JPH0944220A - 加工形状変換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の加工形状を有する加工プログラムにお
いても、加工すべき形状のみを、拡大縮小あるいは回転
等の変換をかけることができるようにする。 【解決手段】 変換条件記憶手段２は、ＣＲＴ／ＭＤＩ
ユニット１により入力された、加工形状の拡大縮小倍
率、及び回転角度を示す変換条件データ２ａを格納す
る。移動指令判別手段４は、加工プログラム３を解読
し、移動指令が切削送りか、あるいは早送りかを判別す
る。移動指令変換手段５は、移動指令が切削送りの場合
の移動指令を受け取り、その指令を変換条件データ２ａ
に基づき変換する。補間手段６は、切削送りの場合には
移動指令変換手段から入力された移動指令に基づき各移
動軸への補間パルスを出力する。一方、早送りの場合に
は、移動指令判別手段から直接送られた移動指令に基づ
き各移動軸への補間パルスを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は加工プログラムで指
令された加工形状を所定の規則に従って変換する数値制
御装置の加工形状変換方式に関し、特に複数の形状を加
工する加工プログラムを実行する際の加工形状の変換機
能を改良した加工形状変換方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置で制御されるワイヤ放電加
工のように１つのワーク上に多数の加工形状を加工する
場合、加工形状の間は早送りで移動させる。このときの
加工プログラムは、各加工形状の切削指令と、その加工
形状の間を移動させるための早送りの位置決め指令とで
構成される。

【０００３】このような加工において、加工形状を拡大
したり、回転したりする場合がある。例えば、同一の形
状で大きさの異なるものを数種類つくる場合や、方向だ
けが異なる同一の形状を複数の場所に配列させる場合等
である。このとき、加工形状を拡大したり回転したりす
るために、それぞれに個別に加工プログラムを作成して
いたのでは、非常に手間がかかってしまう。

【０００４】そのため、従来の数値制御装置では、ＭＤ
Ｉ／ＣＲＴ等から加工形状の拡大縮小指令や、回転指令
等の加工形状の変換指令をパラメータとして入力し、そ
の入力された指令に従って加工形状を変換していた。こ
れにより、作業者は、ＭＤＩ／ＣＲＴからのキー入力に
よって、任意の大きさ、任意の向きの加工を行わせるこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の数値制
御装置では、加工形状の変換指令を入力すると、加工プ
ログラム内の全ての移動指令が変換されてしまう。例え
ば、図形変換指令が拡大指令の場合には、複数の加工形
状それぞれが拡大されるとともに、各加工形状間の早送
り位置決め指令も拡大される。従って、ワーク上に多数
の加工開始点を持ち、その加工開始点の位置を変更せず
に加工形状のみを拡大縮小、あるいは回転させる場合に
は、元の加工プログラムを変更しなければならなかっ
た。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、加工すべき形状のみを対象として、拡大縮小
あるいは回転等の変換をかけることのできる加工形状変
換方式を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、加工プログラムで指令された加工形状を
所定の規則に従って変換する数値制御装置の加工形状変
換方式において、加工形状を変換するための条件として
必要な変換条件データを格納する変換条件記憶手段と、
前記加工プログラムを解読し、移動指令が切削送りか否
かを判別する移動指令判別手段と、前記移動指令が切削
送りの場合には、前記変換条件データに従い前記移動指
令を変換する移動指令変換手段と、を有することを特徴
とする加工形状変換方式が提供される。

【０００８】上記構成によれば、変換条件記憶手段は、
加工形状を変換するための条件として必要な変換条件デ
ータを格納する。移動指令判別手段は、加工プログラム
を解読し、移動指令が切削送りか否かを判別する。移動
指令変換手段は、移動指令が切削送りの場合には、変換
条件データに従い移動指令を変換する。

【０００９】これにより、加工プログラムのなかで切削
送りの指令のみが変換され、加工形状の間隔を変えず
に、拡大縮小あるいは回転等の形状の変換を行うことが
可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の概略構成を示すブ
ロック図である。

【００１１】変換条件記憶手段２は、ＣＲＴ／ＭＤＩユ
ニット１により入力された変換条件データ２ａを格納す
る。この変換条件データ２ａは、加工形状の拡大縮小倍
率、及び回転角度を示すデータである。

【００１２】移動指令判別手段４は、加工プログラム３
を解読し、移動指令が切削送りか、あるいは早送りかを
判別する。一般的に、早送りのＧコードは「Ｇ００」で
あるため、移動指令判別手段４は移動指令が「Ｇ００」
であるか否かを判断する。移動指令変換手段５は、移動
指令が切削送りの場合の移動指令を受け取り、その指令
を変換条件データ２ａに基づき変換する。つまり、その
移動指令による移動量に拡大縮小倍率をかけ、さらに設
定されている回転角度に従って座標を回転させる。この
とき、現在の加工の加工開始点を、拡大縮小の中心点、
及び回転の中心点とする。

【００１３】補間手段６は、切削送りの場合には移動指
令変換手段から入力された移動指令に基づき各移動軸へ
の補間パルスを出力する。一方、早送りの場合には、移
動指令判別手段から直接送られた移動指令に基づき各移
動軸への補間パルスを出力する。軸制御回路７ａ〜７ｃ
は、補間手段６から送られた補間パルスに従い、サーボ
アンプ８ａ〜８ｃへ動作指令を出力する。サーボアンプ
８ａ〜８ｃは、軸制御回路７ａ〜７ｃからの動作指令に
従い、サーボモータ９ａ〜９ｃの回転を制御する。

【００１４】このようにして、変換条件記憶手段２に予
め設定された加工条件に従って、切削送りの指令のみ
が、拡大縮小あるいは回転され、各加工形状の間隔は一
定に保たれる。つまり、加工形状のワーク上の位置を変
えずに、拡大縮小あるいは回転等の変換をかけることが
できる。

【００１５】次に、本発明をワイヤカット放電加工機に
用いた場合について更に詳しく説明する。図２はワイヤ
カット放電加工機の概略構成を示す図である。ワイヤカ
ット放電加工機３０は、数値制御装置（ＣＮＣ）１０に
よって制御される。ＣＮＣ１０は、後述するようにメモ
リに格納された加工プログラムを読み取って解読し、Ｘ
軸サーボモータ３３およびＹ軸サーボモータ３４を駆動
し、ＸＹテーブル３５の移動等、ワイヤカット放電加工
機３０全体を制御する。

【００１６】ＸＹテーブル３５は、Ｘ軸サーボモータ３
３およびＹ軸サーボモータ３４によって直交２軸方向に
移動可能になっている。このＸＹテーブル３５の上に
は、導電性の材料からなるワーク３６が固定される。Ｘ
Ｙテーブル３５およびワーク３６の上下には、ワイヤ４
９を保持する上部ワイヤガイド３７および下部ワイヤガ
イド４０が設けられる。これらの上下のワイヤガイド３
７および４０は、ワイヤ４９をワーク３６に対して正確
に加工位置決めするためのものである。

【００１７】ワイヤ４９は、送り出しリール３９から連
続的に送出され、ブレーキ３８および上部ワイヤガイド
３７を介してワーク３６に達する。ワーク３６を通過し
たワイヤ４９は、ＸＹテーブル３５を通過後、下部ワイ
ヤガイド４０およびワイヤ送り用ローラ４１を介してワ
イヤ巻き取りリール４２に収納される。

【００１８】放電制御装置５０からは２本の放電ケーブ
ル５０１および５０２が延出し、放電加工電圧をワイヤ
４９とワーク３６との間に供給している。一方の放電ケ
ーブル５０１は、上部ワイヤガイド３７とブレーキ３８
との間に設けられた給電子４３に接続され、他方の放電
ケーブル５０２はワーク３６に電気的に接続されてい
る。

【００１９】放電制御装置５０は、ＰＣとしてのＰＭＣ
（プログラマブル・マシン・コントローラ）１８からの
オン・オフ信号を受けて、放電電流のオン・オフの時間
幅を最適に制御する。また、放電制御装置５０は、ワイ
ヤ４９とワーク３６間の極間電圧を受けて、これをディ
ジタル値に変換し、ＰＭＣ１８を介してＣＮＣ１０に送
る。ＣＮＣ１０では、この極間電圧に対応した速度で、
ＸＹテーブル３５が移動するように、Ｘ軸サーボモータ
３３及びＹ軸サーボモータ３４を制御する。さらに、放
電制御装置５０は、ワイヤ４９とワーク３６間の短絡を
電気的に検出してその検出信号をＰＭＣ１８を介してＣ
ＮＣ１０に送る。ＣＮＣ１０は、その短絡検出信号に応
じて短絡を解除するための指令をＰＭＣ１８を介して放
電加工機本体３０に送り、ＸＹテーブル３５を制御し
て、相対的にワイヤ４９の動作を制御する。

【００２０】加工液処理槽４７は、タンク、ろ過装置お
よびイオン交換器等で構成され、噴射ノズル４８からワ
ークの加工部分に加工液を注水する。以上のように、Ｃ
ＮＣ１０は、制御信号を出力してＸＹテーブル３５を移
動させ、また噴射ノズル４８から加工液を注水しながら
ワイヤ４９を送行させ、ワイヤ４９とワーク３６との間
で、パルス放電を行いワークを加工する。パルス放電を
行うとワーク３６の表面が気化、溶融し、ワーク３６は
所望の形状に加工される。

【００２１】なお、テーパ加工を行うために上部ワイヤ
ガイド３７の位置を制御する機構については、本発明と
直接関係しないので省略してある。図３はワイヤカット
放電加工機３０を制御するＣＮＣ１０のハードウェアの
概略構成を示すブロック図である。ＣＮＣ１０は、プロ
セッサ１１を中心に構成されている。プロセッサ１１
は、バス１９に結合されたＲＯＭ１２に格納されたシス
テムプログラムに従って、ＣＮＣ１０全体を制御する。
このＲＯＭ１２には、ＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ
が使用される。

【００２２】ＲＡＭ１３には、ＳＲＡＭ等が使用され、
一時的な計算データ、表示データ、入出力信号等が格納
される。不揮発性メモリ１４には、図示されていないバ
ッテリによってバックアップされたＣＭＯＳが使用さ
れ、電源切断後も保持すべきパラメータ、加工プログラ
ム、工具補正データ、ピッチ誤差補正データ等ととも
に、加工形状の回転角、拡大縮小倍率を示す変換条件デ
ータが記憶される。

【００２３】ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２０は、ＣＮＣ１
０の前面あるいは機械操作盤と同じ位置に配置され、デ
ータおよび図形の表示、データ入力、ＣＮＣ１０の運転
に使用される。グラフィック制御回路２１は、数値デー
タおよび図形データ等のディジタル信号を表示用のラス
タ信号に変換し、表示装置２２に送る。表示装置２２
は、これらの数値および図形を表示する。表示装置２２
には、ＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用される。

【００２４】キーボード２３は、数値キー、シンボリッ
クキー、文字キーおよび機能キーから構成され、加工プ
ログラムの作成、編集およびＣＮＣ１０の運転に使用さ
れる。ソフトウェアキー２４は、表示装置２２の下部に
設けられ、その機能は表示装置２２に表示される。表示
装置２２の画面が変化すれば、表示される機能に対応し
て、ソフトウェアキーの機能も変化する。

【００２５】軸制御回路１５は、プロセッサ１１からの
軸の移動指令を受けて、軸の移動指令をサーボアンプ１
６に出力する。サーボアンプ１６は、この移動指令を増
幅し、ワイヤカット放電加工機３０に結合されたサーボ
モータを駆動し、ワイヤカット放電加工機３０の工具と
ワークの相対運動を制御する。

【００２６】なお、軸制御回路１５およびサーボアンプ
１６は、サーボモータの軸数に対応した数だけ設けられ
る。ＰＭＣ１８は、プロセッサ１１からバス１９経由で
Ｍ（補助）機能信号、後述するＳ機能信号、Ｔ（工具選
択）機能信号等を受け取る。そして、これらの信号をシ
ーケンス・プログラムで処理して、出力信号を出力し、
ワイヤカット放電加工機３０内の放電制御装置５０等を
制御する。

【００２７】以上のようなハードウェア構成のＣＮＣに
おいて、次のような加工プログラムを実行させる。図４
は複数の加工形状を切削するための加工プログラムを示
す図である。

【００２８】シーケンスナンバーＮ０１において、加工
開始点（Ｘ０ Ｙ０）の座標を設定する（Ｇ９２）。シ
ーケンスナンバーＮ０２において、インクレメンタルデ
ィメンションに設定し（Ｇ９１）、Ｙ軸の正の方向に５
ｍｍの直線補間を行う（Ｇ０１ Ｙ５．）。シーケンス
ナンバーＮ０３において、Ｘ軸の正の方向に５ｍｍの直
線補間を行う（Ｘ５．）。シーケンスナンバーＮ０４に
おいて、Ｙ軸の正の方向に１０ｍｍの直線補間を行う
（Ｙ１０．）。シーケンスナンバーＮ０５において、Ｘ
軸の負の方向に１０ｍｍの直線補間を行う（Ｘ−１
０．）。シーケンスナンバーＮ０６において、Ｙ軸の負
の方向に１０ｍｍの直線補間を行う（Ｙ−１０．）。シ
ーケンスナンバーＮ０７において、Ｘ軸の正の方向に５
ｍｍの直線補間を行う（Ｘ５．）。シーケンスナンバー
Ｎ０８において、Ｙ軸の負の方向に−５ｍｍの直線補間
を行う（Ｙ−５．）。これで、第１の加工形状の切削が
行われる。

【００２９】続けて、シーケンスナンバーＮ０９におい
て、ワイヤを切断する（Ｍ５０）。シーケンスナンバー
Ｎ１０において、次の加工開始点まで早送りで移動する
（Ｇ００ Ｘ１００．）。シーケンスナンバーＮ１１に
おいて、ワイヤを接続する（Ｍ６０）。シーケンスナン
バーＮ１２において、加工開始点（Ｘ１００ Ｙ０）の
座標を設定する（Ｇ９２）。以下、シーケンスナンバー
Ｎ１３〜Ｎ１９においては、シーケンスナンバーＮ２〜
Ｎ８と同様に、直線補間により第１の加工形状と同じ形
状の第２の加工形状の切削を行う。そして、最後にシー
ケンスナンバーＮ２０において、プログラムを終了す
る。

【００３０】このような加工プログラムにより、加工形
状を２分の１に縮小し、反時計周りに４５°回転させる
場合には、加工形状を変換するための変換条件データ
を、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２０（図３に示す）を用い
て設定する。設定したデータは、不揮発性メモリ１４
（図３に示す）内に格納される。この状態で、図４に示
す加工プログラムを実行することにより、大きさが２分
の１であり、反時計周りに４５°回転して加工形状を得
ることができる。

【００３１】図５は加工形状の変換前と変換後とを比較
する図である。（Ａ）は、拡大縮小倍率が１倍、回転角
度が０°の場合の加工を示す図である。第１の加工形状
６０と第２の加工形状６１とは、一辺が１０ｍｍの正方
形であり、互いに１００ｍｍ離れている。

【００３２】（Ｂ）は、拡大縮小倍率が２分の１倍、回
転角度が４５°の場合の加工を示す図である。第１の加
工形状６０ａと第２の加工形状６１ａとは、一辺が５ｍ
ｍの正方形であり、第１の加工形状６０ａと第２の加工
形状６１ａとは、反時計周りに４５°回転している。ま
た、第１の加工形状と６０ａと第２の加工形状６１ａと
の間隔は、１００ｍｍのままである。なお、加工形状の
拡大縮小をする際の中心点、及び回転する際の中心点
は、共にその加工形状の加工開始点である。

【００３３】図６はＣＮＣが加工プログラムを実行する
際の処理手順を示すフローチャートである。なお、この
フローチャートは、移動指令の場合の処理のみを示して
いる。

【００３４】ステップ１（Ｓ１）では、読み込んだブロ
ックの命令が「Ｇ００」か否かを判断し、Ｇ００であれ
ば早送りであると認識しステップ４に進み、Ｇ００でな
ければ切削送りであると認識しステップ２に進む。

【００３５】ステップ２（Ｓ２）では、変換条件データ
の設定値を読み込む。これにより、拡大縮小の倍率と回
転角度を認識する。ステップ３（Ｓ３）では、移動指令
を変換条件データに従い変換する。

【００３６】ステップ４（Ｓ４）では、移動指令により
各移動軸の移動量を求め、補間パルスを出力する。

【００３７】以上のようにして、加工プログラムの中の
切削送りの指令のみを変換することができる。従って、
加工形状が複数ある加工プログラムの加工形状のみを拡
大等するために、新たにプログラムを作成する必要がな
くなる。そして、変換条件データの設定を変更すること
により容易に図形形状の拡大縮小の倍率、あるいは回転
角度を変更することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、移動指
令判別手段により移動指令が切削送りか否かを判別し、
移動指令変換手段は、切削送りの場合にのみ移動指令の
変換を行うようにしたため、１つの加工プログラムで、
加工形状の部分のみを拡大縮小、あるいは回転等の変換
をかけて加工を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成を示すブロック図である。

【図２】ワイヤカット放電加工機の概略構成を示す図で
ある。

【図３】ワイヤカット放電加工機を制御するＣＮＣのハ
ードウェアの概略構成を示すブロック図である。

【図４】複数の加工形状を切削するための加工プログラ
ムを示す図である。

【図５】加工形状の変換前と変換後とを比較する図であ
る。（Ａ）は、拡大縮小倍率が１倍、回転角度が０°の
場合の加工を示す図であり、（Ｂ）は、拡大縮小倍率が
２分の１倍、回転角度が４５°の場合の加工を示す図で
ある。

【図６】ＣＮＣが加工プログラムを実行する際の処理手
順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ＣＲＴ／ＭＤＩユニット ２ 変換条件記憶手段 ２ａ 変換条件データ ３ 加工プログラム ４ 移動指令判別手段 ５ 移動指令変換手段 ６ 補間手段 ７ａ〜７ｃ 軸制御回路 ８ａ〜８ｃ サーボアンプ ９ａ〜９ｃ サーボモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工プログラムで指令された加工形状を
   所定の規則に従って変換する数値制御装置の加工形状変
   換方式において、 加工形状を変換するための条件として必要な変換条件デ
   ータを格納する変換条件記憶手段と、 前記加工プログラムを解読し、移動指令が切削送りか否
   かを判別する移動指令判別手段と、 前記移動指令が切削送りの場合には、前記変換条件デー
   タに従い前記移動指令を変換する移動指令変換手段と、 を有することを特徴とする加工形状変換方式。
2. 【請求項２】 前記移動指令変換手段は、加工形状に対
   する拡大縮小倍率と回転角度とが示された前記変換条件
   データに従い、前記移動指令を拡大縮小、及び回転させ
   ることを特徴とする請求項１記載の加工形状変換方式。
3. 【請求項３】 前記移動指令変換手段は、現在加工して
   いる加工形状の加工開始点を、拡大縮小の中心点及び回
   転の中心点として、前記移動指令を拡大縮小及び回転さ
   せることを特徴とする請求項２記載の加工形状変換方
   式。