JPS5981023A - ワイヤカツトテ−パ加工方法 - Google Patents

ワイヤカツトテ−パ加工方法

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JPS5981023A
JPS5981023A JP18873882A JP18873882A JPS5981023A JP S5981023 A JPS5981023 A JP S5981023A JP 18873882 A JP18873882 A JP 18873882A JP 18873882 A JP18873882 A JP 18873882A JP S5981023 A JPS5981023 A JP S5981023A
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JP
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wire
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points
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JP18873882A
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Hajime Kishi
甫 岸
Maki Seki
関 真樹
Kunio Tanaka
久仁夫 田中
Shinji Kawakado
川角 真司
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING 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
    • B23H7/00Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/02Wire-cutting
    • B23H7/06Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
    • B23H7/065Electric circuits specially adapted therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はワイヤカットテーパ加工方法に係シ、特に2つ
の制御面においてそれぞれ同時2軸制御し、全体として
同時4軸制御を行なってワイヤとワーク間の相対的移動
を制御し、制御面に対して傾斜して配設されたワークに
上面形状と下面形状の異なるテーパ加工を施すことがで
きるワイヤカットテーパ加工方法に関する。
ワイヤカット放電加工機は周知の如く、上ガイドと下ガ
イドとの間にワイヤを張設しておき、該ワイヤとワーク
との間に放電を生じさせてワークを加工するものであり
、ワークはテーブル上に固定され、加工形状に沿って数
値制御装置からの指令によ、6x、y方向に移動せしめ
られる。この場合、テーブル(ワーク)に対してワイヤ
を垂直方向に張設しておけば、ワーク上面々下面との加
工形状が同一となり、又上ガイドをX、Y方向(U軸、
V軸という)に偏位可能な如く構成し、たとえば−ワー
ク移動方向と直角方向に該上ガイドを偏位してワイヤを
ワークに対して傾斜せしめればワーク上面と下面上の加
工形状は同一きならず、ワイヤ加工in1が傾斜する、
いわゆるテーパ加工が行われる。
々χ1図はか\るテーパ加工の駒、切回であり、上ガイ
ドUGと下ガイドDGとの間にワイヤWRがワークWl
(に対し7所定角度傾斜して張設されている。今、ワー
クWKの下面PLをプログラム形状(ワークWKの上面
QUをプログラム形状としてもよい)とし、又、テーパ
角度α、上ガイドUGと下ガイドI) G間の距離H1
下ガイドDGからワークW K下面までの距冑#hとす
れば、ワーク下面PLに対する下ガイドDGのオフセッ
ト量d、及び土ガイドUGのオフセラl[:dtはそれ
ぞれ、”” H・tanα−d 、        ・
−・1− (2)で表わせる。尚、dは加工幅である。
従って、ワークの移動に応じてオフセット量dl+d、
が一定になるよう、ワイヤカットを張設する上ガイドU
 Gを移動■制御すれば第2図に示すようにテーパ角α
のテーパ加工を行なうことができる。尚、図中、点線及
び一点鎖線はそれぞれ上ガイドUG、下ガイドDGの通
路である。以上のようにワイヤカット放電加工指令とし
てはワーク下面或いは上面でのプログラム通路と、該プ
ログラム通路上での送シ速度、テーパ角α、前記距離H
,h等を指令すれば指令通りの加工が行われる。
ところで、最近上面形状と下面形状が全く異なる加工、
たとえば上面形状が直線となり、下面形状が円弧となる
ような部品が要求されてきている。
しかしながら、従来のテーパ加工方法ではか\る部品形
状の加工を行なうことができなかった。そこで、本願出
願人は本願と同日付で上面形状と下面形状が全く異なる
テーパ加工ができるテーパ加工方法を提案している。と
ころで、か\る提案されたテーパ加工方法は、ワークを
その上面及び下面が第1及び第2制御面(たとえばXY
プログラム面及びUV下ガイド移動面)に対し平行にな
るように配設した場合に適用できるものであった。
換言すれば上記提案されたテーパ加工方法では、ワーク
を第1及び第2の制御面に対して傾斜して配設した場合
には適用できない。
、さて、テーパ加工が可能なNCワイヤカット放電加工
機においては、機構上テーパ角度の大きさに制限があシ
、ワークを水平に配設する限シ最大テーパ角以上のテー
パ加工を行なうことができない。しかし、このようにテ
ーパ角度に制限があるにもか\わらず部品によっては最
大テーパ角以上に大きいテーパ角を有するテーパ加工が
要求される場合がある。か\る場合ワーク(部品材料)
を制御面(XYプログラム面やUV下ガイド移動面)に
平行でなく傾けて数句けることによって、制御面に対す
る相対的なテーパ角は最大テーパ角の制限内に納まシ、
ワークに最大テーパ角より大きいテーパ加工を施すこと
ができる。すなわち、機械により定まる最大テーパ角以
上のテーパ角を有するテーパ加工が要求される場合には
、ワークを制御面に対して傾斜させて取付けてテーパ加
工をしなければならない。しかし、従来の方法及び60
記提案されたテーパ加工方法では、ワークを傾斜さぜた
ま\、部品上面形状と部品下面形状が異なるテーパ加工
を行なうことができなかった。
以上から、本発明はワー゛りを制御面に対して傾斜させ
て取付けた場合であっても、部品の上面形状と部品下面
形状が異なるテーノく加工を行なうことができるワイヤ
カットテーノく加工方法を提供することを目的とする。
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。
尚、以下の説明においてプログラム面を第1制御面或い
はXYプログラム面とい\、下ガイドが移動する面を第
2制御面或いはUV下ガイド移動面というが、制御面の
選定の仕方はこれに限らず、(イ)下ガイド移動面を上
ガイド移動面とすることもできる。
第3図は制御面と部品面との関連説明図であり、WKは
部品、USは部品上面、DSは部品下面、WkLはワイ
ヤ、Fe2はプログラム面である第1制御面(XYプロ
グラム面)、SCSは下ガイドの移動面である第2制御
面(UV下ガイド移動面)であり、部品WKはその部品
上面US並びに部品下面DSがそれぞれXYプログラム
面FC8とUVFガイド移動移動C8とにそれぞれ平行
になるように配設されている。
第4図は部品上面形状及び下面形状がそれぞれ円及び正
方形の場合において、部品を第1、第2制御面(XYプ
ログラム面及びUV下ガイド移動面)に対して傾けたと
きのワイヤ通路を説明する説明図であり、四回は部品を
傾斜して配設した場合の断面図、(C)図は第1、第2
制御面におけるワイヤ通路説明図である。部品(ワーク
)WKの上面US及び下面DSは4回国に示すようにX
YプログラムFC8とUV下ガイド移動面SC8とβの
傾斜を持って配設されている。この結果、XYプログラ
ム面FC8のワイヤ通路PRPは円にならずゆがんだ形
状になっておシ、又UV下ガイド移動面SC8のワイヤ
通路DGPも正方形でなくなりゆがんだ形状になってい
る。尚、第5図に傾斜方向をかえた場合の各制御面にお
けるワイヤ通路を示す。
さて、本発明においては、ワークを第1゛、第2の制御
面に対し、て傾斜させて配設すると共に、ワー・りと第
1及び第2の制御面間の相対的位置関係データ並びに部
品の上面形状データと下面形状データとをそれぞれ入力
し、しかる後部品上面と部品下面の対応するポイントを
結んだ直線が第1及び第2制御面と交叉する点(投影点
)の位置を求め、ついで第1制御面と第2制御面におけ
る対応する投影点をワイヤが同時にたどるように各投影
点の位置データを用いて同時4軸制御し、部品上面と下
面における形状の異なるテーパ加工であって、テーパ角
が機械により定まる最大テーパ角より大きテーパ加工を
行なっている。゛ 第6図は本発明のテーパ加工方法を説明する説明図であ
る。図中、■、はワークの厚さ、■4は機械座標系の各
軸Xm、Ym、zmを図示の如くとった場合(但しYI
Tl軸は紙面に垂直)、Xrll軸からXYプログラム
面FC8迄の距離、■、はXm軸からUV下ガイド移動
面SC8迄の距離、v6はYm軸を回転支軸として回転
した場合の回転角、■、はXm軸を回転支軸として回転
した場合の回転角である。又、Plは部品上面USにお
けるワイヤ通路上のポイント、P、は部品下面1) S
におけるワイヤ通路上のポイントであり、部品座標系X
−Y−Z(但し、Y、軸は紙p   p   p 面に垂直)におけるこれら各ポイントP、、P2の座標
は既知であり、それぞれ対応しているものとする。
更に、Qi、Riは部品上面と下面における対応するポ
イン)i)、、P2を結ぶ直線p、 p、がXYプログ
ラム面FC8と、UV下ガイド移動面SC8とそれぞれ
交叉するポイント(投影点)である。
さて、■3〜v7並びにポイントp、、 p、は既知で
ある。従って、これらの値からXYプログラム面F’C
8及び下ガイド移動面SC8における投影点Qi。
Ri(7)座標(XM+ 、 YM+ 、 ZM+ )
、 (XNb、 YMI ZM、2)が求凍れば、これ
ら対応する投影点Qi、 Ri (’−1,2,・・・
)を同時にたどるように、XYプログラム面でX、Y同
時2軸制御し、又UV下ガイド移動面でU、Vの同時2
軸制御し1、全体として同時4軸制御すれば所望の部品
が得られる。
今、ポイン) P、、 P2の部品座標系における座標
ヲソレソtT−(XgI V + r O)+ (Xp
2+ yP21  Vs )p・    p 吉;7、これらポイン) P、、 P2の座標を機械座
標系に変換したときの座標を (Xm++ ymll zml)、 (Xy12+ y
m213m2)とする。尚、部品座標系(xp + ’
/p + zp )から機械座標系(Xm、ym、zm
)への変換式は次式のようになる。
但し、Ym軸−を中心としてV0回転を最初に行ない、
ついでXm軸を中心としてv7回転をするものとする。
従ッテ、Pl(Xp11ypH0)IF5(Xp2Iy
p2I−v3)は(3)式を用いて(4)、(5)式の
如く機械座標系に変換される。
さで、ベクトルP+Qt(=E3)の単位ベクトル’+
j+には とする−二、 々なる。又、ポイントQiのZ軸座標ZM、はv4であ
るから、 k ’ IBI =” (’V4  Zy114 )が
成立し、ベクトルβの大きさは 1sl==(v4  ”m、)・A/(Zml”m2)
−二なる。故に投影点QiのX軸、Y 1111座標値
XM、 。
YM、、 ZM、はそれぞれ となり、投影点Qiの座標が求まる。同様にUV下ガイ
ド移動面の投影点Riの各軸座標値XM2.YM2゜Z
M、、i、1 となる。
ついで、X、Yプログラム面上の投影点座標(Xi。
Yi)と、ベクトルR1Q10軸成分Ui、Viを求め
、XI 、Yl + Ul + ViをNCデータとし
てメモリに記憶する。但し、XI + Yl + Ul
 * Viは、である。
そして、以後部品上面さ下面における全対応点に対し、
(8) 〜(10式を用いて順次Xi、Yi;Ui、V
i(i=・1.2.5・・・・・・)を求め、メモリに
記憶する。
全対応点におけるXi + Y i r U i + 
Viが求まれば、これらをNCデータ1としてNCテー
プを作成し該NCテープを用いて(テープ運転)、或い
はメモリより1ブロツクづつ読み出しくメモリ運転)、
同時4軸制御によシワイヤカット放電加工機を制御する
次に部品上面及び下面の形状入力について説明する。第
7図は部品の一部平面図である。今、部品上面形状)、
)U P々部品下面形状PDPにおける線素をそれぞれ
crl + (y3+ G!IT C7;G21 C4
+ C6+ Gllとし、又線素G、とC7,G3とG
1、G、とGo、C7吉C8・・・・・・が互いに対応
するものとすると部品形状定義プログラムは以下のよう
になる。但し、ポイントSt〜Sho、円弧C+、 C
2+ cjは既に定義済であるものとする。
(it ;S++ S2. I G2 ;S6. S7.1 Gs : CI! CWI S2+ S3.40G41
 C2+ CW、 S71 Sg、 40Ga ;S3
+ 84. I G6 ;S8+ Sg、 1 (J71 C3+ cw、 S4+ S!I+ s。
C8;S*+  s、。、50 尚、上記プログラム中CWは時計方向の円弧であるこ吉
を示し、又末尾の数値1.40.50は各線素Giの分
割数である。分割数が2以上のときにはNCデータ作成
処理に際し各分割点が求められ、対応する分割点毎に(
8)〜(9)式によりX1lYilUi+Viが演算さ
れ、NCデータとして出力される。
第8図は本発明のブロック図、第9図は処理の流れ図で
ある。
予め、ROM101にはNCデータ作成プログラムが記
憶されている。又、■3〜v7、部品上面及び下面の形
状データ(前述の部品形状定義文)がテープ102から
テープリーダー06に読取られて、RAM104に記憶
されている。処理部105は、まずRAM104よシ、
形状データを読取り以下のステップ(イ)、仲)によ多
部品上面と下面における対応点の座標を求めRAM10
6に順次格納する。
(イ)対応する2つの線素の分割わが2以上かとうかを
判定する。1であれば各線素の端点を対応点座標として
RAM106に記憶し、次の線素データを読み取る。
(ロ)分割数が2以上であれば、各線素の分割点の座標
を求めて対応点座標とし、これをRAM1o6に記憶し
、次の線素データを読みとる。尚、第10図(5)に示
すように分割数をM、2点の座標をそれぞれ(Xa+y
a)+(Xl)+yl))とすれば2点を結ぶ直線の分
割点座標X、i ! yl (J−’ + 2+・・・
M)はyj−rya+H(yb−ya) となる。又、第10図(B)に示すように、θ0を中心
角、rを円弧平径、Mを分割数、θ(−00/M)を角
度増分、中心C2と円弧始点C8を結ぶ直線がX軸とな
す角度をψとすれば分割点の座標xj、yj(j=1.
2.・・・M)は X1″XalyI:ya x ’ ―= x −・cosθ−)’j−1・511
1θJ    j−1 yo:=−xo・sinθ+yj−1−cO5θJ  
  J−1 となる。
以上の処理により全対応点の算出と記憶が終了すれに処
理部105は各対応点を用いて(g1〜(9)式を用い
てX1lYilUilVi (i===1.21・・・
)を求め、これをNCデータとしてRAM106に記憶
する。以上によ多部品上面及び下面形状が異なるNCデ
ータがRAM106上に作成されたことになる。以後、
NCデータをテープパンチ107によりテープ108に
記録してNCテープを作成する。尚、RAM10<Sよ
、9NCデータを1ブロツクづつ直接読取ってNC装置
201に入力し、テーパ加工を行なうようにしてもよい
以上、本発明によればワークを制御面に対して傾斜させ
て取付けた場合であっても、部品の上面形状と部品の下
面形状が異なるテーパ加工を行なうことができる。又テ
ーパ角が機械により定まる最大テーパ角度より太き場合
であってもテーパ加工ができ、ワイヤカット放電加工機
の応用分野を広めることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来のテーパ加工説明図、第6図は
制御面と部品面との関連説明図、第4図及び第5図は部
品上面形状が円であり部品下面形状が正方形である場合
において、XYプログラム面及びUV移動面におけるワ
イヤの通路説明図、第6図は本発明のテーパ加工方法説
明図、第7図は部品の一部平面図、第8図は本発明のブ
ロックW It・・・ワイヤ、WK・・・部品、US・
・・部品上面、I) S・・・部品下面、Fe2・・・
XYプログラム面、SC8・・・tJ V下ガイド移動
面。 特許出願人 ファナック株式会社 代理人弁理士 辻    實 (外2名)(A)   
゛ 嬢5区(A) 竿ごr 図 (B) 第5図(C) 第5 M (o)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2つの制御面においてそれぞれ同時2軸制御し、全体と
    1〜て同時4軸制御によりワイヤ吉ワーク間の相対的移
    動を制御し、ワークに所定のテーパ加工を施すワイヤカ
    ットテーパ加工方法において、ワークを第1、第2の制
    御面に対して傾斜させて配設するき共に、ワークと第1
    及び第2制御面間の相対的位置関係データと部品の上面
    形状データさ上面形状データを入力し、部品上面と部品
    下面の対応するポイントを結んだ直線に浴ってこれらポ
    イントを前記第1及び第2の制御面に投影させて投影点
    の位置を求め、第1及び第2の制御面における対応する
    投影点をワイヤが同時にたどるように前記投影点の位置
    データを用いて同時4軸制御することを特徴とするワイ
    ヤカットテーパ加工方法。
JP18873882A 1982-10-27 1982-10-27 ワイヤカツトテ−パ加工方法 Granted JPS5981023A (ja)

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JP18873882A JPS5981023A (ja) 1982-10-27 1982-10-27 ワイヤカツトテ−パ加工方法
EP19830903312 EP0124611B1 (en) 1982-10-27 1983-10-27 A wire-cut taper machining method
DE8383903312T DE3379940D1 (en) 1982-10-27 1983-10-27 A wire-cut taper machining method
PCT/JP1983/000383 WO1984001735A1 (en) 1982-10-27 1983-10-27 A wire-cut taper machining method

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JPS6351811B2 JPS6351811B2 (ja) 1988-10-17

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985001001A1 (en) * 1983-09-06 1985-03-14 Fanuc Ltd Wire type electric discharge machining method
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