JPS6216772B2 - - Google Patents

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JPS6216772B2
JPS6216772B2 JP52046761A JP4676177A JPS6216772B2 JP S6216772 B2 JPS6216772 B2 JP S6216772B2 JP 52046761 A JP52046761 A JP 52046761A JP 4676177 A JP4676177 A JP 4676177A JP S6216772 B2 JPS6216772 B2 JP S6216772B2
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JP
Japan
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machining
feed
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pulse
electrode
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JP52046761A
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JPS53132895A (en
Inventor
Kyoshi Inoe
Iwao Shibuya
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INOE JAPATSUKUSU KENKYUSHO KK
JAPATSUKUSU KK
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INOE JAPATSUKUSU KENKYUSHO KK
JAPATSUKUSU KK
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Publication date
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Priority to GB15800/78A priority patent/GB1560472A/en
Priority to IT49056/78A priority patent/IT1102051B/it
Priority to DE19782818058 priority patent/DE2818058C3/de
Priority to FR7812216A priority patent/FR2388635A1/fr
Priority to IN687/CAL/78A priority patent/IN150310B/en
Publication of JPS53132895A publication Critical patent/JPS53132895A/ja
Priority to US06/151,723 priority patent/US4355223A/en
Priority to HK489/85A priority patent/HK48985A/xx
Publication of JPS6216772B2 publication Critical patent/JPS6216772B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は数値制御ワイヤカツト放電加工により
所望の抜き勾配等を具備した金型等を製造するた
めのテーパ加工方法に関する。
従来斯種の加工方法として、ワイヤ電極の一端
に常時予め設定された半径の定速円運動を与えな
がら加工する方法、又は予め設定された半径の円
形軌導上を加工の進行方向に対し常に法線方向を
とるように数値制御することにより所望の勾配を
得る方法が用いられていた。
しかしながら、前者の方法ではすりばち状の加
工となるため加工の取り代が多くなり、時間的損
失が大きく、比較的厚さの薄い、又勾配の少ない
加工に限定されると共に角部は円弧状となりシヤ
ープな角部形状がえられない欠点があつた。一
方、後者の方法では前者の方法に対して時間的な
損失の点では改良されているが、角部が円弧状と
なる欠点に加え、角部で方向が変化したとき、上
記設定された円形軌道をワイヤ電極の一端に与え
る回転テーブルが数値制御指令により加工形状の
次に進むべき方向に対して法線方向に向くように
回転駆動されている時間、数値制御による切断又
は輪郭加工用の加工テーブルが停止して持つ必要
があるためオーバカツトが生じ、加工精度を悪化
させる欠点を有する。
本発明は叙上の観点に立つてなされたものであ
つて、その目的とするところは、時間的な損失が
なく、広い勾配の範囲に亘つて、通常のワイヤカ
ツト放電加工で得られるコーナ精度を損わない形
状、精度に加工することのできる新規なテーパ加
工方法を提供することにある。
しかして、本発明の要旨とするところは、輪郭
線に沿つた加工送りのためのX−Y二軸加工送り
装置の他に、ワイヤ電極を所望の方向に傾射させ
るためその一端をx−y二軸方向に移動できる電
極端送り装置を設けると共に、数値制御の数値情
報の各加工情報ブロツク毎に、上記X−Y二軸加
工送り装置に当該加工情報ブロツクの加工輪郭形
状に応じた加工送りパルスの情報と、該加工送り
パルスを分周して上記x−y二軸電極端送り装置
に供給する比率を指定するパルス分配比情報と、
上記x−y二軸電極端送り装置による電極端送り
方向の正負を指定する情報とを上記数値制御装置
から出力せしめ、該情報により上記X−Y二軸加
工送り装置とx−y二軸電極端送り装置を同時に
制御して、各加工情報ブロツク毎に、加工送りと
並行して加工送り速度に上記パルス分配比の比率
で比例する速度でワイヤ電極の一端を加工送り方
向と平行な方向に移動させることによつて所望の
テーパ加工を行なうことにある。
しかして、前記電極端を移動させるために、通
常の数値制御の数値情報に追加して数値制御装置
から供給される情報は、上記加工輪郭形状に関す
る加工送り量と電極端送り量との比例常数を規定
するパルス分配比情報と、電極端送り方向の正負
を指定する情報との二つのみであり、そしてこれ
等二つの追加情報は、数値制御装置にテープ等或
いは手動入力指令等によつて読み込まれた加工輪
郭形状に関する数値情報とテーパ角度等のテーパ
加工のための数値情報とによつて演算等して得ら
れるものである。
以下、図面により本発明の詳細を説明する。
第1図は本発明方法を実施するため用いるワイ
ヤカツト放電加工装置の要部を示す説明図、第2
図及び第3図は夫々一加工例を示す斜視図及び平
面図、第4図はその一加工面を示す正面図、第5
図乃至第8図は他の加工面を示すものでもあり、
第5図は正面図、第6図及び第7図は平面図、第
8図は正面図である。
しかして、第1図中、1は被加工体2を支承す
る加工送り用のメインクロステーブル、3はワイ
ヤ電極4の一端の位置を規制する可動案内5を支
承するサブクロステーブル、6はワイヤ電極4の
他の一端を規制する固定案内、7は数値制御装
置、8乃至11はパルス分配器、12及び13は
切換器、14乃至17は送り方向正負選択器であ
る。尚、切換器12,13は接点で図示したが、
通常はICゲート素子が用いられる。
しかして、メインクロステーブル1はX軸方向
及びY軸方向移動テーブル1−1及び1−2、パ
ルスモータ1−3及び1−4、送りねじ1−5及
び1−6並びに図示を省略した公知の諸要素から
なり、サブクロステーブル3は同じくx軸方向及
びy軸方向移動テーブル3−1及び3−2、パル
スモータ3−3及び3−4、送りじ3−5及び−
6、並びに図示を省略した公知の諸要素から成
る。
しかして、本発明の望ましい実施例に於ては、
上記X軸とx軸、Y軸とy軸とは平行に構成され
る。又図中には送りねじ3−5及び3−6は長大
に誇張して画いてあるが実際には短小なものでよ
い。
数値制御装置7は、入力されたテーパ加工関連
情報を演算処理して、各加工情報ブロツク毎に、
X−Y二軸加工送り装置に当該加工情報ブロツク
の加工輪郭形状に応じた加工送りパルスの情報
と、該加工送りパルスを分周してx−y二軸電極
端送り装置に供給する比率を指定するパルス分配
比情報と、x−y二軸電極端送り装置による電極
端送り方向の正負を指定する情報とを出力し、こ
の数値制御装置7から出力される上記パルス分配
比情報によつてパルス分配器9及び11が所定の
パルス分配比に設定制御され、このパルス分配比
で分周された加工送りパルスがサブクロステーブ
ル3の各パルスモータ3−3及び3−4に供給さ
れる。又、送り方向正負選択器15及び17は、
数値制御装置7から出力される電極端送り方向の
正負を指定する情報によつて正又は負に選択設定
されるものであり、ここで送り方向が正とは、第
1図のように数値制御装置7から供給される加工
送りパルスがパルス分配器8,10及び送り方向
正負選択器14,16を介さずにパルスモータ1
−3と1−4に与えられる時にメインクロステー
ブル1が移動する向きと逆の向きを意味し、送り
方向が負とは、上記メインテーブルの移動する向
きと同じ向きを意味するものである。又、切換器
12及び13、パルス分配器8及び10、送り方
向正負選択器14及び16を設けて、これ等も第
1図のように数値制御装置7からの指令によつて
制御するようにすれば、後述するような特殊な輪
郭形状等の複雑な加工も行なうことが可能となる
が、このような特殊な輪郭形状の加工を除いて、
切換器12及び13を第1図のように接点接続し
た状態で本発明の目的とする加工は後述べるする
ように行ない得るものであるから、切換器12及
び13、パルス分配器8及び10、送り方向正負
選択器14及び1は必ずしも必要とするものでは
ない。
しかして、通常のストレート加工を行なう場合
には、ワイヤ電極4は図中Z軸方向、即ち加工送
りが行なわれるX−Y平面に直角な方向に張架さ
れ、数値制御装置7により切換器12,13が第
1図の状態に設定されると共にパルス分配器9及
び11の分配比がOに設定されることにより、数
値制御装置7から供給される加工送りパルスが、
メインクロステーブル1の各パルスモータ1−3
及び1−4にはパルス分配器8及び10や送り方
向正負選択器14及び16を介さずに与えられる
のに対し、サブクロステーブル3の各パルスモー
タ3−3及び3−4には駆動パルスが与えられな
いことになり、この結果、ワイヤ電極4がZ軸方
向に保持された状態でメインクロステーブル1の
みが移動して、被加工体2に所望の輪郭線に沿つ
た加工送りが与えられ、又、図示されてな電源回
路から被加工体2とワイヤ電極4との放電加工の
ための電圧パルスが間歇的に供給され、更に、図
示されていない加工液供給装置により加工間隙に
加工液が供給されて所望のストレート加工が行な
われるものである。
しかして、例えば第2図及び第3図に示す如
く、所望のテーパを有するダイ2′を加工する場
合には、メインクロステーブル1だけでなく、サ
ブクロステーブル3も作動させ、ワイヤ電極4の
可動案内5を移動させて所望のテーパ加工を行な
うものである。
以下、本発明により行なわれるテーパ加工につ
いて第2図、第3図、第4図を用いて説明する。
第4図は、第2図と第3図に於ける直線補間部
分からなる一つの加工情報ブロツクAA′B′Bを示
す正面図であり、加工開始時にワイヤ電極は線
AA′にあるが、加工終了時には線BB′まで移動せ
しめられる。線AA′は第4図中に於て面AA′B′B
及びその左方に連なる面HH′A′Aとの交線であ
り、線BB′は同じく面AA′B′Bとその右方に連な
る面BB′C′Cとの交線である。しかして、この加
工ブロツクの加工中、ワイヤ電極の固定案内6は
被加工体2′に対し相対的に6′で示す位置まで移
動し、可動案内5は同じく5′で示す位置まで移
動する。前者の移動量TMはメインクロステーブ
ル1の作動のみにより与えられるものであるが、
後者の移動量Tはメインクロステーブル1による
送り量TMとサブクロステーブル3による送り量
Tsの代数和である。しかして、上記Tsの大きさ
及び符号は当該加工情報ブロツクが直線補間ブロ
ツクである場合には、当該加工情報ブロツクの加
工面AA′B′Bの両側に隣接する加工情報ブロツク
の加工面HH′A′AとBB′C′Cに於て付与すべきテ
ーパ度、及び輪郭線ABに対する同HA及びBCの
角度により簡単に算出されるものである。
しかして、本発明に於てサブクロステーブル制
御のため利用する量は、 (1) Tsの符号(正負) (2) TMとTsが何れが大であるかということ、及
び (3) TM>TsなるときはTs/T、 Ts>TMなるときはT/Tsの値 である。
しかして、一般的には、 Ts>O TM≫Ts と考えてよいから、この場合について説明する。
加工情報ブロツクAA′B′BはTs>O、TM≫Ts
の場合の一例を示すものであり、この加工情報ブ
ロツクAA′B′Bの加工を行なう際には、数値制御
装置7の指令により、切換器12及び13の接点
が第1図のように接続されると共に、送り方向正
負選択器14乃至17が正に設定された状態で、
数値制御装置7から供給される加工送りパルス
が、メインクロステーブル1のパルスモータ1−
3及び1−4に対してはパルス分配器8及び1
0、送り方向正負選択器14及び16を介さずに
供給され、サブクロステーブル3のパルスモータ
3−3及び3−4に対してはパルス分配器9及び
11、送り方向正負選択器15及び17を介して
供給され、サブクロステーブル3がメインクロス
テーブル1とは逆向きに移動するように制御され
る。しかして、この加工情報ブロツクAA′B′Bの
加工に於て、メインクロステーブル1によりX−
M、Y=YMなる加工送りが行なわれ、同時にサ
ブクロステーブル3によりx=xs、y=ysなる
可動案内移動が行なわれるものとし、且つ加工輪
郭線ABとX軸の角度をθとすると、 XM=TM cosθ YM=TM sinθ xs=Ts cosθ ys=Ts sinθ 即ち、 Ts/T=Xs/x=ys/Y………
(1) となる。
従つて、クロステーブル1及び3の一ステツプ
当たりの送り量を同一としておくと、その加工情
報ブロツクの加工中に於て、 xs=Ts/TM ………(2) が成立する。
Y軸及びy軸方向の送りに関しても、同様に ys=Ts/TM ………(3) が成立するから、 送り方向正負選択器15及び17が正に設定さ
れると共にパルス分配器9及び11のパルス分配
比がTs/Tに設定されていれば、メインクロステー ブル1によりTMの送りが与えられる時、同時に
サブクロステーブル3によりTsの送りが与えら
れ、可動案内5は5′で示す位置までT=TM
Tsの移動量の相対的な移動をして、当該加工情
報ブロツクの加工開始時に線AA′にあたつたワイ
マ電極が加工終了時には線BB′に位置することに
なり、次の加工情報ブロツクBB′C′Cの加工に遅
滞なく進むことができ、隣接する加工情報ブロツ
ク間のコーナ稜線を直線状にシヤープに形成する
ことができる。
従つて、加工時に各加工情報ブロツク毎に、電
極端送り方向正負選択情報とパルス分配比情報
Ts/Tが数値制御装置7から指令情報として出力 し、電極端送り方向正負選択器15及び17とパ
ルス分配器9及び11を夫々制御することによ
り、第2図及び第3図に示すような直線補間部分
からなる各加工情報ブロツクにつて形成される一
連の所望輪郭形状を、所望のテーパ度で且つ各コ
ーナ稜線が直線状に形成されるように容易に加工
することができる。
このようにして、第2図、第3図のように直線
補間部分のみによつて加工輪郭形状が形成される
場合は、所期のテーパ加工を容易に行なうことが
できるが、加工輪郭形状に円弧補間部分からなる
加工情報ブロツクが存在する場合でも、隣接する
他の円弧補間部分又は直線補間部分が、この円弧
補間部分端部の接線方向から滑らかに接続してい
る場合には、第2図、第3図の場合と同様にテー
パ加工を行なうことができる。
即ち、第6図に示すように、直線補間部分が円
弧補間部分端部の接線方向から接続している場合
には、メインクロステーブル1が一つの円弧補間
動作TMを行なつている間サブクロステーブル3
にはメインクロステーブル1のX軸及びY軸に供
給される各パルスを夫々パルス分配器9及び11
によりTs/T(=Rs/R)に分周してパルスを
供給すれ ばよい。その場合、後続する加工情報ブロツクと
の接続部で特別な動作を行なうことなく、所望の
テーパ加工を行ない得るものである。
例外として、直線補間部分が円弧補間部分の端
部に於ける接線方向から接続されない特殊な輪郭
形状の場合には、この接続部分を加工するため
に、本発明方法に於て数値制御装置7から出力さ
れる情報に加えて、更に切換器12及び13の制
御情報を出力させるようにしておく必要が生じる
が、このような場合についても第7図に基づいて
説明しておく。
第7図に示すように、輪郭経路が直線L1部か
ら円弧C部に角度をもつて接続され、更に円弧C
部が同様に角度をもつて直線L2部に接続される
ような場合、直線L1部のテーパ加工は上述した
直線補間部分の加工により行なわれてメインクロ
ステーブルの位置がP点に到達した時サブクロス
テーブルはP′点に致達している。
しかして、円弧補間部分PP″Q″Qのテーパ加工
は第6図の場合と同様にして行なうことができる
が、接続部分PP′P″の加工はサブクロステーブル
のみの円弧動作によつて次のようにして行なわれ
る。即ち、PP′点までの直線加工が終了すると、
数値制御装置7からの指令により切換器12,1
3が図示とは逆の位置に切換えられると共にパル
ス分配器8及び10の分配比がOに設定されて、
数値制御装置7からの加工送りパルス(半径RM
+Rsの円弧送りパルス)がサブクロステーブル
3の各モータ3−3及び3−4にパルス分配器9
及び11を介さずに与えられると共にメインクロ
ステーブル1の各モータ1−3及び1−4には駆
動パルスが供給されないように制御され、この結
果、メインクロステーブル1は停止したままで、
サブクロステーブル3のみの円弧動作によつてワ
イヤ電極位置がPP′からPP″に移動して接続部分
PP′P″の加工が行なわれる。次いで、数値制御装
置7からの指令により切換器12,13が図示の
状態に切換えられると共にパルス分配器9及び1
1の分配比がRs/Rに設定されて円弧補間部分 PP″Q″Qの加工が第6図の場合と同様にして行な
われる。ここまでの加工に於ては送り方向正負選
択器14乃至17は正に設定されている。しかし
て、円弧補間部分PP″Q″Qの加工が終了すると、
数値制御装置7からの指令により切換器12,1
3が図示の状態に保持されると共にパルス分配器
9及び11の分配比が1に設定され、且つ送り方
向正負選択器14乃至17が切換えられて負に設
定された状態で、数値制御装置7から半径RM
円弧の加工送りパルスが供給される。この結果、
サブクロステーブル3はメインクロステーブル1
と全く同じ動きをすることになり、メインクロス
テーブルが上記加工送りパルスによりQから
Q′に移動してもサブクロステーブルはメインク
ロステーブル(被加工体)に対して相対的に停止
したままでQ″点が保持され、ワイマ電極が
Q′Q″に位置することになつて円弧C部と直接L2
部の接続部分QQ″Q′の加工が行なわれる。次い
で直線L2部の加工は上述した直線補間部分の加
工と同様にして行なうことができる。このよう
に、円弧補間部分と隣接する加工情報ブロツクが
該円弧補間部分の端部に於ける接線方向から滑ら
かに接続していなくても加工することは可能であ
るが、本発明は、このような切換器12,13を
切換える特殊な制御を必要とする上記接続部分を
も加工対象として包含するものではない。
叙上の説明ではTs>Oとしたが、Ts<Oとな
る場合は、第5図に示す如く第3図及び第4図に
示したテーパとは逆の方向のテーパ加工を行なう
場合であり、切換器12及び13は図示した状態
で、パルス分配器9及び11のパルスの分配比を
|Ts/T|に設定すると共り送り方向正負選択器1 4乃至17を負に設定制御する事により、パルス
モータ1−3と3−3、並びにパルスモータ1−
4と3−4の回動方向を同じにしてメインクロス
テーブル1とサブクロステーブル3の移動する向
きを同じにすれば、叙上の説明と全く同様にして
逆テーパ加工が可能となるものである。
又通常の加工ではTM≫Tsであるが、極めて短
い加工区間に於ては第8図に示す如くTM<Tsと
なることもある。この場合、第1図の切換器12
及び13を図示と逆に切換え、数値制御装置7か
らのテーブル送りパルスをサブテーブル3のモー
タ3−3,3−4に供給し、分配器8及び10に
より分配比|T/Ts|で分周されたパルスをメイン テーブル1のパルスモータ1−3及び1−4に供
給すればよい。この場合、自明のことであるがサ
ブテーブル3に与えられる数値制御装置7からの
テーブル送りパルスは、サブテーブルのメインテ
ーブルに対する相対変位量TではなくTsであ
り、|T/Ts|比で比例配分されたメインテーブル 1の変位量TMが代数和されてサブテーブル3の
メインテーブル1に対する相対変位量T(=Ts
+TM)が得られる。
又、この第8図のような場合でも、第5図のよ
うに逆テーパ加工を行なうように設定すれば、T
M>Tsの状態で加工が行なわれることになるか
ら、第5図の場合と同様にして加工を行なうこと
ができる。従つて、第8図の場合には切換器12
及び13を図示と逆に切換えることが必要となる
が、この第8図の場合のようにTM<Tsとなる場
合には、第5図のように逆テーパ加工を行なうよ
うにすれば、切換器12及び13の図示とは逆へ
の切換制御は必要なくなる。
このように、第7図のような特殊な場合を除い
て、切換器12及び13を第1図のように接点接
続させた状態のままで本発明の目的とする加工を
行なうことができるから、切換器12及び13、
パルス分配器8及び10、送り方向正負選択器1
4及び16は必ずしも必要とするものではない。
尚、第4図及び叙上の説明では可動案内5及び
固定案内6は、夫々被加工体2の上面及び下面か
ら至近距離にあるものとしたが、これらは実際に
は相当の距離を隔てて設けられるものであり、そ
の距離による誤差を補正して加工送り及び電極送
りを行なう必要があるが、これらの点は叙上の説
明から自明であると考えるのでその説明を省略す
る。
叙上の如く、本発明方法によれば、直線補間部
分からなる各加工情報ブロツクによつて形成され
る輪郭形状や、円弧補間部分が存在する場合で
も、隣接する他の円弧補間部分又は直線補間部分
が、この円弧補間部分端部に接線方向から接続し
ている輪郭形状のテーパ加工を行なう場合、ワイ
ヤ電極を各加工情報ブロツク毎に当該加工情報ブ
ロツクの両側に隣接する各加工情報ブロツクとの
コーナ稜線からコーナ稜線に位置せしめるように
テーパ度に応じて傾斜させた状態で相対的に移動
させてテーパ加工を行なうことができるため、時
間的な損失なく簡単に所望のテーパ度のテーパ加
工を行なうことができると共に、隣接する各加工
情報ブロツク間のコーナ稜線を円弧状にすること
なく直線状に精度良く加工することができ、しか
もこのようなテーパ加工を従来公知のワイヤカツ
ト放電加工装置に簡単な構成を付加するだけで容
易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するため用いるワイ
ヤカツト放電加工装置の要部を示す説明図、第2
図及び第3図は夫々一加工例を示す斜視図及び平
面図、第4図はその一加工面を示す正面図、第5
図乃至第8図は夫々典型的な加工面を示すもので
あり、第5図は正面図、第6図及び第7図は平面
図、第8図は正面図である。 1……メインクロステーブル、2,2′……被
加工体、3……サブクロステーブル、4……ワイ
ヤ電極、5……可動案内、6……固定案内、7…
…数値制御装置、8,9,10,11……パルス
分配器、12,13……切換器、14,15,1
6,17……送り方向正負選択器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 数値制御装置によつて制御され、所望の輪郭
    形状の加工を行ない得るX−Y二軸加工送り装置
    を具備したワイヤカツト放電加工装置に於て、被
    加工体の加工のため張架されるワイヤ電極の一端
    をx−y二軸方向に移動させてワイヤ電極を所望
    の角度傾動せしめ得る電極端送り装置を設けると
    共に、数値制御の数値情報の各加工情報ブロツク
    毎に、上記X−Y二軸加工送り装置に当該加工情
    報ブロツクの加工輪郭形状に応じた加工送りパル
    スの情報と、該加工送りパルスを分周して上記x
    −y二軸電極端送り装置に供給する比率を指定す
    るパルス分配比情報と、上記x−y二軸電極端送
    り装置による電極端送り方向の正負を指定する情
    報とを上記数値制御装置から出力せしめ、該情報
    により上記X−Y二軸加工送り装置及びx−y二
    軸電極端送り装置を同時に制御して、各加工情報
    ブロツク毎に、加工送りと並行して加工送り速度
    に上記パルス分配比の比率で比例する速度でワイ
    ヤ電極の上記一端を加工送り方向と並行な方向に
    移動させて所望のテーパ加工を行なうことを特徴
    とするワイヤカツト放電加工におけるテーパ加工
    方法。
JP4676177A 1977-04-25 1977-04-25 Method of tapering in wire-cutting discharge processings Granted JPS53132895A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4676177A JPS53132895A (en) 1977-04-25 1977-04-25 Method of tapering in wire-cutting discharge processings
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