JPH1049212A - 工作機械を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械特に放電加工機の操作性を一層改善
する。 【解決手段】 工作機械特に放電加工機を制御する本発
明の方法では、制御装置が永久的に記憶されるジオメト
リデータ（１０）及び加工パラメータ（２０）を有す
る。制御プログラムは、ジオメトリデータを所望の加工
パラメータにリンクさせることにより用意される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工機等の工
作機械を制御装置によって制御するための方法及び装置
に関し、特に、単一又は複数のワークを加工するために
必要となる制御データが工作機械の制御ユニットに供給
され方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような工作機械は、一般的に例えば
ＮＣ又はＣＮＣ制御ユニットのような数値制御ユニット
を有し、ワークを所望に加工するための位置及び／又は
軌跡データ及び／又は輪郭データのような必要な制御デ
ータが制御装置に供給され、工作機械のサーボ駆動ユニ
ット用の制御信号に変換されている。

【０００３】従来の工作機械のを制御する方法は完全な
制御プログラムの形態の制御入力が必要である。このプ
ログラムは、例えば加工すべきワークにどの加工工程を
実行すべきか、どのような品質で、どの点にどの順序で
実行すべきを特定する制御データ及び特性を含んでい
る。制御データは加工機械の制御ユニットに一連のコマ
ンドとして設定される。工作機械の始動に際し、これら
のプログラムが順次実行される。ある加工工程に対応す
るコマンドは、制御プログラムのコマンド列の新たなコ
マンドにより新たな加工工程が特定されるまで有効に維
持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】加工順序は完全なプロ
グラムにより正確に命令され、ワークの加工中に変更す
ることができない。例えば加工精度の変更は、新たなシ
ーケンスが開始する前に新たな制御プログラム中におい
てだけ可能である。従って、一連の制御コマンドの形態
のワークに対する制御データを完結したプログラムとし
て入力する必要性により工作機械の操作性が低下してし
まう。

【０００５】本発明の目的は、操作性に関して工作機
械、特に放電加工機のの操作性を改善することにある。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記目的を達成するため本発明
による工作機械を制御する方法は、前記制御装置が永久
的に記憶したジオメトリデータ（１０）及び加工パラメ
ータを有し、前記制御プログラムが、加工パラメータに
前記ジオメトリデータをリンクさせることにより用意さ
れる。

【０００７】従って、本発明は少なくとも２個の異なる
形式の制御データを発生する制御装置により工作機械、
特に放電加工機を制御する方法を実現する。これらの制
御データは以下の通りである。 １．永久的に記憶されている所謂ジオメトリすなわち１
個又はそれ以上の標準ワークジオメトリと関係するモデ
ルのジオメトリデータ。 ２．例えばモデルジオメトリの特定の位置、パス及び／
又は輪郭形状に関するワーク加工の形式、又は精度、速
度、粗さ等のような加工の技術パラメータに関係する所
謂加工パラメータ。

【０００８】制御プログラムは、必要に応じてジオメト
リデータに選択された加工パラメータをリンクすること
により用意される。このため、本発明の制御装置は、ジ
オメトリデータの永久的記憶及び加工パラメータ用の少
なくとも１個のデータメモリと、ジオメトリデータを所
望の加工パラメータにリンクさせる使用者インタフェー
スとを有する。

【０００９】このように構成することにより、制御プロ
グラムを工作機械に供給する既知の方法の欠点が解消さ
れる。標準の加工プロセスを制御する２個の形式のモデ
ルデータは順次入力制御コマンドに置き換えられる。通
常の完結した制御プログラムとは異なり、本発明の制御
ユニットは、種々の加工工程で同様に用いることができ
るプログラム成分を個別に用いことができる。具体的に
は、このプログラム成分は、一方において加工のモデル
ジオメトリの繰り返しに関係し、他方において加工技術
に関係する制御データを有する。ジオメトリデータ及び
加工パラメータは各データベースに個別にそれぞれ記憶
する。工作機械をセットアップする際、工作機械の操作
者はジオメトリメモリからあるジオメトリすなわち輪郭
を選択し、これを必要に応じてパラメータメモリからあ
る技術にリンクさせる特定の加工パラメータにジオメト
リデータをリンクさせることは、より広い範囲から選択
した固定されたパラメータについて重み関数を数値的に
処理することに匹敵する。すなわち、ジオメトリメモリ
から選択されたジオメトリは、所定の加工パラメータを
有する加工形式に応じて重み付けされることになる。

【００１０】モジュラ及び予め定めたモデルデータを用
いことにより、制御プログラムの用意及び制御データの
管理の両方が相当簡単化される。本発明の制御装置のデ
ータメモリは操作者によりいかなる時にも新たなジオメ
トリ及び／又は加工パラメータを入力することができる
ので、使用者に特有のジオメトリ及び／又は技術基準の
記憶を短時間で設定することができる。繰り返し加工の
場合、装置を設定する際相当な時間を節約できる。

【００１１】工作機械を始動させる際、新たな操作者
は、極めて短時間で複雑な加工プログラムをプリセット
されているジオメトリ及び／又は技術基準に基づいて設
定することができる。

【００１２】種々の加工を広い範囲にわたって管理可能
に維持するため、加工パラメータはパラメータメモリに
修正因子又は変更因子として既知のものとして以下のよ
うに分類し管理する。 １．円錐度パラメータ ２．オフセット又は遊びパラメータ ３．コーナの加工方法、特に先鋭なコーナを形成するた
めの放電加工方法 ４．技術的パラメータ、特に表面粗さ、輪郭精度及びコ
ーナ精度

【００１３】修正因子は任意に、個別に又は任意の組み
合わせとして選択できると共にすでに記憶されているジ
オメトリに割り当てて所望の加工を実行することができ
る。本発明による加工とジオメトリデータについての変
更因子間の分離により、ある条件において単一のジオメ
トリで作動させることができると共に上記修正因子だけ
を用いて種々の加工を規定することができる。

【００１４】例えば、ジオメトリが同一であるが寸法が
異なる数個のワークが必要な場合、特別なジオメトリに
関係するジオメトリデータをジオメトリメモリから取り
出し修正因子として適切なオフセットパラメータをリン
クさせて寸法の異なる同一形態のワークを製造すること
ができる。

【００１５】好適実施例として、輪郭部分として既知の
少なくとも１個のサブセクションをモデルデータから特
定された加工ジオメトリについて選択し、これに必要に
応じて加工プログラムパラメータを割り当てる。このよ
うに構成することにより、工作機械のセッテングの自由
度が増大し、種々の形式のワーク加工を行うことができ
る。いかなる加工ジオメトリも上述した数個の輪郭部分
からモジュラの態様として構成でき、これら輪郭部分は
修正因子により個別に規定することができる。

【００１６】輪郭部分は、ジオメトリ要素上のプリセッ
トされた少なくとも２個の位置により特定される。上記
点は、ＩＳＯファイルょ設定番号により及びこれらの点
の正確な位置を決定する付加的なにより特定される。好
ましくは、これらの点の位置は先頭部、終端部及び／又
は中間部からの距離により規定される。所謂開放輪郭の
場合、すなわち開始点と終了点とが相違している切断パ
ス又は輪郭形状の場合、ジオメトリ要素上の少なくとも
２個の点を制御ユニットの予め設定したシーケンスに基
づいて処理することが有益である。最も簡単な場合、こ
のシーケンスは２個又はそれ以上の点をプログラムする
シーケンスにより予め設定される。好ましくは、本発明
の制御装置は、ジオメトリ全体を提示する表示ユニット
及び上述した方法で多数の輪郭部分を特定する入力ユニ
ットを含む使用者図形インタフェースが設置される。

【００１７】好適実施例において、操作者による輪郭部
分の特定は本発明の制御装置においてモニタし、これら
輪郭部分が同一のインデケータをとる場合互いに重なり
合わないようにする。以下図面に基づいて本発明を詳細
に説明する。

【００１８】

【発明の実施の形態】放電加工機を制御する方法及び装
置に基いて本発明を説明する。しかし、本発明は放電加
工機だけに限定されず、工作機械技術に広く適用するこ
とができる。

【００１９】このような放電加工機は、通常、ワークと
電極との間の相対移動を制御してワークを加工するため
に必要な切断形状を決定する数値制御ユニットを有して
いる。この目的のため、ワーク支持テーブルに結合され
制御ユニットからの制御信号を受信しＸ−Ｙ方向に移動
可能なＸ−Ｙ駆動装置を設ける。制御ユニットは、ワー
ク支持テーブルにクランプされた１個又はそれ以上のワ
ークの位置データ、所望の切断形状の外形すなわち輪郭
データ、及び表面粗さや切断精度のような加工パラメー
タのような制御データを含む制御プログラムを必要と
し、この制御データはＸ−Ｙ駆動装置を操作する操作信
号に変換される。ワーク加工処理を開始する前に、操作
者は各加工プロセスについての上述した制御データを決
定して工作機械に入力する必要がある。

【００２０】本発明では、種々の加工工程について繰り
返し用いることができる特別の指令を放電加工処理につ
いての全体の制御データから分離する。分離された指令
は、一方においていわゆるジオメトリデータである加工
ジオメトリに関係し、他方においてはいわゆる加工パラ
メータである加工の形式に関係する。これらジオメトリ
データ及び加工パラメータは制御システムのデータメモ
リに記憶され、操作者は同一の又は類似の加工処理につ
いて用いることができる。放電加工機のセッティングに
おいて、所望の加工ジオメトリを作成するための適当な
ジオメトリデータをデータメモリから取り出し、必要に
応じて所望の加工パラメータとリンクさせ記憶する。こ
れにより、例えば加工すべきワークの品質及び位置、並
びにどのような速度でどのような切断方法で所望の加工
ジオメトリが形成されるかが特定される。

【００２１】好ましくは、加工パラメータは制御装置の
メモリにおいて修正特性又は変更特性と共に分類する。
基本ジオメトリとして選択された加工ジオメトリはＩＳ
Ｏファイルに表示され、制御レベルにおいて適用される
１個又はそれぞれの修正因子を有することができる。例
えば、以下の修正因子を用いることができる。 １．円錐度 ２．変位量又は遊び ３．コーナ特性、すなわち先鋭なコーナを形成するため
のカッティング方法 ４．粗さ、輪郭精度、コーナ精度及びこれらに依存する
事項や加工時間のような技術的目的項目

【００２２】加工ジオメトリからこれら修正因子の設計
技術を分離することにより、単一の基本ジオメトリを用
いて作動することができると共に上述した修正因子を用
いて種々の加工目的を特定することができる。これに関
連して、修正因子１〜３は幾何学的形態、すなわち放電
加工機のＸ−Ｙ駆動装置の制御と関係する基本形態の修
正と直接関連する。他方において、修正因子は、放電加
工のパラメータ、加工流及び加工電圧、放電ワイヤの切
断速度、作動ギャップ間隔等の放電加工パラメータの制
御と関連する所望の技術的な目的と関係する。

【００２３】図１は修正因子３をＴ形形状のスタンプの
ジオメトリに適用する例を示す。このスタンプを製造す
る放電加工機のセッティングにおいて、このスタンプジ
オメトリが制御ユニットのデータから単に取り出され、
矢印Ａ及びＢにより線図的に示すように、内側コーナＡ
においては切断修正事項が“先鋭な内側コーナ”として
設定され、コーナＢについては切断修正事項を“先鋭な
外側コーナ”として設定する。本発明の制御ユニットの
図形インタフェース及び対応する入力装置を用いて、内
側及び外側のコーナを有するＴ形スタンプと製造するた
めの放電加工機の制御プログラムを数個の操作だけで実
行することができる。

【００２４】図２は本発明による始動プログラムを用い
る別の形式の適用例を示す。ほぼ円筒の開口部のネック
部に斜面すなわち円錐部分を有する金型を放電加工機に
より製造する。図２の加工はほぼ矩形の断面を有する基
本ジオメトリ１０から成る。この基本ジオメトリ１０は
本発明の制御ユニットに既に記憶されている。円錐部分
すなわち斜面を形成するための修正因子２０を設ける。
基本ジオメトリ１０は両方の加工作業、すなわち開口部
の形成及び斜面の形成の両方の作業について同一であ
る。基本ジオメトリ１０を修正因子２０と関連させるこ
とにより、制御プログラムが用意され、図２の右半部に
示す金型が製造される。円錐部分の形成は、ここでは基
本ジオメトリ１０に基いて、すなわち基本ジオメトリの
基礎をなすジオメトリデータに基いて制御する。

【００２５】本発明の制御プログラムの別の適用例を図
３に示す。しばしば、図３の電極マウント３２上に配置
したキャビティシンキング電極３０のようなキャビティ
シンキング放電加工機用の電極が侵食加工機を用いて製
造される。種々の理由により、数個の同一の電極が通常
用いられ、特に同一のジオメトリを有するが僅かに寸法
が異なる数個の電極が用いられる場合がある。この場
合、本発明のプロセスでは、単一の加工ジオメトリを用
い、修正因子を適用して所望のオフセット量を有する異
なる電極を製造する。

【００２６】既述したように、修正因子は、使用者によ
って規定された方法の最初の基準として作用する基本ジ
オメトリに対して作用する。本発明の目的は、基本ジオ
メトリを変更することなく、ジオメトリの柔軟性及び点
対点の関係を一層適確に改良できるようにすることであ
る。

【００２７】ここで、重要なことは、この作用はジオメ
トリ全体について絶対的に適合させる必要がないことで
ある。基本ジオメトリのある区域だけに修正因子を適用
することが可能である。従って、輪郭部分は規定可能に
する必要があり、すなわち基本ジオメトリは数個のサブ
部分又はセクタに分割可能にする必要がある。

【００２８】この例として、図３は開放輪郭部上に位置
する２個の点Ｐ１とＰ２との間に延在する外形部分３６
を示す。本発明では、例えば上述した修正因子３である
コーナ精度のような特別な修正因子を開放輪郭３４から
突出するコーナ部３６にだけ適用し、制御プログラムが
外形部分３６だけに特別に先鋭なコーナを形成するのを
制御することができる。

【００２９】図４は一例として、輪郭が、すなわち点Ｓ
とＥとの間の輪郭が加工ジオメトリとして特有なものと
され、本発明の制御ユニットのメモリから再生される方
法を示す。輪郭部分は、図示の開放輪郭Ｓ，Ｅ上の２個
の点Ｐ１とＰ２との間で規定する。制御ユニットの図形
インタフェースの入力ユニットを用いて点Ｐ１及びＰ２
を選択することにより、所望の輪郭はＩＳＯファイルの
設定番号と付加的なパラメータ好ましくは位置パラメー
タにより特定される。輪郭Ｓ，Ｅは数個の基本ジオメト
リ要素ＧＥ１，ＧＥ２，ＧＥ３，ＥＧ４，ＧＥ５，ＧＥ
６，ＧＥ７及びＧＥ８により構成される。点Ｐ１及びＰ
２と関連する位置パラメータは以下のように表示され
る。 ・これらの点はジオメトリ要素ＧＥ２又はＧＥ５の（先
頭部から）どの割合に位置するか、又は ・これらの点がジオメトリ要素ＧＥ２又はＧＥ５上で
（先頭部から）ｍｍでどれだけ離れているか、又は ・これらの点がジオメトリ要素ＧＥ２又はＧＥ５上で
（終端部）からｍｍでどれだけ離れているか、又は ・これらの点がジオメトリ要素ＧＥ２又はＧＥ５上で
（中心から）ｍｍでどれだけ離れているか。

【００３０】少なくとも２個の点Ｐ１及びＰ２が規定さ
れると直ちに、これらの点が一致しない限りこれらの点
は対のものとして関係付けられる。このような関係付け
により輪郭部分が形成される。従って、この輪郭部分は
輪郭Ｓ，Ｅ上の第１の点Ｐ１と第２の点Ｐ２との間の加
工ジオメトリの一部をなし、このジオメトリはプログラ
ムされた方向にあるものと考えられる。

【００３１】閉成した曲線の場合、セクタを規定する２
個の点に関して特別な条件は存在しない。開放した曲線
の場合、第１の点は輪郭上の第２の点に対して先行する
必要がある。

【００３２】輪郭部分の規定に続いて、必要な修正因子
を適切に割り当てる。具体的には、この輪郭を設定して
から修正因子の必要なパラメータを入力する。所望のパ
ラメータデータは、上述した使用者インタフェースを用
いて制御ユニットに直接入力することができる。一方、
使用者図形インタフェースに特別な手段を設け予め定め
た区域からパラメータデータを取り出すこともできる。
これにより、入力作業が一層簡単化される。

【００３３】輪郭部分の規定における意義のある条件
は、これら輪郭部分が同一の形式の修正因子を有する場
合、これらをオーバラップさせる必要がないことであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制御装置に記憶されている加工ジ
オメトリ及び適当な修正因子の一例を示す線図である。

【図２】斜面を有する金型を製造するための制御プログ
ラムを特定する状態を示す線図である。

【図３】放電加工機用の電極を製造するための加工ジオ
メトリを示す線図である。

【図４】輪郭部分を特定する本発明の方法を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１０ 基本ジオメトリ ２０ 修正因子 ３２ 電極マウント ３４ 開放輪郭 ３６ 輪郭部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エンリコ コスティ スイス国 6833 ヴァカーロ ヴィア ピ ッツァミグリオ （番地なし)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御プログラムに基づき１個又はそれ以
   上のワークを加工するために必要な加工工程を制御する
   制御装置により放電加工機等の工作機械を制御するに際
   し、 前記制御装置が永久的に記憶したジオメトリデータ（１
   ０）及び加工パラメータを有し、 前記制御プログラムが、加工パラメータに前記ジオメト
   リデータをリンクさせることにより用意される方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記加工
   パラメータが、円錐度パラメータ（２０）、オフセット
   又は遊びパラメータと、コーナの加工方法特に放電加工
   切断におけるコーナ加工方法と、及び／又は表面粗さ、
   輪郭精度及びコーナ精度を含む技術的因子とに分類され
   管理されることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法において、
   前記ジオメトリデータにより特定された加工ジオメトリ
   について、１個又はそれ以上の輪郭部分（３６）を選択
   し規定された加工パラメータにリンクさせることを特徴
   とする方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の方法において、前記加工
   ジオメトリについて前記輪郭部分が２個又はそれ以上の
   点（Ｐ１，Ｐ２）により予め定めたシーケンスで特定さ
   れることを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の方法において、前記２
   個又はそれ以上の点（Ｐ１，Ｐ２）が、加工ジオメトリ
   の開始点、終端点及び／又は中間点により又は加工ジオ
   メトリのジオメトリ要素により規定されることを特徴と
   する方法。
6. 【請求項６】 請求項３から５までのいずれか１項に記
   載の方法において、前記２個又はそれ以上の点（Ｐ１，
   Ｐ２）が、開放輪郭（３６）上に予め定めたシーケンス
   で規定されることを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項３から６までのいずれか１項に記
   載の方法において、前記輪郭部分（３４）の特定が、同
   一の加工パラメータを有する輪郭部分が互いに重なり合
   わないようにモニタすることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 ジオメトリデータの永久的記憶及び加工
   パラメータ用の少なくとも１個のデータメモリと、ジオ
   メトリデータを加工パラメータにリンクさせる使用者イ
   ンタフェースとを有する工作機械特に放電加工機を制御
   する装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置において、前記使
   用者インタフェースを、少なくとも加工ジオメトリを部
   分的表示する表示ユニットと、表示された加工ジオメト
   リについて輪郭部分を特定する入力ユニットとを有する
   図形位相インタフェースとしたことを特徴とする装置。