(57)【要約】コーナ制御情報記憶手段２０に記憶された放電ギャップ値と取り代値に基づいて、加工体積演算手段である速度比演算手段２３は直線部の加工体積とコーナ部の加工体積を算出し、これらの体積比を算出する。コーナ部速度演算手段２４は速度比演算手段２３が算出した体積比に基づいてコーナ部での加工送り速度を算出し、コーナ前区間演算手段２１が出力するコーナ前区間の長さとコーナ後区間演算手段２２が出力するコーナ後区間の長さとに基づいて、コーナ前区間に入ってからコーナ後区間を出るまでの加工送り速度に関する指令をサーボアンプ８に出力する。
2010001472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工プログラムに基づき被加工物に対して相対移動させるワイヤ電極の加工送り速度を制御する加工送り速度制御手段を備えるワイヤ放電加工装置において、
前記加工送り速度制御手段は、
直線形状加工時の加工送り速度を制御する直線部速度制御手段と、
コーナ形状加工時の加工送り速度を制御するコーナ部速度制御手段とを備え、
前記コーナ部速度制御手段は、
前記加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、
前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の加工送り速度を算出するコーナ部速度演算手段とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
前記コーナ部速度制御手段は、
放電ギャップと取り代に関する情報を記憶するコーナ制御情報記憶手段を備え、
前記加工体積演算手段は前記コーナ制御情報記憶手段に記憶された情報に基づいて直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
前記コーナ部速度制御手段は、
直線形状加工時において、コーナ形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ前区間の長さを算出するコーナ前区間演算手段と、コーナ形状加工時において、直線形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ後区間の長さを算出するコーナ後区間演算手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記コーナ前区間演算手段と前記コーナ後区間演算手段は、前記コーナ制御情報記憶手段に記憶された情報に基づいてそれぞれ前記コーナ前区間の長さと前記コーナ後区間の長さを算出することを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
前記コーナ部速度制御手段は、
コーナ形状加工時において、一定距離進む毎の加工量が一定となる区間であるコーナ中区間の存在を検出するコーナ中区間検出手段を備え、
前記コーナ中区間検出手段の検出結果に基づいて、前記加工体積演算手段はコーナ形状加工時の加工体積の算出式を選択するとともに、前記コーナ前区間演算手段は前記コーナ前区間の算出式を選択し、及び前記コーナ後区間演算手段は前記コーナ後区間の算出式を選択することを特徴とする請求項３または４記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
前記コーナ部速度制御手段は、
アウトコーナをエッジ軌跡によって加工する場合において、コーナ角度が所定の範囲内であることを判別するアウトコーナエッジ形状判別手段を備え、
前記アウトコーナエッジ形状判別手段の判別結果に基づいて、前記加工体積演算手段はコーナ形状加工時の加工体積の算出式を選択することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
前記コーナ制御情報記憶手段に記憶される放電ギャップと取り代に関する情報は、所定の加工条件列から取得されることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
前記コーナ部速度制御手段は、
加工条件を記憶する加工条件記憶手段を備え、
放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に、前記加工条件記憶手段に記憶された加工条件に基づいて放電ギャップ値と取り代値を算出することを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
前記コーナ部速度制御手段は、
放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に警告する未入力アラーム手段を備えることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
前記コーナ部速度制御手段は、
被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧を印加する加工電源のカット回数別の種類と前記加工電源に設定された電気条件と、放電ギャップ値とを関連付ける放電ギャップテーブルを備え、
放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に、前記放電ギャップテーブルを参照して放電ギャップに関する情報を取得することを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１１】
加工プログラムに基づきワイヤ電極を被加工物に対して相対移動させるワイヤ放電加工方法において、
前記加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、
前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の加工送り速度を算出するコーナ部速度演算ステップとを含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項１２】
直線形状加工時のうち、コーナ形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ前区間の長さを算出するコーナ前区間演算ステップと、
コーナ形状加工時のうち、直線形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ後区間の長さを算出するコーナ後区間演算ステップと、
前記コーナ部速度演算ステップの演算結果、前記コーナ前区間演算ステップの演算結果、及び前記コーナ後区間演算ステップの演算結果に基づいて、前記コーナ前区間に入ってから前記コーナ後区間を出るまでの加工送り速度を制御する加工送り速度制御ステップとを含むことを特徴とする請求項１１記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項１３】
所定の加工送り速度で被加工物に対して相対移動させるワイヤ電極のオフセット軌跡を制御するオフセット軌跡制御手段を備えるワイヤ放電加工装置において、
前記オフセット軌跡制御手段は、
直線形状加工時のオフセット軌跡を制御する直線部オフセット軌跡制御手段と、
コーナ形状加工時のオフセット軌跡を制御するコーナ部オフセット軌跡制御手段とを備え、
前記コーナ部オフセット軌跡制御手段は、
加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、
前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時のオフセット軌跡を算出するコーナ部オフセット軌跡演算手段とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項１４】
所定の加工送り速度でワイヤ電極を被加工物に対して相対移動させるワイヤ放電加工方法において、
加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、
前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時のオフセット軌跡を算出するコーナ部オフセット軌跡演算ステップとを含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項１５】
被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧を印加する加工電源の出力を制御する電源制御手段を備えるワイヤ放電加工装置において、
前記電源制御手段は、
直線形状加工時の前記加工電源の休止時間を制御する直線部休止時間制御手段と、
コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を制御するコーナ部休止時間制御手段とを備え、
前記コーナ部休止時間制御手段は、
加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、
前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を算出するコーナ部休止時間演算手段とを備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項１６】
加工電源によって被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧が印加されるワイヤ放電加工方法において、
加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、
前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を算出するコーナ部休止時間演算ステップとを含むことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤ放電加工装置、及びワイヤ放電加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なワイヤ放電加工によって被加工物にコーナ形状の加工を施す場合、最初にあらかじめ仕上げ代を残して、荒加工によってコーナ形状を形成する。次に、残された仕上げ代の電気条件を徐々に仕上げ加工条件へと切り替え、オフセット量を段階的に小さくしながら２回以上加工することにより、コーナ形状の精度を向上していく（これを総称してセカンドカットと呼ぶ）。コーナ部の形状精度はくずれやすい。この要因の一つとして、直線部での加工量とコーナ部での加工量が異なることが挙げられる。特に、コーナ径が小さい場合ほど、この加工量の差異は大きくなる。【０００３】
しかし被加工物を加工してゆく過程でコーナ部では直線部と同じ送り速度で加工すると、加工量が増減するために、取り残し、取り過ぎが発生し、コーナ部を当初の要求どおりに精度よく加工することが難しかった。そのため、特に仕上げ加工において、取り残し、取り過ぎによるコーナ形状の誤差を改善するためには、所定時間毎の直線部とコーナ部の加工量を等しくする制御が必要である。【０００４】
このような要求に対して、特許文献１では、コーナ部の加工量を放電周波数や平均加工電圧の降下電圧値から推定し、放電周波数や平均加工電圧の降下電圧に応じてコーナ部の加工送り速度を制御することが行われている。【０００５】
また、特許文献２では、コーナ部の加工量を、放電ギャップ円と前段加工面の交点から現加工面におろした垂線の長さである加工除去距離で近似し、この加工除去距離の増減に応じてコーナ部の加工送り速度を制御することが行われている。【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２３０６５号公報
【特許文献２】特開２００４−１４８４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１では、放電周波数の変化や平均加工電圧の降下電圧によってコーナ部での加工量変化を検知しているが、コーナ部の加工量を見積もっていないためにコーナ形状の誤差が生じる。また放電周波数や平均加工電圧の変化に応じてフィードバック的に制御する手法では制御に遅れが生じてしまい、コーナ部を出入りする際の急激な加工量変化に対応できないため、コーナ形状の誤差が生じる。【０００８】
特許文献２では、コーナ部の加工量を加工除去距離で近似しているが、コーナ部の加工量を正確に見積もっていないために、コーナ径によって加工量の近似誤差がばらつき、コーナ径によってはコーナ形状誤差が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明によるワイヤ放電加工装置は、加工プログラムに基づき被加工物に対して相対移動させるワイヤ電極の加工送り速度を制御する加工送り速度制御手段を備え、前記加工送り速度制御手段は、直線形状加工時の加工送り速度を制御する直線部速度制御手段と、コーナ形状加工時の加工送り速度を制御するコーナ部速度制御手段とを備え、前記コーナ部速度制御手段は、前記加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の加工送り速度を算出するコーナ部速度演算手段とを備えることを特徴としている。【００１０】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、放電ギャップと取り代に関する情報を記憶するコーナ制御情報記憶手段を備え、前記加工体積演算手段は前記コーナ制御情報記憶手段に記憶された情報に基づいて直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出することを特徴としている。【００１１】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、直線形状加工時において、コーナ形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ前区間の長さを算出するコーナ前区間演算手段と、コーナ形状加工時において、直線形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ後区間の長さを算出するコーナ後区間演算手段を備えることを特徴としている。【００１２】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ前区間演算手段と前記コーナ後区間演算手段は、前記コーナ制御情報記憶手段に記憶された情報に基づいてそれぞれ前記コーナ前区間の長さと前記コーナ後区間の長さを算出することを特徴としている。【００１３】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、コーナ形状加工時において、一定距離進む毎の加工量が一定となる区間であるコーナ中区間の存在を検出するコーナ中区間検出手段を備え、前記コーナ中区間検出手段の検出結果に基づいて、前記加工体積演算手段はコーナ形状加工時の加工体積の算出式を選択するとともに、前記コーナ前区間演算手段は前記コーナ前区間の算出式を選択し、及び前記コーナ後区間演算手段は前記コーナ後区間の算出式を選択することを特徴としている。【００１４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、アウトコーナをエッジ軌跡によって加工する場合において、コーナ角度が所定の範囲内であることを判別するアウトコーナエッジ形状判別手段を備え、前記アウトコーナエッジ形状判別手段の判別結果に基づいて、前記加工体積演算手段はコーナ形状加工時の加工体積の算出式を選択することを特徴としている。【００１５】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ制御情報記憶手段に記憶される放電ギャップと取り代に関する情報は、所定の加工条件列から取得されることを特徴としている。【００１６】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、加工条件を記憶する加工条件記憶手段を備え、放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に、前記加工条件記憶手段に記憶された加工条件に基づいて放電ギャップ値と取り代値を算出することを特徴としている。【００１７】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に警告する未入力アラーム手段を備えることを特徴としている。【００１８】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、前記コーナ部速度制御手段は、被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧を印加する加工電源のカット回数別の種類と前記加工電源に設定された電気条件と、放電ギャップ値とを関連付ける放電ギャップテーブルを備え、
放電ギャップと取り代に関する情報が前記コーナ制御情報記憶手段に入力されていない場合に、前記放電ギャップテーブルを参照して放電ギャップに関する情報を取得することを特徴としている。【００１９】
また、本発明によるワイヤ放電加工方法は、加工プログラムに基づきワイヤ電極を被加工物に対して相対移動させるワイヤ放電加工方法において、前記加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の加工送り速度を算出するコーナ部速度演算ステップとを含むことを特徴としている。【００２０】
つぎの発明によるワイヤ放電加工方法は、直線形状加工時のうち、コーナ形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ前区間の長さを算出するコーナ前区間演算ステップと、コーナ形状加工時のうち、直線形状加工時に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間であるコーナ後区間の長さを算出するコーナ後区間演算ステップと、前記コーナ部速度演算ステップの演算結果、前記コーナ前区間演算ステップの演算結果、及び前記コーナ後区間演算ステップの演算結果に基づいて、前記コーナ前区間に入ってから前記コーナ後区間を出るまでの加工送り速度を制御する加工送り速度制御ステップとを含むことを特徴としている。【００２１】
つぎの発明によるワイヤ放電加工装置は、所定の加工送り速度で被加工物に対して相対移動させるワイヤ電極のオフセット軌跡を制御するオフセット軌跡制御手段を備え、前記オフセット軌跡制御手段は、直線形状加工時のオフセット軌跡を制御する直線部オフセット軌跡制御手段と、コーナ形状加工時のオフセット軌跡を制御するコーナ部オフセット軌跡制御手段とを備え、前記コーナ部オフセット軌跡制御手段は、加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時のオフセット軌跡を算出するコーナ部オフセット軌跡演算手段とを備えることを特徴としている。【００２２】
つぎの発明によるワイヤ放電加工方法は、所定の加工送り速度でワイヤ電極を被加工物に対して相対移動させるワイヤ放電加工方法において、加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時のオフセット軌跡を算出するコーナ部オフセット軌跡演算ステップとを含むことを特徴としている。【００２３】
つぎ発明によるワイヤ放電加工装置は、被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧を印加する加工電源の出力を制御する電源制御手段を備え、前記電源制御手段は、直線形状加工時の前記加工電源の休止時間を制御する直線部休止時間制御手段と、コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を制御するコーナ部休止時間制御手段とを備え、前記コーナ部休止時間制御手段は、加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算手段と、前記加工体積演算手段の演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を算出するコーナ部休止時間演算手段とを備えることを特徴としている。【００２４】
つぎの発明によるワイヤ放電加工方法は、加工電源によって被加工物とワイヤ電極との間にパルス電圧が印加されるワイヤ放電加工方法において、加工プログラムに基づき直線形状加工時の加工体積とコーナ形状加工時の加工体積を算出する加工体積演算ステップと、前記加工体積演算ステップの演算結果に基づいて、コーナ形状加工時の前記加工電源の休止時間を算出するコーナ部休止時間演算ステップとを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、直線部とコーナ部の加工量を加工体積として見積もるため、直線部とコーナ部の加工量を従来より正確に見積もることが可能である。また、直線部とコーナ部の体積比に基づいてコーナ部での加工送り速度、加工電源の休止時間、又はオフセット軌跡を制御することによって、所定時間毎の直線部とコーナ部の加工量を等しくすることができる。これによって、コーナ形状精度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。
【図２】被加工物のインコーナを円弧軌跡で加工する状態を説明する図である。
【図３】被加工物のアウトコーナを円弧軌跡で加工する状態を説明する図である。
【図４】被加工物のインコーナを円弧軌跡で加工するときの、直線部とコーナ部での加工量を説明する図である。
【図５】被加工物のアウトコーナを円弧軌跡で加工するときの、直線部とコーナ部での加工量を説明する図である。
【図６】被加工物のインコーナをエッジ軌跡で加工する状態を説明する図である。
【図７】被加工物のアウトコーナをエッジ軌跡で加工する状態を説明する図である。
【図８】被加工物のインコーナをエッジ軌跡で加工するときの、コーナ部での加工量を説明する図である。
【図９】コーナ部制御手段１６の動作を示すフローチャートである。
【図１０】加工条件表の一例である。
【図１１】取り代の算出に必要なパラメータを示す図である。
【図１２】実施の形態２のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ワイヤ電極
２  被加工物
３  給電子
４  接地
５  加工電源
６a  Ｙ軸テーブル
６b  Ｘ軸テーブル
７a  Ｙ軸サーボモータ
７b  Ｘ軸サーボモータ
８  サーボアンプ
９  発振器
１０  加工プログラム
１１  加工プログラム入力手段
１２  電源制御手段
１３  ＮＣ装置
１４  コーナ部検出手段
１５  直線部速度制御手段
１６  コーナ部速度制御手段
１７  アウトコーナエッジ形状判別手段
１８  コーナ中区間検出手段
１９  直線部平均速度演算手段
２０  コーナ制御情報記憶手段
２１  コーナ前区間演算手段
２２  コーナ後区間演算手段
２３  速度比演算手段
２４  コーナ部速度演算手段
２５  加工情報記憶手段
２６  コーナ種類判別手段
２７  ワイヤ放電加工装置
２８  前回加工条件記憶手段
２９  未入力アラーム手段
３０  放電ギャップテーブル
３７、５７、１１６、１３８  コーナ前区間
４０、６０、１３７  コーナ中区間
３８、５８、１３９  コーナ後区間
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
実施の形態１.
本発明における実施の形態１に係るワイヤ放電加工装置を、図１〜１１を参照して説明する。【００２９】
図１は、実施の形態１のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。ワイヤ放電加工装置２７は、ワイヤ電極１と、ワイヤ電極１に接触する一対の給電子３と、発振器９の出力に応動してパルス電流を給電子３に対して出力する加工電源５と、被加工物２を搭載し、Ｙ軸サーボモータ７aによってＹ軸方向に移動されるＹ軸テーブル６ａ、及びＸ軸サーボモータ７ｂによってＸ軸方向に移動されるＸ軸テーブル６bと、サーボアンプ８によって駆動されるＹ軸サーボモータ７a及びＸ軸サーボモータ７ｂと、加工電源５及びサーボアンプ８を制御するＮＣ装置１３とから成る。ただし、Ｙ軸テーブル６a、及びＸ軸テーブル６ｂは、被加工物２の代わりにワイヤ電極１を搭載することも可能である。【００３０】
ワイヤ放電加工装置２７は、このような構成を備えることにより、ワイヤ電極１を被加工物２に対して相対的に所定の速さで移動させながら、ワイヤ電極１とＧＮＤ線４によって接地された被加工物２との間に放電を発生させて加工を行う。【００３１】
ＮＣ装置１３は、ワイヤ放電加工装置２７による放電加工の動作を制御するものであり、ＮＣ装置１３に予め記憶される加工プログラム１０にしたがって動作する。また、ＮＣ装置１３は、加工プログラム入力手段１１、電源制御手段１２、コーナ部検出手段１４、加工送り速度制御手段である直線部速度制御手段１５とコーナ部速度制御手段１６、及び加工情報記憶手段２５を備える。さらにコーナ部速度制御手段１６は、アウトコーナエッジ形状判別手段１７、コーナ中区間検出手段１８、直線部平均速度演算手段１９、コーナ制御情報記憶手段２０、コーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２、加工体積演算手段である速度比演算手段２３、コーナ部速度演算手段２４、及びコーナ種類判別手段２６を備える。【００３２】
図２は、被加工物のインコーナを円弧軌跡で加工する状態を説明する図である。図２では、セカンドカットにおいて複数回の加工工程（カット）を行っており、一点鎖線３０は今回のカットにおける被加工物に対するワイヤ電極の中心の相対移動軌跡（オフセット軌跡）を示しており、矢印は相対移動方向を示している。実線３１は前回のカットによる被加工物の加工面を示し、実線３２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。点３３、点３４、点３５、点３６を中心とする各円は、ワイヤ電極の半径に放電ギャップを加算した円（以降、放電円と呼ぶ）である。点Ｏは、コーナの中心点である。【００３３】
点３４はワイヤ電極の中心が直線部からコーナ部に入る地点を示しており、点３６はワイヤ電極の中心がコーナ部を出て直線部に入る地点を示している。直線部を加工しているワイヤ電極の中心が点３３に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量は一定である。ワイヤ電極の中心が点３３に到達したときより後は、点３４に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に増加する。以下、直線部のうち、コーナ部に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間を「コーナ前区間」と呼ぶ。具体的には、線分３７で示される、ワイヤ電極の中心が点３３から点３４の間にある区間がコーナ前区間である。【００３４】
ワイヤ電極の中心が点３４に到達したときより後は、一定距離進む毎の加工量は点３４での加工量から変化せず、点３５に到達するまでは、常に一定である。以下、コーナ部のうち、一定距離進む毎の加工量が一定である区間を「コーナ中区間」と呼ぶ。線分４０は、ワイヤ電極の中心が点３４から点３５の間にある区間を示しており、これがコーナ中区間である。なお、インコーナを円弧軌跡で加工する場合、ワイヤ電極の半径（ワイヤ径）、コーナ径、放電ギャップ、取り代によっては、例外的にこのコーナ中区間が存在しない場合がある。以下、このようにインコーナを円弧軌跡で加工する場合において、コーナ中区間が存在しない条件を、「特異条件１」と呼ぶ。特異条件１に該当する場合は、コーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さ、及びコーナ部での加工体積の算出式が通常のものと異なる。【００３５】
ワイヤ電極の中心が点３５に到達したときより後は、点３６に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に減少する。以下、コーナ部のうち、直線部に入るまでに一定距離進む毎の加工量が増加または減少する区間を「コーナ後区間」と呼ぶ。具体的には、線分３８で示される、ワイヤ電極の中心が点３５から点３６の間にある区間がコーナ後区間である。【００３６】
ワイヤ電極の中心が点３６に到達したときより後は、一定距離進む毎の加工量は点３６での加工量から変化せず、一定である。ここで、点３６での加工量は点３３での加工量と等しくなる。【００３７】
図３は、被加工物のアウトコーナを円弧軌跡で加工する状態を説明する図である。一点鎖線５０は今回のカットにおけるオフセット軌跡であり、実線５１は前回のカットによる被加工物の加工面を示し、実線５２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。点５３、点５４、点５５、点５６を中心とする各円は、放電円である。点Ｏは、コーナの中心点である。【００３８】
点５４はワイヤ電極の中心が直線部からコーナ部に入る地点を示しており、点５６はワイヤ電極の中心がコーナ部を出て直線部に入る地点を示している。直線部を加工しているワイヤ電極の中心が点５３に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量は一定である。ワイヤ電極の中心が点５３に到達したときより後は、点５４に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に減少する。線分５７は、ワイヤ電極の中心が点５３から点５４の間にある区間を示しており、これがコーナ前区間である。【００３９】
ワイヤ電極の中心が点５４に到達したときより後は、点５４での加工量から変化せず、点５５に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が常に一定である。線分６０は、ワイヤ電極の中心が点５４から点５５の間にある区間を示しており、これがコーナ中区間である。【００４０】
ワイヤ電極の中心が点５５に到達したときより後は、点５６に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に増加する。線分５８は、ワイヤ電極の中心が点５５から点５６の間にある区間を示しており、これがコーナ後区間である。【００４１】
ワイヤ電極の中心が点５６に到達したときより後は、一定距離進む毎の加工量は点５６での加工量から変化せず、一定である。ここで、点５６での加工量は点５３での加工量と等しくなる。【００４２】
図４は、被加工物のインコーナを円弧軌跡で加工するときの、直線部とコーナ部での加工量を説明する図である。図２と同様に、一点鎖線３０は今回のカットにおけるオフセット軌跡を示し、実線３１は前回のカットによる被加工物の加工面を示し、実線３２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。直線部において、ワイヤ電極の中心を点７３から点７４までの微小距離ΔFだけ送ったときの加工量は、斜線領域８０で示す部分の面積に被加工物の板厚を乗じた値となる。ここで、斜線領域８０の面積をVst、取り代をsとすると、斜線領域８０の面積Vstは次の式で求めることができる。
2010001472.tif 000003
【００４３】
一方、コーナ部において、ワイヤ電極の中心を点７５から点７６までの微小距離ΔFだけ送ったときの加工量は、斜線領域８２で示す部分の面積に被加工物の板厚を乗じた値となる。ここで、斜線領域８２で示す部分の面積は、コーナ中心点Ｏと点７５を通る直線と、コーナ中心点Ｏと点７６を通る直線とによって挟まれた斜線領域８１で示す部分の面積と等しい。本発明では、コーナ部の加工量を、斜線領域８２の代わりに、斜線領域８１の面積を計算することにより求める。ここで、斜線領域８１の面積をVin_arc、ワイヤ径をr、コーナ径をＲ、放電ギャップをh、コーナ中心点Ｏ回りの回転角をθとすると、斜線領域８１の面積Vin_arcは次の式で求めることができる。
2010001472.tif 000004
ここで、
2010001472.tif 000005
と近似すると、
2010001472.tif 000006
となる。【００４４】
図５は、被加工物のアウトコーナを円弧軌跡で加工するときの、直線部とコーナ部での加工量を説明する図である。図３と同様に、一点鎖線５０は今回のカットにおけるオフセット軌跡を示し、実線５１は前回のカットによる被加工物の加工面を示し、実線５２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。直線部において、ワイヤ電極の中心を点９３から点９４までの微小距離ΔFだけ送ったときの加工量は、斜線領域９８で示す部分の面積に被加工物の板厚を乗じた値となる。ここで、斜線領域９８の面積は式(1)で求めることができる。【００４５】
一方、コーナ部において、ワイヤ電極の中心を点９５から点９６までの微小距離ΔFだけ送ったときの加工量は、斜線領域１００で示す部分の面積に被加工物の板厚を乗じた値となる。ここで、斜線領域１００で示す部分の面積は、コーナ中心点Ｏと点９５を通る直線と、コーナ中心点Ｏと点９６を通る直線とによって挟まれた斜線領域９９で示す部分の面積と等しい。本発明では、コーナ部の加工量を、斜線領域１００の代わりに、斜線領域９９の面積を計算することにより求める。ここで、斜線領域９９の面積をVout_arc、取り代をs、ワイヤ径をr、コーナ径をＲ、放電ギャップをh、コーナ中心点Ｏ回りの回転角をθとすると、斜線領域９９の面積Vout_arcは次の式で求めることができる。
2010001472.tif 000007
ここで、
2010001472.tif 000008
と近似すると、
2010001472.tif 000009
となる。【００４６】
以上では、コーナ部を円弧軌跡で加工する場合について説明した。同様にして、インコーナ、アウトコーナをエッジ軌跡で加工するときの場合についてそれぞれ説明する。図６は、被加工物のインコーナをエッジ軌跡で加工する状態を説明する図である。一点鎖線１１０は今回のカットにおけるオフセット軌跡を示しており、矢印はワイヤ電極の相対移動方向を示している。実線１１１は前回のカットによる被加工物の加工面、実線１１２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。点１１３、点１１４を中心とする各円は、ワイヤ放電円である。【００４７】
点１１４はワイヤ電極の中心が直線部からコーナ部に入る地点を示しており、エッジ軌跡ではコーナ部がこの点１１４のみとなる。直線部を加工しているワイヤ電極の中心が点１１３に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量は一定である。ワイヤ電極の中心が点１１３に到達したときより後は、点１１４に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に増加する。線分１１６は、ワイヤ電極の中心が点１１３から点１１４の間にある区間を示しており、これがコーナ前区間である。【００４８】
ワイヤ電極の中心が点１１４に到達したときより後は、一定距離進む毎の加工量は不連続的に点１１３での加工量と等しくなり、一定である。すなわち、コーナ中区間及びコーナ後区間は存在しない。【００４９】
図７は、被加工物のアウトコーナをエッジ軌跡で加工する状態を説明する図である。一点鎖線１３０は今回のカットにおけるオフセット軌跡、実線１３１は前回のカットによる被加工物の加工面、実線１３２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。点１３３、点１３４、点１３５、点１３６を中心とする各円は、ワイヤ放電円である。【００５０】
点１３４はワイヤ電極の中心が直線部からコーナ部に入る地点を示しており、点１３６はワイヤ電極の中心がコーナ部から直線部に入る地点を示している。直線部を加工しているワイヤ電極の中心が点１３３に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量は一定である。ワイヤ電極の中心が点１３３に到達したときより後は、点１３４に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に減少し、点１３４での加工量は０になる。線分１３８は、ワイヤ電極の中心が点１３３から点１３４の間にある区間を示しており、これがコーナ前区間である。【００５１】
ワイヤ電極の中心が点１３４に到達したときより後は、点１３５に到達するまでは、加工量が常に０となる。線分１３７は、ワイヤ電極の中心が点１３４から点１３５の間にある区間を示しており、これがコーナ中区間である。このとき、コーナ中区間１３７は、加工が行われない区間となる。【００５２】
ワイヤ電極の中心が点１３５に到達したときより後は、点１３６に到達するまでは、一定距離進む毎の加工量が過渡的に増加する。線分１３９は、ワイヤ電極の中心が点１３５から点１３６の間にある区間を示しており、これがコーナ後区間である。【００５３】
ワイヤ電極の中心が点１３６に到達したときより後は、点１３６での加工量から変化せず、一定距離進む毎の加工量が常に一定である。ここで、点１３６での加工量は、点１３３での加工量と等しくなる。【００５４】
図８は、被加工物のインコーナをエッジ軌跡で加工するときの、コーナ部での加工量を説明する図である。図６と同様に、一点鎖線１１０は今回のカットにおけるオフセット軌跡を示し、実線１１１は前回のカットによる被加工物の加工面を示し、実線１１２は今回のカットによる被加工物の加工面を示している。コーナ部において、ワイヤ電極の中心を点１５３から点１５４までの微小距離ΔFだけ送ったときの加工量は、斜線領域１５５で示す部分の面積に被加工物の板厚を乗じた値となる。インコーナをエッジ軌跡で加工するときは、コーナ中区間が存在しないため、ワイヤ電極がコーナ部の頂点１５４に来た時に、加工量が最大となる。ここで、斜線領域１５５の面積をVin_edge、取り代をs、ワイヤ径をr、コーナ径をＲ、放電ギャップをh、点１５３を中心とするワイヤ放電円とコーナ出口側のオフセット軌跡１１１との交点と点１５４を中心とするワイヤ放電円とコーナ出口側のオフセット軌跡１１２との交点とを結ぶ線分の長さをl'、点１５３を中心とするワイヤ放電円とコーナ出口側のオフセット軌跡１１１との交点とコーナ入口側のオフセット軌跡１１２の延長線との間の長さをlとすると、斜線領域１５５の面積Vin_edgeは次の式に近似して求めることができる。
2010001472.tif 000010
ここで、
2010001472.tif 000011
および
2010001472.tif 000012
であるから、
2010001472.tif 000013
となる。ここで、R=0である。【００５５】
一方、アウトコーナをエッジ軌跡で加工するときのコーナ部での加工量は、図示しないが、前述したように０である。【００５６】
なお、アウトコーナをエッジ軌跡で加工する場合において、例外的にコーナ角度が極端に大きい場合または小さい場合のコーナ前区間及びコーナ後区間の定義は、通常の場合のコーナ前区間及びコーナ後区間の定義と異なる。以下、このようにアウトコーナをエッジ軌跡で加工する場合において、コーナ角度が所定の範囲内である場合のコーナ前区間及びコーナ後区間の定義と、その他の場合のコーナ前区間及びコーナ後区間の定義とが異なる条件を、「特異条件２」と呼ぶ。特異条件２に該当する場合は、コーナ部での加工体積の算出式が通常のものと異なる。【００５７】
なお、前述した特異条件１、特異条件２を満たす場合を除き、コーナ角度がいかなるものであっても、コーナ前区間、コーナ中区間、コーナ後区間の定義は、常に前述した通りである。【００５８】
次に、実施の形態１の動作を、図１及び図９を参照して説明する。図９は、コーナ部制御手段１６の動作を示すフローチャートである。予め加工プログラム１０は加工プログラム入力手段１１によって、ＮＣ装置１３に入力される。加工情報記憶手段２５は、加工プログラム入力手段１１によって入力された加工プログラム１０を記憶する。また予め加工情報記憶手段２５には、直線部及びコーナ部での加工送り速度制御に必要な加工形状、オフセット、コーナ径、ワイヤ径、放電ギャップ、取り代などに関する情報が記憶される。一方、予めコーナ制御情報記憶手段２０には、コーナ部での加工送り速度制御に必要な放電ギャップ及び取り代に関する情報が記憶される。【００５９】
電源制御手段１２は、加工プログラム入力手段１１によって入力された加工プログラム１０に従って発振器９及び加工電源５を制御する。これによって、給電子３を介してワイヤ電極１と被加工物２との間にパルス電圧が印加される。一方、コーナ部検出手段１４は、加工プログラム入力手段１１によって入力された加工プログラム１０に従って、加工進行方向でワイヤ電極１の中心より所定距離だけ先にコーナ部が存在するかどうかを随時先読みしている（ステップＳ１）。ここで、先読みする所定距離は、通常考えられるコーナ前区間の長さより十分長く設定される。【００６０】
コーナ部検出手段１４がコーナ部を検出しない間は、直線部での加工送り速度制御を行う（ステップＳ２）。すなわち、直線部速度制御手段１５は随時直線部の加工送り速度指令を出力する。サーボアンプ８は、直線部速度制御手段１５が出力する直線部の加工送り速度指令と加工情報記憶手段２５が記憶する加工プログラム１０の加工軌跡とに従って、Ｙ軸サーボモータ７a及びＸ軸サーボモータ７bを駆動する。これによってＹ軸テーブル６a及びＸ軸テーブル６bが移動され、ワイヤ電極１と被加工物２とが相対移動される。また直線部平均速度演算手段１９は、直線部速度制御手段１５が出力する直線部の加工送り速度指令を随時記憶し、所定時間ごとに直線部の加工送り速度の平均値（以下、直線部平均速度と呼ぶ）を算出し（ステップＳ３）、これを記憶している。【００６１】
一方、コーナ部検出手段１４がコーナ部を検出した場合は、コーナ部検出手段１４はコーナ部の軌跡に関する情報（以下、コーナ部検出情報と呼ぶ）を出力する。コーナ種類判別手段２６は、コーナ部検出手段１４が出力するコーナ部検出情報と、加工情報記憶手段２５が記憶する加工形状とオフセットに関する情報に基づいて（ステップＳ４）、コーナ部がインコーナかアウトコーナかを判断する（ステップＳ５）。【００６２】
インコーナである場合は、コーナ種類判別手段２６は、円弧軌跡による加工かエッジ軌跡による加工かを判別する（ステップＳ６）。円弧軌跡である場合は、コーナ中区間検出手段１８は、コーナ部検出手段１４が出力するコーナ検出情報に基づいて、コーナ中区間が存在するかどうかを判断する（ステップＳ７）。コーナ中区間が存在しない場合とは、すなわち特異条件１を満たす場合であり、コーナ中区間検出手段１８はステップＳ７において、特異条件１を満たすか否かを判断している。コーナ中区間が存在する場合は、コーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２、及び速度比演算手段２３は、加工情報記憶手段２５が記憶するコーナ径及びワイヤ径に関する情報と、コーナ制御情報記憶手段２０が記憶する放電ギャップ及び取り代に関する情報を参照する（ステップＳ８）。そしてコーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２はそれぞれコーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さを算出し、速度比演算手段２３は直線部での加工体積とコーナ部での加工体積をそれぞれ算出し、さらに直線部とコーナ部の加工体積比（（コーナ部での加工体積）／（直線部での加工体積））を算出する（ステップＳ９）。ここで、コーナ部での加工体積として、コーナ中区間での加工体積を算出する。本実施の形態では、加工量を加工体積として算出する。さらに、直線部とコーナ部の加工体積比の逆数（（直線部での加工体積）／（コーナ部での加工体積））を、直線部とコーナ部の加工送り速度比（以下、加工速度比と呼ぶ）として扱う。加工送り速度を加工体積に反比例させるためである。【００６３】
次に、コーナ部速度演算手段２４は、ワイヤ電極１がコーナ前区間に入る直前に直線部平均速度演算手段１９が記憶する直線部平均速度を取得し、これに速度比演算手段２３が出力する加工速度比を乗じることによって、コーナ部での加工送り速度を算出する（ステップＳ１０）。そして、コーナ前区間演算手段２１が出力するコーナ前区間の長さと、コーナ後区間演算手段２２が出力するコーナ後区間の長さに基づいて、コーナ前区間に入ってからコーナ後区間を出るまでの加工送り速度に関する指令（以下、コーナ部の加工送り速度指令と呼ぶ）を、サーボアンプ８に出力する。例えば、コーナ前区間では加工送り速度が、直線部での加工送り速度からコーナ部での加工送り速度へと過渡的に変化するように、コーナ中区間では加工送り速度が、コーナ部での加工送り速度に維持されるように、そしてコーナ後区間では加工送り速度が、コーナ部での加工送り速度から直線部での加工送り速度へと過渡的に変化するように、コーナ部の加工送り速度指令が出力される。【００６４】
するとサーボアンプ８は、コーナ部速度演算手段２４から出力されたコーナ部の加工送り速度指令と加工情報記憶手段２５から出力された加工プログラム１０の加工軌跡とに従って、Ｙ軸サーボモータ７a及びＸ軸サーボモータ７bを駆動する。これによってＹ軸テーブル６a及びＸ軸テーブル６bが移動され、ワイヤ電極１と被加工物２とが相対移動される。【００６５】
一方、コーナ中区間が存在しない場合は、コーナ中区間検出手段１８は、特異条件１を満たす場合におけるコーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さ、及び直線部での加工体積とコーナ部での加工体積の算出式を選択する（ステップＳ１１）。次に、コーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２、及び速度比演算手段２３は、加工情報記憶手段２５が記憶するコーナ径及びワイヤ径に関する情報と、コーナ制御情報記憶手段２０が記憶する放電ギャップ及び取り代に関する情報を参照する（ステップＳ１２）。そしてコーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２はそれぞれコーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さを算出し、速度比演算手段２３は加工速度比を算出し（ステップＳ１３）、ステップＳ１０に進む。ここで、加工速度比の算出に用いるコーナ部での加工体積として、コーナ前区間からコーナ後区間に入る地点での加工体積を算出する。【００６６】
一方、エッジ軌跡である場合は、コーナ種類判別手段２６は、適切なコーナ前区間の長さ、及び直線部での加工体積とコーナ部での加工体積の算出式を選択する（ステップＳ１４）。次に、コーナ前区間演算手段２１、及び速度比演算手段２３は、加工情報記憶手段２５が記憶するコーナ径及びワイヤ径に関する情報と、コーナ制御情報記憶手段２０が記憶する放電ギャップ及び取り代に関する情報を参照する（ステップＳ１５）。そしてコーナ前区間演算手段２１はコーナ前区間の長さを算出し、速度比演算手段２３は加工速度比を算出し（ステップＳ１６）、ステップＳ１０に進む。ここで、加工速度比の算出に用いるコーナ部での加工体積として、コーナ前区間から直線部に入る直前の地点での加工体積を算出する。【００６７】
一方、アウトコーナである場合は、コーナ種類判別手段２６は、円弧軌跡による加工かエッジ軌跡による加工かを判別する（ステップＳ１７）。円弧軌跡である場合は、コーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２、及び速度比演算手段２３は、加工情報記憶手段２５が記憶するコーナ径及びワイヤ径に関する情報と、コーナ制御情報記憶手段２０が記憶する放電ギャップ及び取り代に関する情報を参照する（ステップＳ１８）。そしてコーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２はそれぞれコーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さを算出し、速度比演算手段２３は加工速度比を算出し（ステップＳ１９）、ステップＳ１０に進む。ここで、コーナ部での加工体積として、コーナ中区間での加工体積を算出する。【００６８】
一方、エッジ軌跡である場合は、アウトコーナエッジ形状判別手段１７は、コーナ部検出手段１４が出力するコーナ部検出情報に基づいて、特異条件２を満たすかどうかを判断し、判断した結果に基づいて適切な直線部での加工体積とコーナ部での加工体積の算出式を選択する（ステップＳ２０）。次にコーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２、及び速度比演算手段２３は、加工情報記憶手段２５が記憶するコーナ径及びワイヤ径に関する情報と、コーナ制御情報記憶手段２０が記憶する放電ギャップ及び取り代に関する情報を参照する（ステップＳ２１）。そしてコーナ前区間演算手段２１、コーナ後区間演算手段２２はそれぞれコーナ前区間の長さ、コーナ後区間の長さを算出し、速度比演算手段２３は加工速度比を算出し（ステップＳ２２）、ステップＳ１０に進む。このとき、コーナ中区間の加工体積は前述したように０となるため、コーナ部での加工体積として、実際のコーナ中区間での加工体積を用いると、加工速度比の値は無限大となってしまう。この問題を解決するためには、実際のコーナ中区間での加工体積の代わりに、コーナ部での加工体積として、予め所定の値を設定しておくか、予めエッジ形状等に基づいた算出式を設定しておくことにより、加工速度比の値を有限にすることができる。あるいは、ステップＳ２０を踏まずに、コーナ部での加工送り速度として予め所定の値を設定おくこともできる。【００６９】
なお、予め加工情報記憶手段２５に記憶される加工形状、コーナ径、及びワイヤ径に関する情報は、ユーザが所望するものを入力するが、オフセットに関する情報については、加工条件表のうちユーザが選択する加工条件列から取得する。図１０は、加工条件表の一例である。加工条件表とは、一般的に被加工物の材質、板厚、ワイヤ径、精度要求（仕上げ回数）ごとに、ワイヤ放電加工装置を製造するメーカー側から提供される、複数の加工条件列から成る表である。加工条件とは、ワイヤ放電加工を行うのに必要な電気条件とオフセット条件のことを指している。各加工条件列は、面粗さ、真直度、加工送り速度などの所望の加工性能に応じて最適化されている。通常の場合、ユーザは一つの加工条件列を選択して、初回の荒加工から最終回の仕上げ加工まで、選択した加工条件列に従って加工条件を設定する。【００７０】
一方、予めコーナ制御情報記憶手段２０に記憶される放電ギャップに関する情報は、加工条件列から取得するが、取り代に関する情報については、加工条件列から必要なパラメータを取得して算出する。図１１は、取り代の算出に必要なパラメータを示す図である。一点鎖線１７０はｎ−１回目のカットによるオフセット軌跡、一点鎖線１７１はｎ回目のカットによるオフセット軌跡、実線１７２はｎ−２回目のカットによる被加工物の加工面、実線１７３はｎ−１回目のカットによる被加工物の加工面、実線１７４はｎ回目のカットによる被加工物の加工面、円形１７５はワイヤ電極の中心が点１７７にあるときのワイヤ電極１７６の半径に放電ギャップを加算した放電円、斜線領域１８３はワイヤ電極の中心が点１７７から点１７８まで相対移動したときの加工部分、円形１８０はワイヤ電極の中心が点１８１にあるときのワイヤ電極１７９の半径に放電ギャップを加算した放電円、斜線領域１８４はワイヤ電極の中心が点１８１から点１８２まで相対移動したときの加工部分である。なお、図中、ｒはワイヤ径、ｙn-1はｎ−１回目のカットのオフセット、ｙnはｎ回目のカットのオフセット、ｆnはｎ回目のカットの寄せ量、hn-1はｎ−１回目のカットの放電ギャップ、hnはｎ回目のカットの放電ギャップ、snはｎ回目のカットの取り代である。【００７１】
ｎ−1回目のカットのオフセットｙn-1と、ｎ回目のカットのオフセットｙnは、それぞれ(5)式、(6)式によって導き出される。
2010001472.tif 000014
これら２式から、ｎ回目のカットの取り代sｎは、
2010001472.tif 000015
と変形できる。
ここで、
2010001472.tif 000016
より、
2010001472.tif 000017
となる。すなわち、取り代は(8)式のように、寄せ量に、今回のカットと前回のカットの放電ギャップ差を足したものである。【００７２】
本実施の形態では、コーナ部速度制御手段は、加工体積演算手段である速度比演算手段の演算結果に基づいてコーナ部での加工送り速度を算出するコーナ部速度演算手段を備えることを述べたが、所定時間ごとの直線部とコーナ部の加工量を等しくする方法はこれに限定されない。他の方法の例として、コーナ部速度制御手段とコーナ部速度演算手段の代わりに、加工電源の出力を制御する電源制御手段が、加工体積演算手段の演算結果に基づいてコーナ部での加工電源の休止時間を算出するコーナ部休止時間演算手段を備えるようにしてもよい。あるいは、サーボアンプに接続され、オフセット軌跡を制御するオフセット軌跡制御手段が、加工体積演算手段の演算結果に基づいてコーナ部でのオフセット軌跡を算出するコーナ部オフセット軌跡演算手段を備えるようにしてもよい。また、以上に挙げた方法を組み合わせることも可能である。【００７３】
また、本実施の形態では、直線部平均速度に直線部とコーナ部の加工体積に基づいて、コーナ部での加工送り速度を算出しているが、このとき、直線部とコーナ部の加工量は概ね等しければよく、多少異なっていてもよい。【００７４】
実施の形態１によれば、直線部とコーナ部の加工量を加工体積として見積もるため、直線部とコーナ部の加工量を従来より正確に見積もることが可能である。また、直線部とコーナ部の体積比に基づいて、コーナ部での加工送り速度、加工電源の休止時間、又はオフセット軌跡を制御することによって、所定時間毎の直線部とコーナ部の加工量を等しくすることができる。これによって、コーナ形状精度を改善することができる。【００７５】
実施の形態２.
本発明における実施の形態２に係るワイヤ放電加工装置を、図１２を参照して説明する。【００７６】
実施の形態１では、予めコーナ制御情報記憶手段２０に記憶される取り代値を、ワイヤ放電加工装置を製造するメーカー側から提供される加工条件表の加工条件列から必要なパラメータを取得して算出する。しかし、前記メーカー側から提供される加工条件表には、例えば、ワイヤ放電加工装置のユーザが必要な加工条件を満たす加工条件列が含まれていない場合がある。【００７７】
このような場合の一例を、図１０の加工条件表を参照して説明する。前回(ｎ−１回目)のカットまでは、加工条件列Ａに従って、加工条件名E_An-2、E_An-1で示される加工条件にて加工していたとする。そしてユーザが今回(ｎ回目)のカットでは、加工条件列Ｂの加工条件名E_Bnで示される加工条件にて加工しようとする。【００７８】
ここで、もしユーザが単に加工条件列Ａを加工条件列Ｂに置換すれば、ｎ回目のカットの取り代ｓｎは、式(7)に従って、
2010001472.tif 000018
と計算されてしまうため、実際とは異なる取り代値がコーナ制御情報記憶手段２０に記憶されてしまうことになる。実際とは異なる取り代値に基づいてコーナ部での加工送り速度制御がされれば、コーナ形状精度を改善することができない。【００７９】
図１２は、実施の形態２のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。ここで、図１と同等又は同一の部分については、同じ符号を用いるものとし、その詳細な説明を省略する。実施の形態２では、コーナ部速度制御手段１６に前回の加工中に前回の加工条件を記憶する、加工条件記憶手段である前回加工条件記憶手段２８を設けることで、加工条件を加工中に変更した場合や、加工条件に従わずに加工する場合などにおいて、今回の加工条件と前回加工条件記憶手段が記憶している前回の加工条件とから、実際の取り代を算出することができる。算出した実際の取り代値は、コーナ制御情報記憶手段２０に記憶される。【００８０】
したがって、上記の例では、前回のカットまでは加工条件列Ａが用いられていたので、式(9)に示す実際の取り代ｓｎを算出することができるようになる。
2010001472.tif 000019
【００８１】
なお、加工条件記憶手段は、前回の加工条件のみを記憶する前回加工条件記憶手段２８に限定されず、例えば初回から前回までの加工条件を記憶するものであってもよい。【００８２】
実施の形態２によれば、前回の加工条件を記憶しているため、式(9)によって実際の取り代を算出することが可能であり、ワイヤ放電加工装置を製造するメーカ側から提供される加工条件列に従わずに加工する場合でも、実施の形態１と同等なコーナ部での加工送り速度制御することが可能である。これによって、実施の形態１と同等なコーナ形状精度を実現できる。【００８３】
実施の形態３.
本発明における実施の形態３に係るワイヤ放電加工装置を、図１３を参照して説明する。【００８４】
ワイヤ放電加工装置のユーザは、メーカ側から提供された加工条件表の加工条件を変更したり、加工条件を自作したりした上で加工する場合がある。加工条件を変更した上で加工する場合は、実際とは異なる取り代値がコーナ制御情報記憶手段２０に記憶されているために、コーナ形状精度を改善することができない。また加工条件を自作した場合は、放電ギャップと取り代に関する情報がコーナ制御情報記憶手段２０に記憶されていないために、実施の形態１で述べたコーナ部での加工送り速度制御をすることができない。【００８５】
ここで、変更または自作した加工条件での放電ギャップ値を得るための一般的な方法は、変更または自作した加工条件の下で実際に加工したサンプル形状を測定することである。さらに、取り代値を求めるためには、放電ギャップと式(7)を用いて算出する必要がある。しかしながら、この方法で放電ギャップと取り代に関する情報を得ることは、多くの時間と手間が掛かってしまう。【００８６】
図１３は、実施の形態３のワイヤ放電加工装置の構成を示すブロック図である。ここで、図１と同等又は同一の部分については、同じ符号を用いるものとし、その詳細な説明を省略する。本実施の形態３では、コーナ部速度制御手段１６に放電ギャップ及び取り代が入力されていない場合にユーザに対して警告する、未入力アラーム手段２９を設ける。また、コーナ部速度制御手段１６に放電ギャップ値を得るための放電ギャップテーブル３０を設ける。ワイヤ放電加工装置は通常、各回のカットにおいて、それぞれ異なる電流ピークや放電周波数等の電気条件が設定された加工電源を用いる。放電ギャップテーブル３０は、加工電源のカット回数別の種類と加工電源に設定された電気条件と、放電ギャップ値とを、関連付けるものである。【００８７】
次に、本実施の形態の動作を説明する。まず、加工条件を変更または自作したユーザに対して、未入力アラーム手段２９が警告する。この時点で、ユーザが変更または自作した加工条件での放電ギャップと取り代に関する情報を知っている場合は、ユーザは放電ギャップと取り代に関する情報をコーナ制御情報記憶手段２０に入力する。【００８８】
一方、ユーザが放電ギャップと取り代に関する情報を知らない場合は、コーナ制御情報記憶手段２０は放電ギャップテーブル３０から放電ギャップ値を取得し、この放電ギャップ値と式(7)を用いて、取り代値を算出する。そして得た放電ギャップと取り代に関する情報を、コーナ制御情報記憶手段２０に入力する。【００８９】
また、放電ギャップ値を求める方法として、例えば現在の加工送り速度と極間平均電圧から取得する方法もある。この場合、放電ギャップテーブル３０の代わりに、図示しない放電ギャップ検出手段を設けてもよい。【００９０】
実施の形態３によれば、放電ギャップと取り代に関する情報がコーナ制御情報記憶手段に記憶されていない場合に、警告することによって放電ギャップと取り代に関する情報の入力を保障することができる。また、放電ギャップと取り代に関する情報をユーザが知らない場合でも、自動的にコーナ制御手段が放電ギャップと取り代に関する情報を取得することが可能であるため、実施の形態１と同等なコーナ部での加工送り速度制御することが可能である。これによって、実施の形態１と同等なコーナ形状精度を実現できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月1日(2009.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされた軌跡に沿って相対移動させつつ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との間に所定のパルス電圧を印加するワイヤ放電加工装置において、
セカンドカットにおいて、直線部の加工送り速度を指令する直線部加工送り速度指令を直線部加工時にサーボアンプに出力する直線部指令手段と、
前記直線部加工時に直線部平均速度を算出する平均速度算出手段と、
前記加工プログラムを先読みし、コーナ部を検出すると前記コーナ部の軌跡に関するコーナ部検出情報を出力するコーナ部検出手段と、
前記コーナ部検出手段で出力された前記コーナ部検出情報に基づいて加工体積比（（前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積）／（前記直線部での所定単位距離毎の加工体積））を算出する体積比算出手段と、
前記平均速度算出手段で算出された前記直線部平均速度と前記体積比算出手段で算出された前記加工体積比とに基づいて、前記コーナ部の加工送り速度（（前記直線部平均速度）×（前記加工体積比の逆数））を算出するコーナ部加工送り速度算出手段と、
前記コーナ部加工送り速度算出手段で算出された前記コーナ部の加工送り速度に基づいて、前記コーナ部の加工送り速度を指令するコーナ部加工送り速度指令をコーナ部加工時に前記サーボアンプに出力するコーナ部指令手段と、を備えることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項２】
前記体積比算出手段は、放電ギャップ値と取り代値を用いて前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積を算出することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項３】
前記コーナ部検出手段で出力された前記コーナ部検出情報に基づいて、前記直線部のうち前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ部に入るまでに所定単位距離毎の加工体積が増加または減少するコーナ前区間の長さおよび前記コーナ部のうち前記ワイヤ電極の中心が前記直線部に入るまでに所定単位距離毎の加工体積が増加または減少するコーナ後区間の長さを、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る前に算出する区間算出手段をさらに備え、
前記コーナ部加工送り速度算出手段は、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る前に前記コーナ部の加工送り速度を算出し、
前記コーナ部加工送り速度指令は、前記コーナ部加工送り速度算出手段で算出された前記コーナ部の加工送り速度と前記区間算出手段で算出された前記コーナ前区間の長さおよび前記コーナ後区間の長さとに基づいて、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入ってから前記コーナ後区間を出るまでの加工送り速度を指令するものであることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項４】
前記区間算出手段は、放電ギャップ値および取り代値を用いて前記コーナ前区間の長さと前記コーナ後区間の長さを算出することを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項５】
前記体積比算出手段は、前記コーナ部検出手段で出力された前記コーナ部検出情報に基づいて、前記コーナ部がインコーナを円弧軌跡により加工されるものであると判断した場合、
前記コーナ部のうち所定単位距離毎の加工体積が一定であるコーナ中区間が存在するか否かに基づいて前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積の算出式を選択することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項６】
前記体積比算出手段は、前記コーナ部検出手段で出力された前記コーナ部検出情報に基づいて、前記コーナ部がアウトコーナをエッジ軌跡で加工されるものであると判断した場合、前記コーナ部のコーナ角度に基づいて前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積の算出式を選択することを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工装置の制御装置。
【請求項７】
前記コーナ部加工送り速度算出手段は、前記平均速度算出手段で前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る直前に算出された前記直線部平均速度と前記体積比算出手段で算出された前記加工体積比とに基づいて、前記コーナ部の加工送り速度（（前記直線部平均速度）×（前記加工体積比の逆数））を算出することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
前回のカットの加工条件を記憶する加工条件記憶手段と、
今回のカットの加工条件と前記加工条件記憶手段で記憶した前記前回のカットの加工条件とから、取り代値を算出する取り代算出手段と、をさらに備え、
前記体積比算出手段は、前記取り代算出手段で算出した取り代値を用いることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置の制御装置。
【請求項９】
放電ギャップ値と取り代値が入力されていない場合に警告する警告手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
カット回数別に定められた加工電源の種類、前記加工電源に設定された電気条件、および放電ギャップ値を関連付ける放電ギャップテーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
放電ギャップ値と取り代値が入力されていない場合に、前記テーブル記憶手段で記憶した前記放電ギャップテーブルを参照して放電ギャップ値と取り代値を取得するテーブル参照手段と、をさらに備え、
前記体積比算出手段は、前記テーブル参照手段で取得した放電ギャップ値および取り代値を用いることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工装置。
【請求項１１】
ワイヤ電極と被加工物とを予め加工プログラムにプログラムされた軌跡に沿って相対移動させつつ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との間に所定のパルス電圧を印加するワイヤ放電加工方法において、
セカンドカットにおいて、直線部の加工送り速度を指令する直線部加工送り速度指令を直線部加工時にサーボアンプに出力する直線部指令ステップと、
前記直線部加工時に直線部平均速度を算出する平均速度算出ステップと、
前記加工プログラムを先読みし、コーナ部を検出すると前記コーナ部の軌跡に関するコーナ部検出情報を出力するコーナ部検出ステップと、
前記コーナ部検出ステップで出力された前記コーナ部検出情報に基づいて加工体積比（（前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積）／（前記直線部での所定単位距離毎の加工体積））を算出する体積比算出ステップと、
前記平均速度算出ステップで算出された前記直線部平均速度と前記体積比算出ステップで算出された前記加工体積比とに基づいて、前記コーナ部の加工送り速度（（前記直線部平均速度）×（前記加工体積比の逆数））を算出するコーナ部加工送り速度算出ステップと、
前記コーナ部加工送り速度算出ステップで算出された前記コーナ部の加工送り速度に基づいて、前記コーナ部の加工送り速度を指令するコーナ部加工送り速度指令をコーナ部加工時に前記サーボアンプに出力するコーナ部指令ステップと、を備えることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項１２】
前記コーナ部検出ステップで出力された前記コーナ部検出情報に基づいて、前記直線部のうち前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ部に入るまでに所定単位距離毎の加工体積が増加または減少するコーナ前区間の長さおよび前記コーナ部のうち前記ワイヤ電極の中心が前記直線部に入るまでに所定単位距離毎の加工体積が増加または減少するコーナ後区間の長さを、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る前に算出する区間算出ステップをさらに備え、
前記コーナ部加工送り速度算出ステップは、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る前に前記コーナ部の加工送り速度を算出し、
前記コーナ部加工送り速度指令は、前記コーナ部加工送り速度算出ステップで算出された前記コーナ部の加工送り速度と前記区間算出ステップで算出された前記コーナ前区間の長さおよび前記コーナ後区間の長さとに基づいて、前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入ってから前記コーナ後区間を出るまでの加工送り速度を指令するものであることを特徴とする請求項１１記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項１３】
前記体積比算出ステップは、放電ギャップ値および取り代値を用いて前記コーナ部での所定単位距離毎の加工体積を算出することを特徴とする請求項１１記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項１４】
前記コーナ部加工送り速度算出手段は、前記平均速度算出手段で前記ワイヤ電極の中心が前記コーナ前区間に入る直前に算出された前記直線部平均速度と前記体積比算出手段で算出された前記加工体積比とに基づいて、前記コーナ部の加工送り速度（（前記直線部平均速度）×（前記加工体積比の逆数））を算出することを特徴とする請求項１１に記載のワイヤ放電加工方法。
【国際調査報告】
2010001472.tif 000033
2010001472.tif 000034