JPWO2018189806A1 - Wire electrical discharge machine and wire electrical discharge method - Google Patents

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Abstract

被加工物とワイヤ電極との間に放電を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工機であって、ワイヤ電極と被加工物との相対距離を制御する駆動制御装置(20)と、ワイヤ電極と被加工物との間の極間平均加工電圧を検出する極間平均加工電圧検出部(40)と、極間平均加工電圧と予め定めた目標電圧とに基づいて駆動制御装置を制御する加工速度制御部(43)と、加工中の加工情報と加工方向とに基づいて、加工方向によらずにワイヤ電極と被加工物との間の側面ギャップが一定になるように極間平均加工電圧または目標電圧のいずれかを補正する電圧補正部と、を備える。  A drive control device (20) for generating a discharge between a workpiece and a wire electrode to machine the workpiece and controlling a relative distance between the wire electrode and the workpiece; An inter-electrode average machining voltage detection unit (40) for detecting an inter-electrode average machining voltage between the wire electrode and the workpiece, and a drive control device based on the inter-electrode average machining voltage and a predetermined target voltage Average between poles so that the side gap between the wire electrode and the workpiece becomes constant regardless of the processing direction based on the processing speed control unit (43) and the processing information and processing direction during processing And a voltage correction unit that corrects either the processing voltage or the target voltage.

Description

本発明は、ワイヤ放電により被加工物を加工するワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法に関する。   The present invention relates to a wire electric discharge machine and a wire electric discharge machining method for machining a workpiece by wire electric discharge.

ワイヤ放電加工における加工精度の改善方法としては、特許文献1に開示されている技術のように、加工中の加工状態を検出して、加工状態に応じてワイヤ電極と被加工物との間の側面ギャップが一定となるように設定電圧または極間平均加工電圧の少なくとも何れか一方を補正することが提案されている。これにより、加工状態に基づいた加工精度の向上が図られている。   As a method of improving machining accuracy in wire electric discharge machining, as in the technique disclosed in Patent Document 1, the machining state during machining is detected, and between the wire electrode and the workpiece according to the machining state It has been proposed to correct at least one of the set voltage and the average machining voltage between poles so that the side gap is constant. Thereby, the improvement of the processing accuracy based on the processing state is achieved.

ところで、ワイヤ放電加工機においては、ワイヤ電極への給電を良好にするため加工電源と電気的に接続された給電子をワイヤ電極へ押し付けて加工している。ワイヤ放電加工においては、被加工物と対向したワイヤ電極側面で放電が発生するが、放電とともにワイヤ電極が消耗するため、給電子を押し付けている方向で放電加工を実行すると、電極中心の位置ずれが生じる。電極中心の位置ずれが生じた状態で仕上げ加工を実行すると、仕上がり寸法がばらつくので、加工方向により仕上がり寸法がばらつくことになる。   By the way, in the wire electric discharge machine, in order to improve the power supply to the wire electrode, the feeder which is electrically connected to the processing power supply is pressed against the wire electrode for processing. In wire electric discharge machining, discharge occurs on the side of the wire electrode facing the workpiece, but the wire electrode is consumed along with the electric discharge. Will occur. If the finishing process is performed in the state where the displacement of the center of the electrode occurs, the finished dimensions will vary, so the finished dimensions will vary depending on the processing direction.

特許第5794401号公報Patent No. 5794401

近年、ワイヤ放電加工機には高い加工精度が要求されており、上記に述べた加工方向により仕上がり寸法がばらつくことに対する対策が求められてきているが、特許文献1に開示されている技術においては、加工方向に依存した補正は行われていなかった。   In recent years, high processing accuracy is required for the wire electric discharge machine, and measures against variation in finished dimensions due to the processing direction described above are required. However, in the technology disclosed in Patent Document 1, The correction depending on the processing direction was not performed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工方向に依存した加工寸法誤差のばらつきを抑制することができるワイヤ放電加工機を得ることを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the wire electric discharge machine which can suppress the dispersion | variation in the process dimension error depending on the process direction.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被加工物とワイヤ電極との間に放電を発生させて被加工物を加工するワイヤ放電加工機であって、ワイヤ電極と被加工物との相対距離を制御する駆動制御装置と、ワイヤ電極と被加工物との間の極間平均加工電圧を検出する極間平均加工電圧検出部と、を備える。本発明は、極間平均加工電圧と予め定めた目標電圧とに基づいて駆動制御装置を制御する加工速度制御部と、加工中の加工情報と加工方向とに基づいて、加工方向によらずにワイヤ電極と被加工物との間の側面ギャップが一定になるように極間平均加工電圧または目標電圧のいずれかを補正する電圧補正部と、をさらに備えることを特徴とする。   In order to solve the problems described above and to achieve the object, the present invention is a wire electric discharge machine that generates an electric discharge between a workpiece and a wire electrode to machine the workpiece, and A drive control device for controlling a relative distance to a workpiece and an inter-electrode average machining voltage detection unit for detecting an average machining voltage between the wire electrode and the workpiece. The present invention controls the drive control device based on the inter-electrode average machining voltage and the predetermined target voltage, regardless of the machining direction based on the machining information and the machining direction during machining. And a voltage correction unit that corrects either the average machining voltage between the electrodes or the target voltage so that the side gap between the wire electrode and the workpiece becomes constant.

本発明にかかるワイヤ放電加工機は、加工方向に依存した加工寸法誤差のばらつきを抑制することができるという効果を奏する。   The wire electric discharge machine according to the present invention has an effect that it is possible to suppress the variation of the processing dimension error depending on the processing direction.

本発明の実施の形態1から4にかかるワイヤ放電加工機の構成図The block diagram of the wire electric discharge machine concerning Embodiment 1 to 4 of this invention 実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極の非加工時の形状を説明する図A diagram for explaining the non-processed shape of the wire electrode in a plane perpendicular to the stretching direction according to the first embodiment 実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極の仕上げ加工時の形状を説明する図The figure explaining the shape at the time of finish processing of the wire electrode in the plane perpendicular | vertical to the stretching direction concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極の仕上げ加工時の別の形状を説明する図The figure explaining another shape at the time of finish processing of the wire electrode in a plane perpendicular to the stretching direction concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかる仕上げ加工時のワイヤ電極と被加工物との関係を示す図The figure which shows the relationship between the wire electrode at the time of finish processing concerning Embodiment 1, and a to-be-processed object 実施の形態1にかかる加工方向に依存した加工寸法誤差を示した図The figure which showed the process dimension error depending on the process direction concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかる加工制御装置の詳細な構成を示した図The figure which showed the detailed structure of the process control apparatus concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかる加工制御装置のより詳細な構成を示すブロック図Block diagram showing a more detailed configuration of the processing control device according to the first embodiment 実施の形態1にかかるコンピュータ数値制御装置のハードウェア構成を示す図The figure which shows the hardware constitutions of the computer numerical control apparatus concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかるワイヤ放電加工機における側面ギャップ補正値と加工寸法の変化量との関係を示す図FIG. 6 is a graph showing the relationship between the side gap correction value and the amount of change in machining dimension in the wire electric discharge machine according to the first embodiment 本発明の実施の形態2にかかる加工制御装置の詳細な構成を示した図The figure which showed the detailed structure of the processing control apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2にかかる加工制御装置のより詳細な構成を示すブロック図Block diagram showing a more detailed configuration of the processing control device according to the second embodiment

以下に、本発明の実施の形態にかかるワイヤ放電加工機およびワイヤ放電加工方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, a wire electric discharge machine and a wire electric discharge machining method according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるワイヤ放電加工機100の構成図である。ワイヤ放電加工機100は、ワイヤ電極30と、ワイヤ電極30に接触する上部給電子31および下部給電子32と、加工電源35と、被加工物13を搭載するテーブル9とを備える。上部給電子31および下部給電子32は、ワイヤ電極30への給電を良好に保つために、ワイヤ電極30を挟んで上部押し付けブロック33、下部押し付けブロック34へ押し付けられている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a block diagram of a wire electric discharge machine 100 according to a first embodiment of the present invention. The wire electric discharge machine 100 includes a wire electrode 30, an upper power supply 31 and a lower power supply 32 in contact with the wire electrode 30, a processing power supply 35, and a table 9 on which the workpiece 13 is mounted. The upper power supply 31 and the lower power supply 32 are pressed against the upper pressing block 33 and the lower pressing block 34 with the wire electrode 30 interposed therebetween in order to keep the power supply to the wire electrode 30 good.

また、ワイヤ放電加工機100は、X軸駆動装置7およびY軸駆動装置8から構成される駆動制御装置20と、それぞれがワイヤ電極30を貫通させる上部ダイス1および下部ダイス2とを備える。X軸駆動装置7はX軸方向にテーブル9を移動させ、Y軸駆動装置8はY軸方向にテーブル9を移動させる。ここで、X軸方向およびY軸方向は、図1の上下方向、すなわちワイヤ電極30の張架方向に垂直な面における互いに垂直な2つの方向である。なお、以下では、一例として加工方向がX軸方向およびY軸方向が含まれる面内の方向であるとして説明するが、加工方向はワイヤ電極30の張架方向に垂直な面内の方向に限定されるわけではない。   The wire electric discharge machine 100 further includes a drive control device 20 composed of an X-axis drive device 7 and a Y-axis drive device 8, and an upper die 1 and a lower die 2 which each allow the wire electrode 30 to penetrate. The X-axis drive 7 moves the table 9 in the X-axis direction, and the Y-axis drive 8 moves the table 9 in the Y-axis direction. Here, the X-axis direction and the Y-axis direction are two directions perpendicular to each other in the vertical direction of FIG. 1, that is, in a plane perpendicular to the stretching direction of the wire electrode 30. In the following description, although the processing direction is described as an in-plane direction including the X-axis direction and the Y-axis direction as an example, the processing direction is limited to the in-plane direction perpendicular to the tension direction of the wire electrode 30 It does not mean that

上部ダイス1は、ワイヤ電極30を案内する孔を有し、被加工物13の上方でワイヤ電極30を位置決めする。下部ダイス2は、ワイヤ電極30を案内する孔を有し、被加工物13の下方でワイヤ電極30を位置決めする。ワイヤ電極30を傾斜させた時に、上部ダイス1および下部ダイス2はワイヤ電極30の上下の支点となる。   The upper die 1 has a hole for guiding the wire electrode 30 and positions the wire electrode 30 above the workpiece 13. The lower die 2 has a hole for guiding the wire electrode 30 and positions the wire electrode 30 below the workpiece 13. When the wire electrode 30 is inclined, the upper die 1 and the lower die 2 serve as upper and lower fulcrums of the wire electrode 30.

駆動制御装置20は、被加工物13を搭載するテーブル9、上部ダイス1および下部ダイス2の何れかまたは全てを移動させる。駆動制御装置20は、ワイヤ電極30と被加工物13との相対距離を制御する駆動系であればよい。ここでは一例として、X軸駆動装置7およびY軸駆動装置8はテーブル9を移動させるとして説明する。X軸駆動装置7およびY軸駆動装置8がテーブル9を駆動すると、上部ダイス1および下部ダイス2の位置は被加工物13に対してXY平面を相対的に移動する。   The drive control device 20 moves any or all of the table 9 on which the workpiece 13 is mounted, the upper die 1 and the lower die 2. The drive control device 20 may be a drive system that controls the relative distance between the wire electrode 30 and the workpiece 13. Here, as an example, the X-axis drive 7 and the Y-axis drive 8 are described as moving the table 9. When the X-axis drive 7 and the Y-axis drive 8 drive the table 9, the positions of the upper die 1 and the lower die 2 move relative to the workpiece 13 in the XY plane.

また、ワイヤ放電加工機100は、ワイヤ電極30を供給するワイヤボビン3と、ワイヤ電極30の走行方向を変換するとともにワイヤ電極30を狭持する送給ローラ4と、ワイヤ電極30の走行方向を変換する下部ローラ5と、下部ローラ5によって方向変換されたワイヤ電極30を回収する回収ローラ6とを備える。   Further, the wire electric discharge machine 100 converts the traveling direction of the wire electrode 30, the feeding roller 4 which changes the traveling direction of the wire electrode 30 and holds the wire electrode 30, and converts the traveling direction of the wire electrode 30. And a recovery roller 6 for recovering the wire electrode 30 whose direction has been changed by the lower roller 5.

また、ワイヤ放電加工機100は、加工電源35と、駆動制御装置20を制御する加工制御装置111と、操作者の入出力手段となるデータ入出力装置120とを備える。上部給電子31および下部給電子32と、被加工物13とはそれぞれ加工電源35に接続されている。加工電源35は、上部給電子31および下部給電子32と被加工物13との間に電圧を印加する。ワイヤ放電加工機100は、テーブル9に搭載された被加工物13と、ワイヤ電極30との間で放電を発生させることにより、被加工物13を放電加工する。   The wire electric discharge machine 100 further includes a processing power supply 35, a processing control device 111 for controlling the drive control device 20, and a data input / output device 120 serving as an input / output means of the operator. The upper power supply 31 and the lower power supply 32 and the workpiece 13 are connected to the processing power supply 35 respectively. The processing power supply 35 applies a voltage between the upper power supply 31 and the lower power supply 32 and the workpiece 13. The wire electrical discharge machine 100 discharges the workpiece 13 by generating a discharge between the workpiece 13 mounted on the table 9 and the wire electrode 30.

操作者は、データ入出力装置120に加工条件、加工プログラムおよび制御パラメータを入力する。加工制御装置111は、操作者がデータ入出力装置120を介して入力した加工条件、加工プログラムおよび制御パラメータに基づいて、駆動制御装置20を制御する。すなわち、加工制御装置111およびデータ入出力装置120がコンピュータ数値制御(Computerized Numerical Control:CNC)装置を構成する。   The operator inputs processing conditions, processing programs and control parameters to the data input / output device 120. The processing control device 111 controls the drive control device 20 based on the processing conditions, the processing program, and the control parameters input by the operator via the data input / output device 120. That is, the processing control device 111 and the data input / output device 120 constitute a computerized numerical control (CNC) device.

上記のように構成されたワイヤ放電加工機100において、ワイヤ電極30は、ワイヤボビン3から送り出され、送給ローラ4によって方向変換される。その後、ワイヤ電極30は、上部ダイス1が有する孔および下部ダイス2が有する孔を通過し、上部ダイス1と下部ダイス2との間を通過する間に、被加工物13に対する放電加工を行う。ワイヤ電極30は、下部ダイス2を通過した後、下部ローラ5によって方向変換され、回収ローラ6によって図示しない回収箱に回収される。   In the wire electric discharge machine 100 configured as described above, the wire electrode 30 is fed from the wire bobbin 3 and is changed in direction by the feed roller 4. Thereafter, the wire electrode 30 passes through the hole of the upper die 1 and the hole of the lower die 2 and performs electric discharge machining on the workpiece 13 while passing between the upper die 1 and the lower die 2. After passing through the lower die 2, the wire electrode 30 is changed in direction by the lower roller 5, and is recovered by the recovery roller 6 into a recovery box (not shown).

図2は、実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極30の非加工時の形状を説明する図である。図3は、実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極30の仕上げ加工時の形状を説明する図である。図4は、実施の形態1にかかる張架方向に対して垂直な平面におけるワイヤ電極30の仕上げ加工時の別の形状を説明する図である。図5は、実施の形態1にかかる仕上げ加工時のワイヤ電極30と被加工物13との関係を示す図である。   FIG. 2 is a view for explaining the non-processed shape of the wire electrode 30 in a plane perpendicular to the stretching direction according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the shape of the wire electrode 30 at the time of finish processing in a plane perpendicular to the stretching direction according to the first embodiment. FIG. 4 is a view for explaining another shape at the time of finish processing of the wire electrode 30 in a plane perpendicular to the stretching direction according to the first embodiment. FIG. 5 is a view showing the relationship between the wire electrode 30 and the workpiece 13 at the time of finish processing according to the first embodiment.

図2から図4は、テーブル9からワイヤ電極30の張架方向に観たワイヤ電極30、下部ダイス2、下部給電子32および下部押し付けブロック34の配置関係を示した図である。図2は非加工時の様子を示し、図3は下部押し付けブロック34に接するワイヤ電極30の面で放電仕上げ加工したときの様子を示し、図4は下部給電子32に接するワイヤ電極30の面で放電仕上げ加工したときの様子を示す。図5は、ワイヤ電極30と被加工物13との間のフロントギャップおよび側面ギャップを示している。側面ギャップは、加工方向と垂直な方向におけるワイヤ電極30と被加工物13との間隔である。   2 to 4 are diagrams showing the arrangement relationship of the wire electrode 30, the lower die 2, the lower power supply 32 and the lower pressing block 34 as viewed from the table 9 in the stretching direction of the wire electrode 30. FIG. FIG. 2 shows a state at the time of non-machining, FIG. 3 shows a state at the time of electric discharge finishing on the surface of the wire electrode 30 in contact with the lower pressing block 34, and FIG. Shows the state when the electric discharge finish processing is performed. FIG. 5 shows the front gap and the side gap between the wire electrode 30 and the workpiece 13. The side gap is the distance between the wire electrode 30 and the workpiece 13 in the direction perpendicular to the processing direction.

図2に示されるように、ワイヤ電極30の非加工時の形状はほぼ円形であって、ワイヤ電極30の中心はワイヤ電極30の中心位置として加工制御装置111が制御する位置になっている。これに対して、図3および図4においては、仕上げ加工中のワイヤ電極30の消耗により、1つの形状加工中において、仕上げ加工を実行する加工方向によってワイヤ電極30の実際の中心がワイヤ電極30の中心位置として加工制御装置111が制御する位置からずれてしまう。この結果として、側面ギャップの制御にずれが生じるので、加工方向により形状寸法がばらつくという問題が生ずる。   As shown in FIG. 2, the non-processed shape of the wire electrode 30 is substantially circular, and the center of the wire electrode 30 is at a position controlled by the processing control device 111 as the central position of the wire electrode 30. On the other hand, in FIGS. 3 and 4, due to the consumption of the wire electrode 30 during the finishing process, the actual center of the wire electrode 30 corresponds to the wire electrode 30 depending on the processing direction in which the finishing process is performed during one shaping process. As a center position of the position control unit 111 deviates from the position controlled by the processing control device 111. As a result, the control of the side gap occurs, which causes a problem that the shape and the dimension vary depending on the processing direction.

図6は、実施の形態1にかかる加工方向に依存した加工寸法誤差を示した図である。X軸の正の方向を0度、Y軸の正の方向を90度としたときの、加工方向θに対する加工寸法誤差を示す点50の原点からの距離51が加工寸法誤差の値を示している。加工方向θ=45度の場合を例にして説明すると、距離51は、図5の加工方向が図6の45度の方向である場合に、加工方向と垂直な方向の加工寸法の設計値からの誤差である加工寸法誤差が距離51で示される。加工寸法誤差がゼロの場合を示す距離51の値を定めておけば、距離51の大きさが当該値より大きい程、被加工物13に対して設計値より加工残しが多いことを示し、距離51の大きさが当該値より小さい程、被加工物13に対して設計値より深く削っていることを示す。   FIG. 6 is a diagram showing a processing dimension error depending on the processing direction according to the first embodiment. When the positive direction of the X axis is 0 degrees and the positive direction of the Y axis is 90 degrees, the distance 51 from the origin of the point 50 indicating the processing dimensional error with respect to the processing direction θ indicates the value of the processing dimensional error There is. Taking the case of the processing direction θ = 45 degrees as an example, when the processing direction in FIG. 5 is 45 degrees in FIG. 6, the distance 51 is derived from the design value of the processing dimension in the direction perpendicular to the processing direction. A processing dimension error which is an error of is indicated by a distance 51. If the value of the distance 51 indicating the case where the processing dimension error is zero is determined, it indicates that the larger the size of the distance 51 is, the more processing remaining than the design value with respect to the workpiece 13, and the distance As the size of 51 is smaller than the value, it indicates that the workpiece 13 is cut more deeply than the design value.

したがって、図6に示されるように、加工寸法誤差は加工方向によらずに一定にはなっていないことが分かる。このように加工方向によって仕上げ加工における加工寸法誤差が変化してしまう原因の一つが、図3および図4を用いて説明した仕上げ加工中のワイヤ電極30の消耗によってワイヤ電極30の中心が加工方向により変化してしまうことであると考えられる。ここで、加工寸法誤差は、加工方向によらずに一定値であることが加工制御の観点からは望ましい。すなわち、図6の点50は同心円上に並んでいるのが理想である。   Therefore, as shown in FIG. 6, it can be seen that the processing dimensional error is not constant regardless of the processing direction. Thus, one of the causes that the processing dimensional error in finishing is changed depending on the processing direction is the centering of the wire electrode 30 in the processing direction due to the consumption of the wire electrode 30 during the finishing described with reference to FIGS. Is considered to be changed by Here, it is desirable from the viewpoint of processing control that the processing dimensional error is a constant value regardless of the processing direction. That is, it is ideal that the points 50 in FIG. 6 are arranged concentrically.

図7は、実施の形態1にかかる加工制御装置111の詳細な構成を示した図である。図7では、加工制御装置111の構成を詳細に説明するため、ワイヤ電極30、被加工物13および加工電源35といった他の構成は簡略化して示してある。   FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the processing control device 111 according to the first embodiment. In FIG. 7, in order to explain the configuration of the processing control device 111 in detail, other configurations such as the wire electrode 30, the workpiece 13 and the processing power supply 35 are simplified and shown.

加工制御装置111は、加工プログラムと、ワイヤ電極30と被加工物13の間の極間平均加工電圧とに基づいて、駆動制御装置20を介して加工速度を制御する。加工速度とは、ワイヤ電極30と被加工物13との相対速度である。   The processing control device 111 controls the processing speed via the drive control device 20 based on the processing program and the inter-electrode average processing voltage between the wire electrode 30 and the workpiece 13. The processing speed is the relative speed between the wire electrode 30 and the workpiece 13.

加工制御装置111は、極間平均加工電圧を検出する極間平均加工電圧検出部40と、加工中の側面ギャップを推定して側面ギャップ推定値として出力する側面ギャップ推定器45と、加工方向に基づいて側面ギャップ指令値を出力する側面ギャップ指令器46と、側面ギャップ指令値に側面ギャップ推定値を追従させるように極間平均加工電圧の補正値を生成して出力する側面ギャップ制御器47と、を備える。   The processing control device 111 detects an inter-electrode average processing voltage detection unit 40 that detects an inter-electrode average processing voltage, a side surface gap estimator 45 that estimates a side surface gap during processing and outputs it as a side surface gap estimated value And a side gap controller 47 for generating and outputting a correction value of an inter-electrode average machining voltage so that the side gap estimated value follows the side gap command value. And.

さらに、加工制御装置111は、極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧を補正値により補正する極間平均加工電圧補正部41と、目標とする極間平均加工電圧で加工するために予め定めた目標電圧を記憶する目標電圧記憶部44と、補正後の極間平均加工電圧と、目標電圧との電圧差を演算する電圧演算部42と、電圧演算部42が求めた電圧差の絶対値が減少するように、駆動制御装置20を介して加工速度を制御する加工速度制御部43と、を備える。極間平均加工電圧補正部41、側面ギャップ推定器45、側面ギャップ指令器46および側面ギャップ制御器47が、極間平均加工電圧を補正する電圧補正部を構成する。   Furthermore, the machining control device 111 uses an inter-electrode average machining voltage correction unit 41 that corrects the inter-electrode average machining voltage detected by the inter-electrode average machining voltage detection unit 40 using a correction value, and a target inter-electrode average machining voltage. A target voltage storage unit 44 for storing a target voltage predetermined for processing, a voltage calculation unit 42 for calculating a voltage difference between the corrected average machining voltage between poles and the target voltage, and a voltage calculation unit 42 And a processing speed control unit 43 that controls the processing speed via the drive control device 20 so that the absolute value of the voltage difference decreases. The inter-electrode average processing voltage correction unit 41, the side surface gap estimator 45, the side surface gap command device 46, and the side surface gap controller 47 constitute a voltage correction portion that corrects the inter-electrode average processing voltage.

側面ギャップ推定器45は、仕上げ加工中における加工情報から加工中の側面ギャップを推定して側面ギャップ推定値として出力する。加工情報には、極間平均加工電圧、加工速度、板厚、オフセット量といった情報が含まれる。側面ギャップの推定方法は公知であり、特許文献1の図6などには、側面ギャップが極間平均加工電圧および加工速度に基づいて決定されることが説明されている。実施の形態1においては、側面ギャップ推定器45が、一例として、極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧と、加工速度制御部43から得られた加工速度と、に基づいて側面ギャップ推定値を求めて出力する構成とする。   The side surface gap estimator 45 estimates a side surface gap under processing from processing information during finish processing, and outputs it as a side surface gap estimated value. The processing information includes information such as an inter-electrode average processing voltage, a processing speed, a plate thickness, and an offset amount. A method of estimating the side gap is known, and it is described in, for example, FIG. 6 of Patent Document 1 that the side gap is determined based on the average machining voltage between electrodes and the machining speed. In the first embodiment, as an example, the side surface gap estimator 45 includes the inter-electrode average processing voltage detected by the inter-electrode average processing voltage detection unit 40 and the processing speed obtained from the processing speed control unit 43. Based on the configuration, the side gap estimated value is obtained and output.

側面ギャップ指令器46は、加工方向に対応した側面ギャップ補正値を有している。加工方向に対応した側面ギャップ補正値は、図6に示した実験データにより得らえた加工寸法誤差が加工方向によらずに一定値となるように加工方向毎に決定された側面ギャップに対する補正値である。側面ギャップ補正値は、具体的には、側面ギャップが加工方向によらずに一定となるように求められた補正値である。加工方向に対応した側面ギャップ補正値は、予め計算しておいて操作者がデータ入出力装置120を介して側面ギャップ指令器46に与えてもよい。また、操作者がデータ入出力装置120を介して図6に示されるような加工方向に依存した加工寸法誤差のデータを側面ギャップ指令器46に与え、側面ギャップ指令器46が加工方向に依存した加工寸法誤差に基づいて加工方向に対応した側面ギャップ補正値を計算して保持してもよい。加工方向に対応した側面ギャップ補正値は、有限個の加工方向に対応した有限個のデータである。側面ギャップ指令器46は、さらに、加工方向に依存しない固定値である補正前の側面ギャップ指令値を有している。側面ギャップ指令器46は、駆動制御装置20から加工方向を取得し、当該加工方向に対応する側面ギャップ補正値を補正前の側面ギャップ指令値に加えて補正後の側面ギャップ指令値を求めて出力する。したがって、上記した有限個の加工方向において側面ギャップ指令値が補正されることになる。   The side gap commander 46 has a side gap correction value corresponding to the processing direction. The side gap correction value corresponding to the processing direction is a correction value for the side gap determined for each processing direction so that the processing dimension error obtained by the experimental data shown in FIG. 6 becomes a constant value regardless of the processing direction. It is. Specifically, the side surface gap correction value is a correction value obtained such that the side surface gap is constant regardless of the processing direction. The side gap correction value corresponding to the processing direction may be calculated in advance and may be given to the side gap commander 46 by the operator via the data input / output device 120. Further, the operator gives data of machining dimension error depending on the machining direction as shown in FIG. 6 to the side gap commander 46 through the data input / output device 120, and the side gap commander 46 depends on the machining direction The side gap correction value corresponding to the processing direction may be calculated and held based on the processing dimension error. The side gap correction value corresponding to the processing direction is a finite number of data corresponding to the finite number of processing directions. The side gap commander 46 further has a side gap command value before correction, which is a fixed value that does not depend on the processing direction. The side gap commander 46 acquires the processing direction from the drive control device 20, adds the side gap correction value corresponding to the processing direction to the side gap command value before correction to obtain the side gap command value after correction, and outputs Do. Therefore, the side gap command value is corrected in the above-described finite number of machining directions.

側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ指令器46が出力する側面ギャップ指令値に側面ギャップ推定値が追従するように極間平均加工電圧の補正値を求めて出力する。ここで、側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ指令値と側面ギャップ推定値との偏差を入力とし、極間平均加工電圧の補正値を出力とした入出力特性として比例特性を有する制御器であってもよいし、一般的なサーボ系のように積分特性または微分特性を有してもよい。また、側面ギャップ制御器47は、非線形な入出力特性を有してもよい。側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ推定値を側面ギャップ指令値へ追従させるように極間平均加工電圧の補正値を出力するものであれば、その構成は限定されない。   The side gap controller 47 obtains and outputs a correction value of the machining gap average machining voltage so that the side gap estimated value follows the side gap command value output by the side gap command device 46. Here, the side surface gap controller 47 is a controller having proportional characteristics as an input / output characteristic using the deviation between the side surface gap command value and the side surface gap estimated value as an input and using the correction value of the inter-electrode average processing voltage as an output. It may have integral characteristics or differential characteristics like a general servo system. Further, the side gap controller 47 may have non-linear input / output characteristics. The side gap controller 47 is not limited in its configuration as long as it outputs a correction value of the inter-electrode average machining voltage so as to make the side gap estimated value follow the side gap command value.

図8は、実施の形態1にかかる加工制御装置111のより詳細な構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a more detailed configuration of the processing control device 111 according to the first embodiment.

図8において、側面ギャップ指令器46は、図8では記載を省いた駆動制御装置20から与えられた加工方向に基づいて、上述したように側面ギャップ補正値により補正された側面ギャップ指令値を求めて出力する。側面ギャップ推定器45は、図8では記載を省いた極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧と、加工速度制御部43から得られた加工速度と、に基づいて側面ギャップ推定値を求めて出力する。図8では、図7の側面ギャップ制御器47の機能の一部を減算器49として側面ギャップ制御器47の外に示してある。減算器49は、側面ギャップ指令値と側面ギャップ推定値との偏差を求めて、側面ギャップ制御器47に入力する。側面ギャップ制御器47は、減算器49が求めた偏差に基づいて極間平均加工電圧の補正値を求めて出力する。なお、減算器49の機能は、図7のように側面ギャップ制御器47が備えていてもかまわない。極間平均加工電圧補正部41は加算器であり、極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧に、側面ギャップ制御器47が出力した極間平均加工電圧の補正値を加算して補正後の極間平均加工電圧を出力する。電圧演算部42は減算器であり、図8では記載を省いた目標電圧記憶部44から得た目標電圧と補正後の極間平均加工電圧との電圧差を演算して加工速度制御部43に入力する。加工速度制御部43は入力された電圧差の絶対値が減少する加工速度を求めて、駆動制御装置20に与える。駆動制御装置20は当該加工速度となるようにワイヤ電極30と被加工物13との相対距離を制御する。したがって、極間平均加工電圧補正部41を含んだ電圧補正部は、加工方向によらずに側面ギャップが一定になるように極間平均加工電圧を補正することになる。すなわち、実施の形態1にかかるワイヤ放電加工機100によれば、ある直線方向に加工する場合の側面ギャップと、加工方向の角度が変化して別の直線方向に加工する場合の側面ギャップとが同じ値となるように制御することが可能となる。   In FIG. 8, the side gap commander 46 determines the side gap command value corrected by the side gap correction value as described above based on the processing direction given by the drive control device 20 which is not described in FIG. Output. The side gap estimator 45 is a side surface based on the inter-electrode average machining voltage detected by the inter-electrode average machining voltage detection unit 40 and the machining speed obtained from the machining speed control unit 43, which are not described in FIG. Calculate and output the gap estimation value. In FIG. 8, part of the function of the side gap controller 47 of FIG. 7 is shown outside the side gap controller 47 as a subtractor 49. The subtractor 49 obtains the deviation between the side gap command value and the side gap estimated value, and inputs it to the side gap controller 47. The side gap controller 47 obtains and outputs a correction value of the inter-electrode average machining voltage based on the deviation obtained by the subtractor 49. The side gap controller 47 may have the function of the subtractor 49 as shown in FIG. The inter-electrode average processing voltage correction unit 41 is an adder, and the correction value of the inter-electrode average processing voltage output by the side gap controller 47 is added to the inter-electrode average processing voltage detected by the inter-electrode average processing voltage detection unit 40 It adds and outputs the average machining voltage between poles after correction. The voltage calculation unit 42 is a subtractor, and calculates the voltage difference between the target voltage obtained from the target voltage storage unit 44 (not shown in FIG. 8) and the average machining voltage between the poles after correction to the machining speed control unit 43. input. The processing speed control unit 43 obtains a processing speed at which the absolute value of the input voltage difference decreases, and supplies the processing speed to the drive control device 20. The drive control device 20 controls the relative distance between the wire electrode 30 and the workpiece 13 so as to achieve the processing speed. Therefore, the voltage correction unit including the inter-electrode average processing voltage correction unit 41 corrects the inter-electrode average processing voltage so that the side gap becomes constant regardless of the processing direction. That is, according to the wire electric discharge machine 100 according to the first embodiment, the side gap in the case of processing in a certain linear direction and the side gap in the case of processing in another linear direction by changing the angle of the processing direction It becomes possible to control to become the same value.

図9は、実施の形態1にかかるコンピュータ数値制御装置のハードウェア構成を示す図である。加工制御装置111およびデータ入出力装置120の機能をコンピュータで実現する場合、加工制御装置111およびデータ入出力装置120の機能は、図9に示すようにCPU(Central Processing Unit)201、メモリ202、記憶装置203、表示装置204および入力装置205により実現される。   FIG. 9 is a diagram illustrating a hardware configuration of the computer numerical control device according to the first embodiment. When the functions of the processing control device 111 and the data input / output device 120 are realized by a computer, the functions of the processing control device 111 and the data input / output device 120 are CPU (central processing unit) 201, memory 202, as shown in FIG. It is realized by the storage device 203, the display device 204, and the input device 205.

加工制御装置111の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせは、プログラムとして記述されて記憶装置203に格納される。CPU201は、記憶装置203に記憶された上記プログラムをメモリ202に読み出して実行することにより、加工制御装置111の機能を実現する。すなわち、コンピュータ数値制御装置は、加工制御装置111の機能がコンピュータにより実行されるときに、加工制御装置111の機能を実施するステップが結果的に実行されることになる上記プログラムを格納するための記憶装置203を備える。また、上記プログラムは、加工制御装置111の機能が実現するワイヤ放電加工方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。したがって、上記プログラムには上述した加工プログラムも含まれる。データ入出力装置120は、入力装置205および表示装置204により実現される。入力装置205の具体例は、キーボード、マウス、タッチパネルなどである。表示装置204の具体例は、モニタ、ディスプレイなどである。なお、目標電圧記憶部44は、メモリ202または記憶装置203により実現される。メモリ202の具体例は、RAM(Random Access Memory)といった揮発性の記憶領域が該当する。記憶装置203の具体例は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスクが該当する。   The functions of the processing control device 111 are realized by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software, firmware, or a combination of software and firmware is written as a program and stored in the storage device 203. The CPU 201 implements the function of the processing control device 111 by reading the program stored in the storage device 203 into the memory 202 and executing the program. That is, the computer numerical control device stores the program that results in the step of performing the function of the processing control device 111 being executed when the function of the processing control device 111 is executed by the computer. A storage device 203 is provided. Further, it can be said that the above program causes a computer to execute a wire electric discharge machining method that realizes the function of the machining control device 111. Therefore, the above-mentioned program includes the above-mentioned machining program. The data input / output device 120 is realized by the input device 205 and the display device 204. Specific examples of the input device 205 are a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. Specific examples of the display device 204 are a monitor, a display, and the like. The target voltage storage unit 44 is realized by the memory 202 or the storage device 203. A specific example of the memory 202 corresponds to a volatile storage area such as a random access memory (RAM). Specific examples of the storage device 203 correspond to nonvolatile or volatile semiconductor memory and magnetic disk.

図10は、実施の形態1にかかるワイヤ放電加工機100における側面ギャップ補正値と加工寸法の変化量との関係を示す図である。図10は、ワイヤ放電加工機100により厚さ60mmの鋼材を加工したときに、使用した側面ギャップ補正値に対する加工寸法の変化量を示している。加工寸法の変化量は、側面ギャップ補正値に対して直線的に推移している。したがって、ワイヤ放電加工機100によって、側面ギャップ補正値で補正した側面ギャップ指令値に側面ギャップを制御することによる有効性が示されている。   FIG. 10 is a view showing the relationship between the side gap correction value and the amount of change in the processing dimension in the wire electric discharge machine 100 according to the first embodiment. FIG. 10 shows the amount of change in the processing dimension relative to the side gap correction value used when a steel material having a thickness of 60 mm is processed by the wire electric discharge machine 100. The amount of change in the processing dimension changes linearly with respect to the side gap correction value. Therefore, the effectiveness by controlling the side surface gap to the side surface gap command value corrected by the side surface gap correction value is shown by the wire electric discharge machine 100.

すなわち、実施の形態1にかかるワイヤ放電加工機100によれば、仕上げ加工における側面ギャップを加工方向に応じた側面ギャップ補正値を用いて変化させることで加工寸法を制御できる。これにより、被加工物13の加工形状および材質ごとに異なる加工方向に依存した加工寸法誤差のばらつきを抑制することができるという効果が得られる。その結果、加工条件の調整が容易になる。   That is, according to the wire electric discharge machine 100 according to the first embodiment, the machining dimension can be controlled by changing the side gap in finish machining using the side gap correction value according to the machining direction. As a result, it is possible to obtain an effect that it is possible to suppress the variation of the processing dimension error depending on the processing direction and the processing shape and the material of the workpiece 13. As a result, adjustment of processing conditions becomes easy.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2にかかるワイヤ放電加工機100の構成図は、加工制御装置111が以下に説明する加工制御装置112に変更されている点以外は図1と同じである。実施の形態2にかかるワイヤ放電加工機100においては、極間平均加工電圧ではなく目標電圧を補正する。なお、加工制御装置112およびデータ入出力装置120が構成するコンピュータ数値制御装置のハードウェア構成も図9と同様である。
Second Embodiment
The block diagram of the wire electric discharge machine 100 concerning Embodiment 2 of this invention is the same as FIG. 1 except the point by which the process control apparatus 111 is changed into the process control apparatus 112 demonstrated below. In the wire electric discharge machine 100 according to the second embodiment, the target voltage, not the inter-electrode average machining voltage, is corrected. The hardware configuration of the computer numerical control device configured by the processing control device 112 and the data input / output device 120 is the same as that shown in FIG.

図11は、本発明の実施の形態2にかかる加工制御装置112の詳細な構成を示した図である。図11では、加工制御装置112の構成を詳細に説明するため、ワイヤ電極30、被加工物13および加工電源35といった他の構成は簡略化して示してある。以下では、実施の形態1にかかる加工制御装置111と同様な点の説明は省いて、異なる点の説明を行う。   FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration of the processing control device 112 according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, in order to explain the configuration of the processing control device 112 in detail, other configurations such as the wire electrode 30, the workpiece 13 and the processing power supply 35 are simplified and shown. In the following, the description of the same points as the processing control device 111 according to the first embodiment will be omitted, and different points will be described.

側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ指令器46が出力する側面ギャップ指令値に側面ギャップ推定値が追従するように目標電圧の補正値を求めて出力する。目標電圧の補正値の具体例は、実施の形態1における極間平均加工電圧の補正値の符号を反転した値である。ここで、側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ指令値と側面ギャップ推定値との偏差を入力とし、目標電圧の補正値を出力とした入出力特性として比例特性を有する制御器であってもよいし、一般的なサーボ系のように積分特性または微分特性を有してもよい。また、側面ギャップ制御器47は、非線形な入出力特性を有してもよい。側面ギャップ制御器47は、側面ギャップ推定値を側面ギャップ指令値へ追従させるように目標電圧の補正値を出力するものであれば、その構成は限定されない。   The side gap controller 47 obtains and outputs a correction value of the target voltage such that the side gap estimated value follows the side gap command value output by the side gap command device 46. A specific example of the correction value of the target voltage is a value obtained by inverting the sign of the correction value of the inter-electrode average machining voltage in the first embodiment. Here, the side gap controller 47 may be a controller having a proportional characteristic as an input / output characteristic using the deviation between the side surface gap command value and the side surface gap estimated value as the input and using the correction value of the target voltage as the output. And may have integral characteristics or differential characteristics like a general servo system. Further, the side gap controller 47 may have non-linear input / output characteristics. The configuration of the side gap controller 47 is not limited as long as the side gap controller 47 outputs a correction value of the target voltage so as to make the side gap estimated value follow the side gap command value.

目標電圧補正部48は、側面ギャップ制御器47から得た目標電圧の補正値を用いて、目標電圧記憶部44が出力する目標電圧を補正する。電圧演算部42は、極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧と、目標電圧補正部48から得た補正後の目標電圧との電圧差を演算する。目標電圧補正部48、側面ギャップ推定器45、側面ギャップ指令器46および側面ギャップ制御器47が、目標電圧を補正する電圧補正部を構成する。   The target voltage correction unit 48 corrects the target voltage output from the target voltage storage unit 44 using the correction value of the target voltage obtained from the side surface gap controller 47. The voltage calculation unit 42 calculates a voltage difference between the inter-electrode average machining voltage detected by the inter-electrode average machining voltage detection unit 40 and the corrected target voltage obtained from the target voltage correction unit 48. The target voltage correction unit 48, the side surface gap estimator 45, the side surface gap commander 46, and the side surface gap controller 47 constitute a voltage correction portion that corrects the target voltage.

図12は、実施の形態2にかかる加工制御装置112のより詳細な構成を示すブロック図である。以下でも、実施の形態1にかかる加工制御装置111と同様な点の説明は省いて、異なる点の説明を行う。   FIG. 12 is a block diagram showing a more detailed configuration of the processing control device 112 according to the second embodiment. Also in the following, the description of the same points as the processing control device 111 according to the first embodiment will be omitted, and different points will be described.

図12においても、図11の側面ギャップ制御器47の機能の一部を減算器49として側面ギャップ制御器47の外に示してある。側面ギャップ制御器47は、減算器49が求めた偏差に基づいて目標電圧の補正値を求めて出力する。なお、減算器49の機能は、図11のように側面ギャップ制御器47が備えていてもかまわない。目標電圧補正部48は加算器であり、図12では記載を省いた目標電圧記憶部44から得た目標電圧に、側面ギャップ制御器47が出力した目標電圧の補正値を加算して補正後の目標電圧を出力する。電圧演算部42は減算器であり、補正後の目標電圧と図12では記載を省いた極間平均加工電圧検出部40により検出された極間平均加工電圧との電圧差を演算して加工速度制御部43に入力する。加工速度制御部43は入力された電圧差の絶対値が減少する加工速度を求めて、駆動制御装置20に与える。駆動制御装置20は当該加工速度となるようにワイヤ電極30と被加工物13との相対距離を制御する。したがって、目標電圧補正部48を含んだ電圧補正部は、加工方向によらずに側面ギャップが一定になるように目標電圧を補正することになる。すなわち、実施の形態2にかかるワイヤ放電加工機100においても、ある直線方向に加工する場合の側面ギャップと、加工方向の角度が変化して別の直線方向に加工する場合の側面ギャップとが同じ値となるように制御することが可能となる。   Also in FIG. 12, a part of the function of the side gap controller 47 of FIG. 11 is shown outside the side gap controller 47 as a subtractor 49. The side gap controller 47 obtains and outputs a correction value of the target voltage based on the deviation obtained by the subtractor 49. The side gap controller 47 may have the function of the subtractor 49 as shown in FIG. The target voltage correction unit 48 is an adder, and the correction value of the target voltage output from the side gap controller 47 is added to the target voltage obtained from the target voltage storage unit 44 (not shown in FIG. 12) to make corrections. Output the target voltage. The voltage calculation unit 42 is a subtractor, and calculates the voltage difference between the corrected target voltage and the inter-electrode average processing voltage detected by the inter-electrode average processing voltage detection unit 40 (not shown in FIG. 12) to process the processing speed Input to the control unit 43. The processing speed control unit 43 obtains a processing speed at which the absolute value of the input voltage difference decreases, and supplies the processing speed to the drive control device 20. The drive control device 20 controls the relative distance between the wire electrode 30 and the workpiece 13 so as to achieve the processing speed. Therefore, the voltage correction unit including the target voltage correction unit 48 corrects the target voltage so that the side gap becomes constant regardless of the processing direction. That is, also in the wire electric discharge machine 100 according to the second embodiment, the side surface gap in the case of processing in a certain linear direction and the side gap in the case of processing in another linear direction by changing the angle of the processing direction are the same. It becomes possible to control to become a value.

実施の形態2にかかるワイヤ放電加工機100によれば、極間平均加工電圧ではなく目標電圧を補正することによっても、実施の形態1と同様な効果を得ることが可能となる。   According to the wire electric discharge machine 100 of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by correcting the target voltage instead of the inter-electrode average machining voltage.

実施の形態3.
実施の形態1および2においては、図6に示したように有限個の加工方向に対応した加工寸法誤差のデータに基づいて、有限個の加工方向において側面ギャップ指令値を補正していたが、実際の加工方向が加工寸法誤差のデータが得られた加工方向とは異なる場合もあり得る。そのような場合に対応するために、本発明の実施の形態3にかかるワイヤ放電加工機100においては、任意の加工方向において側面ギャップ補正値を求めて、側面ギャップ指令値を補正する。
Third Embodiment
In the first and second embodiments, as shown in FIG. 6, the side gap command value is corrected in the finite number of machining directions based on data of machining dimension errors corresponding to the finite number of machining directions. In some cases, the actual processing direction may be different from the processing direction in which the data of the processing dimension error is obtained. In order to cope with such a case, in the wire electric discharge machine 100 according to the third embodiment of the present invention, the side gap correction value is obtained in an arbitrary processing direction, and the side gap command value is corrected.

具体的には、操作者がデータ入出力装置120を介して、過去の加工結果から得られた図6に示されるような加工方向に依存した加工寸法誤差のデータを側面ギャップ指令器46に入力する。側面ギャップ指令器46は、与えられた加工方向に依存した加工寸法誤差のデータに基づいて、補間計算を実行して任意の加工方向の側面ギャップ補正値を求めることができる。   Specifically, the operator inputs data of machining dimension error depending on the machining direction as shown in FIG. 6 obtained from the past machining result to the side gap command device 46 through the data input / output device 120 Do. The side surface gap commander 46 can perform interpolation calculation to obtain a side surface gap correction value of an arbitrary processing direction based on the data of the processing dimension error depending on the given processing direction.

側面ギャップ指令器46が、補間計算を実行して任意の加工方向の側面ギャップ補正値を求める方法としては、以下のバリエーションが考えられる。まず、側面ギャップ指令器46は、与えられた有限個の加工方向に依存した加工寸法誤差のデータに基づいて、補間計算を実行して任意の加工方向の加工寸法誤差のデータを求めて、当該加工寸法誤差のデータから任意の加工方向の側面ギャップ補正値を計算してもよい。また、側面ギャップ指令器46は、与えられた有限個の加工方向に依存した加工寸法誤差のデータに基づいて有限個の加工方向の側面ギャップ補正値を求めて、有限個の加工方向の側面ギャップ補正値に補間計算を実行して任意の加工方向の側面ギャップ補正値を計算してもよい。なお、補間計算の方法は、データ間を直線補間しても曲線補間してもよく、連続的な加工方向に対して側面ギャップ補正値が得られるのであれば限定されない。   The following variations can be considered as a method of the side surface gap command device 46 performing interpolation calculation to obtain the side surface gap correction value in an arbitrary processing direction. First, the side gap command device 46 executes interpolation calculation based on the given data of machining dimension errors depending on a finite number of machining directions to obtain data of machining dimension errors in any machining direction, The side gap correction value in any processing direction may be calculated from the data of the processing dimension error. Further, the side gap command device 46 obtains side gap correction values of the finite number of processing directions based on the given data of the processing dimension error depending on the finite number of processing directions, and obtains the side gaps of the finite number of processing directions. Interpolation calculation may be performed on the correction value to calculate the side gap correction value in any processing direction. The method of interpolation calculation may be linear interpolation or curve interpolation between data, and is not limited as long as side gap correction values can be obtained in the continuous processing direction.

実施の形態3にかかるワイヤ放電加工機100によれば、加工寸法誤差のデータを取得した加工方向以外の任意の加工方向に対しても、加工方向に依存した加工寸法誤差のばらつきを抑制することができるという効果が得られる。   According to the wire electrical discharge machine 100 according to the third embodiment, it is possible to suppress the variation of the processing dimension error depending on the processing direction even in any processing direction other than the processing direction in which the data of the processing dimension error is acquired. The effect of being able to

実施の形態4.
実施の形態1から3においては、加工制御装置111または112が有限個の加工方向に対応する加工寸法誤差または側面ギャップ補正値をメモリ202または記憶装置203に記憶する必要があった。そこで、本発明の実施の形態4にかかるワイヤ放電加工機100においては、有限個の加工方向に対応する加工寸法誤差のデータを複数のパラメータを使用した関数で近似することにより記憶することが必要なデータ量の削減を図る。一例として加工方向に対する誤差を楕円で近似する場合について以下に説明する。具体的には、4つのパラメータa(>0),b(>0),c(>0),α(−π<α≦π)を用いて加工方向θに対する加工寸法誤差の近似値e(θ)を、以下の数式(1),(2)のように定義する。
Fourth Embodiment
In the first to third embodiments, the processing control device 111 or 112 needs to store the processing dimension error or the side gap correction value corresponding to the finite number of processing directions in the memory 202 or the storage device 203. Therefore, in the wire electric discharge machine 100 according to the fourth embodiment of the present invention, it is necessary to store data of machining dimension errors corresponding to a finite number of machining directions by approximating them by a function using a plurality of parameters. Reduce the amount of data. The case where an error with respect to the processing direction is approximated by an ellipse will be described below as an example. Specifically, using four parameters a (> 0), b (> 0), c (> 0), α (−π <α ≦ π), the approximate value e of the processing dimensional error with respect to the processing direction θ θ) is defined as the following equations (1) and (2).

Figure 2018189806
Figure 2018189806
ここで、数式(1)のxおよびyは、上記の数式(2)を用いて求められる。
Figure 2018189806
Figure 2018189806
Here, x and y in equation (1) can be obtained using equation (2) above.

近似のための複数のパラメータは、有限個の加工方向にそれぞれ対応する加工寸法誤差のデータに対して最小二乗法を適用して算出してもよいし、操作者が決定してデータ入出力装置120を介して直接入力してもよい。有限個の加工方向に対応する加工寸法誤差のデータに最小二乗法といった手法を用いて複数のパラメータを使用した関数で近似するための計算は、加工制御装置111または112が実行してもよいし、ワイヤ放電加工機100の外部で実行されてもかまわない。具体的には、データ入出力装置120を介して加工寸法誤差のデータを受け取った側面ギャップ指令器46が最小二乗法といった手法を用いてパラメータフィッティングを実行して複数のパラメータを決定してもよいし、データ入出力装置120を介して外部のコンピュータが決定した複数のパラメータを側面ギャップ指令器46が受け取るようにしてもかまわない。   A plurality of parameters for approximation may be calculated by applying the least squares method to data of machining dimension errors respectively corresponding to a finite number of machining directions, or determined by an operator and used as a data input / output device You may input directly via 120. The processing control device 111 or 112 may execute the calculation for approximating with the function using a plurality of parameters using the method of least squares method to the data of the processing dimension error corresponding to the finite number of processing directions. , And may be performed outside the wire electric discharge machine 100. Specifically, the side gap commander 46 which receives the data of the processing dimension error through the data input / output device 120 may perform parameter fitting using a method such as the least squares method to determine a plurality of parameters. Alternatively, the side gap commander 46 may receive a plurality of parameters determined by an external computer via the data input / output device 120.

側面ギャップ指令器46は、決定された複数のパラメータおよび近似する関数により得られた上記e(θ)といった加工方向θに対する加工寸法誤差に基づいて、加工方向θに対応する側面ギャップ補正値を求めて、側面ギャップ指令値を補正する。側面ギャップ補正値は、複数のパラメータおよび近似する関数から求めた加工寸法誤差の近似値に基づいて、加工寸法誤差が加工方向によらずに一定値となるように計算すればよいので、e(θ)の符号を反転した値を用いて加工寸法誤差を0にするようにしてもかまわない。   The side gap commander 46 obtains a side gap correction value corresponding to the processing direction θ based on the plurality of determined parameters and the processing dimension error with respect to the processing direction θ such as the above e (θ) obtained by the approximation function. And correct the side gap command value. The side gap correction value may be calculated based on a plurality of parameters and the approximation value of the machining dimension error obtained from the function to be approximated, so that the machining dimension error becomes a constant value regardless of the machining direction. The machining dimensional error may be set to 0 using a value obtained by inverting the sign of θ).

実施の形態4にかかるワイヤ放電加工機100によれば、実施の形態3と同様な効果が得らえる上、近似のための複数のパラメータの数を加工方向に対応した加工寸法誤差のデータの数より少なくすれば、メモリ202または記憶装置203に記憶させるための記憶領域の節約という効果が得られる。   According to the wire electric discharge machine 100 of the fourth embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained, and the number of plural parameters for approximation can be calculated as the data of the processing dimension error corresponding to the processing direction. If the number is smaller than the number, an effect of saving a storage area for storing in the memory 202 or the storage device 203 can be obtained.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and one of the configurations is possible within the scope of the present invention. Parts can be omitted or changed.

1 上部ダイス、2 下部ダイス、3 ワイヤボビン、4 送給ローラ、5 下部ローラ、6 回収ローラ、7 X軸駆動装置、8 Y軸駆動装置、9 テーブル、13 被加工物、20 駆動制御装置、30 ワイヤ電極、31 上部給電子、32 下部給電子、33 上部押し付けブロック、34 下部押し付けブロック、35 加工電源、40 極間平均加工電圧検出部、41 極間平均加工電圧補正部、42 電圧演算部、43 加工速度制御部、44 目標電圧記憶部、45 側面ギャップ推定器、46 側面ギャップ指令器、47 側面ギャップ制御器、48 目標電圧補正部、49 減算器、50 点、51 距離、100 ワイヤ放電加工機、111,112 加工制御装置、120 データ入出力装置、201 CPU、202 メモリ、203 記憶装置、204 表示装置、205 入力装置。   1 upper die, 2 lower die, 3 wire bobbin, 4 feed roller, 5 lower roller, 6 recovery roller, 7 X axis drive, 8 Y axis drive, 9 table, 13 workpieces, 20 drive controller, 30 Wire electrode, 31 upper power supply, 32 lower power supply, 33 upper pressing block, 34 lower pressing block, 35 processing power, 40 inter-electrode average processing voltage detection unit, 41 inter-electrode average processing voltage correction unit, 42 voltage calculation unit, 43 machining speed control unit, 44 target voltage storage unit, 45 side gap estimator, 46 side gap commander, 47 side gap controller, 48 target voltage correction unit, 49 subtractor, 50 points, 51 distance, 100 wire electrical discharge machining , 111, 112 processing control device, 120 data input / output device, 201 CPU, 202 memory, 203 Storage device, 204 display device, 205 input device.

Claims (7)

被加工物とワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工機であって、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との相対距離を制御する駆動制御装置と、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の極間平均加工電圧を検出する極間平均加工電圧検出部と、
前記極間平均加工電圧と予め定めた目標電圧とに基づいて前記駆動制御装置を制御する加工速度制御部と、
加工中の加工情報と加工方向とに基づいて、加工方向によらずに前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の側面ギャップが一定になるように前記極間平均加工電圧または前記目標電圧のいずれかを補正する電圧補正部と、
を備える
ことを特徴とするワイヤ放電加工機。
A wire electric discharge machine which generates an electric discharge between a workpiece and a wire electrode to machine the workpiece.
A drive control device for controlling a relative distance between the wire electrode and the workpiece;
An inter-electrode average processing voltage detection unit that detects an inter-electrode average processing voltage between the wire electrode and the workpiece;
A processing speed control unit that controls the drive control device based on the inter-electrode average processing voltage and a predetermined target voltage;
Based on the processing information during processing and the processing direction, the average processing voltage between the electrodes or the target voltage is set so that the side gap between the wire electrode and the workpiece is constant regardless of the processing direction. A voltage correction unit that corrects either
A wire electric discharge machine characterized by comprising:
前記電圧補正部は、
前記加工情報に基づいて、前記側面ギャップの推定値を算出する側面ギャップ推定器と、
加工方向に対応した側面ギャップ指令値を求める側面ギャップ指令器と、
前記側面ギャップ指令値に前記推定値が追従するように補正値を求める側面ギャップ制御器と、
を有し、
前記加工速度制御部は、前記補正値で補正された前記極間平均加工電圧と予め定めた目標電圧との電圧差の絶対値が減少する加工速度となるように前記駆動制御装置を制御する、または前記補正値で補正された前記目標電圧と前記極間平均加工電圧との電圧差の絶対値が減少する加工速度となるように前記駆動制御装置を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載のワイヤ放電加工機。
The voltage correction unit is
A side gap estimator that calculates an estimated value of the side gap based on the processing information;
A side gap commander for obtaining a side gap command value corresponding to the processing direction,
A side gap controller for obtaining a correction value so that the estimated value follows the side gap command value;
Have
The processing speed control unit controls the drive control device such that a processing speed at which an absolute value of a voltage difference between the inter-electrode average processing voltage corrected by the correction value and a predetermined target voltage decreases. Alternatively, the drive control device is controlled such that a processing speed at which an absolute value of a voltage difference between the target voltage corrected by the correction value and the inter-electrode average processing voltage decreases is obtained. Wire electric discharge machine as described.
前記側面ギャップ指令器は、加工方向に依存した加工寸法誤差のデータに基づいた側面ギャップ補正値で補正前の側面ギャップ指令値を補正することにより、加工方向に対応した前記側面ギャップ指令値を求める
ことを特徴とする請求項2に記載のワイヤ放電加工機。
The side gap commander obtains the side gap command value corresponding to the processing direction by correcting the side gap command value before correction with the side gap correction value based on the data of the processing dimension error depending on the processing direction. The wire electric discharge machine according to claim 2, characterized in that.
前記側面ギャップ指令器は、前記加工寸法誤差のデータに補間計算を実行して前記側面ギャップ補正値を求める
ことを特徴とする請求項3に記載のワイヤ放電加工機。
The wire electric discharge machine according to claim 3, wherein the side surface gap commander performs interpolation calculation on data of the processing dimension error to obtain the side surface gap correction value.
前記側面ギャップ指令器は、前記加工寸法誤差のデータを複数のパラメータを使用した関数で近似し、前記複数のパラメータおよび前記関数から求めた前記加工寸法誤差の近似値に基づいて、前記側面ギャップ補正値を求める
ことを特徴とする請求項3に記載のワイヤ放電加工機。
The side gap commander approximates the data of the processing dimension error with a function using a plurality of parameters, and the side gap correction is performed based on the plurality of parameters and the approximation value of the processing dimension error obtained from the function. The wire electric discharge machine according to claim 3, wherein the value is determined.
前記加工情報は、前記極間平均加工電圧および前記加工速度である
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のワイヤ放電加工機。
The wire processing machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the machining information is the inter-electrode average machining voltage and the machining speed.
ワイヤ電極と被加工物との相対距離を制御する駆動制御装置を有し前記被加工物と前記ワイヤ電極との間に放電を発生させて前記被加工物を加工するワイヤ放電加工機のワイヤ放電加工方法であって、
前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の極間平均加工電圧を検出するステップと、
前記極間平均加工電圧と予め定めた目標電圧とに基づいて前記駆動制御装置を制御するステップと、
加工中の加工情報と加工方向とに基づいて、加工方向によらずに前記ワイヤ電極と前記被加工物との間の側面ギャップが一定になるように前記極間平均加工電圧または前記目標電圧のいずれかを補正するステップと、
を備える
ことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
Wire discharge of a wire electric discharge machine having a drive control device for controlling a relative distance between a wire electrode and a workpiece and generating electric discharge between the workpiece and the wire electrode to machine the workpiece Processing method,
Detecting an inter-electrode average machining voltage between the wire electrode and the workpiece;
Controlling the drive control device based on the inter-electrode average machining voltage and a predetermined target voltage;
Based on the processing information during processing and the processing direction, the average processing voltage between the electrodes or the target voltage is set so that the side gap between the wire electrode and the workpiece is constant regardless of the processing direction. Correcting any of the
A wire electric discharge machining method comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5794401A (en) 1980-12-01 1982-06-11 Sumitomo Metal Ind Ltd Rolling method for large diameter round steel billet
JPS63105829A (en) * 1986-10-24 1988-05-11 Mitsubishi Electric Corp Wire cut electric discharge machine
US6721621B1 (en) * 1998-05-13 2004-04-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Numerical controller for wire electrical discharge machine
JP2008036720A (en) * 2006-08-01 2008-02-21 Fanuc Ltd Wire electric discharge machine
JP4734447B2 (en) * 2009-11-26 2011-07-27 ファナック株式会社 Wire cut electric discharge machine and electric discharge machining method
CN104039491B (en) * 2012-01-11 2015-11-25 三菱电机株式会社 Wire discharge processing apparatus
WO2015145484A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 三菱電機株式会社 Control device for wire electric discharge machine and control method for wire electric discharge machine

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