(57)【要約】【課題】加工対象物を反転させて加工する際に、ＮＣプログラムの指令を正しく変換することができるワイヤ放電加工機を提供する。【解決手段】ワイヤ放電加工機１０は、加工対象物であるチップ８２を軸周りに回転可能に支持する回転支持部７０と、チップ８２が反転したときには、ＮＣプログラムで規定されるプログラム面ＰＳ上の加工位置を軸に対して反転させ、ＮＣプログラムで規定されるプログラム面ＰＳ上のワイヤ電極１２の傾きが維持されるように、ＮＣプログラムの指令を変換する指令変換部９６と、ＮＣプログラムにおける指令を、変換した指令に読み替えて上ワイヤガイド３０を制御する駆動制御部９８と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工プログラムにしたがってワイヤ電極を用いて加工対象物の放電加工を行うワイヤ放電加工機であって、
前記加工対象物を軸周りに回転させるとともに、任意の回転位置で前記加工対象物を支持する回転支持部と、
前記ワイヤ電極の位置、および、鉛直方向に対する前記ワイヤ電極の傾きを変更するワイヤ電極駆動部と、
前記加工対象物の加工面を、前記加工プログラムにより規定されるプログラム面と一致させた位置から、前記加工対象物を回転させ、前記加工対象物が反転したときであって、かつ、前記プログラム面上で前記加工プログラムに前記ワイヤ電極を鉛直方向に対して傾けさせる指令が含まれるときには、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の加工位置を前記回転する軸の軸線に対して反転させ、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の前記ワイヤ電極の傾きが維持されるように、前記加工プログラムの指令を変換する指令変換部と、
前記加工プログラムにおける指令を、前記変換した指令に読み替えて前記ワイヤ電極駆動部を制御する駆動制御部と、
を備える、ワイヤ放電加工機。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工プログラムは、前記プログラム面における加工位置を規定する加工位置指令を有し、
前記指令変換部は、前記加工位置指令のうち、前記軸の軸線に平行する成分の指令の数値および符号を維持するとともに、前記軸の軸線に直交する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転する、ワイヤ放電加工機。
【請求項３】
請求項２に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工プログラムは、前記プログラム面に平行する平面であるプログラム補助面を規定する板厚指令と、前記プログラム補助面における加工位置を規定する補助加工位置指令と、を有し、前記ワイヤ電極の傾きを、前記加工位置指令、前記補助加工位置指令、および、前記板厚指令により規定し、
前記板厚指令は、前記プログラム面に対する距離および方向により、前記プログラム補助面を規定し、
前記指令変換部は、前記補助加工位置指令のうち、前記軸の軸線に平行する成分の指令の数値および符号を維持するとともに、前記軸の軸線に直交する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転し、前記板厚指令の数値を維持するとともに符号を反転する、ワイヤ放電加工機。
【請求項４】
請求項２に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工プログラムは、前記プログラム面に平行する平面であるプログラム補助面を規定する板厚指令と、前記プログラム補助面における加工位置を、前記加工位置指令に対する相対位置として規定する補助加工位置指令と、を有し、前記ワイヤ電極の傾きを、前記加工位置指令、前記補助加工位置指令、および、前記板厚指令により規定し、
前記板厚指令は、前記プログラム面に対する距離および方向により、前記プログラム補助面を規定し、
前記指令変換部は、前記補助加工位置指令のうち、前記軸の軸線に平行する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転し、前記軸の軸線に直交する成分の指令の数値および符号を維持し、前記板厚指令の数値および符号を維持する、ワイヤ放電加工機。
【請求項５】
請求項２に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工プログラムは、前記ワイヤ電極の傾きを規定する傾き指令を有し、
前記傾き指令は、傾きの大きさ、および、前記ワイヤ電極の進行方向に対する傾きの方向により、前記ワイヤ電極の傾きを規定し、
前記指令変換部は、前記傾き指令の前記傾きの方向および前記傾きの大きさを維持する、ワイヤ放電加工機。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工プログラムは、前記加工位置指令に対するオフセットを規定するオフセット指令を有し、
前記オフセット指令は、オフセット量、および、前記ワイヤ電極の進行方向に対するオフセットの方向により、前記オフセットを規定し、
前記指令変換部は、前記オフセットの方向を反転するとともに、前記オフセットの量を維持する、ワイヤ放電加工機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工機であって、
前記加工面を前記プログラム面と一致させた位置から、前記加工対象物を回転させたときの回転量が、１８０°を含む所定範囲内であるときに、前記加工対象物が反転したと判定する反転判定部を備え、
前記指令変換部は、前記反転判定部において、前記加工対象物が反転したと判定したときに、前記加工プログラムの指令を変換する、ワイヤ放電加工機。
【請求項８】
加工対象物を軸周りに回転させるとともに、任意の回転位置で前記加工対象物を支持する回転支持部と、
ワイヤ電極の位置、および、鉛直方向に対する前記ワイヤ電極の傾きを変更するワイヤ電極駆動部と、
を有するワイヤ放電加工機を制御する加工プログラムを変換するプログラム変換装置であって、
前記加工対象物の加工面を、前記加工プログラムにより規定されるプログラム面と一致させた位置から、前記加工対象物を回転させ、前記加工対象物が反転したときであって、かつ、前記プログラム面上で前記加工プログラムに前記ワイヤ電極を鉛直方向に対して傾けさせる指令が含まれるときには、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の加工位置を前記回転する軸の軸線に対して反転させ、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の前記ワイヤ電極の傾きが維持されるように、前記加工プログラムの指令を変換するプログラム変換部を備える、プログラム変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工プログラムにしたがってワイヤ電極を用いて加工対象物の放電加工を行うワイヤ放電加工機および加工プログラムを変換するプログラム変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ワークの位置を変更したときには、ミラーイメージ情報を読み出してミラーイメージ動作を実行するミラーリング機能を有するワイヤ放電加工機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２０１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のミラーリング機能により、加工対象物であるワークが水平面上において移動したときには、ワイヤ放電加工機は加工対象物を正しい形状に加工することができるが、加工対象物が上下に反転したときには、正しい形状に加工することができないため、ＮＣプログラムを書き換える必要があり、多大な労力を要していた。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ＮＣプログラムで規定された加工対象物の位置から、加工対象物を反転させて加工する際に、ＮＣプログラムの指令を正しく変換することができるワイヤ放電加工機およびプログラム変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、加工プログラムにしたがってワイヤ電極を用いて加工対象物の放電加工を行うワイヤ放電加工機であって、前記加工対象物を軸周りに回転させるとともに、任意の回転位置で前記加工対象物を支持する回転支持部と、前記ワイヤ電極の位置、および、鉛直方向に対する前記ワイヤ電極の傾きを変更するワイヤ電極駆動部と、前記加工対象物の加工面を、前記加工プログラムにより規定されるプログラム面と一致させた位置から、前記加工対象物を回転させ、前記加工対象物が反転したときであって、かつ、前記プログラム面上で前記加工プログラムに前記ワイヤ電極を鉛直方向に対して傾けさせる指令が含まれるときには、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の加工位置を前記回転する軸の軸線に対して反転させ、前記加工プログラムで規定される前記プログラム面上の前記ワイヤ電極の傾きが維持されるように、前記加工プログラムの指令を変換する指令変換部と、前記加工プログラムにおける指令を、前記変換した指令に読み替えて前記ワイヤ電極駆動部を制御する駆動制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＮＣプログラムで規定された加工対象物の位置から、加工対象物を反転させて加工する際に、ＮＣプログラムの指令を正しく変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ワイヤ放電加工機の全体構成の概略を示す図である。
【図２】ＰＣＤ工具を回転可能に支持する回転支持部の構成を示す図である。
【図３】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】チップの加工について説明する立体模式図である。
【図５】チップの加工について説明する模式図である。
【図６】チップの加工について説明する模式図である。
【図７】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図８】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図９】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１０】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１１】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１２】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１３】反転させる前のチップの加工について説明する模式図である。
【図１４】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１５】反転させる前のチップの加工について説明する模式図である。
【図１６】反転させたチップの加工について説明する模式図である。
【図１７】反転判定部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】指令変換部および駆動制御部の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
［ワイヤ放電加工機の構成］
図１はワイヤ放電加工機１０の全体構成の概略を示す図である。ワイヤ放電加工機１０は、ワイヤ電極１２と加工対象物とにより形成される極間（隙間）に電圧を印加して放電を発生させることで、加工対象物に対して放電加工を施す工作機械である。ワイヤ電極１２の材質は、例えば、タングステン系、銅合金系、黄銅系等の金属材料である。
【００１１】
ワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１４、加工液処理装置１６および制御装置１８を備えている。加工機本体１４は、加工対象物に向けてワイヤ電極１２を供給する供給系統２０、および、加工対象物を通過したワイヤ電極１２を回収する回収系統４０を備えている。
【００１２】
供給系統２０は、ワイヤ電極１２が巻かれたワイヤボビン２２、ワイヤボビン２２に対してトルクを付与するトルクモータ２４、ワイヤ電極１２に対して摩擦による制動力を付与するブレーキローラ２６、ブレーキローラ２６に対してブレーキトルクを付与するブレーキモータ２８、および、加工対象物の上方でワイヤ電極１２をガイドする上ワイヤガイド３０を備えている。ブレーキモータ２８と上ワイヤガイド３０との間には、張力検出部３２が設けられている。張力検出部３２は、ワイヤ電極１２の張力を検出するセンサである。
【００１３】
回収系統４０は、加工対象物の下方でワイヤ電極１２をガイドする下ワイヤガイド４２、下ワイヤガイド４２内に設けられた下ガイドローラ４４、ワイヤ電極１２を挟持するピンチローラ４６とフィードローラ４８、フィードローラ４８に対してトルクを付与するトルクモータ５０、および、ワイヤ電極１２を回収するワイヤ回収箱５２を備えている。
【００１４】
加工機本体１４は、放電加工の際に使用される脱イオン水または油等の加工液を貯留可能な加工槽６０を備え、加工槽６０内に上ワイヤガイド３０および下ワイヤガイド４２が設置されている。加工槽６０は、ベース部６２上に載置されている。
【００１５】
加工槽６０内には加工対象物が設置されるワークテーブル６４が配置されている。ワークテーブル６４は、図示しないサーボモータにより、水平面上のＸ軸方向、および、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に移動可能に設けられている。ワークテーブル６４は、上ワイヤガイド３０と下ワイヤガイド４２との間に設けられている。
【００１６】
上ワイヤガイド３０および下ワイヤガイド４２は、ワイヤ電極１２を支持する上ダイスガイド３０ａおよび下ダイスガイド４２ａを有している。上ワイヤガイド３０は、図示しないサーボモータにより、Ｘ軸に平行なＵ軸方向、Ｙ軸に平行なＶ軸方向、および、垂直方向であるＺ軸方向に移動することが可能である。これにより、加工機本体１４は、ワイヤ電極１２を垂直方向に対して傾けた状態で、加工対象物を加工することができる。
【００１７】
上ワイヤガイド３０および下ワイヤガイド４２は、スラッジ（加工屑）を含まない清浄な加工液を噴出する。これにより、ワイヤ電極１２と加工対象物との隙間（極間）を、放電加工に適した清浄な加工液で満たすことができ、放電加工によって発生したスラッジによって放電加工の精度が低下することを防止することができる。加工対象物は、加工槽６０内に貯留された加工液に浸漬された状態で、放電加工が行われる。
【００１８】
加工液処理装置１６は、加工槽６０内の加工液に含まれスラッジを除去するとともに、加工液の電気抵抗率・温度の調整等を行い、加工液の液質を管理する装置である。この加工液処理装置１６によって液質が管理された加工液が再び加工槽６０に戻される。制御装置１８は、ＮＣプログラムに応じて加工機本体１４を制御する。制御装置１８の構成は、後に詳述する。
【００１９】
［回転支持部の構成］
本実施の形態の加工対象物は、多結晶ダイヤモンド材（ＰＣＤ）を材料とし、切削工具の切れ刃として用いられるＰＣＤ工具８０のチップ８２である。ＰＣＤ工具８０は、工具軸８４、および、工具軸８４に取り付けられたチップ８２を有している。チップ８２は、工具軸８４の周方向および軸方向に複数のチップ８２がロウ付けされている。チップ８２が工具軸８４に取り付けられた状態で、チップ８２をワイヤ電極１２により加工することにより、チップ８２に切れ刃を形成する。
【００２０】
図２は、ＰＣＤ工具８０を回転可能に支持する回転支持部７０の構成を示す図である。回転支持部７０は、ＰＣＤ工具８０を回転可能に支持する。回転支持部７０によりＰＣＤ工具８０を回転させたときの回転軸をＡ軸とする。回転支持部７０は、Ａ軸がＸ軸と平行となるようにワークテーブル６４に固定されており、ワークテーブル６４とともに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能である。
【００２１】
本実施の形態の加工対象物は、多結晶ダイヤモンド材（ＰＣＤ）を材料とし、切削工具の切れ刃として用いられるＰＣＤ工具８０のチップ８２である。ＰＣＤ工具８０は、工具軸８４に、工具軸８４の周方向および軸方向に複数のチップ８２がロウ付けされている。チップ８２をワイヤ電極１２により加工することにより、チップ８２に切れ刃を形成する。
【００２２】
回転支持部７０は、ＰＣＤ工具８０を工具軸８４の軸を中心に回転可能に支持している。回転支持部７０は、ＰＣＤ工具８０を回転駆動する図示しないサーボモータを有し、回転量はエンコーダ７２により検出される。
【００２３】
上ワイヤガイド３０には、タッチセンサ７４が設けられている。タッチセンサ７４は上ワイヤガイド３０とともにＺ軸方向に移動可能である。タッチセンサ７４は、その先端に物体が接触したことを検出することができる。チップ８２を加工するときには、タッチセンサ７４の先端をＡ軸の軸中心高さまで降下させる。このときのタッチセンサ７４の先端の高さにある水平面と平行な平面が、ＮＣプログラムにおいて規定されるプログラム面ＰＳ（図５参照）となる。次に、回転支持部７０によりＰＣＤ工具８０を回転させて、チップ８２の加工面８２ａ（図５参照）をタッチセンサ７４の先端に接触させる。これにより、加工面８２ａがプログラム面ＰＳに位置決めされる。
【００２４】
［制御装置の構成］
図３は制御装置１８の構成を示すブロック図である。制御装置１８は、処理部９０および記憶部９２を有している。処理部９０は、ＣＰＵ等のプロセッサ等である。記憶部９２は、処理部９０により加工機本体１４を制御するＮＣプログラムの他、処理部９０における処理に必要なデータ等を格納しており、またバッファメモリとしても機能する。
【００２５】
処理部９０は、反転判定部９４、指令変換部９６および駆動制御部９８を有している。反転判定部９４は、軸回転機能命令もしくはＡ軸反転設定が有効であることを確認し、エンコーダ７２の検出値に基づき、前述のようにタッチセンサ７４を用いてチップ８２の加工面８２ａを位置決めした位置から、回転支持部７０によりＰＣＤ工具８０を回転させて、チップ８２が反転したことを判定する。この判定については、後に詳述する。指令変換部９６は、反転判定部９４によりチップ８２が反転したと判定されたときには、ＮＣプログラム内の指令を変換する。ＮＣプログラムの指令の変換については、後に詳述する。駆動制御部９８は、記憶部９２に記憶されているＮＣプログラムの指令に基づいて、加工機本体１４を制御する。なお、反転判定部９４によりチップ８２が反転していると判定されたときには、駆動制御部９８は、ＮＣプログラムの指令を指令変換部９６において変換された指令に読み替えたものに基づいて、加工機本体１４を制御する。
【００２６】
［チップの加工指令について］
図４はチップ８２の加工について説明する立体模式図である。図４ではチップ８２とワイヤ電極１２のみを示し、他の部分の記載を省略している。図５および図６は、チップ８２の加工について説明する模式図である。図５はＡ軸方向から見た図である。図６は鉛直方向上側から見た図である。以下では、Ａ軸上であって、Ｘ軸方向においてチップ８２の加工面８２ａの回転支持部７０側の辺の位置を、ＸＹＺ座標の原点Ｏとする。原点Ｏよりも回転支持部７０側をＸ軸負方向、反対側をＸ軸正方向とする。また、図５の状態で見たときに、原点Ｏよりも右側をＹ軸正方向、左側をＹ軸負方向とする。また、原点Ｏよりも鉛直方向上側をＺ軸正方向、下側をＺ軸負方向とする。
【００２７】
ＮＣプログラムでは、プログラム面ＰＳと平行するプログラム補助面ＰＳａが規定されている。例えば、プログラム補助面ＰＳａは、チップ８２の加工面８２ａに対向する面である加工補助面８２ｂと一致する面に設定される。プログラム補助面ＰＳａは、プログラム面ＰＳに対する方向と距離により規定されている。プログラム面ＰＳとプログラム補助面ＰＳａとの距離はＩで示され、方向は「＋」または「−」の符号によって示される。例えば、距離Ｉは、チップ８２の板厚の大きさに設定する。以下では、プログラム面ＰＳに対する方向と距離からなる指令を板厚指令と称する。本実施の形態のＮＣプログラム内の板厚指令として（−Ｉ）が設定されている。なお、プログラム補助面ＰＳａは必ずしも、加工補助面８２ｂと一致する面に設定されるわけではなく、距離Ｉをチップ８２の板厚の大きさよりも大きく設定してもよいし、プログラム面ＰＳに対するプログラム補助面ＰＳａの方向を、加工面８２ａに対する加工補助面８２ｂの方向と逆方向に設定するようにしてもよい。
【００２８】
ＮＣプログラムでは、プログラム面ＰＳ上におけるワイヤ電極１２の加工位置を、Ｘ軸およびＹ軸の座標値の指令により規定する。以下では、プログラム面ＰＳ上の加工位置をＰと記載する。Ｘ軸およびＹ軸は、加工機本体１４に固定された軸である。プログラム補助面ＰＳａ上におけるワイヤ電極１２の加工位置は、Ｕ軸およびＶ軸の座標値の指令により規定される。以下では、プログラム補助面ＰＳａ上の加工位置をＱと記載する。Ｕ軸およびＶ軸は、加工面８２ａ上のワイヤ電極１２の位置から鉛直方向に伸びる線が、加工補助面８２ｂと交わる点Ｏｑを原点とする。つまり、プログラム補助面ＰＳａ上の加工位置Ｑは、プログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐに対する相対位置として規定される。
【００２９】
また以下では、上記のように規定されたプログラム面ＰＳおよびプログラム補助面ＰＳａにおけるワイヤ電極１２の加工位置Ｐ、Ｑにより、実際に加工されたチップ８２の加工面８２ａ上の加工位置をＭ、加工補助面８２ｂ上の加工位置をＮとする。
【００３０】
図４〜図６に示すように、ＮＣプログラムにおいて、プログラム補助面ＰＳａ上の加工位置Ｑを、プログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐよりも内側（Ａ軸側）となるように指令することで、加工後のチップ８２は加工面８２ａの加工位置Ｍから加工補助面８２ｂの加工位置Ｎへ内側に逃げる方向にテーパが形成される。加工後のチップ８２は、加工面８２ａが切れ刃のすくい面となり、加工位置Ｐの経路が切れ刃のエッジとなり、加工位置Ｍと加工位置Ｎの間のテーパ面が逃げ面となる。
【００３１】
［ミラーリング機能について］
ワイヤ放電加工機１０には、ミラーリング機能が搭載されている。ミラーリング機能は、ＮＣプログラムで規定されている加工機本体１４上の加工対象物の位置から、加工対象物を水平に移動させたときに、加工対象物の移動に応じてＮＣプログラム内の加工位置の指令を変換し、ＮＣプログラムを変換した加工位置の指令で読み替えて、加工機本体１４を制御する機能である。これにより、ＮＣプログラムで規定されている加工機本体１４上の加工対象物の位置から、加工対象物を移動させた場合であっても、ＮＣプログラムを新たに書き換えることなく、加工対象物の加工を行うことができる。
【００３２】
例えば、加工面８２ａがプログラム面ＰＳに位置決めされたときに、チップ８２が作業員から遠い側にあるときには、作業員がチップ８２の加工状況を詳しく観察するため等の理由により、回転支持部７０によりＰＣＤ工具８０を１８０°回転させて、チップ８２を作業員に近い側に位置させたいことがある。回転支持部７０によりＰＣＤ工具８０を１８０°回転させた場合、チップ８２は上下が反転するが、加工面８２ａはプログラム面ＰＳにあるため、ミラーリング機能を用いてチップ８２を加工することができる。しかし、本実施の形態のように、ワイヤ電極１２を傾けた状態で加工する場合に、ミラーリング機能を用いると、以下に述べるような問題が生じる。
【００３３】
図７および図８は、反転させたチップ８２の加工について説明する模式図である。図７はＡ軸方向から見た図である。図８は鉛直方向上側から見た図である。Ａ軸の軸線は、Ｘ軸に平行な軸線となっている。このような場合、Ｘ軸に対するミラーリング機能では、ＮＣプログラムの加工位置の指令を、Ａ軸の軸線およびＸ軸に直交するＹ軸およびＶ軸の成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転させるように変換する。つまり、ＮＣプログラムのプログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐの座標値（Ｘ、Ｙ）は、（Ｘ、−Ｙ）に変換される。同様に、ＮＣプログラムのプログラム補助面ＰＳａ上の加工位置Ｑの座標値（Ｕ、−Ｖ）は、（Ｕ、Ｖ）に変換される。なお、（−Ｙ）や（−Ｖ）は負の値を示すものではなく、例えば（Ｙ）と（−Ｙ）とでは、数値は同じであるが符号が異なることを示している。
【００３４】
図７および図８に示すように、ＮＣプログラムが上記のように変換されることにより、チップ８２の加工面８２ａの加工位置Ｍに対して、加工補助面８２ｂの加工位置Ｎが外側に形成される。これにより、加工位置Ｍから加工位置Ｎへ外側に向かう方向にテーパが形成され、逃げ面が正しく形成されない。
【００３５】
［指令変換について］
上記のようなミラーリング機能の問題を解決するために、本実施の形態では、ワイヤ電極１２を傾ける指令を有するＮＣプログラムに基づいて、反転させた加工対象物を加工するときには、以下のようにしてＮＣプログラムの指令を変換する。指令の変換は、指令変換部９６において行われる。指令の変換方法として、軸回転機能の３つの方法を説明する。
【００３６】
（指令変換方法１）
図９および図１０は、反転させたチップ８２の加工について説明する模式図である。図９はＡ軸方向から見た図である。図１０は鉛直方向上側から見た図である。
【００３７】
指令変換部９６は、ＮＣプログラムの加工位置の指令を、Ｙ軸およびＶ軸の成分の指令の数値を維持し、符号を反転するように変換する。つまり、ＮＣプログラムのプログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐの座標値（Ｘ、Ｙ）は、（Ｘ、−Ｙ）に変換される。同様に、ＮＣプログラムのプログラム補助面ＰＳａ上の加工位置Ｑの座標値（Ｕ、−Ｖ）は、（Ｕ、Ｖ）に変換され、Ｕ軸成分の指令の数値および符号を維持し、Ｖ軸成分の指令の数値を維持し符号を反転する。さらに、板厚指令の数値を維持し、符号を反転するように変換する。つまり、ＮＣプログラムの板厚指令（−Ｉ）は（＋Ｉ）に変換される。
【００３８】
ＮＣプログラムが上記のように変換されることにより、図９および図１０に示すように、チップ８２の加工面８２ａの加工位置Ｍに対して、加工補助面８２ｂの加工位置Ｎが内側に形成される。これにより、加工位置Ｍから加工位置Ｎへ内側に向かう方向にテーパが形成され、逃げ面が正しく形成される。
【００３９】
（指令変換方法２）
図１１および図１２は、反転させたチップ８２の加工について説明する模式図である。図１１はＡ軸方向から見た図である。図１２は鉛直方向上側から見た図である。
【００４０】
指令変換部９６は、ＮＣプログラムの加工位置の指令を、Ｙ軸の成分の指令の数値を維持し、符号を反転するように変換する。つまり、ＮＣプログラムのプログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐの座標値（Ｘ、Ｙ）は、（Ｘ、−Ｙ）に変換され、ＮＣプログラムのプログラム補助面ＰＳａ上の加工位置Ｑの座標値（Ｕ、−Ｖ）は、（−Ｕ、−Ｖ）に変換され、Ｕ軸成分の指令の数値を維持し、符号を反転し、Ｖ軸成分の指令の数値および符号を維持する。また、板厚指令（−Ｉ）の数値および符号も維持する。
【００４１】
ＮＣプログラムが上記のように変換されることにより、図１１および図１２に示すように、チップ８２の加工面８２ａの加工位置Ｍに対して、加工補助面８２ｂの加工位置Ｎが内側に形成される。これにより、加工位置Ｍから加工位置Ｎへ内側に向かう方向にテーパが形成され、逃げ面が正しく形成される。
【００４２】
（指令変換方法３）
ＮＣプログラムには、ワイヤ電極１２を傾けてテーパ加工するためのＧコードが用意されている。例えば、ワイヤ電極１２を進行方向に対して左に傾けるときにはＮＣプログラムに「Ｇ５１」が記載され、右に傾けるときにはＮＣプログラムに「Ｇ５２」が記載される。Ｇコードに続く角度指令（Ｔ）の数値により、テーパ角度（ワイヤ電極１２の傾き角度）が設定される。なお、この場合、ＮＣプログラムでは、プログラム補助面ＰＳａの加工位置Ｑは規定されない。
【００４３】
図１３は反転させる前のチップ８２の加工について説明する模式図である。図１４は反転させたチップ８２の加工について説明する模式図である。図１３および図１４はＡ軸方向から見た図である。
【００４４】
例えば、ＮＣプログラムに「Ｇ５２」が記載されているとする。この場合、指令変換部９６は、チップ８２を反転させたときであっても、テーパの方向（ワイヤ電極１２の傾きの方向）を示す「Ｇ５２」およびテーパ角度（Ｔ）の数値を維持する。なお、ＮＣプログラムのプログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐの座標値（Ｘ、Ｙ）は、（Ｘ、−Ｙ）に変換される。
【００４５】
ＮＣプログラムが上記のように変換されることにより、図１４に示すように、チップ８２の加工面８２ａの加工位置Ｍに対して、加工補助面８２ｂの加工位置Ｎが内側に形成される。これにより、加工位置Ｍから加工位置Ｎへ内側に向かう方向にテーパが形成され、逃げ面が正しく形成される。
【００４６】
［オフセットの指令変換］
ＮＣプログラムには、ＮＣプログラムで規定される加工位置に対してワイヤ電極１２をオフセットさせるためのＧコードが用意されている。例えば、ワイヤ電極１２を進行方向に対して左にオフセットするときには、ＮＣプログラムに「Ｇ４１」が記載され、右にオフセットするときにはＮＣプログラムに「Ｇ４２」が記載される。Ｇコードに続くオフセット番号（Ｄ）の数値により、オフセット量が設定される。
【００４７】
図１５は反転させる前のチップ８２の加工について説明する模式図である。図１６は反転させたチップ８２の加工について説明する模式図である。図１５および図１６はＡ軸方向から見た図である。
【００４８】
例えば、ＮＣプログラムに「Ｇ４２」が記載されているとする。図１５に示すように、加工面８２ａ上の加工位置Ｍは、プログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐよりも外側にオフセットする。指令変換部９６は、チップ８２を反転させたときには、ＮＣプログラムのオフセットの方向を示す「Ｇ４２」を「Ｇ４１」に変換し、オフセット量を示すオフセット番号（Ｄ）の数値を維持する。または、指令変換部９６は、チップ８２を反転させたときには、ＮＣプログラムのオフセットの方向を示す「Ｇ４２」を維持し、オフセット量を示すオフセット番号（Ｄ）の数値を維持し、その符号を反転する。これにより、図１６に示すように、加工面８２ａ上の加工位置Ｍは、プログラム面ＰＳ上の加工位置Ｐよりも外側にオフセットする。
【００４９】
［反転判定処理］
上記では、ＰＣＤ工具８０を１８０°回転させたときのＮＣプログラムの指令変換について説明した。しかし、ＰＣＤ工具８０の回転量は１８０°に限らず、１８０°を含むある程度の範囲であっても、上述の指令変換方法を用いることができる。反転判定部９４は、ＰＣＤ工具８０の回転量が、上述の指令変換方法を用いることができる範囲にあるときに、チップ８２が反転したと判定する。
【００５０】
図１７は反転判定部９４の処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１では、エンコーダ７２の検出値からＰＣＤ工具８０の回転量θを算出する。エンコーダ７２の検出値は、時系列にしたがって記憶部９２に保持される。反転判定部９４は、加工面８２ａがプログラム面ＰＳに位置決めされた状態から、駆動制御部９８により回転支持部７０を回転駆動させたときを始期とし、その後、駆動制御部９８により回転支持部７０を回転停止させたときを終期とする期間のエンコーダ７２の検出値を記憶部９２から読み込む。反転判定部９４は、読み込んだエンコーダ７２の検出値からＰＣＤ工具８０の回転量θを算出する。
【００５１】
ステップＳ２では、加工後のチップ８２の加工面８２ａにおける最大半径Ｒ、つまり、Ａ軸とＡ軸から最も離れた位置にある加工面８２ａの位置との距離を算出する。ステップＳ３では、回転量θが９０°よりも大きく２７０°未満であるか否かを判定する。回転量θが９０°よりも大きく２７０°未満であるときにはステップＳ４へ移行し、回転量θが９０°以下、または２７０°以上であるときにはステップＳ６へ移行する。
【００５２】
ステップＳ４では、次の式の条件を満たすか否かを判定し、条件を満たすときにはステップＳ５へ移行し、条件を満たさないときにはステップＳ６へ移行する。
Ｒ＋Ｒ・ｃｏｓθ＜公差
上記の式中の公差は、あらかじめＰＣＤ工具８０の設計時に決められた数値である。ステップＳ５では、チップ８２が反転したと判定し、処理を終了する。ステップＳ６では、チップ８２が反転していないと判定し、処理を終了する。
【００５３】
なお、ステップＳ３およびステップＳ４の判定に代えて、回転量θが１７５°よりも大きく１８５°未満であるか否かを判定し、回転量θが１７５°よりも大きく１８５°未満であるときにはステップＳ５に移行し、回転量θが１７５°以下、または１８５°以上であるときにはステップＳ６へ移行するようにしてもよい。もしくは、ステップＳ３およびステップＳ４の判定に代えて、本機能としてのＡ軸周りの軸回転機能の設定を有効に設定するパラメータが設定された場合、もしくは、Ａ軸周りの軸回転機能命令が指令された場合には、ＮＣプログラム指令のＡ軸回転角度指令数値に＋１８０°ないしは、−１８０°を加えた角度指令をＡ軸位置決めに行うものとし、同時に、反転されたと判定するようにしてもよい。
【００５４】
［指令変換処理］
図１８は指令変換部９６および駆動制御部９８の処理の流れを示すフローチャートである。図１８のフローチャートでは、上述の指令変換方法１と指令変換方法３を用いて、ＮＣプログラムの指令を変換している。図１８のフローチャートにおいて、ステップＳ１１〜ステップＳ１９の処理は指令変換部９６において行われ、ステップＳ２０およびステップＳ２１は駆動制御部９８において行われる。
【００５５】
ステップＳ１１では、チップ８２の加工面８２ａがプログラム面ＰＳに位置決めされた状態から回転したか否かを判定する。チップ８２が回転したときにはステップＳ１２へ移行し、チップ８２が回転していないときにはステップＳ２０へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１２では、Ａ軸周りの軸回転機能の設定を有効に設定するパラメータが設定された、もしくは、Ａ軸周りの軸回転機能命令が指令され、軸回転機能が有効であるか否かを判定する。軸回転機能が有効であるときにはステップＳ１４へ移行し、軸回転機能が無効であるときにはステップＳ１３へ移行する。
【００５７】
ステップＳ１３では、反転判定部９４において、チップ８２が反転したと判定されたか否かを判定し、チップ８２が反転したと判定されたときにはステップＳ１４へ移行し、チップ８２が反転していないと判定されたときには処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ１４では、Ｙ軸の座標値の符号を反転する。ステップＳ１５では、テーパの指令方法が、ＵＶ座標値による指令、または、テーパの角度による指令（Ｇコードによる指令）であるのかを判定する。テーパの指令方法がＵＶ座標値による指令であるときにはステップＳ１６に移行し、テーパの指令方法がテーパの角度による指令であるときにはステップＳ１７に移行する。
【００５９】
ステップＳ１６では、Ｖ軸の座標値の符号を反転する。ステップＳ１７では、テーパの傾き方向の指令であるＧコードを維持する。ステップＳ１８では、板厚指令の符号を反転する。ステップＳ１９では、オフセットの方向の指令を変換する。ステップＳ２０では、ＮＣプログラムの指令に基づき、加工機本体１４を制御する。ステップＳ２１では、ＮＣプログラムによりプログラム終了指令がなされたか否かを判定する。プログラム終了指令がなされたときには処理を終了し、プログラム終了指令がなされていないときにはステップＳ１４に移行する。
【００６０】
［作用効果］
本実施の形態では、ＮＣプログラム（加工プログラム）にしたがってワイヤ電極１２を用いてチップ８２の放電加工を行うワイヤ放電加工機１０であって、チップ８２をＡ軸周りに回転させるとともに、任意の回転位置でチップ８２を支持する回転支持部７０と、ワイヤ電極１２の位置、および、鉛直方向に対するワイヤ電極１２の傾きを変更する上ワイヤガイド３０（ワイヤ電極駆動部）と、チップ８２の加工面８２ａを、ＮＣプログラムにより規定されるプログラム面ＰＳと一致させた位置から、チップ８２を回転させ、チップ８２が反転したときであって、かつ、プログラム面ＰＳ上でＮＣプログラムにワイヤ電極１２を鉛直方向に対して傾けさせる指令が含まれるときには、ＮＣプログラムで規定されるプログラム面ＰＳ上の加工位置を回転するＡ軸の軸線に対して反転させ、ＮＣプログラムで規定されるプログラム面ＰＳ上のワイヤ電極１２の傾きが維持されるように、ＮＣプログラムの指令を変換する指令変換部９６と、ＮＣプログラムにおける指令を、変換した指令に読み替えて上ワイヤガイド３０を制御する駆動制御部９８と、を備える。これにより、チップ８２を反転させたときも、ＮＣプログラムを新たに書き換えることなく、チップ８２の加工を行うことができる。
【００６１】
本実施の形態では、ＮＣプログラムは、プログラム面ＰＳにおける加工位置を規定する加工位置指令を有し、指令変換部９６は、加工位置指令のうち、Ａ軸の軸線に平行する成分の指令の数値および符号を維持するとともに、Ａ軸の軸線に直交する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転する。これにより、チップ８２を反転させたときも、ＮＣプログラムを新たに書き換えることなく、チップ８２の加工面８２ａをＮＣプログラムが規定した形状で加工を行うことができる。
【００６２】
本実施の形態では、ＮＣプログラムは、プログラム面ＰＳに平行する平面であるプログラム補助面ＰＳａを規定する板厚指令と、プログラム補助面ＰＳａにおける加工位置を規定する補助加工位置指令と、を有し、ワイヤ電極１２の傾きを、加工位置指令、補助加工位置指令、および、板厚指令により規定し、板厚指令は、プログラム面ＰＳに対する距離および方向により、プログラム補助面ＰＳａを規定し、指令変換部９６は、補助加工位置指令のうち、Ａ軸の軸線に平行する成分の指令の数値および符号を維持するとともに、Ａ軸の軸線に直交する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転し、板厚指令の数値を維持するとともに符号を反転する。これにより、反転させたチップ８２において、ＮＣプログラムで規定されるワイヤ電極１２の傾きを維持することができ、チップ８２に正しい向きに逃げ面を形成することができる。
【００６３】
本実施の形態では、ＮＣプログラムは、プログラム面ＰＳに平行する平面であるプログラム補助面ＰＳａを規定する板厚指令と、プログラム補助面ＰＳａにおける加工位置を、加工位置指令に対する相対位置として規定する補助加工位置指令と、を有し、ワイヤ電極１２の傾きを、加工位置指令、補助加工位置指令、および、板厚指令により規定し、板厚指令は、プログラム面ＰＳに対する距離および方向により、プログラム補助面ＰＳａを規定し、指令変換部９６は、補助加工位置指令のうち、Ａ軸の軸線に平行する成分の指令の数値を維持するとともに符号を反転し、Ａ軸の軸線に直交する成分の指令の数値および符号を維持し、板厚指令の数値および符号を維持する。これにより、反転させたチップ８２において、ＮＣプログラムで規定されるワイヤ電極１２の傾きを維持することができ、チップ８２に正しい向きに逃げ面を形成することができる。
【００６４】
本実施の形態では、ＮＣプログラムは、ワイヤ電極１２の傾きを規定する傾き指令を有し、傾き指令は、傾きの大きさ、および、ワイヤ電極１２の進行方向に対する傾きの方向により、ワイヤ電極１２の傾きを規定し、指令変換部９６は、傾き指令の傾きの方向および傾きの大きさを維持する。これにより、反転させたチップ８２において、ＮＣプログラムで規定されるワイヤ電極１２の傾きを維持することができ、チップ８２に正しい向きに逃げ面を形成することができる。
【００６５】
本実施の形態では、ＮＣプログラムは、加工位置指令に対するオフセットを規定するオフセット指令を有し、オフセット指令は、オフセット量、および、ワイヤ電極１２の進行方向に対するオフセットの方向により、オフセットを規定し、指令変換部９６は、オフセットの方向を反転するとともに、オフセットの量を維持する。これにより、反転させたチップ８２において、ＮＣプログラムで規定される加工位置に対するオフセットの方向および量を維持することができ、チップ８２をＮＣプログラムで規定される加工位置で加工することができる。
【００６６】
本実施の形態では、加工面をプログラム面ＰＳと一致させた位置から、チップ８２を回転させたときの回転量が、１８０°を含む所定範囲内であるときに、チップ８２が反転したと判定する反転判定部９４を備え、もしくは、本機能としてのＡ軸周りの軸回転機能の設定を有効に設定するパラメータが設定された場合、もしくは、Ａ軸周りの軸回転機能命令が指令された場合、ＮＣプログラム指令のＡ軸回転角度指令数値に＋１８０°、ないしは、−１８０°を加えた角度指令をＡ軸位置決めに行うものとし、同時に、反転されたと判定する反転判定部９４を備え、指令変換部９６は、反転判定部９４において、チップ８２が反転したと判定したときに、ＮＣプログラムの指令を変換する。これにより、チップ８２の回転量が１８０°を含む所定範囲であれば、変換したＮＣプログラムを用いて、チップ８２を精度よく加工することができる。ＮＣプログラムの指令の変換には、ＮＣプログラム指令のＡ軸回転角度指令数値に＋１８０°、ないしは、−１８０°を加えた角度指令の変換も含まれる。
【００６７】
〔他の実施の形態〕
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６８】
上記の実施の形態では、制御装置１８の指令変換部９６においてＮＣプログラムの指令を変換し、駆動制御部９８で変換した指令でＮＣプログラム内の指令を読み替えて、加工機本体１４を制御するようにしていたが、指令変換部９６をプログラム変換部として、ＮＣプログラムの指令を変換して書き換えるプログラム変換装置に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…ワイヤ放電加工機                    １２…ワイヤ電極
３０…上ワイヤガイド（ワイヤ電極駆動部）  ８２…チップ
８２ａ…加工面                            ９４…反転判定部
９８…駆動制御部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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