源のオンオフ指令等)は、計測プログラムPR3においてキャンセルされる。加工プログラムで設定された径補正オンオフ指令自体は、計測プログラムにそのまま残される。   As a result, the movement path PA3 of the bent linear measurement probe 34 along the Qa, Qb, Q1 to Q3, Qc to Qe, Q4 to Q6, and Qf is set in the measurement program PR3 as shown in FIG. 7B. Is done. Note that commands other than the movement of the upper head 15 set in the machining program (for example, a machining power on / off command) are canceled in the measurement program PR3. The diameter correction on / off command itself set in the machining program is left as it is in the measurement program.

ステップS302では、プログラム解釈部312を介してX軸用およびY軸用の各サーボモータ35a,35bに制御信号を出力し、計測プログラムPR3に基づき測定プローブ34を順次ブロック端点位置に移動する。ステップS303では、ブロック端点毎に出力される径補正オンオフ指令に基づき、測定プローブ34が、径補正オン指令が出力される範囲内にあるか否か、すなわち図7(b)のQ1〜Q3,Q4〜Q6のいずれかに測定プローブ34が位置するか否かを判定する。   In step S302, control signals are output to the X-axis and Y-axis servomotors 35a and 35b via the program interpretation unit 312, and the measurement probe 34 is sequentially moved to the block end position based on the measurement program PR3. In step S303, based on the diameter correction ON / OFF command output for each block end point, whether or not the measurement probe 34 is within the range in which the diameter correction ON command is output, that is, Q1 to Q3 in FIG. It is determined whether or not the measurement probe 34 is located in any of Q4 to Q6.

ステップS303が肯定されるとステップS304に進み、否定されるとステップS302に戻る。ステップS304では、プログラム解釈部312を介して補間処理部313にワーク正回転指令を出力する。これにより補間処理部313は、ワークWが図6のA方向へ所定速度で回転するような目標回転角を演算し、サーボ制御部314を介してC軸用のサーボモータ35cを制御する。その結果、工具10の切刃上面が測定プローブ34に接近する。   If step S303 is affirmed, the process proceeds to step S304. If negative, the process returns to step S302. In step S <b> 304, a workpiece normal rotation command is output to the interpolation processing unit 313 via the program interpretation unit 312. Accordingly, the interpolation processing unit 313 calculates a target rotation angle such that the workpiece W rotates at a predetermined speed in the A direction of FIG. 6 and controls the servo motor 35c for the C axis via the servo control unit 314. As a result, the upper surface of the cutting edge of the tool 10 approaches the measurement probe 34.

切刃上面が測定プローブ34に当接すると、測定プローブ34から補間処理部313にオン信号が出力される。これにより補間処理部313は、目標回転角を0としてC軸用のサーボモータ35cの駆動を停止させるとともに、測定シーケンス処理部310に現在のワークWの回転角、すなわち基準位置(θ=0)から切刃上面がプローブ34に当接するまでの回転角θqを出力する。その後、補間処理部313は、目標回転角を計測開始角θaとしてサーボ制御部314を介してサーボモータ35cを制御する。これによりこれによりワークWがB方向に回転し、切刃上面が測定プローブ34から離間して、計測開始角θaにてワークWが停止する。   When the upper surface of the cutting edge comes into contact with the measurement probe 34, an ON signal is output from the measurement probe 34 to the interpolation processing unit 313. Thereby, the interpolation processing unit 313 sets the target rotation angle to 0 and stops the drive of the servo motor 35c for the C axis, and causes the measurement sequence processing unit 310 to rotate the current rotation angle of the workpiece W, that is, the reference position (θ = 0). To the rotation angle θq until the upper surface of the cutting edge comes into contact with the probe 34 is output. Thereafter, the interpolation processing unit 313 controls the servo motor 35c via the servo control unit 314 with the target rotation angle as the measurement start angle θa. Thereby, the workpiece W rotates in the B direction, the upper surface of the cutting edge is separated from the measurement probe 34, and the workpiece W is stopped at the measurement start angle θa.

ステップS305では、補間処理部313から測定シーケンス処理部310に回転角θqが入力されたか否かを判定する。ステップS305が肯定されるとステップS306に進み、否定されるとステップS304に戻る。ステップS306では、回転角θqをメモリに記憶する。ステップS307では、切刃上面の全計測点Q1〜Q6における回転角θq1〜θq6の計測が完了したか否かを判定する。ステップS307が否定されるとステップS302に戻り、測定プローブ34を次の計測点に移動して同様の処理を繰り返す。これにより全計測点Q1〜Q6において、切刃上面がプローブ34に当接した際のワークWの回転角θq1〜θq6を取得することができる。   In step S305, it is determined whether or not the rotation angle θq is input from the interpolation processing unit 313 to the measurement sequence processing unit 310. When step S305 is affirmed, the process proceeds to step S306, and when negative, the process returns to step S304. In step S306, the rotation angle θq is stored in the memory. In step S307, it is determined whether or not the measurement of the rotation angles θq1 to θq6 at all measurement points Q1 to Q6 on the upper surface of the cutting edge has been completed. If step S307 is negative, the process returns to step S302, the measurement probe 34 is moved to the next measurement point, and the same processing is repeated. Accordingly, the rotation angles θq1 to θq6 of the workpiece W when the upper surface of the cutting edge comes into contact with the probe 34 can be acquired at all the measurement points Q1 to Q6.

ステップS307が肯定されるとステップS308に進み、各計測点Q1〜Q3,Q4〜Q6のXY座標および計測された回転角θq1〜θq3,θq4〜θq6を用いて、周知の演算式により各切刃14A,14B上面の平面式を算出する。ステップS309では、この平面式を用いて、切刃上面の各加工点P1〜P7(図7(a))が軸線L0と同一高さ、つまりZ=0となる加工回転角θp1〜θp7をそれぞれ演算する。ステップS310では、演算した加工回転角θp1〜θp7をデータ記憶部316に記憶する。   If step S307 is affirmed, the process proceeds to step S308, and each cutting edge is obtained by a well-known arithmetic expression using the XY coordinates of the measurement points Q1 to Q3 and Q4 to Q6 and the measured rotation angles θq1 to θq3 and θq4 to θq6. The plane formula of the upper surfaces of 14A and 14B is calculated. In step S309, by using this plane formula, machining rotation angles θp1 to θp7 at which the machining points P1 to P7 (FIG. 7A) on the upper surface of the cutting edge are the same height as the axis L0, that is, Z = 0, are respectively obtained. Calculate. In step S310, the calculated processing rotation angles θp1 to θp7 are stored in the data storage unit 316.

ステップS311では、一連の処理の繰り返し回数を表す整数nに1を加算し、nを更新する。なお、初期状態ではnは0に設定されている。ステップS312では、nが周方向の切刃14の枚数Nに等しいか否か、すなわち周方向全ての切刃14の位置計測が行われたか否かを判定する。ステップS312が否定されるとステップS313に進み、プログラム解釈部312を介してC軸用のサーボモータ35cに制御信号を出力し、360/N度だけワークWをA方向(またはB方向)に回転させる。この際、ワークWと測定プローブ34とが干渉しないように、測定プローブ34を一旦初期位置Qaに退避させてからワークWを回転させる。次いで、ステップS302に戻り、別の切溝13に設けられた切刃14に対して、同様の処理を繰り返す。一方、ステップS312が否定されると3点計測処理を終了する。   In step S311, 1 is added to an integer n representing the number of repetitions of a series of processes, and n is updated. Note that n is set to 0 in the initial state. In step S312, it is determined whether or not n is equal to the number N of the cutting edges 14 in the circumferential direction, that is, whether or not the positions of all the cutting edges 14 in the circumferential direction have been measured. If step S312 is negative, the process proceeds to step S313, and a control signal is output to the servo motor 35c for the C axis via the program interpretation unit 312, and the workpiece W is rotated in the A direction (or B direction) by 360 / N degrees. Let At this time, the work W is rotated after the measurement probe 34 is temporarily retracted to the initial position Qa so that the work W and the measurement probe 34 do not interfere with each other. Next, the process returns to step S <b> 302, and the same processing is repeated for the cutting blade 14 provided in another cutting groove 13. On the other hand, if step S312 is negative, the three-point measurement process ends.

なお、図9のステップS100の1点計測処理およびステップS200の2点計測処理と、ステップS300の3点計測処理とは、切刃上面の計測点の個数と、切刃上面の平面式を算出する際の演算式が異なるだけであり、他の処理は同一である。そのため、1点計測処理および2点計測処理については説明を省略する。これに対し、ステップS400の全点計測処理においては、切刃上面の平面式を算出する必要がない。以下、全点計測処理について説明する。   Note that the one-point measurement process in step S100 and the two-point measurement process in step S200 and the three-point measurement process in step S300 calculate the number of measurement points on the upper surface of the cutting edge and the plane formula of the upper surface of the cutting edge. Only the arithmetic expression is different, and the other processing is the same. Therefore, the description of the one-point measurement process and the two-point measurement process is omitted. On the other hand, in the all-point measurement process in step S400, it is not necessary to calculate the plane formula of the upper surface of the cutting edge. Hereinafter, the all-point measurement process will be described.

図11は、全点計測処理の一例を示すフローチャートであり、図12は、全点計測処理における計測位置を示す図である。ステップS401では、加工プログラム設定部311で設定された加工プログラムを読み込み、全点計測用の計測プログラムPR4を作成する。この場合、計測プログラムのブロック端点として、図7(a)の加工点P1〜P7がそのまま用いられる。これにより、図12に示すように、図7(a)の加工点P1〜P7と同一位置に計測点Q1〜Q7が設定され、ブロック端点Qa,Qb,Q1〜Q3,Qc〜Qe,Q4〜Q7,Qfを順次結んだ折れ曲り直線が測定プローブ34の移動経路PA4となる。この移動経路PA4は、ワーク電極9の移動経路PA0(図7(a))と同一である。なお、3点計測処理の場合と同様、加工プログラムに設定された上ヘッド15の移動以外の指令は、計測プログラムPR4においてキャンセルされる。また、全点計測処理の実行時には、径補正オン信号の出力の有無に拘わらず、径補正は行われない。   FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the all-point measurement process, and FIG. 12 is a diagram illustrating measurement positions in the all-point measurement process. In step S401, the machining program set by the machining program setting unit 311 is read to create a measurement program PR4 for measuring all points. In this case, the machining points P1 to P7 in FIG. 7A are used as they are as the block end points of the measurement program. As a result, as shown in FIG. 12, measurement points Q1 to Q7 are set at the same positions as the processing points P1 to P7 in FIG. 7A, and block end points Qa, Qb, Q1 to Q3, Qc to Qe, Q4 to A bent straight line connecting Q7 and Qf in sequence becomes the moving path PA4 of the measurement probe 34. This movement path PA4 is the same as the movement path PA0 of the workpiece electrode 9 (FIG. 7A). As in the case of the three-point measurement process, commands other than the movement of the upper head 15 set in the machining program are canceled in the measurement program PR4. In addition, when the all-point measurement process is executed, the diameter correction is not performed regardless of whether the diameter correction ON signal is output.

ステップS402では、プログラム解釈部312を介してX軸用およびY軸用の各サーボモータ35a,35bに制御信号を出力し、計測プログラムPR4に基づき測定プローブ34を順次ブロック端点位置に移動する。ステップS403では、ブロック端点毎に出力される径補正オンオフ指令に基づき、測定プローブ34が、径補正オン指令が出力される範囲内にあるか否か、すなわち図12のQ1〜Q7のいずれかに測定プローブ34が位置するか否かを判定する。   In step S402, control signals are output to the servo motors 35a and 35b for the X axis and the Y axis via the program interpretation unit 312, and the measurement probe 34 is sequentially moved to the block end position based on the measurement program PR4. In step S403, based on the diameter correction ON / OFF command output for each block end point, whether or not the measurement probe 34 is within the range in which the diameter correction ON command is output, that is, one of Q1 to Q7 in FIG. It is determined whether or not the measurement probe 34 is located.

ステップS403が肯定されるとステップS404に進み、否定されるとステップS402に戻る。ステップS404では、プログラム解釈部312を介して補間処理部313にワーク正回転指令を出力する。これにより、ワークWが図6のA方向へ所定速度で回転し、工具10の刃部上面が測定プローブ34に当接し、測定プローブ34がオン信号を出力する。測定プローブ34からオン信号が出力されると、補間処理部313は、測定シーケンス処理部310に現在のワークWの回転角θqを出力するとともに、サーボ制御部314を介してサーボモータ35cに制御信号を出力し、計測開始角θaまでワークWをB方向に回転させる。   When step S403 is affirmed, the process proceeds to step S404, and when negative, the process returns to step S402. In step S404, a workpiece normal rotation command is output to the interpolation processing unit 313 via the program interpretation unit 312. As a result, the workpiece W rotates in the direction A in FIG. 6 at a predetermined speed, the upper surface of the blade portion of the tool 10 contacts the measurement probe 34, and the measurement probe 34 outputs an ON signal. When the ON signal is output from the measurement probe 34, the interpolation processing unit 313 outputs the current rotation angle θq of the workpiece W to the measurement sequence processing unit 310 and controls the servo motor 35 c via the servo control unit 314. And the workpiece W is rotated in the B direction until the measurement start angle θa.

ステップS405では、補間処理部313から回転角θqが入力されたか否かを判定する。ステップS405が肯定されるとステップS406に進み、否定されるとステップS404に戻る。ステップS406では、回転角θqをメモリに記憶する。ステップS407では、切刃上面の全計測点Q1〜Q7における回転角θq1〜θq7の計測が完了したか否かを判定する。ステップS407が否定されるとステップS402に戻り、測定プローブ34を次の計測点に移動して同様の処理を繰り返す。これにより全計測点Q1〜Q7において、基準位置から切刃上面がプローブ34に当接するまでのワークWの回転角θq1〜θq7を取得することができる。この場合、計測点Q1〜Q7は加工点P1〜P7と同一であるため、メモリに記憶された回転角θq1〜θq7が加工回転角θp1〜θp7となる。   In step S405, it is determined whether or not the rotation angle θq is input from the interpolation processing unit 313. If step S405 is affirmed, the process proceeds to step S406. If negative, the process returns to step S404. In step S406, the rotation angle θq is stored in the memory. In step S407, it is determined whether or not the measurement of the rotation angles θq1 to θq7 at all measurement points Q1 to Q7 on the upper surface of the cutting edge has been completed. If step S407 is negative, the process returns to step S402, the measurement probe 34 is moved to the next measurement point, and the same processing is repeated. As a result, at all measurement points Q1 to Q7, the rotation angles θq1 to θq7 of the workpiece W from the reference position until the upper surface of the cutting edge comes into contact with the probe 34 can be acquired. In this case, since the measurement points Q1 to Q7 are the same as the machining points P1 to P7, the rotation angles θq1 to θq7 stored in the memory become the machining rotation angles θp1 to θp7.

ステップS407が肯定されるとステップS408に進み、一連の処理の繰り返し回数を表す整数nに1を加算し、nを更新する。ステップS409では、nが周方向の切刃14の枚数Nに等しいか否かを判定する。ステップS409が否定されるとステップS410に進み、プログラム解釈部312を介してC軸用のサーボモータ35cに制御信号を出力し、360/N度だけワークWをA方向(またはB方向)に回転させる。次いで、ステップS402に戻り、別の切溝13に設けられた切刃14に対して、同様の処理を繰り返す。一方、ステップS409が否定されると全点計測処理を終了する。   If step S407 is affirmed, the process proceeds to step S408, where 1 is added to an integer n representing the number of repetitions of a series of processes, and n is updated. In step S409, it is determined whether or not n is equal to the number N of the cutting blades 14 in the circumferential direction. If step S409 is negative, the process proceeds to step S410, a control signal is output to the servo motor 35c for the C axis via the program interpretation unit 312, and the workpiece W is rotated in the A direction (or B direction) by 360 / N degrees. Let Next, the process returns to step S402, and the same processing is repeated for the cutting edge 14 provided in another cutting groove 13. On the other hand, if step S409 is negative, the all-point measurement process ends.

次に、図1の加工制御部32について説明する。図13は、加工制御部32の構成を示すブロック図である。図中、図5と同一の箇所には同一の符号を付している。加工制御部32は、プログラム変換処理部321を中心として、プログラム記憶部322と、加工プログラム設定部311と、プログラム解釈部312と、補間処理部313と、サーボ制御部314と、データ入力部315とを有する。とくに、計測制御部31と比較した場合に、プログラム変換処理部321とプログラム記憶部322とを有し、データ記憶部316を有しない点が、加工制御部32の特有の構成である。加工制御部32には、入力装置33からの信号とデータ記憶部316からの信号が入力される。加工制御部32は、X軸用、Y軸用、C軸用、U軸用、V軸用の各サーボモータ35a〜35eに制御信号を出力する。   Next, the processing control unit 32 in FIG. 1 will be described. FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the machining control unit 32. In the figure, the same parts as those in FIG. The machining control unit 32 is centered on the program conversion processing unit 321, and includes a program storage unit 322, a machining program setting unit 311, a program interpretation unit 312, an interpolation processing unit 313, a servo control unit 314, and a data input unit 315. And have. In particular, when compared with the measurement control unit 31, the machining control unit 32 is unique in that it has a program conversion processing unit 321 and a program storage unit 322 and does not have a data storage unit 316. A signal from the input device 33 and a signal from the data storage unit 316 are input to the processing control unit 32. The machining control unit 32 outputs control signals to the servo motors 35a to 35e for X axis, Y axis, C axis, U axis, and V axis.

加工プログラム設定部311に設定される加工プログラムには、ワークWの加工点Pの加工点データ、すなわち、各加工点のX軸用、Y軸用、U軸およびV軸用データや、径補正オンオフ指令を行うブロック端点のデータ、加工電源のオンオフ指令等が含まれる。プログラム変換処理部321には、データ入力部315を介して入力装置33からの信号が入力されるとともに、加工プログラム設定部311およびデータ記憶部316からの信号が入力される。入力装置33からの入力情報には、回転工具10の周方向の刃数N、加工開始指令、加工経由点、仕上げ代、X軸方向の追い込み量、Y軸方向の追い込み量等、切刃14の加工に関する各種情報が含まれる。   The machining program set in the machining program setting unit 311 includes machining point data of the machining point P of the workpiece W, that is, data for X axis, Y axis, U axis and V axis of each machining point, and diameter correction. This includes data on the block end point for performing the on / off command, the on / off command for the machining power source, and the like. A signal from the input device 33 is input to the program conversion processing unit 321 via the data input unit 315 and signals from the machining program setting unit 311 and the data storage unit 316 are input. The input information from the input device 33 includes the cutting edge 14 such as the number N of blades in the circumferential direction of the rotary tool 10, a machining start command, a machining via point, a finishing allowance, a driving amount in the X axis direction, a driving amount in the Y axis direction, and the like. Various information on the processing of

プログラム変換処理部321は、加工プログラム設定部311から読み込んだ各加工点Pの加工点データ(X軸用、Y軸用、U軸およびV軸用データ)に、データ記憶部316から読み込んだ加工回転角θpのデータ(C軸用データ)を追加し、加工プログラムを変換する。すなわち4軸加工用のプログラムを5軸加工用のプログラムに書き換える。書き換えられたプログラムは、新たな加工プログラムとしてプログラム記憶部322に記憶される。   The program conversion processing unit 321 reads the machining point data (data for X axis, Y axis, U axis, and V axis) of each machining point P read from the machining program setting unit 311 from the data storage unit 316. The rotation angle θp data (C-axis data) is added to convert the machining program. That is, the 4-axis machining program is rewritten to a 5-axis machining program. The rewritten program is stored in the program storage unit 322 as a new machining program.

プログラム解釈部312は、この新たな加工プログラムを読み取り解釈し、プログラム解釈部312からの信号に基づき補間処理部313で各軸の目標移動量および目標回転角を演算し、サーボ制御部314を介して各サーボモータ35a〜35eに制御信号を出力する。この場合、一の加工点から次の加工点まで加工位置が変化するときに、補間処理部313では、加工点間のワイヤ電極9の目標移動量およびワークWの目標回転角を補間処理により求める。これにより加工位置に応じてワークWがC軸回りに回転し、切刃上面の加工位置を常に軸線L0と同一高さにしてワークWを加工することができる。   The program interpretation unit 312 reads and interprets this new machining program, calculates the target movement amount and target rotation angle of each axis by the interpolation processing unit 313 based on the signal from the program interpretation unit 312, and passes through the servo control unit 314. Control signals are output to the servomotors 35a to 35e. In this case, when the machining position changes from one machining point to the next machining point, the interpolation processing unit 313 obtains the target movement amount of the wire electrode 9 between the machining points and the target rotation angle of the workpiece W by interpolation processing. . As a result, the workpiece W rotates around the C axis in accordance with the machining position, and the workpiece W can be machined with the machining position on the upper surface of the cutting edge always set to the same height as the axis L0.

本実施の形態に係るワイヤ放電加工機による回転工具の加工方法の動作をまとめると次のようになる。
(1)測定工程
ワークWを加工する前に、まず、切刃14の上面位置を測定する。この測定工程では、ユーザは、上ヘッド15の下方に測定プローブ34を配置するとともに、入力装置33を介して1点計測、2点計測、3点計測、全点計測の中から所望の計測モードを選択する。例えば切刃14のサイズが小さいときは、計測点数が多くなると誤差が大きくなるおそれがある。この場合には、例えば1点計測や2点計測が選択される。一方、切刃14が十分な大きさであり、最小限の計測点数で、切刃上面の計測精度を確保したい場合には、3点計測が選択される。切刃上面が平面式で精度よく近似できない場合には、全点計測が選択される。
The operation of the rotary tool machining method by the wire electric discharge machine according to the present embodiment is summarized as follows.
(1) Measuring process Before processing the workpiece W, first, the upper surface position of the cutting blade 14 is measured. In this measurement process, the user arranges the measurement probe 34 below the upper head 15, and selects a desired measurement mode from one point measurement, two point measurement, three point measurement, and all point measurement via the input device 33. Select. For example, when the size of the cutting edge 14 is small, the error may increase as the number of measurement points increases. In this case, for example, one-point measurement or two-point measurement is selected. On the other hand, when the cutting edge 14 is sufficiently large and it is desired to ensure the measurement accuracy of the upper surface of the cutting edge with the minimum number of measurement points, three-point measurement is selected. If the upper surface of the cutting edge cannot be approximated accurately with a flat type, all-point measurement is selected.

計測制御部31は、選択された計測モードに応じて計測プログラムPR1〜PR4を作成し(ステップS301、ステップS401)、計測プログラムPR1〜PR4に従い、X軸用、Y軸用およびC軸用のサーボモータ35a〜35cに制御信号を出力する。これにより、回転割出装置20に取り付けられた工具10の切刃上面の計測位置に、測定プローブ34が移動する(ステップS302,ステップS402)。この場合、ワークWを予め計測開始角θaに回転させて切刃14を退避させた状態で、測定プローブ34の先端を軸線L0と同一高さに保ったままXY平面上を移動させ、測定プローブ34が計測点位置に到達すると、ワークWをC軸回りに回転させて切刃上面を測定プローブ34に当接させる(ステップS304、ステップS404)。このときの各計測点の回転角θqをメモリに記憶する(ステップS306、ステップS406)。   The measurement control unit 31 creates measurement programs PR1 to PR4 according to the selected measurement mode (steps S301 and S401), and servos for the X axis, Y axis, and C axis according to the measurement programs PR1 to PR4. A control signal is output to the motors 35a to 35c. As a result, the measurement probe 34 moves to the measurement position on the upper surface of the cutting edge of the tool 10 attached to the rotary indexing device 20 (steps S302 and S402). In this case, with the workpiece W rotated in advance to the measurement start angle θa and the cutting blade 14 retracted, the tip of the measurement probe 34 is moved on the XY plane while maintaining the same height as the axis L0, and the measurement probe is moved. When 34 reaches the measurement point position, the workpiece W is rotated around the C axis, and the upper surface of the cutting edge is brought into contact with the measurement probe 34 (steps S304 and S404). The rotation angle θq of each measurement point at this time is stored in the memory (steps S306 and S406).

(2)割出位置導出工程
測定モードとして1点計測、2点計測、3点計測のいずれかが選択されていれば、切刃上面が測定プローブ34に当接したときの各計測点の回転角θqに基づき、切刃上面の平面式を算出する(ステップS308)。そして、この平面式に基づいて、各加工点Pが軸線L0と同一高さとなるような加工回転角θp、つまり目標割出位置を算出し、計測制御部31のデータ記憶部316に記憶する(ステップS310)。一方、測定モードとして全点計測が選択されていれば、計測点Qと加工点Pとが同一であり、計測点Qにおける回転角θqをそのまま加工回転角θpとして、データ記憶部316に記憶する(ステップS406)。
(2) Index position deriving step If any one of the one-point measurement, two-point measurement, and three-point measurement is selected as the measurement mode, the rotation of each measurement point when the upper surface of the cutting edge comes into contact with the measurement probe 34 Based on the angle θq, a plane formula of the upper surface of the cutting edge is calculated (step S308). Then, based on this plane formula, a processing rotation angle θp, that is, a target index position, at which each processing point P becomes the same height as the axis L0, is calculated and stored in the data storage unit 316 of the measurement control unit 31 ( Step S310). On the other hand, if all-point measurement is selected as the measurement mode, the measurement point Q and the machining point P are the same, and the rotation angle θq at the measurement point Q is stored in the data storage unit 316 as the machining rotation angle θp as it is. (Step S406).

(3)加工工程
以上により、各加工点Pにおける加工回転角θpが求まると、上ヘッド15と下ヘッド16との間にワイヤ電極9を張設し、ワークWの加工を開始する。この加工工程においては、加工点データに加工回転角θpのデータを追加して新たに加工プログラムを作成し、新たな加工プログラムの実行によりX軸用、Y軸用、C軸用、U軸用およびV軸用の各サーボモータ35a〜35eを制御する。これによりワークWは、各加工点Pにおいて加工回転角θpに割り出され、加工点Pが軸線L0と同一高さに自動的に調整されるとともに、加工点Pに沿ってワイヤ電極9が移動し、ワイヤ電極9からの放電エネルギーによってワークWが加工される。このため、ワイヤ電極9と軸線L0とのY軸方向の距離のみによってワークWの最外径の寸法が定まり、回転工具10の最外径の寸法精度を高めることができる。
(3) Processing Step When the processing rotation angle θp at each processing point P is obtained as described above, the wire electrode 9 is stretched between the upper head 15 and the lower head 16 and processing of the workpiece W is started. In this machining process, the machining rotation angle θp data is added to the machining point data to create a new machining program, and by executing the new machining program, the X axis, Y axis, C axis, and U axis The servo motors 35a to 35e for the V axis are controlled. As a result, the workpiece W is determined at the machining rotation angle θp at each machining point P, the machining point P is automatically adjusted to the same height as the axis L0, and the wire electrode 9 moves along the machining point P. Then, the workpiece W is processed by the discharge energy from the wire electrode 9. For this reason, the dimension of the outermost diameter of the workpiece W is determined only by the distance in the Y-axis direction between the wire electrode 9 and the axis L0, and the dimensional accuracy of the outermost diameter of the rotary tool 10 can be improved.

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)回転割出装置20の軸線L0と同一高さに測定プローブ34の先端をセットし、回転工具10の切刃上面の計測位置Qにおいて、切刃上面が測定プローブ34に当接する回転角θqを測定し、この回転角θqに基づき、切刃上面の加工点Pが軸線L0と同一高さとなる加工回転角θpを導出する。そして、各加工点PにおいてワークWを加工回転角θpに割り出すとともに、加工点Pに沿ってワイヤ電極9を移動し、ワイヤ電極9からの放電エネルギーによって切刃14の端部を加工するようにした。これにより軸線L0と同一平面上で切刃14の端部を加工することができ、回転工具10の最外径の寸法を精度よく設計値に合わせることができる。
(2)切刃上面の計測点における回転角θqを単に計測するだけであり、軸線L0に対する切刃14の傾斜角等を計測する必要がないため、切刃14が3次元的にいかなる方向に傾いて取り付けられていたとしても、精度よく加工点の位置を求めることができる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The tip of the measurement probe 34 is set at the same height as the axis L0 of the rotary indexing device 20, and the rotation angle at which the cutting blade upper surface contacts the measurement probe 34 at the measurement position Q on the cutting blade upper surface of the rotary tool 10 θq is measured, and based on this rotation angle θq, a machining rotation angle θp is derived so that the machining point P on the upper surface of the cutting edge is at the same height as the axis L0. Then, the workpiece W is determined at the machining rotation angle θp at each machining point P, the wire electrode 9 is moved along the machining point P, and the end of the cutting edge 14 is machined by the discharge energy from the wire electrode 9. did. Thereby, the edge part of the cutting blade 14 can be processed on the same plane as the axis line L0, and the dimension of the outermost diameter of the rotary tool 10 can be matched with a design value accurately.
(2) Since the rotation angle θq at the measurement point on the upper surface of the cutting edge is simply measured, and it is not necessary to measure the inclination angle of the cutting edge 14 with respect to the axis L0, the cutting edge 14 is in any direction three-dimensionally. Even if it is attached with an inclination, the position of the machining point can be obtained with high accuracy.

(3)入力装置33からの指令により、切刃14の上面位置を計測する際の測定モードを選択可能としたので、切刃14の形状等に応じて切刃上面位置の最適な測定が可能である。
(4)1点計測、2点計測、3点計測の計測モードが選択されたときは、切刃14の上面位置の測定値θqに基づいて切刃上面の平面式を演算し、この平面式により加工点Pにおける加工回転角θpを算出するようにしたので、少ない計測点数で効率よく加工回転角θpを求めることができる。
(5)全点計測モードが選択されたときは、切刃上面の加工点位置を計測し、その計測値θqを加工回転角θpとするので、加工プログラムから計測プログラムPG4への変更が最小限ですみ、計測プログラムPG4の作成が容易である。また、全点計測モードにおいては、切刃上面が湾曲している場合等、切刃上面を平面式で近似できない場合であっても、加工点Pを軸線L0と同一高さにしてワークWを加工することができる。
(3) Since the measurement mode for measuring the upper surface position of the cutting blade 14 can be selected by a command from the input device 33, the optimum measurement of the cutting blade upper surface position is possible according to the shape of the cutting blade 14 and the like. It is.
(4) When the measurement mode of one-point measurement, two-point measurement, or three-point measurement is selected, the plane formula of the cutting blade upper surface is calculated based on the measured value θq of the upper surface position of the cutting blade 14, and this plane formula Thus, the machining rotation angle θp at the machining point P is calculated, so that the machining rotation angle θp can be efficiently obtained with a small number of measurement points.
(5) When the all-point measurement mode is selected, the machining point position on the upper surface of the cutting blade is measured, and the measured value θq is set as the machining rotation angle θp, so that the change from the machining program to the measurement program PG4 is minimal. It is easy to create the measurement program PG4. In the all-point measurement mode, even when the upper surface of the cutting edge cannot be approximated by a plane method, such as when the upper surface of the cutting edge is curved, the work point P is set to the same height as the axis L0. Can be processed.

(6)予め定められた加工プログラム形式で測定プログラムPG1〜PG4を作成するようにしたので、加工プログラムの作成に慣れたユーザにとって測定プログラムPG1〜PG4の作成が容易となり、切刃14の上面位置の自動計測を容易に行うことができる。
(7)周方向に複数枚の切刃14がある場合において、一の位相にある切刃14に対して作成した測定プログラムを、他の位相にある切刃14に対しても同様に適用するようにしたので(ステップS311〜ステップS313、ステップS408〜ステップS410)、測定プログラムを容易に構成できる。
(6) Since the measurement programs PG1 to PG4 are created in a predetermined machining program format, the measurement programs PG1 to PG4 can be easily created for the user who is used to creating the machining program, and the upper surface position of the cutting blade 14 Can be easily measured.
(7) When there are a plurality of cutting blades 14 in the circumferential direction, the measurement program created for the cutting blade 14 in one phase is similarly applied to the cutting blades 14 in another phase. Since it did in this way (step S311-step S313, step S408-step S410), a measurement program can be comprised easily.

なお、上記実施の形態では、計測制御部31での処理により、切刃上面を測定プローブ34に当接させて切刃14の上面位置を測定するとともに(測定工程)、その測定結果に基づき、切刃上面の加工点Pが軸線L0と同一高さとなる加工回転角θp(目標割出位置)を算出するようにしたが(割出位置導出工程)、割出位置導出工程を加工制御部32での処理によって行うようにしてもよい。すなわち、測定された回転角θqのみをデータ記憶部316に記憶し、切刃上面の平面式の演算や加工回転角θpの算出をプログラム変換処理部321で行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the processing at the measurement control unit 31 measures the upper surface position of the cutting blade 14 by bringing the upper surface of the cutting blade into contact with the measurement probe 34 (measurement process), and based on the measurement result, The machining rotation angle θp (target index position) at which the machining point P on the upper surface of the cutting edge is the same height as the axis L0 is calculated (index position derivation process), but the index position derivation process is performed by the machining control unit 32. You may make it perform by the process in. That is, only the measured rotation angle θq may be stored in the data storage unit 316, and the program conversion processing unit 321 may perform a planar calculation on the upper surface of the cutting edge and a calculation of the processing rotation angle θp.

上記実施の形態では、加工制御部32において新たな加工プログラムを作成および記憶するようにしたが、加工制御部32の構成は上述したものに限らない。図14は、加工制御部32の変形例を示すブロック図である。図14では、加工プログラム設定部311で設定された加工プログラムをプログラム解釈部312が読み取り解釈し、補間処理部313、サーボ制御部314を介してサーボモータ35a〜35eを制御する。一方、データ記憶部316からの信号はデータ処理部323に取り込まれ、データ処理部323は、プログラム解釈部312からの信号により加工点Pを認識し、加工点Pに応じた加工回転角θpを補間処理部313に出力する。これにより元の加工プログラムを書き換えることなく、加工点Pが軸線L0と同一高さとなるようにワークWの回転角を制御することができる。なお、図13の方式(プログラム変換方式)と図14の方式(実時間制御方式)のいずれかを、入力装置33を介してユーザが選択可能としてもよい。   In the above embodiment, the machining control unit 32 creates and stores a new machining program. However, the configuration of the machining control unit 32 is not limited to that described above. FIG. 14 is a block diagram illustrating a modification of the machining control unit 32. In FIG. 14, the program interpretation unit 312 reads and interprets the machining program set by the machining program setting unit 311, and controls the servo motors 35 a to 35 e via the interpolation processing unit 313 and the servo control unit 314. On the other hand, a signal from the data storage unit 316 is taken into the data processing unit 323, and the data processing unit 323 recognizes the processing point P by the signal from the program interpretation unit 312 and sets the processing rotation angle θp corresponding to the processing point P. The data is output to the interpolation processing unit 313. Accordingly, the rotation angle of the workpiece W can be controlled so that the machining point P is at the same height as the axis L0 without rewriting the original machining program. Note that the user may be able to select either the method shown in FIG. 13 (program conversion method) or the method shown in FIG. 14 (real-time control method) via the input device 33.

上記実施の形態では、切刃14の上面位置が軸線L0の高さと一致するようにワークWを基準位置から回転させたときの回転角θqを測定するようにしたが、ワークWの回転を固定した状態で測定プローブ34を切刃上面に当接するまで下降させ、切刃上面に当接したときのプローブ位置を計測することで、切刃14の上面位置を測定するようにしてもよい。測定プログラムを作成して切刃14の上面位置を自動的に測定するようにしたが、測定プログラムを作成することなく、切刃14の上面位置を手動操作により測定するようにしてもよい。切刃14の上面位置を測定プローブ34以外によって測定してもよく、測定手段の構成は上述したものに限らない。   In the above embodiment, the rotation angle θq is measured when the workpiece W is rotated from the reference position so that the upper surface position of the cutting edge 14 coincides with the height of the axis L0, but the rotation of the workpiece W is fixed. In this state, the measurement probe 34 may be lowered until it comes into contact with the upper surface of the cutting edge, and the position of the upper surface of the cutting edge 14 may be measured by measuring the probe position when it comes into contact with the upper surface of the cutting edge. Although the measurement program is created and the upper surface position of the cutting blade 14 is automatically measured, the upper surface position of the cutting blade 14 may be measured by manual operation without creating the measurement program. The upper surface position of the cutting blade 14 may be measured by means other than the measurement probe 34, and the configuration of the measuring means is not limited to the above.

サーボモータ35a,35bの駆動によりワイヤ電極9をX軸方向およびY軸方向に移動可能としたが、ワイヤ電極9をワークWに対して相対移動可能とするのであれば、移動手段はいかなるものでもよい。工具素材に刃部が設けられた回転工具10として構成するのであれば、ワークWの形状はいかなるものでもよい。したがって、工具素材に切溝13を加工して切刃14を取り付けるようにしたが、刃部の構成はこれに限らず、例えば、円柱状の工具素材自体の外周面を加工して刃部を形成するようにしてもよい。   Although the wire electrode 9 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by driving the servo motors 35a and 35b, any moving means may be used as long as the wire electrode 9 can be moved relative to the workpiece W. Good. The workpiece W may have any shape as long as it is configured as the rotary tool 10 provided with a blade portion in the tool material. Therefore, the cutting groove 13 is machined into the tool material and the cutting blade 14 is attached. However, the configuration of the blade portion is not limited to this, for example, the outer peripheral surface of the cylindrical tool material itself is processed to remove the blade portion. You may make it form.

切刃上面の加工点Pが軸線L0と同一高さとなるようにワークWを割り出すとともに、割出後の切刃上面の加工点Pに沿ってワイヤ電極9が移動するように回転割出装置20およびサーボモータ35a〜35eを制御するのであれば、制御手段としての制御装置30の内部構成はいかなるものでもよい。以上の実施の形態では、ワイヤ放電加工機を、X軸、Y軸、U軸、V軸、およびC軸方向に移動可能な5軸加工機として構成したが、X軸、Y軸、およびC軸方向に移動可能な3軸加工機として構成してもよい。すなわち、本発明によるワイヤ放電加工機は、刃部の上面の加工点を回転軸線と同一高さに割り出す点に特徴を有するのであり、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のワイヤ放電加工機に限定されない。   The rotary indexing device 20 indexes the workpiece W so that the machining point P on the upper surface of the cutting edge becomes the same height as the axis L0, and moves the wire electrode 9 along the machining point P on the upper surface of the cutting blade after indexing. As long as the servo motors 35a to 35e are controlled, the internal configuration of the control device 30 as the control means may be any. In the above embodiment, the wire electric discharge machine is configured as a five-axis machine that can move in the X-axis, Y-axis, U-axis, V-axis, and C-axis directions, but the X-axis, Y-axis, and C-axis. You may comprise as a triaxial processing machine which can move to an axial direction. That is, the wire electric discharge machine according to the present invention is characterized in that the machining point on the upper surface of the blade portion is calculated at the same height as the rotation axis, and the present invention is implemented as long as the features and functions of the present invention can be realized. It is not limited to the wire electric discharge machine of the form.

9 ワイヤ電極
10 回転工具
14 切刃
20 回転割出装置
30 制御装置
31 計測制御部
32 加工制御部
35a〜35e サーボモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Wire electrode 10 Rotating tool 14 Cutting blade 20 Rotation indexing apparatus 30 Control apparatus 31 Measurement control part 32 Process control part 35a-35e Servo motor

Claims (6)

工具素材に刃部が設けられた回転工具を、水平方向に延在する回転軸線を中心として回転割出装置に割出可能に取り付け、前記刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極が移動するように回転工具とワイヤ電極を相対移動させ、前記ワイヤ電極からの放電エネルギーによって前記刃部を加工する、ワイヤ放電加工機を用いた回転工具の加工方法であって、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部の上面位置を測定する測定工程と、
前記測定工程における測定結果に基づき、前記刃部の上面の加工点が前記回転軸線と同一高さとなるような目標割出位置を導出する割出位置導出工程と、
前記割出位置導出工程で導出された目標割出位置に前記回転工具を割り出すとともに、前記回転工具の前記刃部の上面の加工点に沿って前記ワイヤ電極を移動させ、前記刃部を加工する加工工程と、
を含むことを特徴とする回転工具の加工方法。
A rotary tool provided with a blade on the tool material is attached to a rotary indexing device so that it can be indexed around a rotation axis extending in the horizontal direction, and the wire electrode moves along the machining point on the upper surface of the blade A rotating tool and a wire electrode are moved relative to each other, and the blade portion is processed by the discharge energy from the wire electrode.
A measuring step of measuring an upper surface position of the blade portion of the rotary tool attached to the rotary indexing device;
Based on the measurement result in the measurement step, an index position derivation step for deriving a target index position such that the machining point on the upper surface of the blade portion is at the same height as the rotation axis;
The rotary tool is indexed to the target index position derived in the index position deriving step, and the wire electrode is moved along the processing point on the upper surface of the blade part of the rotary tool to process the blade part. Processing steps,
The processing method of the rotary tool characterized by including.
請求項1に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、測定すべき前記刃部の上面位置が前記回転軸線の高さと一致するように前記回転工具を基準位置から回転させたときの回転角を測定する回転工具の加工方法。
In the processing method of the rotary tool according to claim 1,
In the measurement step, the rotary tool machining method of measuring a rotation angle when the rotary tool is rotated from a reference position so that an upper surface position of the blade portion to be measured coincides with a height of the rotation axis.
請求項1または2に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、前記刃部の1点または複数点の上面位置を測定し、
前記割出位置導出工程では、前記測定工程による測定値に基づいて、前記刃部の上面の平面式を演算するとともに、この平面式に基づいて、前記目標割出位置を導出する回転工具の加工方法。
In the processing method of the rotary tool according to claim 1 or 2,
In the measurement step, the upper surface position of one point or a plurality of points of the blade part is measured,
In the index position deriving step, a plane equation of the upper surface of the blade portion is calculated based on the measurement value obtained in the measurement step, and the processing of the rotary tool for deriving the target index position based on the plane equation Method.
請求項1または2に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、前記刃部の上面の加工点の位置を測定し、
前記割出位置導出工程では、前記測定工程による測定値を前記目標割出位置とする回転工具の加工方法。
In the processing method of the rotary tool according to claim 1 or 2,
In the measuring step, the position of the processing point on the upper surface of the blade portion is measured,
In the index position derivation step, the rotary tool machining method in which the measurement value in the measurement step is the target index position.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、予め加工点位置が定められた加工プログラムに基づき測定プログラムを作成し、この測定プログラムを実行して前記刃部の上面位置を測定する回転工具の加工方法。
In the processing method of the rotary tool of any one of Claims 1-4,
In the measuring step, a rotating tool machining method in which a measurement program is created based on a machining program in which machining point positions are determined in advance, and the measurement program is executed to measure the upper surface position of the blade portion.
工具素材に刃部が設けられた回転工具を着脱可能に把持し、水平方向に延在する回転軸線を中心として割出可能な回転割出装置と、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部に近接し、放電エネルギーによって前記刃部を加工するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極を前記ワークに対して相対移動させる移動手段と、
前記回転割出装置および前記移動手段を制御する制御手段とを備えた放電加工機であって、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部の上面位置を測定する測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記測定手段による測定結果に基づき、前記刃部の上面の加工点が前記回転軸線と同一高さとなるように前記回転工具を割り出すとともに、割出後の前記刃部の上面の加工点に沿って前記ワイヤ電極が移動するように前記回転割出装置および前記移動手段を制御することを特徴とするワイヤ放電加工機。
A rotary indexing device capable of detachably gripping a rotary tool provided with a blade portion on a tool material and indexing around a rotation axis extending in the horizontal direction;
A wire electrode that is proximate to the blade portion of the rotary tool attached to the rotary indexing device and processes the blade portion by discharge energy;
Moving means for moving the wire electrode relative to the workpiece;
An electric discharge machine comprising the rotary indexing device and a control means for controlling the moving means,
A measuring means for measuring an upper surface position of the blade portion of the rotary tool attached to the rotary indexing device;
The control means indexes the rotary tool based on the measurement result of the measuring means so that the machining point on the upper surface of the blade portion is at the same height as the rotation axis, and the upper surface of the blade portion after indexing. A wire electric discharge machine that controls the rotary indexing device and the moving means so that the wire electrode moves along a machining point.
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