(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状を予測する形彫り放電加工の工具電極形状予測方法であって、
前記実工作対象の目的形状を擬似工具電極の初期形状とするとともに、前記実工具電極の最終形状を擬似工作対象の初期形状とし、
（Ａ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被工作面との間で擬似放電させる箇所を決定する処理、
（Ｂ）
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt
ただし、
Ｔw：前記擬似工作対象の擬似除去深さ
Ｔt：前記擬似工具電極の擬似消耗深さ
ｔt：前記実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さ
ｔw：前記実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さ
α：前記擬似工作対象の被工作面の単位面積に対する前記擬似工具電極の工作面の面積（面積比）
となるように、前記擬似工具電極と前記擬似工作対象との間に擬似放電する処理、
（Ｃ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被加工面との間のギャップ長が所定の値を保持するように、前記擬似工作対象の前記被工作面以外の部分とを所定距離だけ引き上げるとともに、前記擬似工具電極のうち前記実工作対象の原形状に対応しない部分を消去する処理、
を前記擬似工具電極の表面が前記実工作対象の原形状の表面に一致するまで実行し、
このときの前記擬似工作対象の形状が前記実工具電極の初期形状であると予測する、
ことを特徴とする形彫り放電加工の工具電極形状予測方法。
【請求項２】
実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状を予測する形彫り放電加工の工具電極形状予測用シミュレータであって、
前記実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さと、前記実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さを格納したデータベースと、
前記実工作対象の目的形状を擬似工具電極の初期形状とするとともに、前記実工具電極の最終形状を擬似工作対象の初期形状とし、
（Ａ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被工作面との間で擬似放電させる箇所を決定する処理、
（Ｂ）
前記データベースに格納した前記実消耗深さｔtと前記実除去深さｔwとを参照して、
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt
ただし、
Ｔw：前記擬似工作対象の擬似除去深さ
Ｔt：前記擬似工具電極の擬似消耗深さ
ｔt：実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さ
ｔw：実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さ
α：前記擬似工作対象の被工作面の単位面積に対する前記擬似工具電極の工作面の面（面積比）
となるように、前記擬似工具電極と前記擬似工作対象との間に擬似放電する処理、
（Ｃ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被加工面との間のギャップ長が所定の値を保持するように、前記擬似工作対象の前記被工作面以外の部分とを所定距離だけ引き上げるとともに、前記擬似工具電極のうち前記実工作対象の原形状に対応しない部分を消去する処理、
を前記擬似工具電極の表面が前記実工作対象の原形状の表面に一致するまで実行するプログラムと、
を備えたことを特徴とする形彫り放電加工の工具電極形状予測用シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形彫り放電加工において実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状の予測を行う工具電極形状予測技術に関し、特に曲面部分において工具電極と工作対象の面積比が１ではなくなる場合の効果を理論に組み込み、曲面部分についても前記予測を高精度で行うことができる放電加工の工具電極形状予測方法および工具電極形状予測用シミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、形彫り放電加工において実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状の予測を行う工具電極形状の予測技術が知られている。
【０００３】
この技術は、特許文献１（本願発明者が発明者である特許）に示されるように、実工作対象の目的形状と原形状とから、実工具電極の初期形状を予測するものであり、「形彫り放電加工の逆方向シミュレーション」とも称される。
逆方向シミュレーションでは、具体的には、実際の工作（あるいは、「順方向シミュレーション」）において得られた放電１回当たりの実工具電極の消耗体積と実工作対象の除去体積とに関する情報を入れ替えている。
【０００４】
図１２（Ａ），（Ｂ）に順方向シミュレーションと逆方向シミュレーションとの関係を示す。
図１２（Ａ）の順方向シミュレーションでは、実工具電極９１１と実工作対象９１２とを突き合わせて放電加工をしている。
図１２（Ｂ）の逆方向シミュレーションでは、実工作対象の目的形状を擬似工具電極９２２および擬似工作対象９２１の初期形状として、擬似放電加工を行い、擬似工作対象９２１の最終形状を実工具電極９１１の初期形状であると予測する。なお、図１２（Ｂ）では、説明の便宜上、たまたま擬似工作対象９２１の最終形状の先端が平面となり、図１２（Ａ）の実工具電極９１１の初期形状と等しくなった場合を示してある。
また、図示はしないが、図１２（Ｂ）の逆方向シミュレーションでは、擬似工作対象９２１の被工作面と擬似工具電極９２２の工作面とをポリゴンメッシュなどにより構成してある。
【０００５】
図１３（Ａ−１）は、放電箇所が平坦である場合の実工具電極９１１の消耗体積Ｖtと、実工作対象９１２の除去体積Ｖwを示す図であり、図１３（Ａ−２）は、放電箇所が曲面（放電箇所における実工具電極９１１と実工作対象９１２との面積比は、「１／ｋ」）である場合の実工具電極９１１の消耗体積Ｖtと、実工作対象９１２の除去体積Ｖwを示す図である。
ここでは、放電箇所が平坦である場合（図１３（Ａ−１）参照）も、放電箇所が曲面である場合（図１３（Ａ−２）参照）も、面積比（１／ｋ）に関係なく実工具電極の消耗体積Ｖtと実工作対象の除去体積Ｖwは同じなので、消耗深さはａで，除去深さはｂ／ｋである。
【０００６】
従来の逆方向シミュレーションにおいては、放電箇所が平坦である場合には図１３（Ｂ−１）に示すように、放電箇所が曲面（擬似放電箇所における擬似工具電極９２２と擬似工作対象９２１との面積比は、「１／ｋ」）である場合には図１３（Ｂ−２）に示すように、擬似工具電極９２２の消耗体積Ｖt′は実工具電極９１１の消耗体積Ｖtとされ、擬似工作対象９２１の除去体積Ｖw′は実工作対象９１２の除去体積Ｖwとされる。
したがって、擬似放電箇所が曲面である場合（図１３（Ｂ−２）参照）は、面積比（１／ｋ）の影響を受けて、除去深さはｂ、消耗深さはａ／ｋとなる。
【０００７】
このように、本来あるべき逆方向シミュレーションでは消耗深さと除去深さが図１３（Ａ−２）に対して逆転されなければならないはずなのに、従来の、実工具電極９１１の消耗体積Ｖtと実工作対象９１２の除去体積Ｖwとに関する情報を入れ替える操作（図１３（Ｂ−２）参照）では逆転されない。したがって、面積比が１に近い場合以外は正確なシミュレーションが困難であった。
【０００８】
すなわち、上記した従来の逆方向シミュレーションでは、ギャップ長の存在を考慮していないために、言い換えると、放電箇所における擬似工作対象９２１と擬似工具電極９２２との面積比（実工具電極９１１と実工作対象９１２との面積比）を実質上考慮していないために、上記の理論は面積比が１の場合（すなわち放電箇所における擬似工作対象９２１と擬似工具電極９２２が平坦な場合）にしか適用できない。
【０００９】
ところで、擬似工作対象９２１の被工作面と擬似工具電極９２２の工作面とをポリゴンメッシュにより構成した場合、角だれによってメッシュが狭まっていき、格子点間隔が狭くなり過ぎたり、交差してしまったりして、計算が不安定になりやすくなる。
この不都合を解消するべく本発明者等は、図１４に示すように、前述した擬似工作対象９２１の被工作面と擬似工具電極９２２の工作面をボクセル（ボックス・セル）ＢＣ１，ＢＣ２により構成するとともに、ＢＣ１，ＢＣ２との間にギャップに対応するボクセルＢＣ３を形成する技術も提案している。ボクセルを導入したこの技術では、角部の計算を安定に行うことが可能となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３６６５２０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、この技術によって角部の計算を安定に行うことが可能とはなったが、依然として、擬似工作対象９２１の初期形状が複雑であるような場合（たとえば尖っている場合）や曲率が大きい場合には、実工具電極の初期形状を正しく予測できないという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、ギャップ長の存在を考慮すること、すなわち曲面部分では擬似工具電極と擬似工作対象の面積比が１ではなくなる場合の効果を理論に組み込むことで、擬似工具電極の初期形状が複雑であっても、工具電極の初期形状の予測を高精度で行うことができる放電加工の工具電極形状予測方法および工具電極形状予測用シミュレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の工具電極形状予測方法は（１）を要旨とする。
（１）
実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状を予測する形彫り放電加工の工具電極形状予測方法であって、
前記実工作対象の目的形状を擬似工具電極の初期形状とするとともに、前記実工具電極の最終形状（前記擬似工具電極の初期形状の工作面の一部または全部と所定ギャップ隔てた形状）を擬似工作対象の初期形状とし、
（Ａ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被工作面との間で擬似放電させる箇所を決定する処理、
（Ｂ）
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt
ただし、
Ｔw：前記擬似工作対象の擬似除去深さ
Ｔt：前記擬似工具電極の擬似消耗深さ
ｔt：前記実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さ
ｔw：前記実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さ
α：前記擬似工作対象の被工作面の単位面積に対する前記擬似工具電極の工作面の面積（面積比）
となるように、前記擬似工具電極と前記擬似工作対象との間に擬似放電する処理、
（Ｃ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被加工面との間のギャップ長が所定の値を保持するように、前記擬似工作対象の前記被工作面以外の部分とを所定距離だけ引き上げるとともに、前記擬似工具電極のうち前記実工作対象の原形状に対応しない部分を消去する処理、
を前記擬似工具電極の表面が前記実工作対象の原形状の表面に一致するまで実行し、
このときの前記擬似工作対象の形状が前記実工具電極の初期形状であると予測する、
ことを特徴とする形彫り放電加工の工具電極形状予測方法。
【００１４】
本発明の工具電極形状予測用シミュレータは（２）を要旨とする。
（２）
実工作対象の目的形状と原形状とから実工具電極の初期形状を予測する形彫り放電加工の工具電極形状予測用シミュレータであって、
前記実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さと、前記実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さを格納したデータベースと、
前記実工作対象の目的形状を擬似工具電極の初期形状とするとともに、前記実工具電極の最終形状（前記擬似工具電極の初期形状の工作面の一部または全部と所定ギャップ隔てた形状）を擬似工作対象の初期形状とし、
（Ａ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被工作面との間で擬似放電させる箇所を決定する処理、
（Ｂ）
前記データベースに格納した前記実消耗深さｔtと前記実除去深さｔwとを参照して、
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt
ただし、
Ｔw：前記擬似工作対象の擬似除去深さ
Ｔt：前記擬似工具電極の擬似消耗深さ
ｔt：実工具電極の平坦部での一放電あたりの実消耗深さ
ｔw：実工作対象の平坦部での一放電あたりの実除去深さ
α：前記擬似工作対象の被工作面の単位面積に対する前記擬似工具電極の工作面の面（面積比）
となるように、前記擬似工具電極と前記擬似工作対象との間に擬似放電する処理、
（Ｃ）
前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被加工面との間のギャップ長が所定の値を保持するように、前記擬似工作対象の前記被工作面以外の部分とを所定距離だけ引き上げるとともに、前記擬似工具電極のうち前記実工作対象の原形状に対応しない部分を消去する処理、
を前記擬似工具電極の表面が前記実工作対象の原形状の表面に一致するまで実行するプログラムと、
を備えたことを特徴とする形彫り放電加工の工具電極形状予測用シミュレータ。
【００１５】
本発明では、擬似工具電極と擬似工作対象との間に所定ギャップを設けて擬似放電を行う。擬似工作対象の初期形状の被工作面は、一部または全部が擬似工具電極の工作面と所定ギャップを隔てた形状である。
【００１６】
また、（Ｃ）の処理は、具体的には、前記擬似工作対象の除去や前記擬似工具電極の消耗によって、前記擬似工具電極の工作面と前記擬似工作対象の被加工面との間のギャップが拡がり、放電が生じにくくなった場合に行うことができる。引き上げ距離は、前記擬似工具電極と、前記擬似工作対象の前記被工作面以外の部分とが衝突しないような距離である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ギャップ長の存在、すなわち曲面部分では擬似工具電極と擬似工作対象の面積比が１ではなくなる場合の効果を理論に組み込んだので、擬似工具電極の初期形状が複雑であっても実工具電極の初期形状の予測を高精度で行うことができる。
本発明によれば、実工具電極が実工作対象に対して、三次元の動きをするような場合（たとえば、３軸の動きをするような場合）であっても、実工具電極の初期形状の予測を高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の工具電極形状予測用シミュレータの実施形態を示すブロック図である。
【図２】工具電極形状予測用シミュレータの動作を示すフロー図である。
【図３】（Ａ）は実工作対象の原形状を示す図、（Ｂ）は実工作対象の目的形状を示す図、（Ｃ）は実工具電極を示す図である。
【図４】擬似工具電極の初期形状、擬似工作対象の初期形状を示す図である。
【図５】擬似工作対象の擬似除去深さと、擬似工具電極の擬似消耗深さとの関係を示す図である。
【図６】擬似放電により生じた擬似工具電極の消耗屑と、擬似工作対象の除去屑を、屑分布関数に基づきギャップ内に分散させる様子を示す図である。
【図７】（Ａ）は擬似工具電極と擬似工作対象の被工作面以外の部分とを所定距離だけ引き上げる直前の様子を示す図、（Ｂ）は引き上げた直後の図、（Ｃ）は擬似工具電極のうち実工作対象の原形状に対応しない部分を消去する様子を示す図である。
【図８】（Ａ）から（Ｆ）は、実工具電極の初期形状を予測する例を示す図である。
【図９】擬似工具電極と擬似工作対象とをボクセルにより構成した例を示す図であり、（Ａ）は擬似放電される前の状態を、（Ｂ）は擬似放電された直後の状態を示す図である。
【図１０】擬似工具電極と擬似工作対象を表面の１段のボクセルにより構成した例を示す図である。
【図１１】（Ａ），（Ｂ）は擬似工具電極と擬似工作対象との相対的な移動方向が変化する場合を示す説明図である。
【図１２】（Ａ）は順方向シミュレーションによる実工具電極の消耗および実工作対象の除去を示す図、（Ｂ）は従来の逆方向シミュレーションによる擬似工作対象の除去および擬似工具電極の消耗を示す図である。
【図１３】（Ａ−１）は放電箇所が平坦である場合の実工具電極の消耗体積と実工作対象の除去体積を示す図、（Ａ−２）は放電箇所が曲面である場合の実工具電極の消耗体積と実工作対象の除去体積を示す図、（Ｂ−１）は放電箇所が平坦である場合の擬似工具電極の消耗体積と擬似工作対象の除去体積を示す図、（Ｂ−２）は放電箇所が曲面である場合の擬似工具電極の消耗体積と擬似工作対象の除去体積を示す図である。
【図１４】擬似工作対象の被工作面と擬似工具電極の工作面をボクセルにより構成する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明の工具電極形状予測用シミュレータの実施形態を示すブロック図である。本発明の工具電極形状予測方法は図１の工具電極形状予測用シミュレータ１により実施できる。
【００２０】
図１において、工具電極形状予測用シミュレータ１（コンピュータシステムにより構成されている）は、処理装置１１と、データベース１２と、記憶装置１３と、入出力装置１４とを有している。
【００２１】
処理装置１１は、ＣＰＵ１１１，ＲＯＭ１１２，ＲＡＭ１１３を備えており、シミュレーションプログラムの実行等の処理を行う。
データベース１２には、シミュレート情報等が格納されている。シミュレート情報には、実工作対象５２（図３（Ａ），（Ｂ）参照）の平坦部での一放電あたりの実除去深さｔwの情報や、実工具電極５１（図３（Ｃ）参照）の平坦部での一放電あたりの実消耗深さｔtの情報が、それぞれ材料に対応して格納されている。
【００２２】
記憶装置１３には、シミュレートプログラムが格納されている。シミュレートプログラムは、次に述べる（Ａ）放電箇所決定プログラム、（Ｂ）擬似放電プログラム、（Ｃ）擬似工具電極不要部消去プログラムを含む。
【００２３】
（Ａ）放電箇所決定プログラム（ＰＲＧＲＭ１）：
ＰＲＧＲＭ１の処理では、擬似工具電極２２（図５参照）の工作面と擬似工作対象２１（図５参照）の被工作面との間で擬似放電させる箇所（図５の符号Ｐ参照）を、擬似工具電極２２の工作面と擬似工作対象２１の被工作面との間隔情報、擬似工具電極２２の工作面と擬似工作対象２１の被工作面との間の工作屑の分布に基づいて決定する。
【００２４】
（Ｂ）擬似放電プログラム（ＰＲＧＲＭ２）：
以下の式に基づく擬似放電を行う。
Ｔw＝ｔw／α      ・・・（１−１）
Ｔt＝ｔt      ・・・（１−２）
ここで、
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt      ・・・（１−３）
ただし、
Ｔw：前記擬似工作対象の擬似除去深さ
Ｔt：前記擬似工具電極の擬似消耗深さ
ｔt：実工具電極５１の平坦部での一放電あたりの実消耗深さ
ｔw：実工作対象５２の平坦部での一放電あたりの実除去深さ
α：擬似工作対象２１の被工作面の単位面積に対する擬似工具電極２２の工作面の面積比
である。
【００２５】
ＰＲＧＲＭ２の処理では、
Ｔw＝ｔw      ・・・（２−１）
Ｔt＝α×ｔt      ・・・（２−２）
とすることもでき、さらに、
Ｔw＝ｔw／α1      ・・・（３−１）
Ｔt＝α2×ｔt      ・・・（３−２）
（ただし、α＝α1×α2）
とすることもできる。
これらの場合にも、
Ｔw／Ｔt＝（１／α）×ｔw／ｔt      ・・・（１−３）
は成立する。
【００２６】
（Ｃ）擬似工具電極不要部消去プログラム（ＰＲＧＲＭ３）：
ＰＲＧＲＭ３の処理では、擬似工具電極２２と、擬似工作対象２１の被工作面（擬似工具電極２２の工作面２１に対向している部分）以外の部分（擬似工具電極２２の工作面に対向していない部分（図７（Ａ）参照）とを、所定距離だけ引き上げる（図７（Ｂ）参照）。
この所定距離は、たとえば、擬似工具電極２２の工作面と擬似工作対象２１の被工作面とのギャップＧの大きさ（ギャップ長）が一定となるような距離である。これとともに、擬似工具電極２２のうち実工作対象５２の原形状に対応しない部分Ｄを消去する（図７（Ｃ）参照）。
【００２７】
入出力装置１４は、入力装置１４１と出力装置１４２とからなり、入力装置１４１からは、シミュレーションの開始等の指示等が入力され、出力装置１４２はシミュレーション結果を表示することができる。
【００２８】
図２は、工具電極形状予測用シミュレータ１の動作（すなわち、本発明の工具電極形状予測方法でもある）を示すフロー図である。
まず、処理装置１１は、図３（Ａ）に例示する実工作対象５２の原形状を表わす情報ＯＲと、図３（Ｂ）に例示する実工作対象５２の目的形状を表わす情報ＴＲを取得する（Ｓ１１０）。
【００２９】
そして、図４に示すように、実工作対象５２の目的形状ＴＲ（図３（Ｂ））を擬似工具電極２２の初期形状、擬似工具電極２２の工作面と所定ギャップＧを隔てた被工作面を有する形状を擬似工作対象２１の初期形状として、「ＰＲＧＲＭ１」を実行して擬似放電箇所を決定する（Ｓ１２０）。
【００３０】
次に、擬似工具電極２２と擬似工作対象２１との間で擬似放電を行う（Ｓ１３０）。Ｓ１３０の擬似放電処理においては、「ＰＲＧＲＭ２」を実行する。
まず、擬似放電点におけるα、すなわち、擬似工作対象２１の被工作面の単位面積に対する擬似工具電極２２の工作面の面積を求め、この面積比を計算する（Ｓ１３１）。
【００３１】
面積比αは、工作箇所で異なるし、しかもシミュレーションの進行とともに変化する。
面積比αの計算は、擬似工作対象２１と擬似工具電極２２の形状情報（グラフィック情報）から求めることもできるが、この場合には、通常、擬似工作対象２１や擬似工具電極２２の曲率計算や法線計算が必要になり、計算量が膨大となりシミュレーションの速度が遅くなる。
【００３２】
このような不都合を解消するために、ギャップＧの大きさ（ギャップ長）が一定であれば、面積比αが大きい箇所ほど放電が生じる確率が高くなるといった性質を利用することで、簡便に面積比αを求めることができる。すなわち、各箇所での放電頻度は短時間で求めることができるので、擬似工具電極２２の工作面上の単位面積あたりの放電頻度と、擬似工作対象２１の被加工面上の単位面積あたりの放電頻度とを求め、これらの比を取るだけで、面積比αを高速に計算することができる。なお、このときには、擬似工具電極２２から生じた消耗屑や擬似工作対象２１から生じた除去屑の存在は無視する。
【００３３】
次いで、以下の式に基づく擬似放電を行い（Ｓ１３２）、擬似工作対象２１の擬似除去深さＴw、擬似工具電極２２の擬似消耗深さＴtを下式により求める。
Ｔw＝ｔw／α      ・・・（１−１）
Ｔt＝ｔt      ・・・（１−２）
なお、前述したようにｔtは実工具電極５１の被工作面が平坦なときの実工具電極５１の一放電あたりの実消耗深さ、ｔwは実工作対象５２の工作面が平坦なときの一放電あたりの実除去深さである。
【００３４】
図５に、擬似工作対象２１の擬似除去深さＴw（ｔw／α）と、擬似工具電極２２の擬似消耗深さＴt（＝ｔt）との関係を示す。
【００３５】
この後、図６に示すように擬似放電により生じた擬似工具電極２２の消耗屑と、擬似工作対象２１の除去屑を、屑分布関数に基づき、擬似工具電極２２と擬似工作対象２１との間のギャップＧ内に分散させる（Ｓ１３３）。
【００３６】
次に、「ＰＲＧＲＭ３」を実行し、擬似工具電極２２と、擬似工作対象２１の被工作面以外の部分（図７（Ａ）の符号２１′参照）を、所定距離だけ引き上げる（図７（Ｂ）参照）、これとともに、擬似工具電極２２のうち実工作対象５２の原形状に対応しない部分Ｄを消去する（図７（Ｃ）参照）（Ｓ１４０）。
なお、図７（Ａ）から（Ｃ）は、説明をわかりやすくするための図であり、図面上は擬似工作対象２１の周囲（実際には擬似工作対象２２のうち被工作面とならないとならない部分２１′）と、その内側部分との間に段差が生じている。実際のシミュレーションでは、このような段差が生じることはない。
【００３７】
ＰＲＧＲＭ２の処理とＰＲＧＲＭ３の処理との間に、次の、ＰＲＧＲＭ２′を挿入することができる。ＰＲＧＲＭ２′では、擬似工具電極２２の工作面と擬似工作対象２１の被加工面との間のギャップＧの大きさ（ギャップ長）がある値まで拡がったか（あるいは、放電が生じにくくなったか）を判断し、ギャップの大きさ（ギャップ長）が所定距離に達したとき（あるいは、放電が生じにくくなったとき）は処理をＰＲＧＲＭ３に渡し、ギャップの大きさが所定距離に達していないとき（あるいは、放電が生じにくくはなっていないとき）は、処理をＰＲＧＲＭ２に戻す。
【００３８】
そして、擬似工具電極２２の表面が実工作対象の原形状ＯＲの表面形状Ｓに一致するかを判断し（Ｓ１５０）、一致するときは実行したときの擬似工作対象２１の最終形状を実工具電極５１の初期形状として表示出力し（Ｓ１６０）、この後処理を終了する。また、Ｓ１５０の判断において、擬似工具電極２２の表面が実工作対象の原形状の表面に一致しないときは処理をＳ１２０に戻し、上述した処理をくり返す。
【００３９】
図８（Ａ）から（Ｆ）に、上記のステップを繰り返すことで実工具電極５１の初期形状を予測する例を示す。図８（Ａ）は擬似工作対象２１の初期形状と、擬似工具電極２２の初期形状を表しており、放電加工が進むにつれて、擬似工具電極２２が消耗するとともに、擬似工作対象２１の上面が実工作対象の原形状の表面（この例では平面Ｓ）に近づく（（Ｂ）から（Ｅ））。そして、擬似工作対象２１の上面が実工作対象５２の原形状の表面（Ｓ）に一致したときに処理が終了し、このときの擬似工具電極２２の形状（最終形状）が予測された実工具電極５１の初期形状である。
【００４０】
なお、本発明では、擬似工具電極２２を水平方向に移動させることもできる。この場合には、前述した引き上げ（ＰＲＧＲＭ３）の方向も水平方向となる。
【００４１】
本発明は、擬似工具電極２２と擬似工作対象２１の表面をメッシュにより形成することで実施することもできるし、擬似工具電極２２と擬似工作対象２１の表面、さらには内部をボクセルにより構成することで実施することもできる。
【００４２】
図９に擬似工作対象２１と擬似工具電極２２とをボクセルにより構成した例を示す。図９では、擬似放電により、擬似工作対象２１を構成するボクセルＢＣ１のうち深さＴw部分が除去され、擬似工具電極２２を構成するボクセルＢＣ２のうち深さＴt部分が除去され、これによりギャップＧ（ギャップの大きさ（ギャップ長）をＴGで示す）を構成するボクセルＢＣ３の個数が増大した様子が示されている。
【００４３】
なお、１回の擬似放電に際して、図９に示したようにボクセルの大きさを小さくして、多数のボクセルＢＣ１，ＢＣ２が消耗，除去されるようにしてもよい。
また、図１０に示すようにボクセルの大きさを大きくして、少数のボクセルＢＣ１，ＢＣ２を消耗または除去するようにしてもよい。この場合、ボクセルＢＣ１，ＢＣ２は、表面に１段（深さ方向に１段）だけ設けることができる。
また、ボクセルＢＣ１，ＢＣ２は、擬似放電により値が蓄積されるようにしておき、その値が所定値に達したときに、ボクセルＢＣ１，ＢＣ２を消去または除去するようにしてもよい。
【００４４】
さらに、図９，図１０では、ボクセルＢＣ１，ＢＣ２を広がりを持たせて消去または除去したが、深さが深くなる向きに（広がりをあまり持たせないように）、消去または除去することもできる。
【００４５】
実放電加工に際しては、擬似放電の開始から終了に至るまでの擬似工作対象２１と擬似工具電極２２との相対移動経路を記憶しておく。そして、初期形状を予測した実工具電極５１を用いて、上記の相対移動経路の逆向きの相対移動経路で放電加工を行う。
【００４６】
実工具電極５１が実工作対象５２に対して、三次元の動きをするような場合（たとえば、３軸の動きをするような場合）であっても、実工具電極５１の初期形状の予測を高精度で行うことができる。
【００４７】
たとえば、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、擬似工具電極２２と擬似工作対象２１との相対的な移動方向が変化してもよく、実放電加工に際しては実工具電極５１と実工作対象５２の動きは、時間的に擬似工作対象２１と擬似工具電極２２の動きを逆行することになる。
【００４８】
擬似工具電極２２と擬似工作対象２１との相対的な移動方向が変化する場合のＰＲＧＲＭ３の処理では、擬似工具電極２２と、擬似工作対象２１の被工作面以外の部分の引き上げ方向も変化する。もちろん、この場合にも擬似工具電極２２のうち実工作対象５２の原形状に対応しない部分を消去する。
【符号の説明】
【００４９】
１  工具電極形状予測用シミュレータ
１１  処理装置
１２  データベース
１３  記憶装置
１４  入出力装置
２１  擬似工作対象
２２  擬似工具電極
５１  実工具電極
５２  実工作対象
１１１  ＣＰＵ
１１２  ＲＯＭ
１１３  ＲＡＭ
１４１  入力装置
１４２  出力装置
ＢＣ１  擬似工作対象を構成するボクセル
ＢＣ２  擬似工具電極を構成するボクセル
ＢＣ  ギャップを構成するボクセル
Ｇ  ギャップ
Ｔt  擬似工具電極の消耗深さ
Ｔw  擬似工作対象の除去深さ
ｔt  実工具電極の平坦部での消耗深さ
ｔw  実工作対象の平坦部での除去深さ
ＯＲ  実工作対象の原形状を表わす情報
ＴＲ  実工作対象の目的形状を表わす情報
【図１】
0005412653.tif 000002
【図２】
0005412653.tif 000003
【図３】
0005412653.tif 000004
【図４】
0005412653.tif 000005
【図５】
0005412653.tif 000006
【図６】
0005412653.tif 000007
【図７】
0005412653.tif 000008
【図８】
0005412653.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005412653.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005412653.tif 000013
【図１３】
0005412653.tif 000014
【図１４】
0005412653.tif 000015