(57)【要約】  二次元方向において先端部を備える凹形状及び凸形状の少なくとも一方を含む形状のワークに対して、検索開始位置を決定する工程と、中心位置と、互いに間隔が設けられた第１位置及び第２位置と、を設定する工程と、中心位置と、第１位置と、第２位置と、のそれぞれについての測定点を含む測定点群を取得する工程と、第２の方向における各測定点の位置に基づいて、測定点群のうち先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点の第１の方向における位置を選択位置として選択する工程と、を含み、検索開始位置が決定されてから最初に測定点群を取得する場合は、検索開始位置が中心位置として設定され、選択位置が選択された以降に測定点群を取得する場合は、選択位置が中心位置として設定され、選択位置が選択されるごとに間隔が狭められることにより、測定点群に含まれる測定点を収斂させる。
2010125646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向と、前記第１の方向に略垂直な第２の方向と、を含む二次元方向におけるワークの形状を測定する方法であって、
前記二次元方向において先端部を備える凹形状及び凸形状の少なくとも一方を含む形状の前記ワークに対して、
前記第１の方向において、測定子による前記先端部の検索を開始させる検索開始位置を決定する工程と、
中心位置を設定する工程と、
前記中心位置を中心として前記第１の方向へ並列され、互いに間隔が設けられた第１位置及び第２位置を設定する工程と、
前記測定子を前記ワークに当接させたときの前記測定子の位置を測定点とし、前記中心位置と、前記第１位置と、前記第２位置と、のそれぞれについての前記測定点を含む測定点群を取得する工程と、
前記第２の方向における各測定点の位置に基づいて、前記測定点群のうち前記先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点の前記第１の方向における位置を選択位置として選択する工程と、
を含み、
前記検索開始位置が決定されてから最初に前記測定点群を取得する場合は、前記検索開始位置が前記中心位置として設定され、前記選択位置が選択された以降に前記測定点群を取得する場合は、前記選択位置が前記中心位置として設定され、
前記選択位置が選択されるごとに前記間隔が狭められることにより、前記測定点群に含まれる前記測定点を収斂させる、
ことを特徴とするワーク測定方法。
【請求項２】
前記二次元方向において、前記測定子による測定を開始させる概略測定位置を指定する工程と、
所定位置から前記第１の方向の第１の側へ前記測定子を移動させて、前記測定子が前記ワークに当接したときの前記測定子の位置を第１当接位置、前記所定位置から前記第１の側とは反対の第２の側へ前記測定子を移動させて、前記測定子が前記ワークに当接したときの前記測定子の位置を第２当接位置、として、前記第１当接位置及び前記第２当接位置の間の当接位置間距離を測定する工程と、
前記当接位置間距離の中心である当接位置間中心に前記測定子を移動させる工程と、
前記測定子がワークに当接するまで前記当接位置間中心から前記第２の方向へ前記測定子を移動させる工程と、
前記測定子と前記ワークとの当接が解除される当接解除位置へ前記測定子を移動させる工程と、
前記当接解除位置から前記第１の方向へ前記測定子を移動させて、前記当接位置間距離を測定する工程と、
を含み、
前記概略測定位置が指定されてから最初に前記当接位置間距離を測定する工程では、前記概略測定位置が前記所定位置として設定され、前記当接解除位置へ前記測定子を移動させた以降に前記当接位置間距離を測定する工程では、前記当接位置間中心が前記所定位置として設定され、
前記当接位置間距離が許容長さ以下となったときの前記当接位置間中心を前記検索開始位置とする、
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク測定方法。
【請求項３】
前記概略測定位置を指定するための測定パラメータを入力する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のワーク測定方法。
【請求項４】
放電加工が施されたワークの形状を測定するワーク測定工程と、
前記放電加工の目的形状と、前記ワーク測定工程において測定された測定形状との差分に基づいて、追加工のための追加工データを算出する工程と、
算出された前記追加工データに基づいて前記追加工のための追加工プログラムを作成する工程と、
前記追加工プログラムによる制御により、前記追加工を実行する追加工制御工程と、
を含み、
前記ワーク測定工程では、
第１の方向と、前記第１の方向に略垂直な第２の方向と、を含む二次元方向における前記ワークの形状を測定し、
前記二次元方向において先端部を備える凹形状及び凸形状の少なくとも一方を含む形状の前記ワークに対して、
前記第１の方向について、測定子による前記先端部の検索を開始させる検索開始位置を決定する工程と、
中心位置を設定する工程と、
前記中心位置を中心として前記第１の方向へ並列され、互いに間隔が設けられた第１位置及び第２位置を設定する工程と、
前記測定子を前記ワークに当接させたときの前記測定子の位置を測定点とし、前記中心位置と、前記第１位置と、前記第２位置と、のそれぞれについての前記測定点を含む測定点群を取得する工程と、
前記第２の方向における各測定点の位置に基づいて、前記測定点群のうち前記先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点の前記第１の方向における位置を選択位置として選択する工程と、
を含み、
前記検索開始位置が決定されてから最初に前記測定点群を取得する場合は、前記検索開始位置が前記中心位置として設定され、前記選択位置が選択された以降に前記測定点群を取得する場合は、前記選択位置が前記中心位置として設定され、
前記中心位置が設定されるごとに前記間隔が狭められることにより、前記測定点群に含まれる前記測定点を収斂させる、
ことを特徴とする放電加工方法。
【請求項５】
前記放電加工において電極を揺動させ、
前記電極を揺動させる基準位置を基準として概略測定位置を指定するための測定パラメータを入力する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の放電加工方法。
【請求項６】
前記目的形状と前記測定形状との差分を表示する工程を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の放電加工方法。
【請求項７】
前記放電加工において電極を揺動させ、
前記ワーク測定工程における測定結果に基づいて、前記追加工制御工程において前記電極を揺動させる揺動速度を設定する工程を含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の放電加工方法。
【請求項８】
前記放電加工において電極を揺動させ、揺動終了判定に応じて前記電極の揺動を終了させ、
前記ワーク測定工程における測定結果に基づいて、前記追加工制御工程における前記揺動終了判定の条件を設定する工程を含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の放電加工方法。
【請求項９】
放電加工が施されたワークの形状を測定するワーク測定手段と、
前記放電加工の目的形状と、前記ワーク測定手段により測定された測定形状との差分に基づいて、追加工のための追加工データを算出する追加工データ算出手段と、
前記追加工データ算出手段により算出された前記追加工データに基づいて、前記追加工のための追加工プログラムを作成する追加工プログラム作成手段と、
前記追加工プログラム作成手段により作成された前記追加工プログラムによる制御により、前記追加工を実行する追加工制御手段と、
を有し、
前記ワーク測定手段は、
第１の方向と、前記第１の方向に略垂直な第２の方向と、を含む二次元方向における前記ワークの形状を測定し、
前記二次元方向において先端部を備える凹形状及び凸形状の少なくとも一方を含む形状の前記ワークに対して、
第１の方向について、測定子による前記先端部の検索を開始させる検索開始位置を決定し、
中心位置を設定し、
前記中心位置を中心として前記第１の方向へ並列され、互いに間隔が設けられた第１位置及び第２位置を設定し、
前記測定子を前記ワークに当接させたときの前記測定子の位置を測定点とし、前記中心位置と、前記第１位置と、前記第２位置と、のそれぞれについての前記測定点を含む測定点群を取得し、
前記第２の方向における各測定点の位置に基づいて、前記測定点群のうち前記先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点の前記第１の方向における位置を選択位置として選択し、
前記検索開始位置が決定されてから最初に前記測定点群を取得する場合は、前記検索開始位置が前記中心位置として設定され、前記選択位置が選択された以降に前記測定点群を取得する場合は、前記選択位置が前記中心位置として設定され、
前記中心位置が設定されるごとに前記間隔が狭められることにより、前記測定点群に含まれる前記測定点を収斂させる、
ことを特徴とする放電加工装置。
【請求項１０】
前記放電加工において電極を揺動させ、
前記電極を揺動させる基準位置を基準として概略測定位置を指定するための測定パラメータの入力を受け付ける測定パラメータ入力手段を有することを特徴とする請求項９に記載の放電加工装置。
【請求項１１】
前記目的形状と前記測定形状との差分を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク測定方法、放電加工方法及び放電加工装置、特に、ワークの追加工のためのワーク測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械による加工の多くは、加工後のワークを対象とする形状測定により、加工精度の確認が行われる。例えば、工作機械から測定器上にワークを載せ換えて形状測定をする場合、測定の結果、追加工が必要と判断されたときに、測定器から工作機械へワークが戻されることとなる。工作機械におけるワークの位置決めなど、必要となる再段取りが複雑であると、ワークの設置精度を再現するために多大な労力を費やすこととなる。また、例えば、工作機械上で形状測定をする場合の多くは、固定されているワークに対して、工作機械の主軸に装着された接触式の測定子が使用される。この場合、ワークの形状が複雑であるほど、測定プログラムの作成や、手動による測定に多大な労力及び時間を費やすこととなる。形彫放電加工装置の場合も、機上での形状測定において同様の問題が生じる。特に、ワークの形状が複雑であるほど、追加工のためのプログラムを作成するための測定や、目標形状と測定形状との差分の算出が困難となる。例えば、特許文献１には、ワークに形成された凹部の位置を自動測定する技術が提案されている。かかる技術では、ワークのうち凹部が形成された面において所定のピッチで測定子を接触させていき、凹部の中央部分において凹部の深さ方向へ測定子を移動させる測定動作を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、追加工のためのプログラムを作成するには、目標形状に対する取り残し量を正確なデータとして得られることが求められる。凹部の中央部分が測定対象として一律に定められる場合、凹部の中央部分以外の部分の形状については測定データを得られないこととなる。例えば、凹部のうち最も加工が進行している最深部（先端部）が凹部の中央部分以外の部分にあったとしても、最深部の位置や深さをデータとして得られなければ、いずれの方向に対してどの程度の追加工を要するかを把握することが非常に困難である。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高精度かつ容易にワークの形状を測定可能とするワーク測定方法、高精度な追加工を可能とする放電加工方法、及び放電加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の方向と、前記第１の方向に略垂直な第２の方向と、を含む二次元方向におけるワークの形状を測定する方法であって、前記二次元方向において先端部を備える凹形状及び凸形状の少なくとも一方を含む形状の前記ワークに対して、前記第１の方向において、測定子による前記先端部の検索を開始させる検索開始位置を決定する工程と、前記第１の方向における中心位置を設定する工程と、前記中心位置を中心として前記第１の方向へ並列され、互いに間隔が設けられた第１位置及び第２位置と、を設定する工程と、前記測定子を前記ワークに当接させたときの前記測定子の位置を測定点とし、前記中心位置と、前記第１位置と、前記第２位置と、のそれぞれについての前記測定点を含む測定点群を取得する工程と、前記第２の方向における各測定点の位置に基づいて、前記測定点群のうち前記先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点の前記第１の方向における位置を選択位置として選択する工程と、を含み、前記検索開始位置が決定されてから最初に前記測定点群を取得する場合は、前記検索開始位置が前記中心位置として設定され、前記選択位置が選択された以降に前記測定点群を取得する場合は、前記選択位置が前記中心位置として設定され、前記選択位置が選択されるごとに前記間隔が狭められることにより、前記測定点群に含まれる前記測定点を収斂させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測定パラメータを入力する簡易な操作により測定点を収斂させることで、二次元方向における先端部の位置を高精度かつ容易に測定できる。これにより、高精度かつ容易にワークの形状を測定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態に係る放電加工装置のうち、特徴的部分のブロック構成図である。
【図２】図２は、ワークの平面概略構成図である。
【図３】図３は、先端部検索手段による検索開始位置の決定までの手順を説明するフローチャートである。
【図４−１】図４−１は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−２】図４−２は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−３】図４−３は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−４】図４−４は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−５】図４−５は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−６】図４−６は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−７】図４−７は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−８】図４−８は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図４−９】図４−９は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図５】図５は、先端部検索手段により、検索開始位置から先端部を検索する手順を説明するフローチャートである。
【図６−１】図６−１は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図６−２】図６−２は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図６−３】図６−３は、ワークの凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。
【図７】図７は、追加工データ算出手段による追加工データの算出について説明する概念図である。
【図８】図８は、表示手段による追加工データの表示例を示す図である。
【図９】図９は、追加工データと、追加工プログラムを作成するための補正パラメータとの例を表した図である。
【図１０】図１０は、工作機械において一般に測定パラメータとされる項目の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、この発明に係るワーク測定方法、放電加工方法及び放電加工装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る放電加工装置のうち、特徴的部分のブロック構成図である。本実施の形態に係る放電加工装置は、形彫放電加工装置である。本実施の形態では、放電加工の際にワークが固定される定盤上にて、ワークの形状を測定する。ワークの形状の測定には、接触式の測定子を使用する。ワークの形状を測定する際、測定子は、放電加工装置の主軸に取り付けられる。ワークには、凹形状及び凸形状の少なくとも一方が形成されている。本実施の形態で形状が測定されるワークは、二次元方向において先端部を備える凹形状および凸形状の少なくとも一方を含む形状であって、測定結果に応じた追加工が施される。
【００１１】
ワーク測定手段１１は、測定パラメータ入力手段１２と、先端部探索手段１３とを備える。ワーク測定手段１１は、放電加工装置による放電加工が施されたワークの形状を測定する。測定パラメータ入力手段１２は、ワークの形状を測定するための測定パラメータの入力を受け付ける。先端部探索手段１３は、凹形状及び凸形状の少なくとも一方の先端部を探索する。
【００１２】
追加工データ算出手段１４は、ワーク測定手段１１による測定結果と、目標形状とにより、追加工のための追加工データを算出する。目標形状は、例えばＣＡＤデータを利用することにより指定される。追加工プログラム作成手段１５は、追加工データ算出手段１４により算出された追加工データに基づいて、追加工のための追加工プログラムを作成する。追加工データは、例えば、追加工を必要とする追加工量と、追加工を必要とする方向とが含まれる。追加工制御手段１６は、追加工プログラム作成手段１５で作成された追加工プログラムによる制御により、追加工を実行する。表示手段１７は、追加工データ等を表示する。
【００１３】
図２は、ワーク２１の平面概略構成図である。本実施の形態では、揺動加工により、星型をなす加工穴２２をワーク２１に形成する場合を例とする。揺動加工は、ワーク２１に対して電極を加工送り方向に垂直な平面内で揺動させる放電加工の手法である。本実施の形態では、電極を揺動させる揺動形状として円形状を用いる。ワーク２１には、電極の形状に相似する形状の加工穴２２が形成される。基準位置２３は、加工穴２２の略中心であって、電極の基準位置である。基準位置２３は、加工プログラムを用いることにより設定される。
【００１４】
加工穴２２の形状は、図示する二次元方向において、５つの凹形状を組み合わせて構成される。先端部２５は、凹形状のうちの最深部、言い換えると、１つの凹形状において基準位置２３から最も離れた位置である。概略測定位置２４は、測定子による測定を開始させる位置である。本実施の形態では、概略測定位置２４は、凹形状ごとに指定されるものとする。
【００１５】
概略測定位置２４は、基準位置２３からの方向によって指定される。測定パラメータは、基準位置２３からの方向を示すパラメータとする。測定パラメータとしては、例えば、基準位置２３を中心とする角度θを用いる。測定パラメータは、例えば、基準位置２３からの方向をベクトルとして表す二次元座標であっても良い。凹形状を含むワーク２１に対して、概略測定位置２４は、加工穴２２のうち凹形状近傍の任意の位置とする。
【００１６】
ここで、ワーク２１の工程を測定するワーク測定工程において、凹形状の先端部２５の位置を測定する手順を説明する。測定パラメータにより概略測定位置２４を指定すると、測定プログラムに従って、概略測定位置２４から測定子を移動させる。測定子を移動させることにより、先端部２５の探索を開始させる検索開始位置を決定する。次に、測定プログラムに従って、検索開始位置から測定子を移動させることにより、先端部２５の位置を測定する。
【００１７】
図３は、先端部検索手段１３による検索開始位置の決定までの手順を説明するフローチャートである。図４−１から図４−９は、ワーク２１の凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。ステップＳ１では、概略測定位置２４（図２参照）と、凹形状及び凸形状のいずれを測定するかを指定する。概略測定位置２４を指定するための測定パラメータは、いずれの手法により入力されることとしても良く、例えば、オペレータによる入力操作や、ＣＡＤデータからの取得によって入力される。
【００１８】
ここで、基準位置２３及び概略測定位置２４を結ぶ軸をＹ軸、Ｙ軸に略垂直な軸をＸ軸とする。Ｘ軸及びＹ軸は、いずれもワーク２１の形状を測定する二次元方向に含まれる軸である。Ｘ軸方向（第１の方向）は凹形状の幅方向にほぼ一致し、先端部２５の位置を幅方向について検索するために測定子を移動させる方向である。Ｙ軸方向（第２の方向）は凹形状の深さ方向にほぼ一致し、先端部２５の位置を深さ方向について検索するために測定子を移動させる方向である。
【００１９】
測定対象が凹形状であることと、凹形状近傍の任意の位置に概略測定位置２４と、を指定すると、概略測定位置２４を中心とする位置に測定子がセットされる。ステップＳ２では、概略測定位置２４が指定されてから最初の当接位置間距離ＬＡ１を測定する。図４−２に示すように、当接位置間距離ＬＡ１の測定には、Ｘ軸の矢印向きの側（第１の側）と、矢印とは反対向きの側（第２の側）へ測定子を移動させる。当接位置間距離ＬＡ１は、第１当接位置３１と、第２当接位置３２との間の距離である。第１当接位置３１は、所定位置である概略測定位置２４からＸ軸方向の第１の側へ測定子を移動させて、測定子がワークに当接したときの測定子の位置である。第２当接位置３２は、概略測定位置２４から第２の側へ測定子を移動させて、測定子がワークに当接したときの測定子の位置である。なお、測定子の位置とは、測定子の中心位置をいうものとする。
【００２０】
ステップＳ３では、当接位置間中心３３に測定子を移動させる。図４−３に示すように、当接位置中心３３は、第１当接位置３１と第２当接位置３２との当接位置間距離ＬＡ１の中心である。ステップＳ４では、当接位置中心３３からＹ軸方向（第２の方向）へ測定子を移動させる。測定子は、ワークに当接するまで、Ｙ軸の矢印方向へ移動させる。ステップＳ５では、図４−４に示すように、当接解除位置３４へ測定子を移動させる。当接解除位置３４は、測定子とワークとの当接が解除される位置であって、測定子がワークに当接された状態からＹ軸の矢印とは反対の方向へわずかに測定子を移動させた位置である。
【００２１】
ステップＳ６では、図４−５に示すように、当接解除位置３４へ測定子を移動させた以降における当接位置間距離ＬＡ２を測定する。当接位置間距離ＬＡ２は、所定位置である当接解除位置３４からＸ軸方向へ測定子を移動させることにより測定する。Ｘ軸方向への測定子の移動は、ステップＳ３の場合と同様である。ステップＳ７では、ステップＳ６において測定された当接位置間距離ＬＡ２が許容長さ以下であるかを判断する。許容長さは、当接位置間距離ＬＡ２を安定して測定可能な最小の長さであって、例えば１００μｍとする。許容長さは、例えば、通常想定される放電加工面の粗さに応じて、適宜設定可能とする。
【００２２】
ここで、当接位置間距離ＬＡ２が許容長さより長いと判断（ステップＳ７、Ｎｏ）されたとする。この場合、ステップＳ３に戻り、図４−６に示すように、当接位置間距離ＬＡ２における当接位置間中心３５へ測定子を移動させる。ステップＳ４では、測定子がワークに当接するまで、当接位置中心３５からＹ軸方向へ測定子を移動させる。ステップＳ５では、図４−７に示すように、当接解除位置３６へ測定子を移動させる。
【００２３】
ステップＳ６では、図４−８に示すように、当接解除位置３６からＸ軸方向へ測定子を移動させることにより、当接位置間距離ＬＡ３を測定する。ステップＳ７では、ステップＳ６において測定された当接位置間距離ＬＡ３が許容長さ以下であるかを判断する。ここで、当接位置間距離ＬＡ３が許容長さ以下と判断（ステップＳ７、Ｙｅｓ）されたとする。この場合、ステップＳ８において、Ｘ軸方向のうち、当接位置間距離ＬＡ３についての当接位置間中心を検索開始位置と決定する。当接位置間距離ＬＡ３が許容長さより長いと判断（ステップＳ７、Ｎｏ）された場合、ステップＳ３からの手順を繰り返す。図４−９に示すように、当接位置間距離が許容長さ以下と判断されるまで探索開始位置を決定するための動作を続行させる。
【００２４】
図５は、先端部検索手段１３により、検索開始位置から先端部を検索する手順を説明するフローチャートである。図６−１から図６−３は、ワーク２１の凹形状に対して測定子を移動させる過程を説明する断面模式図である。ステップＳ１１では、上述のステップＳ１からステップＳ８の手順により決定された検索開始位置が、図６−１に示すように、Ｘ軸方向における中心位置Ｐ０と設定される。
【００２５】
ステップＳ１２では、第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２を設定する。第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２は、中心位置Ｐ０を中心としてＸ軸方向へ並列され、互いに間隔ＬＢ１が設けられて設定される。間隔ＬＢ１は、検索開始位置を決定したときの当接位置間距離とする。
【００２６】
ステップＳ１３では、検索開始位置が決定されてから最初の測定点群を取得する。測定点は、測定子をワークに当接させたときの測定子の位置とする。測定点４１、４２、４３は、それぞれ中心位置Ｐ０、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２において測定子をＹ軸方向へ移動させ、測定子をワークに当接させることにより測定される。このようにして、３つの測定点４１、４２、４３からなる測定点群を取得する。
【００２７】
ステップＳ１４では、測定点群のうち先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点のＸ軸方向における位置を選択位置として選択する。測定点群のうち先端部に最も近い測定点は、Ｙ軸方向における各測定点の位置に基づいて判定される。図６−１に示す例では、測定点群の各測定点４１、４２、４３のうち、基準位置２３（図２参照）からＹ軸方向へ最も離れた測定点４１が、先端部に最も近いと判定される。選択位置としては、当該測定点４１のＸ軸方向における位置である位置Ｐ０が選択される。なお、測定対象が凸形状である場合は、Ｙ軸方向について基準位置２３から最も近い測定点が、先端部に最も近いと判定されることとなる。
【００２８】
ステップＳ１５では、図６−２に示すように、選択位置として選択された位置Ｐ０が、Ｘ軸方向における中心位置と設定される。ステップＳ１６では、第１位置Ｐ３及び第２位置Ｐ４を設定する。第１位置Ｐ３及び第２位置Ｐ４は、中心位置Ｐ０を中心としてＸ軸方向へ並列され、互いに間隔ＬＢ２が設けられて設定される。間隔ＬＢ２は、ステップＳ１２における間隔ＬＢ１の半分に相当する長さとする。
【００２９】
ステップＳ１７では、選択位置が選択された以降における測定点群を取得する。測定点４４、４５は、それぞれ第１位置Ｐ３、第２位置Ｐ４において測定子をＹ軸方向へ移動させ、測定子をワークに当接させることにより測定される。中心位置Ｐ０についての測定点４１は、ステップＳ１３において測定されている。このようにして、３つの測定点４１、４４、４５からなる測定点群を取得する。
【００３０】
ステップＳ１８では、測定点群として取得された３つの測定点４１、４４、４５が１点に収斂されたか否かを判断する。測定点群の各測定点が１点に収斂されたか否かは、例えば、各測定点のＸＹ座標の差分が最小単位以下であるか否かにより判断する。最小単位とは、測定によって位置の差を検出可能である検出限界値をいうものとする。
【００３１】
ここで、３つの測定点４１、４４、４５のＸＹ座標の差分が最小単位より大きいため、各測定点４１、４４、４５が１点に収斂されてないと判断（ステップＳ１８、Ｎｏ）されたとする。この場合、ステップＳ１４に戻り、測定点群のうち先端部に最も近い測定点を判定し、当該測定点のＸ軸方向における位置を選択位置として選択する。図６−２に示す例では、測定点群の各測定点４１、４４、４５のうち、基準位置２３からＹ軸方向へ最も離れた測定点４４が、先端部に最も近いと判定される。選択位置としては、当該測定点４４のＸ軸方向における位置である位置Ｐ３が選択される。
【００３２】
ステップＳ１５では、図６−３に示すように、選択位置として選択された位置Ｐ３が、Ｘ軸方向における中心位置と設定される。ステップＳ１６では、第１位置Ｐ５及び第２位置Ｐ６を設定する。第１位置Ｐ５及び第２位置Ｐ６は、中心位置Ｐ３を中心としてＸ軸方向へ並列され、互いに間隔ＬＢ３が設けられて設定される。間隔ＬＢ３は、前回のステップＳ１２における間隔ＬＢ２の半分に相当する長さとする。
【００３３】
ステップＳ１７では、測定点群を取得する。測定点４６、４７は、それぞれ中心位置Ｐ３、第１位置Ｐ５、第２位置Ｐ６において測定子をＹ軸方向へ移動させ、測定子をワークに当接させることにより測定される。中心位置Ｐ３についての測定点４４は、前回のステップＳ１７において測定されている。このようにして、３つの測定点４４、４６、４７からなる測定点群を取得する。
【００３４】
ステップＳ１８では、測定点群として取得された３つの測定点４４、４６、４７が１点に収斂されたか否かを判断する。ここで。３つの測定点４４、４６、４７が１点に収斂されたと判断（ステップＳ１８、Ｙｅｓ）されたとする。この場合、３つの測定点４４、４６、４７が収斂された１点が先端部であると判断し、先端部の探索を終了する。３つの測定点４４、４６、４７が１点に収斂されていないと判断（ステップＳ１８、Ｎｏ）された場合、ステップＳ１４からの手順を繰り返す。そして、測定点群として取得された３つの測定点が１点に収斂されたと判断されるまで、先端部を検索するための動作を続行させる。このように、選択位置が選択されるごとに第１位置及び第２位置の間隔が狭められることにより、測定点群に含まれる測定点を収斂させる。
【００３５】
このようにして、測定パラメータを入力する簡易な操作により、凹形状の先端部を自動検索する。凹形状ごとに先端部を探索することにより、ワーク２１（図２参照）の形状を測定する。測定点群に含まれる測定点を収斂させることにより、二次元方向における先端部の位置を高精度かつ容易に測定できる。これにより、高精度かつ容易にワークの形状を測定できるという効果を奏する。また、少ない測定回数により高い測定精度を得ることが可能となる。
【００３６】
図７は、追加工データ算出手段１４（図１参照）による追加工データの算出について説明する概念図である。例えば、目標形状５１に対して、基準位置２３（図２参照）を中心とするある角度θにおける先端部５２がΔｄだけ基準位置２３に近い位置であったとする。この場合、角度θについて、測定形状と目標形状５１との差分を、取り残し量Δｄとして算出する。追加工データ算出手段１４は、放電加工の目的形状５１と測定形状との差分に基づいて、追加工データを算出する。
【００３７】
図８は、表示手段１７（図１参照）による追加工データの表示例を示す図である。本実施の形態では、円形状の揺動形状５５に対して、３６０°を５等分する５方向についてワーク２１の形状を測定している。この例では、各方向について算出された取り残し量を線分で結び、かかる線分からなる五角形と揺動形状５５との間の部分を、取り残し部分５６としてグラフィック表示している。取り残し部分５６は、追加工を必要とする追加工量と、追加工を必要とする方向とを表す。取り残し部分５６を視覚情報として表示させることにより、オペレータは、追加工量と方向とを容易に認識することが可能となる。これにより、追加工により目標形状に近い形状を得るための適切な補正、例えば、揺動加工の補正、液処理の補正等を実施することが可能となる。
【００３８】
図９は、追加工データと、追加工プログラムを作成するための補正パラメータとの例を表した図である。図示する表は、例えば表示手段１７にて表示される。この例では、追加工データ算出手段１４によりθ＝１８°、９０°、１６２°、２３４°、３０６°について算出された取り残し量が表示される。各θは、加工穴２２（図２参照）がなす星型の鋭角部分に合わせて、３６０°を５等分することにより設定されたものとする。補正パラメータは、追加工制御手段１６（図１参照）による追加工の際の諸条件を補正するためのパラメータである。ここでは、各θに対して、例えば、揺動補正量、揺動周回速度重み付け、揺動終了判定位置を補正パラメータとして採用する場合を説明する。表には、取り残し量と合わせて、揺動補正量、揺動周回速度重み付け、揺動終了判定位置を入力するための欄が設けられている。
【００３９】
揺動補正量、揺動周回速度重み付け、揺動終了判定位置は、いずれも、揺動加工における電極の揺動に関するパラメータである。揺動補正量は、設定された揺動形状に対して、電極を揺動させる位置を基準位置２３から離れる方向へシフトさせる量を表している。取り残し量が多い部分ほど、揺動補正量は大きい値とされる。揺動周回速度重み付けは、電極の周回速度として設定された標準値を１として、周回速度を変化させる倍率を表している。取り残し量が多い部分ほど、周回速度を遅くさせるために、揺動周回速度重み付けは小さい値とされる。揺動終了判定位置は、加工が目標形状に到達したことを判断するための条件として設定される電極の位置を表している。取り残し量が多い部分ほど厳しい判定がなされるように、揺動終了判定位置は設定される。
【００４０】
補正パラメータは、表示された取り残し量に応じてオペレータにより入力されるものとする他、取り残し量に応じた演算により求められ、入力されるものとしても良い。追加工プログラム作成手段１５（図１参照）は、追加工データとして得られた方向ごとの取り残し量と、入力された補正パラメータとを用いて、追加工プログラムを作成する。追加工制御手段１６は、このようにして作成された追加工プログラムにより、追加工の制御を実行する。追加工制御手段１６は、追加工の必要な揺動方向へのみ電極を揺動させる。このようにして、高精度な測定により得られた追加工データを使用することにより、高精度な追加工を可能にできる。
【００４１】
なお、補正パラメータは、本実施の形態で説明するものに限られず、揺動加工に関するいずれのパラメータを採用しても良い。例えば、揺動終了判定に関するパラメータとしては、揺動終了判定位置に代えて、揺動終了判定電圧を採用しても良い。揺動終了判定電圧は、加工が目標形状に到達したことを判断するための閾値とされる極間電圧であって、例えば、標準値に対する割合によって表される。揺動終了判定に関するパラメータとしては、揺動終了判定位置、揺動終了判定電圧の双方を採用しても良い。さらに、揺動終了判定位置及び揺動終了判定電圧の少なくとも一方に関する重み付けをパラメータとして採用しても良い。
【００４２】
本実施の形態で説明するワーク測定方法及び放電加工方法は、形彫放電加工装置に適用する場合に限られず、例えば、ワイヤ放電加工装置に応用しても良い。ワイヤ放電加工装置の場合も、本実施の形態と同様に、高精度かつ容易な形状測定、高精度な追加工が可能となる。ワイヤ放電加工装置の場合、電極として使用されるワイヤを、接触型の測定子として用いても良い。この場合、主軸における電極と測定子との付け換えが不要となるため、測定及び追加工をさらに容易化できる。さらに、本実施の形態で説明するワーク測定方法は、放電加工装置以外の工作機械に応用しても良い。
【００４３】
図１０は、工作機械において一般に測定パラメータとされる項目の例を説明する図である。ここでは、測定パラメータの入力を受け付ける入力画面の表示例を表している。これらの項目は、例えば、追加工の指示を操作することによって表示される。概略形状選択部６１は、測定対象となる概略形状を選択するための部分である。この例では、三角形、矩形、台形である各形状が、概略形状の選択肢とされている。
【００４４】
凹凸選択部６２は、測定対象が凹形状、凸形状のいずれであるかを選択するための部分である。数値表示部６３は、測定パラメータとして入力された数値を表示する部分である。この例では、測定対象となる形状の幅、測定子径、基準位置（例えばＸＹＺ座標）、測定方向（例えばＸＹＺ座標）が、数値として入力される項目とされている。これらの測定パラメータを用いることにより、ワークの形状が測定される。なお、本実施の形態で説明するように、電極の揺動を伴う形彫放電加工の場合、基準位置２３として電極の基準位置を利用できるため、測定のための基準位置の設定が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明に係るワーク測定方法、放電加工方法及び放電加工装置は、追加工を伴うワークを成形する場合に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  ワーク測定手段
１２  測定パラメータ入力手段
１３  先端部検索手段
１４  追加工データ算出手段
１５  追加工プログラム作成手段
１６  追加工制御手段
１７  表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図４−５】
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【図４−６】
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【図４−７】
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【図４−８】
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【図４−９】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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