JPS6240126B2 - - Google Patents

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JPS6240126B2
JPS6240126B2 JP12624981A JP12624981A JPS6240126B2 JP S6240126 B2 JPS6240126 B2 JP S6240126B2 JP 12624981 A JP12624981 A JP 12624981A JP 12624981 A JP12624981 A JP 12624981A JP S6240126 B2 JPS6240126 B2 JP S6240126B2
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JP
Japan
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workpiece
wire
guide
wire electrode
taper
Prior art date
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Expired
Application number
JP12624981A
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English (en)
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JPS5828424A (ja
Inventor
Haruki Obara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS5828424A publication Critical patent/JPS5828424A/ja
Publication of JPS6240126B2 publication Critical patent/JPS6240126B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、放電加工機におけるテーパ加工用ガ
イド及び該テーパ加工用ガイドを用いたテーパ加
工装置に関する。
(従来の技術) ワイヤカツ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電極(以後単にワイ
ヤという)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
に沿つて数値制御装置からの指令によりX,Y方
向に移動せしめられる。この場合、テーブル(ワ
ーク)に対してワイヤをを垂直方向に張設してお
けば、ワーク上面と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)に変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変位してワイヤ
をワークに対して傾斜せしめればワーク上面と下
面との加工形状は同一とならず、ワイヤ加工面が
傾斜する、いわゆるテーパ加工が行なわれる。
第1図はかかる4軸制御のワイヤカツト放電加
工機の概略説明図であり、ワークWKはモータ
MX,MYによりそれぞれX,Y方向に移動され
るX―YテーブルTB上に固定されている。一
方、ワイヤWRはリールRL1から繰出されて下ガ
イドDGと上ガイドUGとの間に張設されながらリ
ールRL2に巻取られ、図示しない接触電極によつ
て電圧が加えられ、ワークWKとの間に放電が生
じるように構成されている。又、上ガイドUGは
モータMU,MVによりそれぞれX,Y方向に移
動可能にコラムCMに設けられているもので、各
モータMX,MY,MU,MVは数値制御装置NCの
駆動回路DVX,DVY,DVU,DVVにより駆動さ
れる。尚、指令テープTPの内容が読取られると
分配回路DSにより各軸の分配処理が行なわれ
る。かかるワイヤカツト放電加工機において、上
ガイドUGをX,Y方向に変位させワイヤWRを
ワークWKに対して傾斜させて加工を行なえばテ
ーパ加工ができる。
第2図はかかるテーパ加工の説明図であり、上
ガイドUGと下ガイドDGとの間にワイヤWRがワ
ークWKに対し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DG間の距離H、下ガイドDGからワーク
WK下面までの距離hとすれば、ワーク下面PLに
対する下ガイドDGのオフセツト量d1及び上ガイ
ドUGのオフセツト量d2はそれぞれ、 d1=h・tanα+(d/2) ……(1) d2=H・tanα−h・tanα−(d/2) =H・tanα−d1 ……(2) で表わせる。尚、dは加工幅である。
従つて、ワークの移動に応じてオフセツト量
d1,d2が一定になるよう、ワイヤWRを張設する
上ガイドUGを移動制御すれば第3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。尚、テーパ
加工に際しては、前述の如く一般にワーク下面或
いは上面でのプログラム通路と、該プログラム通
路上での送り速度と、テーパ角α、前記距離H,
h等が指令され、指令通りの加工が行なわれる。
ところで、ワイヤカツト放電加工機でテーパ加
工を行なう場合には通常円孔ダイスを用いる。第
4図はかかる円孔ダイスを上ガイドUG及び下ガ
イドDGとして用いた断面説明図である。図中、
CHは円孔、NSUは上ガイドUGのしぼり部、
NSDは下ガイドDGのしぼり部で共に鋭角に或い
は微量なRを持たせている。さて、かかる円孔ダ
イスを上ガイド及び下ガイドとして用いる放電加
工機においては、しぼり部NSU,NSDの中心部
(黒丸部)テーパ角度変更の支点とみなして上ガ
イドUGの相対移動量を決定して運動制御する。
即ち、両支点を結ぶ直線がワークとなす角度をテ
ーパ角αとし、又両支点の垂直距離をH、下ガイ
ドDGの支点からワーク下面迄の距離をhとし
て、上ガイドUGの相対移動量を計算し、該移動
量に基づいて上ガイドの移動制御を行なつてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、円孔ダイスのしぼり部NSU,NSD
が鋭角または微小Rを持つつて加工されている場
合には、ワイヤが実際所定の太さを有し、且つ一
定の曲げ剛性を持つことから、テーパ角αが大き
くなるとワイヤ中心の軌跡は第4図の破線に示す
ようになり、正しく角度αを示さなくなる。又、
ワイヤが急激に折れ曲がるワイヤ位置が、ワイヤ
送行中に変動し、高精度の加工ができない。
以上から、本発明はテーパ角度を指令角になる
ようにでき、しかもワイヤ走行中に該ワイヤの位
置が変動することがない精度の高いテーパ加工が
行なえる放電加工機のテーパ加工用ガイド及びテ
ーパ加工装置を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、ワークの上方及び下方にワイ
ヤ電極を配設し、該ワイヤ電極をワークに対し相
対的に移動させることにより該ワークに加工を施
すと共に、ワイヤ電極をワークに対して傾斜させ
ることにより該ワークにテーパ加工を施す放電加
工機のテーパ加工用ガイドにおいて、ワイヤ電極
が張設される前記テーパ加工用ガイドのワークが
存在する側であつて、ワイヤ電極が案内される部
分を、ワイヤ電極の直径よりも大きな曲率半径R
を有する円弧状に加工してなることを特徴とする
放電加工機のテーパ加工用ガイドおよび、ワーク
の上方及び下方にワイヤ電極を配設し、該ワイヤ
電極をワークに対し相対的に移動させることによ
り該ワークに加工を施すと共に、ワイヤ電極をワ
ークに対して傾斜させることにより該ワークにテ
ーパ加工を施す放電加工機のテーパ加工装置にお
いて、ワイヤ電極の直径よりも大きな曲率半径R
を有するワイヤ電極の案内部分と、この案内部分
を円弧状にしたことにより発生するワイヤ電極支
点のずれに基づく傾斜角誤差を電気的に補正する
補正手段とを具備することを特徴とする放電加工
機のテーパ加工装置を提供することができる。
(作用) 本発明は、上ガイドの入口部及び下ガイドの出
口部を曲率半径Rの断面円弧状に形成し、ワイヤ
はスムーズに球面部に沿つて案内され、テーパ角
は一定角度となる。
又、ガイドの入口部或いは出口部に半径Rを持
たせると支点が変位するが、この支点の変位に基
づくテーパ角などの加工誤差を、簡単な補正回路
を設けるて補正している。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
第5図は本発明に係る放電加工機のテーパ加工
用ガイドの断面説明図であり、図中、WRはワイ
ヤ、UGは上ガイド、DGは下ガイドである。尚上
ガイドUG及び下ガイドDG間には図示しないがワ
ークが配設されている。さて、上ガイドUG及び
下ガイドDGのそれぞれワークが存在する側であ
つてワイヤWRが案内される部分UGW,
UGW′(上ガイド)、DGW,DGW′(下ガイド)
は半径Rの断面円弧状に加工され、又各ガイドの
ワークが存在しない側UGU,DGUはそれぞれ円
錘状に形成されている。即ち、上ガイドUGの入
口部及び下ガイドDGの出口部は共に半径Rの断
面円弧状(球面状)に形成されている。尚、半径
Rの値としてはワイヤ直径の10〜25倍程度にする
のが望ましい。このように、ガイドの入口部及び
出口部に半径Rの加工を施すと従来例のようにワ
イヤWRの折れ曲がりによる問題がなくなる。即
ち、ワイヤWRはスムーズにダイス内を案内され
てピンと張られ、たるむことはないからワイヤの
位置変動、及びワイヤの剛性に基づくテーパ角度
の乱れはなくなる。
さて、第5図に示す構造のガイドを用いると実
質上のワイヤ支点はそれぞれA点及びA′点に移
行する。尚、A点及びA′点は共にワイヤWRの垂
直部WRnとテーパ部WRtの中心線の交点であ
る。ところでプログラム時にはワイヤ支点はそれ
ぞれC点及びC′点にあるものとして、プログラ
ム通路、距離H,h、テーパ角αが指令されてい
る。従つて、実際の加工に際して指令データ或い
は他のデータをテーパ角αに基づいて補正する必
要がある。
次に補正方法について第5図を参照しながら説
明する。
今、ワイヤWRの直径がφであるとすれば、実
質上のワイヤ支点A,A′とプログラム上のワイ
ヤ支点C,C′間の距離Lは、 L={R+(φ/2)}tan(α/2)……(1) と表現され、実質上の支点A,A′は上下方向に
互いに近づく方向に移動する。即ち、実質上の支
点A,A′の垂直距離Hc及び水平距離Dcは次式に
よつて表現される。
Hc=H−2・{R+(φ/2)}tan(α/2)
……(2) Dc=Hc・tanα =[H−2・{R+(φ/2)}・ tan(α/2)]・tanα ……(3) 従つて、補正方法としては[A]垂直支点間距
離に着目すれば(2)式に基づいてHcを求め、該Hc
に基づいてテーパ加工制御する方法と、[B]水
平支点間距離に着目すれば、Hについて補正する
ことなく(3)式に基づいて上ガイド及び下ガイドの
移動距離を補正する方法とがある。即ち下ガイド
DGを第5図において左方に{R+(φ/2)}・
tan(α/2)・tanαだけ移動し、上ガイドUGを
右方に{R+(φ/2)}・tan(α/2)・tanα移
動させる方法である。
第6図は垂直方向の支点距離を補正して放電加
工する本発明の数値制御装置の要部ブロツク線図
である。図中、PTPは数値制御情報が穿孔され
た紙テープ、TRは紙テープに穿孔された情報を
読取るテープリーダ、DECは紙テープPTPから
読取られた情報をデコードするデコーダ、REG
はレジスタ、PARはパラメータ記憶レジスタで
テーパ角α、上ガイドと下ガイド間の距離H、ワ
ーク下面と下ガイド間の距離h等を記憶する。
CPSは距離H,hを補正する補正回路であり、垂
直支点間距離は(2)式に基づいて補正され、又ワー
ク下面と下ガイド間の距離hは hc=h−{R+(φ/2)}・tan(α/2)
……(4) に基づいて補正される。WCPはワイヤカツト放
電加工制御を実行する周知の処理部であり、位置
データ、並びにテーパ角α,H,hなどのパラメ
ータを入力されワークのインクリメンタル移動量
(ΔX,ΔY)及び上ガイドのインクリメンタル
移動量(ΔU,ΔV)をそれぞれ演算して出力す
る。INTはインクリメンタル移動量(ΔX,Δ
Y),(ΔU,ΔV)に基づいてパルス分配演算
(直線補間)を実行して分配パルスXp,Yp,
Up,Vpを発生するパルス分配回路、DVX,
DVY,DVU,DVVはそれぞれX軸、Y軸、U軸
及びV軸のサーボ制御回路、MU,MV,MX,
MYはそれぞれ各軸のサーボモータである。
さて、紙テープPTPから垂直方向支点間距離
H、及びワーク下面と下ガイド間の距離h、及び
テーパ角αが読取られると、これらはデータ
DECにより判別され、補正回路CPSに入力され
る。補正回路CPSはH,h,αが入力されると
(2),(4)式の補正演算を実行してHc,hcを求め、
これを真の垂直方向支点間距離及び真のワーク下
面と下ガイド間の距離としてパラメータ記憶レジ
スタPARに出力して、記憶させる。一方、通路
データはレジスタREGに記憶される。処理部
WCPは入力された通路データ、及び補正された
パラメータ等に基づいて周知のテーパ加工制御を
行ない、インクリメンタル移動量(ΔX,Δ
Y),(ΔU,ΔV)を演算してパルス分配回路
INTに出力する。パルス分配器INTはΔX,Δ
Y,ΔU,ΔVが入力されれば直ちに同時4軸の
パルス分配演算(直線補間演算)を実行し、分配
パルスXp,Yp,Up,Vpをそれぞれサーボ制御
回路DVX,DVY,DVU,DVVに入力し、周知の
方法でサーボモータMX,MY,MU,MVを回転
せしめ、ワーク及び上ガイドを移動させ、所望の
テーパ加工が行なわれる。
(発明の効果) 以上、本発明によれば、上ガイドの入口部及び
下ガイドの出口部を半径Rの断面円弧状に形成し
たからワイヤはスムーズに球面部に沿つて案内さ
れ、ピンと張つてたるむことはない。このため、
テーパ角は一定角度となり、又ワイヤ位置がワイ
ヤ走行中に変動することはないから、精度の高い
加工ができる。
又、ガイドの入口部或いは出口部に半径Rを持
たせると支点が変位するがこの支点の変位に基づ
くテーパ角などの加工誤差は簡単な補正回路を設
けることにより極めて容易に補正することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は4軸制御のワイヤカツト放電加工機の
概略説明図、第2図、第3図はテーパ加工の説明
図、第4図は円孔ダイスをガイドとして用いた従
来例説明図、第5図は本発明に係るテーパ用ガイ
ドの断面説明図、第6図は本発明の実施例ブロツ
ク図である。 UG……上ガイド、DG……下ガイド、WR……
ワイヤ、DEC……デコーダ、CPS……補正回
路、WCP……処理部、INT……パルス分配回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ワークの上方及び下方にワイヤ電極を配設
    し、該ワイヤ電極をワークに対し相対的に移動さ
    せることにより該ワークに加工を施すと共に、ワ
    イヤ電極をワークに対して傾斜させることにより
    該ワークにテーパ加工を施す放電加工機のテーパ
    加工用ガイドにおいて、ワイヤ電極が張設される
    前記テーパ加工用ガイドのワークが存在する側で
    あつて、ワイヤ電極が案内される部分を、ワイヤ
    電極の直径よりも大きな曲率半径Rを有する円弧
    状に加工してなることを特徴とする放電加工機の
    テーパ加工用ガイド。 2 前記ワイヤ電極の案内部分の曲率半径Rを、
    ワイヤ電極の直径の10〜25倍に加工してなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放電加
    工機のテーパ加工用ガイド。 3 ワークの上方及び下方にワイヤ電極を配設
    し、該ワイヤ電極をワークに対し相対的に移動さ
    せることにより該ワークに加工を施すと共に、ワ
    イヤ電極をワークに対して傾斜させることにより
    該ワークにテーパ加工を施す放電加工機のテーパ
    加工装置において、ワイヤ電極の直径よりも大き
    な曲率半径Rを有するワイヤ電極の案内部分と、
    この案内部分を円弧状にしたことにより発生する
    ワイヤ電極支点のずれに基づく傾斜角誤差を電気
    的に補正する補正手段とを具備することを特徴と
    する放電加工機のテーパ加工装置。
JP12624981A 1981-08-12 1981-08-12 放電加工機のテ−パ加工用ガイド及びテ−パ加工装置 Granted JPS5828424A (ja)

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JPS5828424A JPS5828424A (ja) 1983-02-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61182729A (ja) * 1985-02-09 1986-08-15 Fanuc Ltd ワイヤカツト放電加工機のテ−パ加工制御装置
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JP4339902B2 (ja) 2007-05-23 2009-10-07 ファナック株式会社 ワイヤカット放電加工機のワイヤ支持位置測定方法およびワイヤ支持位置測定用部材

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