JPH0144451B2 - - Google Patents
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- JPH0144451B2 JPH0144451B2 JP55186743A JP18674380A JPH0144451B2 JP H0144451 B2 JPH0144451 B2 JP H0144451B2 JP 55186743 A JP55186743 A JP 55186743A JP 18674380 A JP18674380 A JP 18674380A JP H0144451 B2 JPH0144451 B2 JP H0144451B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
- B23H7/065—Electric circuits specially adapted therefor
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はワイヤカツト放電加工装置の経路補正
方法に係り、特に放電により生じるワイヤ電極の
たわみ量に基ずく加工誤差を自動的に補正するこ
とができるワイヤカツト放電加工装置の経路補正
方法に関する。
方法に係り、特に放電により生じるワイヤ電極の
たわみ量に基ずく加工誤差を自動的に補正するこ
とができるワイヤカツト放電加工装置の経路補正
方法に関する。
(従来の技術)
ワイヤカツト放電加工装置はワイヤ電極とワー
ク間に所定のギヤツプを保持せしめ、かつワイヤ
電極とワーク間に電圧を印加してこのギヤツプ間
に火花放電を発生せしめ、その放電エネルギーに
てワークを削り取る。したがつて、加工指令デー
タに基いてワークをワイヤ電極に対し相対的に移
動せしめれば所望の形状に該ワークを加工でき
る。ところで、ワイヤカツト放電加工装置におい
て、第1図に示すようにワイヤ電極1がワーク2
を削りながらその溝3を所定方向に進むとき、第
2図に示すように、ワイヤ電極1ワーク2間に放
電のための圧力が生じ、結果的にワイヤ電極1は
矢印方向すなわち進行方向と逆向きの方向へ押し
戻される。このため、ワイヤ電極1はワイヤガイ
ド4,4の位置より後退する。すなわちワイヤ電
極1がたわむこととなる。直線の放電加工を行つ
ている場合には、このたわみ量はさほど問題はな
いが、第3図に示すようにコーナ加工を行うため
にワークを加工指令に基いて直角にその進行方向
を変更した場合、前記放電によりワイヤ電極のた
わみのために、放電部分のワイヤ電極が内側へ引
きずられ、溝3の加工軌跡は指令された形状(実
線にて示す)とは異なり、点線で示すように、か
なり内側に偏り、その加工形状がだれてしまう。
また、第4図に示すように円弧を描いて加工を行
う場合も同様な誤差を生じる。
ク間に所定のギヤツプを保持せしめ、かつワイヤ
電極とワーク間に電圧を印加してこのギヤツプ間
に火花放電を発生せしめ、その放電エネルギーに
てワークを削り取る。したがつて、加工指令デー
タに基いてワークをワイヤ電極に対し相対的に移
動せしめれば所望の形状に該ワークを加工でき
る。ところで、ワイヤカツト放電加工装置におい
て、第1図に示すようにワイヤ電極1がワーク2
を削りながらその溝3を所定方向に進むとき、第
2図に示すように、ワイヤ電極1ワーク2間に放
電のための圧力が生じ、結果的にワイヤ電極1は
矢印方向すなわち進行方向と逆向きの方向へ押し
戻される。このため、ワイヤ電極1はワイヤガイ
ド4,4の位置より後退する。すなわちワイヤ電
極1がたわむこととなる。直線の放電加工を行つ
ている場合には、このたわみ量はさほど問題はな
いが、第3図に示すようにコーナ加工を行うため
にワークを加工指令に基いて直角にその進行方向
を変更した場合、前記放電によりワイヤ電極のた
わみのために、放電部分のワイヤ電極が内側へ引
きずられ、溝3の加工軌跡は指令された形状(実
線にて示す)とは異なり、点線で示すように、か
なり内側に偏り、その加工形状がだれてしまう。
また、第4図に示すように円弧を描いて加工を行
う場合も同様な誤差を生じる。
このような誤差を除去するため、このたわみ量
に見合つた分だけワークを大きめに移動させる手
立てとして、たとえば特開昭50−119393号公報に
記載されているような技術がある。すなわち、誤
差補正量δ′を、 δ′=l′√1−(1 1)2 なる式で表す。
に見合つた分だけワークを大きめに移動させる手
立てとして、たとえば特開昭50−119393号公報に
記載されているような技術がある。すなわち、誤
差補正量δ′を、 δ′=l′√1−(1 1)2 なる式で表す。
なお、この誤差補正量δ′を表す上式において、
P1はワイヤ電極に加える張力、l′はワイヤガイド
と加工金属端面との距離、V1はワイヤ張力の垂
直分力(V1=√(1)2−(2)2とし、ここで
、
qをワイヤ電極の単位長さ当りのガス圧力、lを
ワークの厚さとする)である。
P1はワイヤ電極に加える張力、l′はワイヤガイド
と加工金属端面との距離、V1はワイヤ張力の垂
直分力(V1=√(1)2−(2)2とし、ここで
、
qをワイヤ電極の単位長さ当りのガス圧力、lを
ワークの厚さとする)である。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら上述の如き従来の補正方法では、
直線加工時に加工進行方向と逆方向に生じるたわ
み量を計算し、このたわみ量だけを補正値とし、
この補正値を用いて、直角溶断加工時あるいは円
形溶断加工時の溶断加工軌跡のずれを補正するも
のであるから、これらの加工時にワイヤ電極は正
確な軌跡をたどらない。
直線加工時に加工進行方向と逆方向に生じるたわ
み量を計算し、このたわみ量だけを補正値とし、
この補正値を用いて、直角溶断加工時あるいは円
形溶断加工時の溶断加工軌跡のずれを補正するも
のであるから、これらの加工時にワイヤ電極は正
確な軌跡をたどらない。
本発明の上述の如き欠点を解決しようとするも
ので、その発明の目的は、コーナ加工時や円弧加
工時のたわみ量に応じてワイヤ電極の通路を修正
でき、これにより加工誤差を低下せしめることが
できるワイヤカツト放電加工装置の経路補正方法
を提供することにある。
ので、その発明の目的は、コーナ加工時や円弧加
工時のたわみ量に応じてワイヤ電極の通路を修正
でき、これにより加工誤差を低下せしめることが
できるワイヤカツト放電加工装置の経路補正方法
を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は、次に示すようなワイヤカツト放電加
工装置の経路補正方法を提供することによつて、
上記の問題点を解決している。すなわち、 『被加工物とワイヤ電極との間に生じる放電に
より発生するワイヤ電極のたわみ量に基ずく加工
誤差を補正するワイヤカツト放電加工装置の経路
補正方法は次のステツプを含む、 (ア) ワイヤ電極を被加工物から所定の間隙だけ離
れた第1の位置に位置決めし、被加工物とワイ
ヤ電極の間に電圧を印加して、この間隙に火花
放電を発生せしめて被加工物を試し送り速度
F0で試し直線加工せしめるステツプ、 (イ) 被加工物に対する第2の位置で放電を停止す
るとともに試し直線加工を停止し、該火花放電
の停止によりワイヤ電極を第3の位置で被加工
物に接触せしめるステツプ、 (ウ) 該第3の位置から加工済の経路の方向にワイ
ヤ電極を後退せしめ、放電停止位置からワイヤ
電極と被加工物が接触しなくなつた位置迄の後
退経路D0′を求めるステツプ、 (エ) 試し送り速度F0で直線加工を実行している
間のたわみD0を下記の公式で求めるステツプ、 D0=g+D0′ ただし、gは下記公式によつて求められる放
電のギヤツプであり、 g=(2ε0−φ)/2 ここで、2ε0は加工溝幅、φはワイヤ直径、 (オ) 加工方向と反対の方向である接線方向に加工
している場合の第1のたわみ量DTを加工中の
曲線の内側方向である半径方向における第2の
たわみ量DRを下記の公式から求めるステツプ、 DT=F/F0・D0 DR=−4/3π・F/F0・ε0/R・D0 ここで、Fは現行の送り速度、Rは加工半径
であり直線加工の場合のRは無限大、 (カ) ステツプ(ア)〜(オ)で求めた接線方向のたわみ量
DTと半径方向のたわみ量DRに基ずいて、ワイ
ヤ電極の初期座標を補正する手段を用いて加工
経路を補正するステツプ。』 (作用) 直線加工時にはワイヤ電極のたわみは加工中の
放電圧力により加工進行方向を逆方向(接線方
向)に生じるが、円弧、コーナ加工に際しては接
線方向のたわみのほかにワイヤ電極の中心軌跡に
対して外側と内側の加工量が異なることにより円
弧の内側方向、換言すれば、半径方向にもたわ
む。このため高精度のワイヤカツト放電加工を実
行するためにはワイヤ加工経路の接線方向に加わ
る力と、半径方向に加わる力の双方を考慮して加
工制御する必要がある。そこで、本発明において
はこれら力、換言すればたわみ量の接線方向成分
と半径方向成分とを考慮してワイヤ経路を修正
し、形状だれを防止している。
工装置の経路補正方法を提供することによつて、
上記の問題点を解決している。すなわち、 『被加工物とワイヤ電極との間に生じる放電に
より発生するワイヤ電極のたわみ量に基ずく加工
誤差を補正するワイヤカツト放電加工装置の経路
補正方法は次のステツプを含む、 (ア) ワイヤ電極を被加工物から所定の間隙だけ離
れた第1の位置に位置決めし、被加工物とワイ
ヤ電極の間に電圧を印加して、この間隙に火花
放電を発生せしめて被加工物を試し送り速度
F0で試し直線加工せしめるステツプ、 (イ) 被加工物に対する第2の位置で放電を停止す
るとともに試し直線加工を停止し、該火花放電
の停止によりワイヤ電極を第3の位置で被加工
物に接触せしめるステツプ、 (ウ) 該第3の位置から加工済の経路の方向にワイ
ヤ電極を後退せしめ、放電停止位置からワイヤ
電極と被加工物が接触しなくなつた位置迄の後
退経路D0′を求めるステツプ、 (エ) 試し送り速度F0で直線加工を実行している
間のたわみD0を下記の公式で求めるステツプ、 D0=g+D0′ ただし、gは下記公式によつて求められる放
電のギヤツプであり、 g=(2ε0−φ)/2 ここで、2ε0は加工溝幅、φはワイヤ直径、 (オ) 加工方向と反対の方向である接線方向に加工
している場合の第1のたわみ量DTを加工中の
曲線の内側方向である半径方向における第2の
たわみ量DRを下記の公式から求めるステツプ、 DT=F/F0・D0 DR=−4/3π・F/F0・ε0/R・D0 ここで、Fは現行の送り速度、Rは加工半径
であり直線加工の場合のRは無限大、 (カ) ステツプ(ア)〜(オ)で求めた接線方向のたわみ量
DTと半径方向のたわみ量DRに基ずいて、ワイ
ヤ電極の初期座標を補正する手段を用いて加工
経路を補正するステツプ。』 (作用) 直線加工時にはワイヤ電極のたわみは加工中の
放電圧力により加工進行方向を逆方向(接線方
向)に生じるが、円弧、コーナ加工に際しては接
線方向のたわみのほかにワイヤ電極の中心軌跡に
対して外側と内側の加工量が異なることにより円
弧の内側方向、換言すれば、半径方向にもたわ
む。このため高精度のワイヤカツト放電加工を実
行するためにはワイヤ加工経路の接線方向に加わ
る力と、半径方向に加わる力の双方を考慮して加
工制御する必要がある。そこで、本発明において
はこれら力、換言すればたわみ量の接線方向成分
と半径方向成分とを考慮してワイヤ経路を修正
し、形状だれを防止している。
(実施例)
次に本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
ここでまず、たわみ量Dの接線方向成分DTと、
半径方向成分DRを求める演算式を導き、ついで
該DT、DRを用いて加工経路を修正する方向を順
次説明する。
半径方向成分DRを求める演算式を導き、ついで
該DT、DRを用いて加工経路を修正する方向を順
次説明する。
(A) 接線方向および半径方向成分DT、DRの演算
式の誘導 いま、第5図に示す如くワイヤ電極1が半径
Rの円弧軌道を移動してワーク2を加工するも
のとする。なお、加工溝幅を2ε0とする。
式の誘導 いま、第5図に示す如くワイヤ電極1が半径
Rの円弧軌道を移動してワーク2を加工するも
のとする。なお、加工溝幅を2ε0とする。
dt時間内に角度θdtだけワイヤ電極1が移動
したとすると第5図の角度αの位置における加
工量dVの時間微分値dV〓は単位厚さのワークを
考えると、 dV〓=d/dt(dV) =(R−ε0cosα)θ〓dt・ε0dαsinα/dt となる。ここで送り速度をFとすると、 F=Rθ〓 (1) であるから、 dV〓=Fε(sinα−ε0/Rsinα・cosα)dα(2) が成立する。
したとすると第5図の角度αの位置における加
工量dVの時間微分値dV〓は単位厚さのワークを
考えると、 dV〓=d/dt(dV) =(R−ε0cosα)θ〓dt・ε0dαsinα/dt となる。ここで送り速度をFとすると、 F=Rθ〓 (1) であるから、 dV〓=Fε(sinα−ε0/Rsinα・cosα)dα(2) が成立する。
放電がワイヤ電極1の前面でのみ生じるもの
として、dV〓をα=0からπまで積分すると、 V〓=2Fε0 (3) となる。
として、dV〓をα=0からπまで積分すると、 V〓=2Fε0 (3) となる。
ここで、第5図の角度αの位置においてワイ
ヤ電極1に加わる圧力を第6図の状態で考えて
次の、の仮定を置く。すなわち、 放電によりワイヤ電極面に加わる圧力は放
電頻度に比例し、放電頻度は単位時間当りの
加工量、換言すれば加工速度に比例する。
ヤ電極1に加わる圧力を第6図の状態で考えて
次の、の仮定を置く。すなわち、 放電によりワイヤ電極面に加わる圧力は放
電頻度に比例し、放電頻度は単位時間当りの
加工量、換言すれば加工速度に比例する。
圧力はワイヤ電極面に垂直に働く。
したがつて、単位時間当りの加工量dV〓によ
りワイヤ電極1に加わる半径方向の力dPRは dPR=dP・cosα =K・dV〓cosα=KFε0(sinα −ε0/Rsinα・cosα)dα・cosα (4) dPRをα=0からπまで積分すると(dPR方
向は外向き) PR=(2/3R)K・F・ε0 2 (5) となる。なお、(5)式においてKは比例定数であ
る。また、Pは本来、放電一つのエネルギが異
れば変化するが、ここでは放電一つのエネルギ
が均等(CV2/2のC、Vを一定に加工する)
であると仮定する(仮定)。
りワイヤ電極1に加わる半径方向の力dPRは dPR=dP・cosα =K・dV〓cosα=KFε0(sinα −ε0/Rsinα・cosα)dα・cosα (4) dPRをα=0からπまで積分すると(dPR方
向は外向き) PR=(2/3R)K・F・ε0 2 (5) となる。なお、(5)式においてKは比例定数であ
る。また、Pは本来、放電一つのエネルギが異
れば変化するが、ここでは放電一つのエネルギ
が均等(CV2/2のC、Vを一定に加工する)
であると仮定する(仮定)。
同様に、ワイヤ電極1の接線方向の力dPTは
dPT=dP・sinα=KFε0(sinα
−ε0/Rsinα・cosα)dα・cosα
dPTをα=0からπまで積分すると
PT=π/2・K・F・ε0 (6)
となる。(3)、(6)式から明らかなように、V〓、PT
は円弧半径Rによらないから、これらはそれぞ
れ直線加工時における加工量とワイヤ電極1に
加わる力であるといえる。
は円弧半径Rによらないから、これらはそれぞ
れ直線加工時における加工量とワイヤ電極1に
加わる力であるといえる。
ところで、第7図に示すワイヤ電極1のたわ
み量D1、D2はワイヤ張力Tを変化させて、そ
れに加わる圧力Pとの関係から実験的に次の近
似式 D1=PH/4T D2=(L−H)P/2T D=D1+D2=K2P (7) によつて表現できる。なお、Hはワーク2の厚
み、Lはガイド4,4間の垂直距離である。
み量D1、D2はワイヤ張力Tを変化させて、そ
れに加わる圧力Pとの関係から実験的に次の近
似式 D1=PH/4T D2=(L−H)P/2T D=D1+D2=K2P (7) によつて表現できる。なお、Hはワーク2の厚
み、Lはガイド4,4間の垂直距離である。
(7)式からたわみ量Dはワイヤ電極1に加わる
力に比例するから、の仮定を考慮して直線加
工時の加工速度F0におけるたわみ量D0、直線
方向の力RTおよび半径方向の力PRによるたわ
み量を夫々DT、DRとすると次式が成立する。
力に比例するから、の仮定を考慮して直線加
工時の加工速度F0におけるたわみ量D0、直線
方向の力RTおよび半径方向の力PRによるたわ
み量を夫々DT、DRとすると次式が成立する。
DT/D0=PT/P0=F/F0 (8)
DR/D0=DR/P0=−4/3π・F/F0・ε0/R
(9) なお、(9)式は、(5)、(6)、(8)式を用いて導き出
される。
(9) なお、(9)式は、(5)、(6)、(8)式を用いて導き出
される。
以上、(8)、(9)式から加工速度F0における直
線加工時のたわみ量D0および加工溝幅2ε0が測
定されていれば接線方向および半径方向のたわ
み量DT、DRが求められる。そして、このDT、
DR分だけワイヤ電極1の軌跡を修正すれば常
に正しい加工が行われるといえる。すなわち、
第8図の円弧加工に際して接線方向および半径
方向にそれぞれDT、−DR先行した軌跡を描けば
よいことになる。また、直線加工時にはDR=
0で、接線方向成分Dのみが演算され、コーナ
加工形の加工形状のだれをなくすように軌跡を
決めることができる。(8)、(9)式にもとずくDT、
DRの演算に際してはD0、F、F0、ε0、Rが必
要になるが、半径Rは加工データから求めら
れ、また加工溝幅2ε0は実際にワークをテスト
加工をして寸法を測定することにより予めわか
つており、NCに入力されている。さらに、F
は実際の送り速度でありこれも既知である。し
たがつて、DT、DRを演算するにはNCは直線加
工時のたわみ量D0ならびに該直線加工時のF0
を知らなければならない。
線加工時のたわみ量D0および加工溝幅2ε0が測
定されていれば接線方向および半径方向のたわ
み量DT、DRが求められる。そして、このDT、
DR分だけワイヤ電極1の軌跡を修正すれば常
に正しい加工が行われるといえる。すなわち、
第8図の円弧加工に際して接線方向および半径
方向にそれぞれDT、−DR先行した軌跡を描けば
よいことになる。また、直線加工時にはDR=
0で、接線方向成分Dのみが演算され、コーナ
加工形の加工形状のだれをなくすように軌跡を
決めることができる。(8)、(9)式にもとずくDT、
DRの演算に際してはD0、F、F0、ε0、Rが必
要になるが、半径Rは加工データから求めら
れ、また加工溝幅2ε0は実際にワークをテスト
加工をして寸法を測定することにより予めわか
つており、NCに入力されている。さらに、F
は実際の送り速度でありこれも既知である。し
たがつて、DT、DRを演算するにはNCは直線加
工時のたわみ量D0ならびに該直線加工時のF0
を知らなければならない。
(B) 直接加工時のたわみ量D0の測定
第9図はたわみ量D0を測定するための説明
図であり、直線加工時のたわみ量D0の測定は
以下のように行われている。
図であり、直線加工時のたわみ量D0の測定は
以下のように行われている。
直線加工中において、所定の測定点(第9
図)で一度放電を停止する。この放電停止によ
り、放電電圧が作用しなくなるため、たわんで
いたワイヤ電極1はガイド方向に引つ張られて
ワーク2に接触する。ワイヤ電極1がワーク2
に接触すれば後述の接触感知装置がこの接触を
感知する。
図)で一度放電を停止する。この放電停止によ
り、放電電圧が作用しなくなるため、たわんで
いたワイヤ電極1はガイド方向に引つ張られて
ワーク2に接触する。ワイヤ電極1がワーク2
に接触すれば後述の接触感知装置がこの接触を
感知する。
ワイヤ電極1がワーク2に接触すると、この
接触した状態からワイヤ電極1をワーク2に対
し総体的に加工経路に沿つて後退させる。な
お、上記後退制御に際しては、ワーク2が載置
されたテーブルを矢印A方向にワイヤ1に対し
て総体的に移動させても良いし、あるいはガイ
ドを移動できる構成のワイヤカツト放電加工装
置では該ガイドをワークに対して矢印B方向に
後退させてもよい。
接触した状態からワイヤ電極1をワーク2に対
し総体的に加工経路に沿つて後退させる。な
お、上記後退制御に際しては、ワーク2が載置
されたテーブルを矢印A方向にワイヤ1に対し
て総体的に移動させても良いし、あるいはガイ
ドを移動できる構成のワイヤカツト放電加工装
置では該ガイドをワークに対して矢印B方向に
後退させてもよい。
上記後退制御を続行するワイヤ電極とワーク
の接触がいつか解除される。したがつて、放電
停止位置からワイヤ電極とワークとの接触が解
除される位置までの後退距離D0′を測定してNC
内蔵のメモリに記憶する。
の接触がいつか解除される。したがつて、放電
停止位置からワイヤ電極とワークとの接触が解
除される位置までの後退距離D0′を測定してNC
内蔵のメモリに記憶する。
ついで、真のたわみ量D0を次式によつて演
算すればたわみ量の測定は終了する。
算すればたわみ量の測定は終了する。
D0=g+D0′ (10)
ただし、gは放電のギヤツプであり、第9図
に示す如く、加工溝幅をl、ワイヤ直径をφと
すれば、 g=(2ε0−φ)/2 (11) により求められる。したがつて、予め加工溝幅
2ε0とワイヤ径φを測定してNCの入力しておけ
ば、(10)、(11)式の演算を実行することはよりたわ
み量D0が求められる。なお、F0はD0測定時の
加工速度としてD0と同時にNC内部に記憶され
る。
に示す如く、加工溝幅をl、ワイヤ直径をφと
すれば、 g=(2ε0−φ)/2 (11) により求められる。したがつて、予め加工溝幅
2ε0とワイヤ径φを測定してNCの入力しておけ
ば、(10)、(11)式の演算を実行することはよりたわ
み量D0が求められる。なお、F0はD0測定時の
加工速度としてD0と同時にNC内部に記憶され
る。
(C) ワイヤ電極軌跡の修正
接線方向および半径方向のたわみ量DT、DR
が求められれば、次にワイヤ電極の軌跡を補正
する。
が求められれば、次にワイヤ電極の軌跡を補正
する。
第10図は直線加工時(G機能命令G01指令
時)のワイヤ電極軌跡を補正する場合の説明図
であり、Psは直線LNの始点、Peは終点、△
xn、△ynは始点Ps−終点Pe間の各軸インクリ
メンタル値、Pdはワイヤ電極本来の位置でそ
の座標値は(xi、yi)、Pgはワイヤ電極の補正
位置で、その座標値は(Xi、Yi)である。こ
こでPg、Pd間の距離はDTであるから、(Xi、
Yi)と(Xi、Yi)間には以下の関係式が成立
する。
時)のワイヤ電極軌跡を補正する場合の説明図
であり、Psは直線LNの始点、Peは終点、△
xn、△ynは始点Ps−終点Pe間の各軸インクリ
メンタル値、Pdはワイヤ電極本来の位置でそ
の座標値は(xi、yi)、Pgはワイヤ電極の補正
位置で、その座標値は(Xi、Yi)である。こ
こでPg、Pd間の距離はDTであるから、(Xi、
Yi)と(Xi、Yi)間には以下の関係式が成立
する。
Xi=xi+DT・cosθ
Yi=yi+DT・sinθ (12)
sinθ=△yn/√△2+△2=g1
cosθ=△xn/√△2+△2=f1
したがつて、微小時間前の補正位置(既知)を
(Xi−1、Yi−1)、次の補正位置を(Xi、Yi)と
すれば移動量△X、△Yが(12)式を用いて次式から △X=Xi−Xi−1 △Y=Yi−Yi−1 (13) が求められる。そして、この移動量△Xn、△Yn
に応じてパルス分配を行つて、該△Xn、△Ynに
応じた数の分配パルスを発生し、以後同様な処理
をすれば直線加工のたわみ量DTの補正ができる。
(Xi−1、Yi−1)、次の補正位置を(Xi、Yi)と
すれば移動量△X、△Yが(12)式を用いて次式から △X=Xi−Xi−1 △Y=Yi−Yi−1 (13) が求められる。そして、この移動量△Xn、△Yn
に応じてパルス分配を行つて、該△Xn、△Ynに
応じた数の分配パルスを発生し、以後同様な処理
をすれば直線加工のたわみ量DTの補正ができる。
なお、インクリメンタル指令値△xn、△ynを
△xn′=△xn±DT・cosθ
△yn′=△yn+DT・sinθ
と補正して、△xn′、△yn′に基いて直線補間する
ようにしてもよい、ただし、符号は直線の向きに
依存する。
ようにしてもよい、ただし、符号は直線の向きに
依存する。
第11図a,bはそれぞれ時計回りの円弧加工
時(G02=“1”)および反時計回りの円弧加工時
(G03=“1”)におけるワイヤ電極軌跡を補正す
る場合の説明図であり、Pdはワイヤ電極本来の
位置でその座標値は(xi、yi)、Pg(Xi、Yi)は
ワイヤ電極の補正位置、Ps(xn、yn)は始点、
Peは終点である。ここで、始点Psから円弧中心
迄のX、Y軸成分を(I、J)、始点Psから終点
Pe迄のインクリメンタル値を(△xn、△yn)、
Rn=√2+2とすれば第1象限において時計回り
のときには Xi=xi+DT・sinθ+DR・cosθ Yi=yi−DT・cosθ+DR・sinθ (14) sinθ=(1/Rn)(yi−yn−J)=g2 cosθ=(1/Rn)(xi−xn−I)=f2 が成り立ち、また反時計方向の時には、 Xi=xi−DT・sinθ+DR・cosθ Yi=yi+DT・cosθ+DR・sinθ (15) sinθ=(1/Rn)(yi−yn−J) cosθ=(1/Rn)(xi−xn−I) が成り立つ。したがつて、微小時間前の補正位置
(既知)を(Xi−1、Yi−1)、次の補正位置を
(Xi、Yi)とすればXi、Yiは(14)式または
(15)式から求められ、移動量△X、△Yが(13)
式から演算される。そして、この移動量△Xn、
△Ynに応じて送りパルスを発生しモータを回転
させれば円弧加工時のたわみ量補正ができる。
時(G02=“1”)および反時計回りの円弧加工時
(G03=“1”)におけるワイヤ電極軌跡を補正す
る場合の説明図であり、Pdはワイヤ電極本来の
位置でその座標値は(xi、yi)、Pg(Xi、Yi)は
ワイヤ電極の補正位置、Ps(xn、yn)は始点、
Peは終点である。ここで、始点Psから円弧中心
迄のX、Y軸成分を(I、J)、始点Psから終点
Pe迄のインクリメンタル値を(△xn、△yn)、
Rn=√2+2とすれば第1象限において時計回り
のときには Xi=xi+DT・sinθ+DR・cosθ Yi=yi−DT・cosθ+DR・sinθ (14) sinθ=(1/Rn)(yi−yn−J)=g2 cosθ=(1/Rn)(xi−xn−I)=f2 が成り立ち、また反時計方向の時には、 Xi=xi−DT・sinθ+DR・cosθ Yi=yi+DT・cosθ+DR・sinθ (15) sinθ=(1/Rn)(yi−yn−J) cosθ=(1/Rn)(xi−xn−I) が成り立つ。したがつて、微小時間前の補正位置
(既知)を(Xi−1、Yi−1)、次の補正位置を
(Xi、Yi)とすればXi、Yiは(14)式または
(15)式から求められ、移動量△X、△Yが(13)
式から演算される。そして、この移動量△Xn、
△Ynに応じて送りパルスを発生しモータを回転
させれば円弧加工時のたわみ量補正ができる。
なお、円弧指令値を変更するようにもできる。
第12図は本発明に係るワイヤカツト放電加工
装置の経路補正方法において、加工動作開始の前
に直線加工時のたわみ量D0を測定し、しかる後
加工を開始し、所定の加工が終了して加工を停止
するまでの手順を示す流れ図で、第13図は形状
補正演算の手順を説明するための流れ図である。
装置の経路補正方法において、加工動作開始の前
に直線加工時のたわみ量D0を測定し、しかる後
加工を開始し、所定の加工が終了して加工を停止
するまでの手順を示す流れ図で、第13図は形状
補正演算の手順を説明するための流れ図である。
第12図において、加工プログラムには加工の
最初のまたは制御を開始する部分の直前の指令値
線ブロツクにおいてMコードM100のような指令
を行う。この指令によつて加工を一時停止し、後
退してD0を自動測定する。また、最後の加工終
了において通常、加工終了のM02を指令すると、
D0をNC内部でクリヤするようにしておく。これ
は、次の加工において、M100を指令しなかつた
場合の誤補正を防止するためである。
最初のまたは制御を開始する部分の直前の指令値
線ブロツクにおいてMコードM100のような指令
を行う。この指令によつて加工を一時停止し、後
退してD0を自動測定する。また、最後の加工終
了において通常、加工終了のM02を指令すると、
D0をNC内部でクリヤするようにしておく。これ
は、次の加工において、M100を指令しなかつた
場合の誤補正を防止するためである。
加工を開始して1ブロツクの直線加工が終了
し、M100が指令されると、加工を停止して後退
し、シヨート解除までの後退距離D0′を記憶し、
D0′を例えば、D0′+gなどに修正して記憶する。
そして再び加工を開始する。
し、M100が指令されると、加工を停止して後退
し、シヨート解除までの後退距離D0′を記憶し、
D0′を例えば、D0′+gなどに修正して記憶する。
そして再び加工を開始する。
第13図において、nブロツク目の加工で、本
来の経路のnブロツクの始点xn、yn、指令値
Gn、△xn、In、Jnが与えられており、本来の経
路の現在位置xi−1、yi−1、補正位置Xi−1、Yi
−1とし、次に移動すべき本来の経路の位置xi、
yiとする。ε0の値はすでにNC内部に記憶されて
おり、F0、D0も同様である。また本来の経路の
送り速度Fも既知とする。Gnの値には直線か、
時計回り円弧か、反時計回り円弧かに応じて1、
2、3が与えられる。
来の経路のnブロツクの始点xn、yn、指令値
Gn、△xn、In、Jnが与えられており、本来の経
路の現在位置xi−1、yi−1、補正位置Xi−1、Yi
−1とし、次に移動すべき本来の経路の位置xi、
yiとする。ε0の値はすでにNC内部に記憶されて
おり、F0、D0も同様である。また本来の経路の
送り速度Fも既知とする。Gnの値には直線か、
時計回り円弧か、反時計回り円弧かに応じて1、
2、3が与えられる。
最初Gnの値に応じて、DT、DRを求め、第10
図あるいは第11図で示されるsinθ、cosθを求め
る。これからXi、Yiを求め、移動すべき量△X、
△Yを求める。△X、△Yの値に応じ送りパルス
を受けて、△X、△Yだけ移動させるようにサー
ボ回路Sx,Syに出力する。これにより、サーボ
回路Sx,SyはモータMx,Myを動作させる。ワ
イヤ電極が移動するとNC内部のメモリの値を新
しい値に置き換えてもどる。nブロツクの加工が
終了すれば次ブロツクに移り、同様の計算を続行
する。
図あるいは第11図で示されるsinθ、cosθを求め
る。これからXi、Yiを求め、移動すべき量△X、
△Yを求める。△X、△Yの値に応じ送りパルス
を受けて、△X、△Yだけ移動させるようにサー
ボ回路Sx,Syに出力する。これにより、サーボ
回路Sx,SyはモータMx,Myを動作させる。ワ
イヤ電極が移動するとNC内部のメモリの値を新
しい値に置き換えてもどる。nブロツクの加工が
終了すれば次ブロツクに移り、同様の計算を続行
する。
なお、送り速度Fの値は本来の経路における速
度であるから単位時間当り送りパルス数で定ま
る。(補正経路の速度ではない) 加工が終了してM02が指令されるD0の値をク
リヤして停止する。
度であるから単位時間当り送りパルス数で定ま
る。(補正経路の速度ではない) 加工が終了してM02が指令されるD0の値をク
リヤして停止する。
第14図は本発明に係る経路補正方法を実行す
るためのワイヤカツト放電加工装置の構成を示す
ブロツク図である。
るためのワイヤカツト放電加工装置の構成を示す
ブロツク図である。
同図中、101はコンピユータ構成のNC(数
値制御装置)であり、形状補正のための処理プロ
グラムその他数値制御処理を実行するためのコン
トロールプログラムを記憶するメモリ101a、
コントロールプログラムおよび後述する加工プロ
グラムからの指令に基いて所定の処理を実行する
処理ユニツト101b、データその他演算結果を
記憶するデータメモリ101c、テープリーダ1
01dなどを有している。102は加工プログラ
ムテープであり、放電加工経路、加工速度などの
データが穿孔記憶されている。
値制御装置)であり、形状補正のための処理プロ
グラムその他数値制御処理を実行するためのコン
トロールプログラムを記憶するメモリ101a、
コントロールプログラムおよび後述する加工プロ
グラムからの指令に基いて所定の処理を実行する
処理ユニツト101b、データその他演算結果を
記憶するデータメモリ101c、テープリーダ1
01dなどを有している。102は加工プログラ
ムテープであり、放電加工経路、加工速度などの
データが穿孔記憶されている。
なお、この加工プログラムの適所にたわみ量測
定の補助機能命令M100が入力されている。10
3,104はNCから指令された移動量指令Xc、
Ycに基いて所定のパルス分配演算を実行して分
配パルスXp、Ypを出力するパルス分配器、10
5,106は移動方向制御部であり、たわみ量測
定における後退制御時に分配パルスの符号を変え
て出力する。
定の補助機能命令M100が入力されている。10
3,104はNCから指令された移動量指令Xc、
Ycに基いて所定のパルス分配演算を実行して分
配パルスXp、Ypを出力するパルス分配器、10
5,106は移動方向制御部であり、たわみ量測
定における後退制御時に分配パルスの符号を変え
て出力する。
107はワイヤカツト放電加工装置であり、ワ
イヤ電極とワークの接触を検出する接触感知装置
107aが設けられている。
イヤ電極とワークの接触を検出する接触感知装置
107aが設けられている。
なお、指令された正規の経路と本発明による補
正経路の半径差△Rは、例えば ε0=0.15mm、R=1.5mm、F/F0=1 D0=0.1mm とすると、 DR=−0.0042mm DT=0.1mm 故に、 △R=√2+(−)2−R=0.0075mm (DRを考慮しない場合は、△R=0.0033mm) また、R=0.3mmの時は、 △R=0.0362mm となつて大きな影響があることがわかる。
正経路の半径差△Rは、例えば ε0=0.15mm、R=1.5mm、F/F0=1 D0=0.1mm とすると、 DR=−0.0042mm DT=0.1mm 故に、 △R=√2+(−)2−R=0.0075mm (DRを考慮しない場合は、△R=0.0033mm) また、R=0.3mmの時は、 △R=0.0362mm となつて大きな影響があることがわかる。
なお、本発明の方法を用いる場合に注意すべき
点は、計算上第5図の角度αを0からπまで考慮
しているから、放電が進行方向の片面のみで生じ
るような経路をとつてはならないことである。し
たがつて、R−ε0>0でなければならない。
点は、計算上第5図の角度αを0からπまで考慮
しているから、放電が進行方向の片面のみで生じ
るような経路をとつてはならないことである。し
たがつて、R−ε0>0でなければならない。
またコーナ部はすべてRを設けることを前提と
している。これは実際に押し出し型を製作する場
合に凹と凸を合致させるためにコーナ部には全て
Rを設けなければならないから実用上、何の支障
もない。
している。これは実際に押し出し型を製作する場
合に凹と凸を合致させるためにコーナ部には全て
Rを設けなければならないから実用上、何の支障
もない。
(発明の効果)
以上本発明によれば、ワイヤ電極のたわみによ
るコーナ部および円弧加工通路の誤差を、たわみ
量D0の接線方向成分と半径方向成分とに分けて
考慮し、これでワイヤ経路を修正しているので、
形状だれを防止することができ、したがつて、ワ
イヤカツト放電加工装置の加工精度を向上させる
ことができる。
るコーナ部および円弧加工通路の誤差を、たわみ
量D0の接線方向成分と半径方向成分とに分けて
考慮し、これでワイヤ経路を修正しているので、
形状だれを防止することができ、したがつて、ワ
イヤカツト放電加工装置の加工精度を向上させる
ことができる。
第1図は、ワイヤカツト放電加工の説明図、第
2図は、ワイヤ電極のたわみを説明するための説
明図、第3図および第4図は、たわみによる加工
誤差を説明するための説明図、第5図、第6図、
第7図、第8図は、接線方向および半径方向のた
わみ量を演算するための説明図、第9図は、直線
加工時のたわみ量測定方法の説明図、第10図、
第11図は、それぞれ直線加工時と円弧加工時の
ワイヤ電極軌跡を修正するための説明図、第12
図、第13図は、本発明方法の流れ図、第14図
は、本発明に係る方法を実施するための装置を示
すブロツク図である。 1……ワイヤ電極、2……ワーク、3……加工
溝、4……ガイド、101……NC、102……
加工プログラムテープ、104……パルス分配
器、105,106……方向制御部、107……
ワイヤカツト放電加工装置。
2図は、ワイヤ電極のたわみを説明するための説
明図、第3図および第4図は、たわみによる加工
誤差を説明するための説明図、第5図、第6図、
第7図、第8図は、接線方向および半径方向のた
わみ量を演算するための説明図、第9図は、直線
加工時のたわみ量測定方法の説明図、第10図、
第11図は、それぞれ直線加工時と円弧加工時の
ワイヤ電極軌跡を修正するための説明図、第12
図、第13図は、本発明方法の流れ図、第14図
は、本発明に係る方法を実施するための装置を示
すブロツク図である。 1……ワイヤ電極、2……ワーク、3……加工
溝、4……ガイド、101……NC、102……
加工プログラムテープ、104……パルス分配
器、105,106……方向制御部、107……
ワイヤカツト放電加工装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被加工物とワイヤ電極との間に生じる放電に
より発生するワイヤ電極のたわみ量に基ずく加工
誤差を補正するワイヤカツト放電加工装置の経路
補正方法は次のステツプを含む、 (ア) ワイヤ電極を被加工物から所定の間隙だけ離
れた第1の位置に位置決めし、被加工物とワイ
ヤ電極の間に電圧を印加して、この間隙に火花
放電を発生せしめて被加工物を試し送り速度
F0で試し直線加工せしめるステツプ、 (イ) 被加工物に対する第2の位置で放電を停止す
るとともに試し直線加工を停止し、該火花放電
の停止によりワイヤ電極を第3の位置で被加工
物に接触せしめるステツプ、 (ウ) 該第3の位置から加工済の経路の方向にワイ
ヤ電極を後退せしめ、放電停止位置からワイヤ
電極と被加工物が接触しなくなつた位置迄の後
退経路D0′を求めるステツプ、 (エ) 試し送り速度F0で直線加工を実行している
間のたわみD0を下記の公式で求めるステツプ、 D0=g+D0′ ただし、gは下記公式によつて求められる放
電のギヤツプであり、 g=(2ε0−φ)/2 ここで、2ε0は加工溝幅、φはワイヤ直径、 (オ) 加工方向と反対の方向である接線方向に加工
している場合の第1のたわみ量DTと加工中の
曲線の内側方向である半径方向における第2の
たわみ量DRを下記の公式から求めるステツプ、 DT=F/F0・D0 DR=−4/3π・F/F0・ε0/R・D0 ここで、Fは現行の送り速度、Rは加工半径
であり直線加工の場合のRは無限大、 (カ) ステツプ(ア)〜(オ)で求めた接線方向のたわみ量
DTと半径方向のたわみ量DRに基ずいて、ワイ
ヤ電極の初期座標を補正する手段を用いて加工
経路を補正するステツプ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55186743A JPS57114331A (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Shape correcting method in wire-cut electric discharge machining |
US06/414,361 US4499359A (en) | 1980-12-30 | 1981-12-23 | Shape compensating method for wire-out electric discharge machining |
EP82900135A EP0068027B1 (en) | 1980-12-30 | 1981-12-23 | Shape correcting system for wire cut electric discharge machining |
DE8282900135T DE3177074D1 (en) | 1980-12-30 | 1981-12-23 | Shape correcting system for wire cut electric discharge machining |
PCT/JP1981/000403 WO1982002354A1 (en) | 1980-12-30 | 1981-12-23 | Shape correcting system for wire cut electric discharge machining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55186743A JPS57114331A (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Shape correcting method in wire-cut electric discharge machining |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57114331A JPS57114331A (en) | 1982-07-16 |
JPH0144451B2 true JPH0144451B2 (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=16193868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55186743A Granted JPS57114331A (en) | 1980-12-30 | 1980-12-30 | Shape correcting method in wire-cut electric discharge machining |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4499359A (ja) |
EP (1) | EP0068027B1 (ja) |
JP (1) | JPS57114331A (ja) |
DE (1) | DE3177074D1 (ja) |
WO (1) | WO1982002354A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US4629854A (en) * | 1983-02-15 | 1986-12-16 | Inoue-Japax Research Incorporated | TW-electroerosion with means for regulating flushing liquid in cutting slot |
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CH665374A5 (fr) * | 1985-03-28 | 1988-05-13 | Charmilles Technologies | Procede et dispositif pour la determination de la fleche d'un fil a decouper par electroerosion. |
JPS61288929A (ja) * | 1985-06-15 | 1986-12-19 | Fanuc Ltd | ワイヤカツト放電加工機 |
JPH08243846A (ja) * | 1995-03-06 | 1996-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置及び方法 |
DE19547480C2 (de) * | 1995-12-19 | 2001-10-04 | Agie Sa | Verfahren und Vorrichtung zum Drahterodieren |
DE19614200C2 (de) * | 1996-04-10 | 2000-03-02 | Agie Sa | Verfahren zum Bewegen wenigstens eines Führungskopfes einer Drahterosionsmaschine, sowie Drahterosionsmaschine mit einer Stelleinrichtung zum Durchführen von Bewegungen wenigstens eines Führungskopfes |
DE19614134C2 (de) * | 1996-04-10 | 2002-06-13 | Agie Sa | Drahterosionsmaschine und Verfahren zu deren Betrieb |
US6184485B1 (en) * | 1999-03-16 | 2001-02-06 | Industrial Technology Research Institute | Method of measuring flexure value of wire electrode |
JP4512049B2 (ja) * | 2000-10-27 | 2010-07-28 | 三菱電機株式会社 | ワイヤ放電加工装置 |
DE102005050209A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Ott, Reinhold, Waterloo | Vorrichtung zur Einspeisung eines Videosignals in eine Anzeigevorrichtung und Betriebsverfahren hierfür |
DE102005050205A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren von Lage-und Formabweichungen |
JP5088975B2 (ja) * | 2010-10-19 | 2012-12-05 | 株式会社ソディック | ワイヤ放電加工装置 |
JP4938137B1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-05-23 | ファナック株式会社 | 被加工物の上面検出機能を有するワイヤカット放電加工機 |
JP5837031B2 (ja) | 2013-12-26 | 2015-12-24 | ファナック株式会社 | 凹円弧コーナ部の経路補正を行うワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工機の加工経路作成装置およびワイヤ放電加工機の加工方法 |
CN107953005A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-24 | 哈尔滨理工大学 | 一种电火花线切割机床的可调夹具 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CH590107A5 (ja) * | 1975-08-13 | 1977-07-29 | Charmilles Sa Ateliers | |
FR2371267A1 (fr) * | 1976-11-19 | 1978-06-16 | Charmilles Sa Ateliers | Procede et dispositif pour l'usinage par etincelage erosif |
JPS5412049A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | Mitsubishi Motors Corp | Controller of fuel injection quantity |
DE2826489A1 (de) * | 1977-09-07 | 1979-03-08 | Elmapa Nv | Verfahren und vorrichtung zum verhindern von fehlern, die beim elektroerosiven oder elektrochemischen schneiden eines werkstueckes durch das nachschleppen einer drahtfoermigen elektrode entstehen |
JPS5499294A (en) * | 1978-01-23 | 1979-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | Tape maker for wire-cut discharge cutting machines |
CH625447A5 (ja) * | 1978-03-06 | 1981-09-30 | Agie Ag Ind Elektronik | |
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