KR20160000433A - 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치 - Google Patents

Abstract

와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치는, 미리 지정된 둥근 구멍의 직경과, 와이어 전극을 피가공물에 접촉시킴으로써 측정하여 구한 그 둥근 구멍의 중심 위치와, 미리 정의한 키홈의 형상에 기초하여, 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성한다.

Description

와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치{MACHINING PROGRAM CREATING DEVICE FOR KEYWAY MILLING FOR WIRE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}

본 발명은, 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치에 관한 것이다.

피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공할 때, 종래에는 슬로터 가공기 (슬로팅 머신) 와 같은 특수한 기계가 사용되어 왔다. 슬로터 가공기 (slotter; 슬로팅 머신 (slotting machine)) 는, 칼날을 부착한 램이 수직 방향으로 왕복 운동하여 구멍의 내면을 가공하는 절삭 기계로, 단일 칼날을 사용한 어떠한 종류의 전용기이기 때문에 가공 능률이 좋지 않다는 문제가 있고, 또, 사용하는 칼날은 키홈의 크기별로 다른 것을 준비해야 하기 때문에 생산성의 관점에서도 충분하다고는 할 수 없다.

최근, 생산성의 향상을 목적으로 범용기를 사용하여 이와 같은 키홈 가공 등의 가공을 실시하는 대처가 이루어지고 있고, 그 중에서 범용기로서 와이어 방전 가공기를 사용하여 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하는 방법이 주목받고 있다.

일본 공개특허공보 평8-153132호에는, 부품을 부품 장착 구멍에 고정시키기 위한 키 및 키홈의 형상을 입력하는 키홈 정의 수단을 구비하고, 그 키홈 정의 수단으로 정의한 부품 장착 구멍을 선택하여 파라미터 입력하는 것만으로 자동적으로 도형 작도를 실시하여 키홈 가공의 데이터를 생성하고, NC 데이터를 생성할 수 있는 CAD/CAM 장치가 개시되어 있다.

그러나, 전용기의 사용에 익숙한 작업자는 범용기의 조작이 익숙하지 않거나, 범용기를 운전하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 것이 서투른 경우가 많아, 생각한 것처럼 생산성이 향상되지는 않는다는 문제가 있다. 예를 들어, 와이어 방전 가공기로 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하는 경우, 종래에는 다음과 같은 작업이 필요하였다.

(a) 둥근 구멍을 가진 피가공물을 기계에 탑재한다.

(b) 와이어 전극을 지지하는 상하 노즐을 둥근 구멍 내의 임의의 위치로 이동시킨다.

(c) 와이어 전극을 결선한다.

(d) 와이어 방전 가공기의 위치 잡기 기능을 이용하여 둥근 구멍의 직경과 중심 위치를 구한다.

(e) 상하 노즐을 둥근 구멍 내의 가공 개시점으로 이동시킨다.

(f) 둥근 구멍의 직경이나 중심 위치와 키홈의 크기를 고려하여, 가공 개시점으로부터의 가공 프로그램을 작성한다.

(g) 방전 가공의 기동 버튼을 누른다.

절차로서 상기 작업을 실시하는 것은, 와이어 방전 가공기를 사용하는 것에 익숙하지 않은 작업자에게 있어서는 매우 수고스러운 일이어서, 생산성이 오르지 않는다. 또한, 범용기인 와이어 방전 가공기를 사용하여 키홈 가공을 실시하는 경우에는 하기와 같은 문제도 있다.

도 15 및 도 16 을 이용하여, 와이어 방전 가공에 있어서 피가공물에 대하여 절입 (切入) 을 실시할 때의 문제를 설명한다.

도 15 는, 와이어 방전 가공에 있어서, 피가공물 (4) 에 대하여 절입을 실시할 때, 피가공면 (4a) 과 가공 경로 (8) 가 직교하는 경우에 있어서, 와이어 전극 (2) 이 와이어 진행 방향 (6) 과는 역방향으로 힘을 받는 것을 나타내고 있다.

도 16 은, 와이어 방전 가공에 있어서, 피가공물 (4) 에 대하여 절입을 실시할 때, 피가공면 (4a) 과 가공 경로 (8) 가 직교하지 않는 경우에 있어서, 와이어 전극 (2) 이 가공 경로 (8) 로부터 일탈하는 것을 나타내고 있다.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 와이어 방전 가공에 있어서 와이어 전극 (2) 을 피가공물 (4) 에 대하여 절입을 실시할 때, 피가공면 (4a) 과 가공 경로 (8) 가 직교하는 경우에는, 와이어 전극 (2) 에 발생하는 방전 반발력이나 와이어 전극 (2) 이 가공액으로부터 받는 힘의 합계 (부호 12) 는 가공 경로 (8) 를 따라 와이어 전극 (2) 의 진행 방향과는 역방향으로 작용한다.

그러나, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 피가공면 (4a) 과 가공 경로 (8) 가 직교하지 않는 경우에는, 피가공면 (4a) 과 가공 경로 (8) 가 이루는 각도에 따라, 상기한 방전 반발력이나 가공액으로부터 받는 힘의 합계 (12) 는 가공 경로 (8) 로부터 벗어나도록 작용한다. 그 결과, 이 힘에 의해 와이어 전극 (2) 이 가공 경로 (8) 로부터 일탈해 버린다는 문제가 발생한다. 이 문제에 의해, 키홈을 가공할 때, 키홈의 개구부의 형상 정밀도가 악화되어 개구부의 치수가 좁아져, 키 (22) 를 키홈 (14b) (도 19 참조) 에 삽입할 수 없다는 문제가, 박판의 가공에서는 그다지 볼 수 없지만, 방전 에너지나 가공액량의 가공 조건을 크게 하여 가공하는 후판 가공 등에서 발생하는 경우가 있다.

여기서, 피가공물의 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하는 종래의 가공을 도 17 ∼ 도 19 를 이용하여 설명한다.

도 17 과 같은 피가공물 (14) 에 형성된 둥근 구멍 (15) 에 키홈 (14b) 을 가공하는 경우, 통상은 가공 거리가 가장 짧아지는 점선의 가공 경로 (18) 를 생성하여 가공을 실시한다. 이와 같은 가공 경로 (18) 로 둥근 구멍 (15) 의 피가공면 (14a) 에 대하여 가공을 실시하는 경우, 피가공면 (14a) 과 가공 경로 (18) 는 직교하지 않기 때문에 전술한 바와 같은 힘이 와이어 전극 (2) 에 작용하여, 와이어 전극 (2) 은 도 18 의 와이어 전극 (2) 의 실이동 경로 (20) 와 같이 가공 경로로부터 일탈한다. 그 결과, 키홈 (14b) 의 절입 부분은 도 19 의 부위 (24) 와 같은 가공 형상이 되고, 키홈 개구부는 도면 등에서 지시된 폭보다 좁아져 버린다. 이 때문에 도 19 에 나타낸 키 (22) 는, 가공한 키홈 (14b) 에 들어가지 않는다는 문제가 발생한다.

전술한 일본 공개특허공보 평8-153132호에 개시된 기술은, 키홈 정의 수단이나 키홈 데이터베이스 등록 수단을 가짐으로써 키홈 가공용의 NC 데이터를 생성할 수 있도록 되어 있다. 그러나, 원호상의 피가공면에 대하여 와이어 방전 가공을 실시할 때에 발생하는 문제를 고려하지 않고 NC 데이터를 생성하도록 되어 있기 때문에, 키가 키홈에 들어가지 않는다는 문제를 일으키는 경우가 있다. 또, 전용기의 사용에 익숙해진 작업자를 배려한 조작성의 연구도 되어 있지 않다.

상기 서술한 종래 기술의 생산성의 과제를 해결하기 위해서, 작업자가 3 개의 작업 ((a) 둥근 구멍을 가진 피가공물을 기계에 탑재한다. (b) 와이어 전극을 지지하는 상하 노즐을 둥근 구멍 내의 임의의 위치로 이동시킨다. (g) 방전 가공의 기동 버튼을 누른다) 을 실시하는 것만으로, 와이어 방전 가공기를 사용하여 키홈 가공을 실행할 수 있을 것이 요구된다.

그래서 본 발명의 목적은, 이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치를 제공하여, 와이어 방전 가공기에 의한 키홈 가공의 생산성을 향상시키는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 키홈 가공용의 가공 경로를 생성할 때에 키홈 개구부가 좁아지는 와이어 방전 가공 특유의 문제를 회피하는 가공 경로를 생성하는 것이 가능한 와이어 방전 가공 기계용의 가공 프로그램 작성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치의 제 1 형태는, 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 것으로서, 가공하는 키홈의 형상을 정의하는 키홈 정의부와, 둥근 구멍의 직경을 지정하는 구멍 직경 지정부와, 또한 와이어 전극을 피가공물에 접촉시킴으로써 둥근 구멍의 중심 위치를 계측하고, 상기 계측한 둥근 구멍의 중심 위치와, 상기 키홈 정의부에서 정의한 키홈의 형상 및 상기 구멍 직경 지정부에서 지정한 둥근 구멍의 직경에 기초하여, 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 가공 프로그램 작성부를 구비한다.

본 발명에 의한 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치의 제 2 형태는, 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 것으로서, 가공하는 키홈의 형상을 정의하는 키홈 정의부와, 또한 와이어 전극을 피가공물에 접촉시킴으로써 둥근 구멍의 중심 위치 및 둥근 구멍의 직경을 계측하고, 상기 계측한 둥근 구멍의 중심 위치 및 둥근 구멍의 직경과, 상기 키홈 정의부에서 정의한 키홈의 형상에 기초하여 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 가공 프로그램 작성부를 구비한다.

상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 개구부가 좁아지는 것을 억제하는 가공 경로가 되도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 측면을 가공하는 가공 경로를 양 측면 모두 와이어 전극이 키홈의 바닥부에서부터 개구부를 향하여 나아가도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있어도 된다.

상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 개구부에 모따기 또는 코너 R 부를 생성하도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있어도 된다.

상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 측면을 가공하는 가공 경로를 와이어 전극이 키홈의 개구부에서부터 바닥부를 향하여 나아가는 방향으로 하고, 한번 가공한 경로와 동일한 경로 또는 와이어 전극의 오프셋 방향으로 시프트된 경로를 반복하도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있어도 된다.

본 발명에 의해, 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치를 제공할 수 있어, 와이어 방전 가공기에 의한 키홈 가공의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의해, 키홈 가공용의 가공 경로를 생성할 때에 키홈 개구부가 좁아지는 와이어 방전 가공 특유의 문제를 회피하는 가공 경로를 생성하는 것이 가능한 와이어 방전 가공 기계용의 가공 프로그램 작성 장치를 제공할 수 있다.

전술한 일본 공개특허공보 평8-153132호에 개시된 선행 기술에서는, 도 1a, 도 1b 의 (4) 에 상당하는 키홈을 방전 가공하는 가공 프로그램을 작성하는 것은 가능하지만, 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하는 경우에는, 그 둥근 구멍의 내부에서의 와이어 전극의 결선, 둥근 구멍의 중심 위치의 측정, 둥근 구멍의 중심 위치에 대한 위치 결정 등의 조작이 필요해진다. 이와 같은 조작은, 와이어 방전 가공기에 익숙하지 않은 작업자에게 있어서는 매우 수고스러운 작업이며, 게다가 가공 프로그램을 작성한다고 해도, 도 1a, 도 1b 에 예시된 바와 같은 많은 종류의 프로그램 코드를 충분히 사용하게 되어야 하므로 대단한 노력을 필요로 한다.

그러나, 본 발명에 의하면, 가공 프로그램 작성 장치에 의해 도 1a 및 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램을 작성함으로써, 작업자는 이와 같은 노력을 필요로 하는 작업으로부터 해방되어, 키홈 가공의 생산성이 비약적으로 향상된다.

또, 본 발명의 가공 프로그램 작성 장치에 의해 작성한 가공 프로그램을 사용한 와이어 방전 가공에 있어서는, 가공한 키홈의 개구부는 도면 등에서 지시된 바와 같은 치수로 완성하는 것이 가능하다. 그 결과, 가공한 키홈에 키를 삽입할 때에 키가 들어가지 않는다는 문제가 발생하지 않는다.

또 작업자는, 키홈 가공용의 가공 프로그램을 작성할 때에 키홈 개구부가 좁아지는 것을 방지하기 위해 가공 프로그램을 변경하는 등의 특별한 조작을 실시할 필요가 없어, 간단하게 가공 프로그램을 작성할 수 있다.

본 발명은, 둥근 구멍 내부에서의 와이어 전극의 결선, 둥근 구멍 중심 위치의 측정, 둥근 구멍 중심 위치에 대한 위치 결정 등의 노력을 필요로 하는 작업이나 상기와 같은 와이어 방전 가공 특유의 문제를 회피할 수 있도록 가공 프로그램을 작성하는 것을 특징으로 하고 있다. 본 발명의 가공 프로그램 작성 장치에 의해 작성한 가공 프로그램을 사용한 와이어 방전 가공에 있어서, 생산성은 향상되고, 가공한 키홈의 개구부는 도면 등에서 지시된 바와 같은 치수로 가공된다. 그 결과, 작업자는 노력을 필요로 하는 작업으로부터 해방되고, 가공한 키홈에 키를 삽입할 때에 키가 들어가지 않는다는 문제도 발생하지 않는다. 또 작업자는, 키홈 가공용의 가공 프로그램을 작성할 때에 키홈 개구부가 좁아지는 것을 방지하기 위해 가공 프로그램을 변경하는 등의 특별한 조작을 실시할 필요가 없어, 간단하게 가공 프로그램을 작성할 수 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 특징은, 첨부 도면을 참조한 이하의 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다. 그 도면들 중 :
도 1a 는, 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치에 의해 작성된 가공 프로그램의 제 1 예이다.
도 1b 는, 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치에 의해 작성된 가공 프로그램의 제 2 예이다.
도 2 는, 도 1a 및 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램 예에 있어서의 (2) 의 동작을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 도 1a 및 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램 예에 있어서의 ＃5201 의 파라미터에 값을 설정한 경우의 가공 경로를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 키홈 가공의 문제를 회피하기 위해서 이용하는 키홈 가공 방법의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 도 5(b) 는, 키홈 가공의 문제를 회피하기 위해서 이용하는 키홈 가공 방법의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 6(a) 및 도 6(b) 는, 키홈 가공의 문제를 회피하기 위해서 이용하는 키홈 가공 방법의 제 3 예를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 4 ∼ 도 6(b) 에 나타내는 키홈 가공 방법의 제 1 ∼ 제 3 예를 실행하는 와이어 방전 가공기의 블록도이다.
도 8 은, 키홈 가공용 프로그램을 작성하는 화면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 키홈의 가공 방법을 선택하는 다이얼로그 화면의 예이다.
도 10 은, 도 9 의 다이얼로그 화면에서 항목 (1) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램의 예이다.
도 11 은, 도 9 의 다이얼로그 화면에서 항목 (1) ∼ (3) 모두 체크되어 있지 않은 경우의 프로그램 예이다.
도 12 는, 도 9 의 다이얼로그 화면에서 항목 (2) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램의 예이다.
도 13 은, 도 9 의 다이얼로그 화면에서 항목 (3) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램의 예이다.
도 14 는, 본 발명에 의한 가공 프로그램 작성 장치에 의한 가공 프로그램의 작성 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 15 는, 와이어 방전 가공에 있어서, 피가공물에 대하여 절입을 실시할 때, 피가공면과 가공 경로가 직교하는 경우에, 와이어 전극이 와이어 전극의 진행 방향과는 역방향으로 힘을 받는 것을 나타내는 도면이다.
도 16 은, 와이어 방전 가공에 있어서, 피가공물에 대하여 절입을 실시할 때, 피가공면과 가공 경로가 직교하지 않는 경우에, 와이어 전극이 가공 경로로부터 일탈하는 것을 나타내는 도면이다.
도 17 은, 피가공물의 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하는 종래의 가공 방법을 설명하는 도면이다.
도 18 은, 피가공면과 가공 경로가 직교하지 않는 경우에, 와이어 전극이 와이어 가공 경로로부터 일탈하는 것을 나타내는 도면이다.
도 19 는, 가공된 키홈에 키를 삽입할 수 없는 것을 나타내는 도면이다.

먼저, 키홈을 효율적으로 생산하는 생산성의 문제를 해결하는 방법을 설명한다. 키홈 가공의 생산성을 향상시키기 위해, 본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치를 사용하여, 키홈 가공의 절차에 있어서의 다음의 4 개의 작업을 실시하는 가공 프로그램을 작성한다.

1) 와이어 전극을 결선한다.

2) 와이어 방전 가공기의 위치 측정 기능을 사용하여 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 직경과 중심 위치를 구한다. 또한, 와이어 방전 가공기가 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 직경을 측정하는 기능을 가지고 있지 않은 경우에는, 가공 프로그램 작성 장치에 있어서 작업자가 설정하는 구성으로 해도 된다 (도 1a, 도 8 참조).

3) 상하 노즐을 둥근 구멍 내의 가공 개시점 (구멍 중심) 으로 이동시킨다.

4) 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 직경이나 중심 위치와 키홈의 크기를 고려하여, 가공 개시점 (구멍 중심) 으로부터의 가공 프로그램을 작성한다.

본 발명에 관련된 와이어 방전 가공기용의 키홈 가공용 가공 프로그램 작성 장치에 의해 작성된 가공 프로그램의 제 1 예를 도 1a 에 나타낸다.

도 1a 에 나타내는 가공 프로그램 (O0001) 에 있어서, (1) 은 와이어 전극을 결선하는 동작의 지령, (2) 는 구멍의 중심 위치를 계측하는 동작의 지령, (3) 은 상기 (2) 의 동작을 함으로써 구해지는 중심 위치 (P10) 에 위치 결정하는 동작의 지령, (4) 는 정의된 키홈의 가공을 실시하게 하는 지령을 나타낸다.

＃101 은 키홈 폭 (W) 을 나타내는 파라미터, ＃102 는 키홈 깊이 (T) 를 나타내는 파라미터, ＃103 은 구멍 직경 (D) 의 절반의 길이인 반경을 나타내는 파라미터이다. ＃5201 은 경로의 회전 각도 (A) 를 지정하는 파라미터로, 둥근 구멍의 어느 위치에 키홈을 가공하는지를 지령하는 파라미터이다. 이들 파라미터는, 작업자가 가공 프로그램 작성 장치에 설정한다. 또한, ＃103 의 구멍의 반경은, 와이어 방전 가공기의 위치 계측 기능을 사용함으로써 측정하고, 시스템 파라미터에 기입되는 그 측정 결과를 대입하도록 해도 된다. 즉, 위치 계측 기능에 의해 측정된 구멍 직경 (D) 이 파라미터 ＃5301 에 기입되는 경우,「＃103 = ＃5301/2」가 되는 가공 프로그램으로 하면 된다 (도 1b 에 나타내는 가공 프로그램의 제 2 예 참조).

M60 은 와이어 전극의 결선을 지령하는 보조 지령으로, 와이어 방전 가공기가 통상적으로 구비하고 있는 기능이다.

「G70 P0 B3」의 블록에서 「G79 P10」의 블록까지는, 와이어 방전 가공기의 위치 계측 기능을 사용하여 실시하는 구멍의 중심 위치를 계측하는 동작의 지령이다.

「G74 P10」은, 와이어 전극을 P10 (구멍의 중심 위치) 에 위치 결정하는 지령이다.

「＃5201 = 0.0」의 블록에서 「G00 G90 X0 Y0」의 블록은, 키홈 가공을 실시하는 지령이다. 키홈 가공 방법으로는 후술하는 가공 방법 1 내지 가공 방법 3 이 있다.

또 도 2 는, 도 1a, 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램의 제 1, 제 2 예에 있어서의 (2) 의 동작을 나타내는 도면이다.

와이어 방전 가공기의 위치 계측 기능을 사용하여, 와이어 전극을 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 접촉시켜 그 둥근 구멍의 측면의 위치를 측정한다. 둥근 구멍의 측면의 복수 지점 (적어도 3 점) 을 측정함으로써, 둥근 구멍의 중심 위치의 정보를 취득할 수 있다. 또한, 구한 둥근 구멍의 중심 위치와 둥근 구멍의 측면의 측정 위치로부터, 둥근 구멍의 직경의 정보를 취득할 수 있다.

도 3 은, 도 1a, 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램의 제 1, 제 2 예에 있어서 ＃5201 의 파라미터에 값을 설정한 경우의 가공 경로를 나타내는 도면이다. ＃5201 에 값을 설정하면 가공 경로는 회전한 경로가 된다.

다음으로, 키홈 가공의 문제점을 회피하는 방법을 설명한다. 키홈 가공의 문제의 회피 방법으로서, 하기와 같은 가공 방법을 사용하는 키홈 가공용의 가공 프로그램을 작성한다. 본 발명은 하기의 가공 방법에 의한 회피 방법을 작업자가 간단히 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

<가공 방법 1>

가공 방법 1 을 도 4 를 참조하여 설명한다. 제 1 가공 경로 (31) 를 따라 키홈 (14b) 의 중앙으로 절입하여, 키홈 (14b) 의 바닥부 (키홈 바닥면 (36)) 까지 가공한다. 키홈 (14b) 의 바닥부 (키홈 바닥면 (36)) 에 가공이 도달하면, 그 키홈 바닥면 (36) 을 도 4 의 지면의 좌측 방향으로 가공한다. 그리고, 좌측 방향으로의 가공이 키홈 측면 (35) 에 도달하면, 이번에는 개구부 (키홈 입구 (32)) 를 향하여 가공한다. 다음으로, 제 2 가공 경로 (33) 를 따라 키홈 (14b) 의 중앙으로 절입하여, 키홈 (14b) 의 바닥부 (키홈 바닥면 (36)) 까지 가공한다. 키홈 바닥면 (36) 에 가공이 도달하면, 그 키홈 바닥면 (36) 을 도 4 의 지면의 우측 방향으로 가공한다. 그리고, 우측 방향으로의 가공이 키홈 측면 (37) 에 도달하면, 이번에는 개구부 (키홈 입구 (34)) 를 향하여 가공한다.

이 가공 방법 1 에서는, 키홈 개구부를 가공할 때에 와이어 전극 (2) 은 피가공물 (14) 중에 있어, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (14) 의 좌우의 거리는 변하지 않기 때문에, 한쪽으로 치우친 물의 흐름을 일으키지 않는다. 그 결과, 와이어 전극 (2) 은 지령대로의 경로를 가공할 수 있어, 키홈 (14b) 의 개구부가 좁아지는 것을 억제할 수 있다. 또 절입 부분에서 와이어 전극 (2) 의 가공 경로가 한쪽으로 치우쳐도, 그 부분은 제품으로서 불필요한 부분이므로 완성된 피가공물에 영향을 미치지 않는다.

<가공 방법 2>

가공 방법 2 를 도 5(a) 및 도 5(b) 를 이용하여 설명한다. 이 가공 방법 2 에서는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이 가공 거리가 제일 짧아지는 통상적인 경로 (가공 경로 (38)) 를 따라 가공한다. 그 후, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이 가공 경로 (39, 40) 에 따라 키홈 개구부에 모따기 또는 코너 R 을 가공한다. 그 결과, 좁아진 키홈 개구부는 모따기 또는 코너 R 의 가공에 의해 잘려나간다.

<가공 방법 3>

가공 방법 3 을 도 6(a) 및 도 6(b) 를 이용하여 설명한다. 이 가공 방법 3 에서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이 거리가 제일 짧아지는 통상적인 경로 (러프 가공 (41)) 로 가공한다. 그 후, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 재차 동일한 경로 또는 오프셋 방향으로 시프트된 가공 경로 (마무리 가공 (42)) 를 가공 조건을 바꾸어 가공한다. 통상 2 회째 이후의 가공 (마무리 가공 (42)) 에서는, 1 회째의 가공 (러프 가공 (41)) 과 비교하여 단위 시간당 가공액의 분출량은 적다. 이것은 마무리 가공이 러프 가공에 의해 생긴 가공 홈을 따라서 덧그리듯이 가공하기 때문에, 피가공물 (14) 의 가공량이 적어, 많은 가공액의 분출량을 필요로 하지 않기 때문이다. 그 때문에 마무리 가공에 의해 키홈 개구부를 가공할 때, 지령된 경로에 대하여 원의 중심 방향에 대한 와이어 전극 (2) 의 편향은 억제됨과 함께, 키홈 개구부의 좁아진 부분이 가공된다. 그 결과, 좁아진 키홈 개구부의 치수가 보정된다.

또한, 피가공물의 둥근 구멍에 키홈을 양호한 정밀도로 가공하기 위해서는, 전술한 어느 하나 또는 복수의 방법에 의해 가공을 실시하도록 가공 경로를 작성할 필요가 있는데, 이것에는 작업자 (여기에서는 가공 경로 = 가공 프로그램을 만드는 사람) 의 경험이 필요하게 된다.

도 7 은, 상기의 가공 방법 1, 2, 3 을 실행하는 와이어 방전 가공기를 나타내는 블록도이다.

와이어 방전 가공기는, 와이어 전극 (2) 과 피가공물 (14) 의 극 사이에 전압을 인가하여 전류를 공급하는 방전 장치 (56) 와, 와이어 방전 가공기의 각 축을 구동시키는 서보 모터 (57) 와, 가공액을 가공조와 오수조 및 청수조에서 순환시키기 위한 가공액 펌프 (58) 와, 와이어 방전 가공기의 전체를 제어하는 수치 제어 장치 (50) 를 구비하고 있다. 수치 제어 장치 (50) 는, CPU (51) 와, 디스플레이·키보드 (52) 와, RAM (53) 과, SRAM (54) 과, 스토리지 (55) 를 구비하고 있다. 또한, 디스플레이·키보드 (52) 는, 디스플레이와 키보드로 구성되어 있다.

디스플레이·키보드 (52) 로부터 입력된 키홈의 형상이나 둥근 구멍의 직경이나 둥근 구멍의 위치는, 스토리지 (55) 또는 SRAM (54) 에 기억된다. 가공 프로그램 작성 수단 (가공 프로그램을 작성하기 위한 소프트웨어) 은 스토리지 (55) 에 등록되어 있고, 수치 제어 장치 (50) 의 전원 온 후에 RAM (53) 에 카피되어, CPU (51) 를 이용하여 실행된다. 작성된 가공 프로그램은, 스토리지 (55) 또는 SRAM (54) 에 기억된다.

가공 프로그램 작성 장치는, 와이어 방전 가공기에 탑재된 수치 제어 장치 (50) 에 탑재된다. 와이어 방전 가공기의 수치 제어 장치 (50) 는, 이 가공 프로그램 작성 장치로서 기능하여, 디스플레이·키보드로부터 입력된 데이터를 바탕으로 둥근 구멍의 중심 위치를 구하여 키홈을 가공하는 가공 프로그램을 작성한다.

가공 프로그램 작성 장치로서의 도 7 의 수치 제어 장치 (50) 에, 가공하는 키홈의 형상을 지정하는 수단을 형성한다. 가공 프로그램 작성 장치는, 앞으로 작성하는 가공 프로그램을 키홈 가공용의 가공 프로그램이라고 정의한다. 또한, 가공 프로그램 작성 장치에 둥근 구멍의 직경을 지정하는 수단을 형성한다. 이로써 가공 프로그램 작성 장치는, 키홈의 가공 형상과 둥근 구멍의 직경을 결정한다.

그리고, 가공 프로그램 작성 장치는, 위치 계측 기능을 사용하여 둥근 구멍의 중심 위치를 계측하고, 그 계측한 중심 위치와, 먼저 지정된 키홈의 형상과 둥근 구멍의 직경으로부터 키홈을 가공하는 가공 프로그램을 작성한다. 이 작성해야 하는 가공 프로그램은 키홈 가공용이라고 미리 정의되어 있으므로, 가공 프로그램 작성 장치는, 키홈 가공 전용의 처리를 실시할 수 있어, 키홈 개구부가 좁아지는 것을 억제하는 가공 프로그램을 작성하는 것이 가능해진다.

가공 프로그램 작성 장치는, 키홈 가공 전용의 처리를 실시할 때, 키홈의 측면을 가공할 때에 그들 양 측면 모두 와이어 전극 (2) 이 키홈의 바닥부에서부터 개구부를 향하여 나아가도록 가공 프로그램을 작성함으로써, 키홈 개구부가 좁아지는 것을 억제할 수 있다 (도 4 에 나타내는 가공 방법 1 참조).

또 가공 프로그램 작성 장치는, 키홈 가공 전용의 처리를 실시할 때, 키홈 개구부에 모따기부 또는 코너 R 부를 생성함으로써, 키홈 개구부가 좁아지는 것을 억제할 수 있다 (도 5(a) 및 도 5(b) 의 가공 방법 2 참조).

또한, 가공 프로그램 작성 장치는, 키홈 가공 전용의 처리를 실시할 때, 한 번 가공한 경로와 동일 또는 와이어 전극 (2) 의 오프셋 방향으로 시프트된 경로를 반복하여 생성함으로써, 키홈 개구부가 좁아지는 것을 억제할 수 있다 (도 6(a) 및 도 6(b) 의 가공 방법 3 참조).

또한, 와이어 방전 가공기의 수치 제어 장치 (50) 의 기억 수단에 가공 프로그램 작성 수단 (가공 프로그램을 작성하기 위한 소프트웨어) 을 기억시킴으로써, 그 수치 제어 장치 (50) 를 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치로 할 수 있다. 이것 대신에, 가공 프로그램 작성 수단 (가공 프로그램을 작성하기 위한 소프트웨어) 을 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 장치에 탑재함으로써 그 외부 장치를 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치로 할 수도 있다.

와이어 방전 가공기에 탑재된 수치 제어 장치 (50) 는 작성된 가공 프로그램을 실행하면, CPU (51) 는 그 가공 프로그램을 해석하여, 방전 장치 (56) 나 서보 모터 (57) 나 가공액 펌프 (58) 에 지령을 내린다. 방전 장치 (56) 나 서보 모터 (57) 나 가공액 펌프 (58) 는 지령에 기초하여 동작하고, 가공액을 배출하면서 와이어 방전 가공기는 방전하는 와이어 전극 (2) 을 피가공물에 대하여 이동시켜 피가공물을 가공한다.

도 8 은, 키홈 가공용 프로그램을 작성하는 화면 (60) 의 일례이다.

키홈 가공용 프로그램 작성용의 화면 (60) 에는, 피가공물 화상 (61) 과, 키홈 (14b) 을 가공하기 위한 제원 (諸元) (키홈 폭 (W), 키홈 깊이 (T), 구멍 직경 (D), 각도 (A), C 면 (모따기), 가공 조건 (S)) 을 입력하는 영역과, 프로그램 작성을 지령하는 프로그램 작성 버튼 (62) 과, 화면을 닫는 버튼 (63) 을 포함하고 있다. 작업자가 데이터를 입력하고 프로그램 작성 버튼 (62) 을 누르면 가공 프로그램이 작성되고, 「닫음」버튼 (63) 을 누르면 화면이 닫혀, 키홈 가공용 프로그램의 작성이 중지된다.

도 9 는, 키홈의 가공 방법을 선택하는 다이얼로그 화면의 일례이다.

다이얼로그 화면 (65) 에는, 실행 버튼 (66) 과 캔슬 버튼 (67) 과, 또한 “(1) 키홈 측면을 바닥에서부터 입구를 향하여 가공한다”, “(2) 키홈 입구를 모따기한다”, 및 “(3) 마무리 가공한다”를 선택하는 체크 박스를 구비하고 있다. 상기 (1) 을 선택하여 실행 버튼 (66) 을 누르면 도 4 에 나타내는 가공 방법 1 이 선택되고, 상기 (2) 를 선택하여 실행 버튼 (66) 을 누르면 도 5(a) 및 도 5(b) 에 나타내는 가공 방법 2 가 선택되고, 또, 상기 (3) 을 선택하여 실행 버튼 (66) 을 누르면 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타내는 가공 방법 3 이 선택된다.

작업자는 도 8 의 키홈 가공용 프로그램 작성용의 화면 (60) 에 있어서, 먼저 키홈 형상을 지정하기 위해서 키홈 폭 (W) 과 키홈 깊이 (T) 와 구멍 직경 (D) 과 각도 (A) 를 입력한다. C 면 (모따기) 의 양은 1 ㎜ 로 초기 설정되어 있지만 다른 값으로 변경 가능하다. 마지막으로, 사용하는 가공 조건 (S) 의 번호를 입력하고 프로그램 작성 버튼 (62) 을 누른다. 가공 조건은 피가공물 (14) 의 재질에 따라 방전 전압이나 가공 속도 등을 미리 파라미터의 세트로서 등록되어 있다. 작업자는 피가공물 (14) 의 재질에 따라 가공 조건 (S) 의 번호를 선택한다.

가공 프로그램 작성 장치 (가공 프로그램 작성을 위한 소프트웨어를 메모리에 기억한 수치 제어 장치 (50)) 는 프로그램 작성 버튼 (62) 이 눌려진 것을 검출하고, 화면에서 입력된 각 데이터의 값을 취득하여 도 1a, 도 1b 에 나타내는 가공 프로그램을 작성한다.

또한, 작성한 도 1a 및 도 1b 의 가공 프로그램의 (4) 의 키홈을 가공할 때의 경로를 지령하는 부분에 대해서는, 키홈 가공의 문제점을 회피하기 위해서, 가공 프로그램 작성 장치는, 다이얼로그 화면 (65) 을 표시하여 작업자에게, 키홈 개구부가 좁아지는 것을 억제하는 수단을 선택하도록 재촉해도 된다 (도 9 참조).

작업자는 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서, 실행하고자 하는 항목을 체크하고 실행 버튼 (66) 을 누른다. 다이얼로그 화면 (65) 을 닫고 원래의 화면으로 되돌아가는 경우에는 캔슬 버튼 (67) 을 누른다. 한편, 실행 버튼 (66) 이 눌러지면 가공 프로그램 작성 장치는 가공 프로그램을 작성하는데, 이 때 도 9 에 나타내는 바와 같이 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (1) 이 체크되어 있으면, 도 4 에 나타내는 바와 같이 키홈 측면을 키홈의 바닥부에서부터 개구부를 향하여 가공하도록 프로그램이 작성된다.

도 10 은, 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (1) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램의 예이다.

도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (1) 이 체크되어 있지 않으면, 도 6(a) 에 나타내는 러프 가공용으로 가공하는 프로그램을 작성한다.

도 11 은, 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (1) ∼ (3) 모두가 체크되어 있지 않은 경우의 프로그램 예이다.

도 9 의 항목 (2) 가 체크되어 있으면, 도 5(a) 및 도 5(b) 와 같이 키홈 개구부를 모따기하도록 가공 프로그램을 작성한다. 도 5(a) 및 도 5(b) 에 있어서의 모따기부는 코너 R 이어도 된다. 모따기나 코너 R 의 치수는, 키홈 폭이나 키홈 깊이와 동일하게 화면으로부터 데이터 입력하면 된다.

도 12 는, 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (2) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램 예이다.

도 13 은, 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (3) 만이 체크되어 있는 경우의 프로그램 예이다. 항목 (3) 이 체크되어 있으면, 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이 러프 가공 후에 재차 동일한 경로 또는 와이어 전극의 오프셋 방향으로 시프트된 경로를, 가공 조건을 변경하여 가공하는 마무리 가공을 실시하도록 프로그램을 작성한다.

또한, 도 9 의 다이얼로그 화면 (65) 에서 항목 (1) ∼ (3) 은 복수 선택하는 것이 가능하다.

도 14 는, 본 발명에 의한 가공 프로그램 작성 장치에 의한 가공 프로그램의 작성 순서를 나타내는 플로우차트이다. 또한, 도 7 의 가공 프로그램 작성 장치로서의 수치 제어 장치 (50) 에서는 키보드로부터 디스플레이에 입력하는 것에 의해 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 직경을 지정하였지만, 와이어 방전 가공기의 위치 계측 기능을 사용하여 둥근 구멍의 직경을 측정하고 그 측정한 값을 지정하도록 해도 된다. 이하, 이 플로우차트에 대해 각 스텝에 따라 설명한다.

[스텝 sa01] 키홈 형상을 입력한다. 즉, 작업자가 입력한 키홈 형상의 데이터를 취득한다.

[스텝 sa02] 키홈 위치를 입력한다. 즉, 작업자가 입력한 키홈 위치의 데이터를 취득한다.

[스텝 sa03] 가공 조건 번호를 입력한다. 즉, 작업자가 입력한 가공 조건 번호를 취득한다.

[스텝 sa04] 프로그램 작성 버튼이 눌러졌는지의 여부를 판단하여, 눌려진 경우 (예 (YES)) 에는 스텝 sa06 으로 이행하고, 눌러지지 않은 경우 (아니오(NO)) 에는 스텝 sa05 로 이행한다.

[스텝 sa05] 「닫음」버튼이 눌러졌는지의 여부를 판단하여, 눌려진 경우 (예) 에는 처리를 종료하고, 눌러지지 않은 경우 (아니오) 에는 스텝 sa04 로 되돌아가 처리를 계속한다.

[스텝 sa06] 가공 방법 선택 다이얼로그 (다이얼로그 화면 (65)) 를 표시한다.

[스텝 sa07] 다이얼로그 화면 (65) 의 항목을 선택한다. 즉, 선택된 항목의 데이터를 취득한다.

[스텝 sa08] 실행 버튼 (66) 이 눌러졌는지의 여부를 판단하여, 눌려진 경우 (예) 에는 스텝 sa10 으로 이행하고, 눌러지지 않은 경우 (아니오) 에는 스텝 sa09 로 이행한다.

[스텝 sa09] 캔슬 버튼 (67) 이 눌러졌는지의 여부를 판단하여, 눌려진 경우 (예) 에는 스텝 sa04 로 이행하여 이 처리를 계속하고, 눌러지지 않은 경우 (아니오) 에는 스텝 sa08 로 이행하여 이 처리를 계속한다.

[스텝 sa10] 가공 프로그램의 작성을 개시한다.

[스텝 sa11] 항목 (1) 이 체크되어 있는지 여부를 판단하여, 체크되어 있으면 스텝 sa12 로 이행하고, 체크되어 있지 않으면 스텝 sa13 으로 이행한다.

[스텝 sa12] 키홈의 바닥부에서부터 개구부를 향하여 가공하는 프로그램을 작성한다.

[스텝 sa13] 키홈의 개구부에서부터 바닥부를 향하여 가공하는 프로그램을 작성한다.

[스텝 sa14] 항목 (2) 가 체크되어 있는지 여부를 판단하여, 체크되어 있으면 스텝 sa15 로 이행하고, 체크되어 있지 않으면 스텝 sa16 으로 이행한다.

[스텝 sa15] 키홈 입구를 모따기하는 프로그램을 작성한다.

[스텝 sa16] 항목 (3) 이 체크되어 있는지 여부를 판단하여, 체크되어 있으면 스텝 sa17 로 이행하고, 체크되어 있지 않으면 스텝 sa18 로 이행한다.

[스텝 sa17] 마무리 가공 프로그램을 작성한다.

[스텝 sa18] 가공 프로그램의 작성을 종료하고, 이 처리를 종료한다.

Claims (6)

1. 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치로서,
   가공하는 키홈의 형상을 정의하는 키홈 정의부와,
   둥근 구멍의 직경을 지정하는 구멍 직경 지정부와,
   와이어 전극을 피가공물에 접촉시킴으로써 둥근 구멍의 중심 위치를 계측하고, 상기 계측한 둥근 구멍의 중심 위치와, 상기 키홈 정의부에서 정의한 키홈의 형상 및 상기 구멍 직경 지정부에서 지정한 둥근 구멍의 직경에 기초하여, 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 가공 프로그램 작성부를 구비하는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.
2. 피가공물에 형성된 둥근 구멍의 측면에 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치로서,
   가공하는 키홈의 형상을 정의하는 키홈 정의부와,
   와이어 전극을 피가공물에 접촉시킴으로써 둥근 구멍의 중심 위치 및 둥근 구멍의 직경을 계측하고, 상기 계측한 둥근 구멍의 중심 위치 및 둥근 구멍의 직경과, 상기 키홈 정의부에서 정의한 키홈의 형상에 기초하여 키홈을 가공하기 위한 가공 프로그램을 작성하는 가공 프로그램 작성부를 구비하는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 개구부가 좁아지는 것을 억제하는 가공 경로가 되도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 측면을 가공하는 가공 경로를 양 측면 모두 와이어 전극이 키홈의 바닥부에서부터 개구부를 향하여 나아가도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 개구부에 모따기 또는 코너 R 부를 생성하도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 가공 프로그램 작성부는, 키홈의 측면을 가공하는 가공 경로를 와이어 전극이 키홈의 개구부에서부터 바닥부를 향하여 나아가는 방향으로 하고, 한번 가공한 경로와 동일한 경로 또는 와이어 전극의 오프셋 방향으로 시프트된 경로를 반복하도록 가공 프로그램을 작성하도록 구성되어 있는, 와이어 방전 가공기용의 가공 프로그램 작성 장치.

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