JPS6339732A - ワイヤ放電加工装置における傾斜加工制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ワイヤ放電加工装置における傾？′１加工
で、ワイヤ電極を傾斜したとき支持点誤差を補正し、加
工精度を向上させろ装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の傾斜加工におけるワイヤ電極の傾斜制御
装置の原理図である。図におい−Ｃ１（１）のワイヤ電
極は、上下のワイヤガイド装置（２ａ、　２ｂ）により
支持案内されている。また波加工物ｆ３１　＋ｌｆテ−
プル（４）に載っている。なおワイヤガイド装置（２ａ
、　２）＋）は中央に小孔のＩＩＪＩＩいたダイス形状
のガイドてあり、ワイヤ電極（１）の支持は点接触に近
い。

通常、ワイヤ電極（１）を被加工物（３）に対して傾斜
角度（θ）で傾けろ場１、上部ワイヤガイド装置（２ａ
）を水平方向に移動すればよい。

この移動量は矢印（Ｌｌ）で示されり、−（＋、＋１□
）×ｔａｍθなる関係がある。しかし今、傾斜の基準面
（プログラム形状基準面）をテーブル（４）面上とした
場合、ワイヤガイド装置（２ａ）を図中φからφ２へ移
動すると、テーブル（４）面上は基準点（Ｐ）から基準
点（ｐ＋）へ移動する。

そこで矢印（Ｌ２）の長さ、５−１２Ｘｔａｎθなる距
離だけ、テーブル（４）を「ｉと同一方向に移動してや
れば、結果的にφ１−φ１のように基準点ＣＰ）は不動
の点となる。すなわち、基準点（Ｐ）が常にプログラム
形状による輪郭線上を移動するように、ワイヤガイド装
置（２ａ）及びテーブル（４）が制御されろわけである
。

次に第５図で従来の傾斜加工制御装置について説明する
。図において、被加工物（３）はＸＹクロステーブル（
４）に固定されている。この場合はＸテーブル（４ａ）
に固定されている。Ｘテーブル（４ａ）、Ｙテーブル（
４ｂ）は各々、Ｘ１ｊＩｈ、Ｙ軸上−ター（５ａ、　５
ｂ）によってＸＹ平面内を移動可能になっている。また
上部ワイヤガイド装置（２ａ）はＵｖクロステーブル（
６）に固定、この場＆、（ｌテーブル（６ａ）に固定さ
れている。

Ｕテーブル（６ａ）、Ｖテーブル　（８１１）は各々、
Ｕ軸、Ｖ軸上−ター（７ａ、　７ｂ）によってＵｖ平面
内を移動可能になっている。ワイヤ電極（１）は方向変
換用のゴー’Ｊ　−（８ａ、８ｂ）によって方向が変更
される。

次にＵ、Ｖ軸上−ター（７ａ、７ｂ）及びＸ、Ｙ軸上−
ター（５ａ、　５ｂ）は、各々、Ｕ、Ｖ軸駆動装置（９
ａ、９ｂ）及びＸ、Ｙ軸駆動装置（ＩＱａ、　１０ｂ）
によって駆動されろ。各駆動装置（９ａ、　９ｂ、　１
０ａ、　ｌ０ｂ）　ヘの駆動のための移動指令は、制御
装置α０より送られろ。Ｃｌ２１はＮＣテープで０３１
のテープリーグより読み込まれ、その内容は制御装置α
口に伝えられる。なお、傾斜加工用のワイヤ電極（１）
の被加工物（３）に対する傾斜角度（θ）はＮＣテープ
α２から入力される。

以上の制御において、傾斜角度（θ）がＮＣテープ（１
２１から与えられたとき、どのような指令によりワイヤ
ガイド装置（２ａ）及び被加工物（３）が動作するかを
、以下に説明する。

図中、制御装置αυから駆動装置（９ａ、　９ｂ、　１
０ａ。

１０ｂ）に対する移動指令（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）の内容は
、第４図の原理より以下の様になる。

Ａ：　Ｌｌ（Ｕ）、Ｂ；　Ｌｌ（Ｖ）、Ｃ：　Ｘ＋Ｌｔ
（Ｘ）＋Ｄ：　ｙ＋ｔ、ｔ（ｙ）ただし、Ｌｌ　（Ｕ）
　’ＬｌのＵ軸成分、Ｘ：加工形状のＸ成分り、（Ｖ）
＝Ｌ□のＶ軸成分、Ｙ：加工形状のＹ成分Ｌ２（ｘ）Ｌ
２ノＸ軸補正成分 Ｌ２　（ｙ）　’Ｌ２のＹ軸補正成分 また、Ｌｔ−１＋　ｔ　　　−（１１＋１２）Ｘｔａａ
＋θ”’２＋２２−１２Ｘｔａθ なお、−殻内に傾斜角度（θ）は、加工形状（プログラ
ムされた加工輪郭線）のある点毎の法線方向にワイヤ電
極を傾斜させて達成する。よって法線方向の移動Ｊｔ（
Ｌｌ）及び補正量（Ｌ２）を各軸に分解したのが、各’
ｚ　Ｌｔ（Ｕ）、Ｌｌｍ、Ｌｚ（ＸＩ、Ｌ２（ＹＩテア
７１゜以上のようにして、移動指令（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）
の指令により、傾斜角度（θ）が実現され、被加工物に
対してワイヤ電極が傾斜角度（θ）ｆ！け傾くわけであ
る。

上記の従来技術は、第２図に示したワイヤガイド装置（
２）の極率半径（１）が橿めて小さい（断線しやすい）
場合の制御方法を示したが、この極率半径（ｒ）を大き
くすると下記に示すような新たな問題が生ずる。

第３図（ａ）　、　（ｂｌはワイヤガイド装置の極率半
径０を大きくした場合の説明図である。（ａ）図におい
て、基準面Ａ−Ａに垂直なるワイヤ電極（１）を設けた
場合は問題は生じないが、（ｂ）図に示すように基準面
Ａ−Ａに対して傾斜したワイヤ電極（１ａ）を設け、上
記のように従来の方法によって位置制御するとα≠β　
（１旦しａ−φ−φ角、β＝φ１−φ。

角）となると共に基準面Ａ−Ａにおいて誤差（Ｃ）を生
ずる。

又この誤差（ε）はワイヤガイド装置（２ａ）　、　（
２ｂｌの極率半径（１）が大きい程大きくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の傾斜加工制御装置においては、ダイ
ス形状のワイヤガイド装置は、ワイヤ電）蛋の支持が、
曲率半径の小さいｒであるため（通常ｒ　＝　Ｏ，１〜
０．５＋＋ｕｏ　）　、傾斜加工時の曲げにより、張力
の増大、カール、くせ等の不具合が生じ、ワイヤ電極の
断線が加工中に多発していた。

又曲率半径を大きくすれば誤差を生む原因になっていた
。

つまり第４，５図の項で述べたようなり、、Ｌ２の移動
を行った場合、第３図の支点φ−φでは、傾斜角度θは
、θ−αとなるが、支持点φ１−φ五ではφ≠βとなり
、ａ≠βとなって傾斜角度にくい違いが生じてしまう。

また、基準面Ａ−Ａにおいて、誤差（ε）が生じる。

このように第２図のワイヤガイド装置（２）を用いろと
傾斜角度による誤差及び基準面（回転中心点）位置での
水平誤差となって現れろ。これら誤差は、（ｂ）図より
明らかなように傾斜角度が増大すればする程、支点（φ
１）は大きく移動して拡大されていく。その結果、加工
精度を著しく低下させてしまう。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされ
たもので、ワイヤｍ　ｔｌ傾斜時のワイヤガイド装置に
よる支持点の移動を補正し、加工精度を向上させること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るワイヤ放電加工装置におけろ傾斜加工制
御装置においては、基準面ＣＡｌ上に設けた定点ＣＩ’
）の両側に配設された断面が鼓状のワイヤガイド装置（
２ａ）　、　（２ｂ）と一方のワイヤガイド装ｆｆｌ　
（２ａ）を移動する駆動装置（９ａ）　、　（９ｂ）と
、上記２つのワイヤガイド装置（２ａｌ　、　（２ｂ）
の間に設けた被加工物（３）と対向すると共に上記２つ
のワイヤガイド装置（２ａ）　、　（２ｂ）の孔を通り
戊けて移動するワイヤ電極（１）と、上記被加工物（３
）を基準面（八）に平行に移動する駆動装置（１０ａ）
　、　（１０ｂ）と、上記駆動装置（９ｍ）　、　（９
ｂ）　、　（１０ａ）　、　（］、Ｏｂ）を制御する制
御装置０１）と、この制御装置α０にプログラムを入力
する入力装置０３）とを有し、上記基準面（Ａ）と上記
ワイヤ電極（１）との成す傾斜角度（θ）とを所定の値
に制御するものである。

〔作用〕

この発明においては、被加工物の両側に設けたワイヤガ
イド装置を通り夾けて移動するワイヤ電極と上記被加工
物の間に電力を供給すると放電を生じる。上記被加工物
に対しワイヤ電極を傾斜させようとするときは上方のワ
イヤガイド装置を移動して傾斜角度を与えろ。この時基
準面上の基準点（Ｐ）とワイヤ電極が基準面と交る交点
（ｐ＋）との間隔を零にするために被加工物を水平方向
に移動する。この移動のためのプログラムは予め入力装
置に入力されているから自動的に誤差を補正することと
なる。

上記のワイヤガイド装置の小孔の出入口は連続した置皿
によって形成されているので、ワイヤ電極は滑り易く応
力を与えない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す説明図である。図に
おいて、（１）はワイヤ電極、（２ａ）　、　（２ｂ）
は上下に設けたワイヤガイド装置、（θ）は傾斜角度、
（幻は基準面、（Ｐ）、（ｐＨば基準点、その他の前述
の図面と同一符号は同−又は相当部分を示す。

さて極率半径（ｒｌを有するワイヤガイド装置（２ａ）
　、　（２ｂ）によってワイヤ電極（１１を支え、基準
点（Ｐ）を通る垂線より傾斜角度（θ）なる加工をしよ
うとすれば、ワイヤガイド装置（２ａ）を矢印（Ｉ、１
）だけ先づ移動し、この移動によって生ずる誤差を補正
するための矢印（５）の長さに相当する嵐、つまり矢印
（Ｌ２）の長さだけ上下のワイヤガイド装置（２ａ）、
　（２ｂ）を平行移動するか又はテーブル（４）を矢印
（５）だけ逆方向に移動すればよい。

上記実施例は傾斜加工の例を記述したが、Ｐ点を頂点と
するテーパ加工を実施しようとすれば、Ｐ点を通る垂線
を軸としてワイヤ電極（１，１の傾斜角度（θ）を固定
して被加工物を回転させれば良い。

ここで基準点（Ｐ）が移動せず、かつ傾１１角度（θ）
が実現できるためのＬｌ及びＬ２を式を用いて求めろこ
とにする。

図の関係から、以下のようになる。

■、■式は、第４図に示した従来の制御原理のり、−（
１，，１２）　４ａｎθ、及びＬ２−１２ｔａｎθにそ
れぞれ、の補正を加えたものになっている乙とがわかる
。

従って、第５図において、ワイヤガイド装置（２ａ、　
２ｂｌを第２図のものを使用した場合、制御装置側から
の移動指令（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）は各々以下の様になる。

Ａ　　Ｌ、（Ｕ）、Ｂ　　Ｌｌ　ｍ、Ｃ’Ｘ＋Ｌ２　（
ＩＪ）、Ｄ　　Ｙ＋Ｌ、（Ｖ）Ｌ、〜　□　　＋ｒ、Ｌ
、−２”ｔ そしてり、、Ｌ２は各々■、■式で表せば、第３図（ｂ
）のような、角度誤差及び水平方向誤差（ε）は生じな
い。

■、■式をみてもわかるように、Ｌ、、Ｌ、は傾↑１角
度（θ）の関数であり高さく１□）、（１□）、極率゛
１６径（１）は、決まった値である。

上記高さく＋ｔＬ（＋□）、極率半径（１）は、制御装
置ａυにあらかじめ入力しておくことにより、制御装置
０υの内部の計算機で計算されろ。

なお、実施例では、第１図の如く基準面の位置をテーブ
ルの上面としたが、被加工物のどの位置に基準面がくる
かによって、テーブル面から基準面までの高さを１３と
すれば０式は、 ｃｏｎ　（Ｊ となる。

このように基準面の高さ１．（テーブル面から）を制御
装置（１１）に入力すれば、どんな傾斜加工も自由に加
工を実現することができろ。

以上のように、この発明によれば、水平面全方向に対し
円弧形状断面を有するワイヤガイド装置（２ａ）　、　
（２ｂ）で、ワイヤ電極（１）の傾斜による支点の移ｇ
Ｊ誤差を補正すことにより、高精度傾斜加工の実現とい
う大なる効果がある。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り基準面の高さ１３（テーブ
ル面から）を制御装置（１１）に入力すれば、どんな傾
斜加工も自由に加工を現実することができる。

又、この発明によれば、水平面全方向に対し比較的大き
い円弧形状断面を有するワイヤガイド装置で、ワイヤ？
１［の傾斜による支持点の移動誤差を補正することによ
り、ワイヤ電極は切断することなく０ｔＩ７度傾斜加工
の実現という大なる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の説明図、第２図（ａ）　
、　（ｂ）はこの発明にかかるワイヤガイド装置の（ａ
）は平面図、（ｂ）は断面図、第３図（ａ）　、　（ｂ
）は極率半径の大きいワイヤガイド装置の関係を示す説
明図、第４図は従来の傾斜加工原理を示す原理図、第５
図は傾斜加工の装置を示す制御システム図である。 図において、（１）はワイヤ電極、（２ａｌ　、　（２
ｂ）はワイヤガイド装置、（３）は被加工物、（５）は
矢印（誤差εを含む）　、（Ｌｌ）は矢印、（Ｌ２）は
矢印、（ｒ）は極率半径、（θ）は傾斜角度、（Ｐ）は
基準点、（Ａｌは基準面である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　弁理士　　佐　藤　正　年 第２図 ＣＧ”）　　　（ｂ） ａ　　　　　　ε Ａ−； ２　ワイヤｎイド仮置 １４、り′イヤ・モンド １５：プフフイマー ｒ　１ｖし１ト牛イ杢 ＩＩＸ：　や−φ角 β゛　東−中ｌ角 ε゛育愛系 Ａ：Ｌ辛め φ１．中：女、ぐ、 ｍ糊ト蹟

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準面（Ａ）上に設けた定点（Ｐ）の両側に配設
   された断面が鼓状のワイヤガイド装置（２ａ）、（２ｂ
   ）と一方のワイヤガイド装置（２ａ）を移動する駆動装
   置（９ａ）、（９ｂ）と、上記２つのワイヤガイド装置
   （２ａ）、（２ｂ）の間に設けた被加工物（３）と対向
   すると共に上記２つのワイヤガイド装置（２ａ）、（２
   ｂ）の孔を通り抜けて移動するワイヤ電極（１）と、上
   記被加工物（３）を基準面（Ａ）に平行に移動する駆動
   装置（１０ａ）、（１０ｂ）と、上記駆動装置（９ａ）
   、（９ｂ）、（１０ａ）、（１０ｂ）を制御する制御装
   置（１１）と、この制御装置（１１）にプログラムを入
   力する入力装置（１３）とを有し上記基準面（Ａ）と上
   記ワイヤ電極（１）との成す傾斜角度（θ）とを所定の
   値に制御することを特徴とするワイヤ放電加工装置にお
   ける傾斜加工制御装置。
2. （２）上記ワイヤガイド装置（２ａ）、（２ｂ）は中央
   部にワイヤ電極（１）の径より微少量大きい径で小孔の
   出入口が円弧状に開孔していて然も最小径部にはダイヤ
   モンドを使用していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のワイヤ放電加工装置における傾斜加工制御
   装置。
3. （３）上記プログラム（１２）には少なくとも傾斜角度
   （θ）のデータと上記ワイヤガイド装置の小孔の入口が
   円弧状であることによる誤差（ε）を補正するデータを
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワイ
   ヤ放電加工装置における傾斜加工制御装置。