(57)【要約】駆動手段（９）によりワイヤ電極（５）と被加工物（１）とを相対移動させ、ワイヤ電極（５）と被加工物（１）との極間に加工電力供給手段（１０）により加工エネルギを供給し、放電により被加工物（１）の加工を行うワイヤ放電加工装置において、ワイヤ電極（５）と被加工物（１）との相対移動経路の助走経路部分（４）及び加工形状部分（２）を接続するアプローチ点（Ｏ）と加工形状部分（２）におけるワイヤ電極（５）の中心との距離が、ワイヤ電極（５）の単位移動距離当たりの被加工物（１）の加工体積が減少する範囲内である場合に、ワイヤ電極（５）の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させる加工エネルギ調節手段（１３）を備えた。アプローチ点（Ｏ）近傍における被加工物（１）加工面のくい込み（６）の形成を抑制することができる。
2003037558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ電極と被加工物を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工方法において、
前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内である場合に、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行うことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項２】
ワイヤ電極と被加工物を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工方法において、
前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内において、この加工体積の減少範囲よりも小さい前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離の範囲である第２の範囲を設定し、この第２の範囲内において、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行うことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項３】
請求の範囲１又は２において、前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくすることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項４】
請求の範囲１又は２において、加工条件に応じて予め設定してなる調節量に応じて前記加工エネルギを減少させることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項５】
請求の範囲１又は２において、前記相対移動経路の助走経路部分から加工形状部分へ入る１回目の前記アプローチ点通過の際及び前記相対移動経路の加工形状部分から助走経路部分へ戻る２回目の前記アプローチ点通過の際の少なくともどちらかにおいて、前記加工エネルギを減少させることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項６】
駆動手段によりワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、前記ワイヤ電極と被加工物との極間に加工電力供給手段により加工エネルギを供給し、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工装置において、
前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内である場合に、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させる加工エネルギ調節手段を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
駆動手段によりワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、前記ワイヤ電極と被加工物との極間に加工電力供給手段により加工エネルギを供給し、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工装置において、
前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内において、この加工体積の減少範囲よりも小さい前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離の範囲である第２の範囲を設定し、この第２の範囲内において、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させる加工エネルギ調節手段を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
請求の範囲６又は７において、前記加工エネルギ調節手段が前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくすることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項９】
請求の範囲６又は７において、前記加工エネルギ調節手段が加工条件に応じて予め設定してなる調節量に応じて前記加工エネルギを減少させることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項１０】
請求の範囲６又は７において、前記加工エネルギ調節手段が、前記相対移動経路の助走経路部分から加工形状部分へ入る１回目の前記アプローチ点通過の際及び前記相対移動経路の加工形状部分から助走経路部分へ戻る２回目の前記アプローチ点通過の際の少なくともどちらかにおいて、前記加工エネルギを減少させることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、被加工物加工面のくい込みの形成を抑制することができる、ワイヤ放電加工方法及び装置の改良に関するものである。
背景技術
まず、ワイヤ放電加工において、被加工物加工面のくい込みの形成について説明する。第６図は、ワイヤ放電加工を行う際のワイヤ電極と被加工物との相対移動経路（以下、電極経路と呼ぶ）を示す説明図であり、図において、１は被加工物、２は被加工物１を目的とする輪郭形状に加工する電極経路の加工形状部分（以下、形状部分と呼ぶ）、３は加工開始穴等加工を開始する点（以下、加工開始点と呼ぶ）、４は加工開始点３から形状部分２に至る電極経路の助走経路部分（以下、助走部分と呼ぶ）、Ｏは形状部分２と助走部分４の接続点（以下、アプローチ点と呼ぶ）である。また、第７図は、第６図のアプローチ点Ｏ近傍の拡大図であり、第６図と同一符号は同一又は相当部分を示している。第７図において、５はワイヤ電極、６はくい込みである。
周知のように、ワイヤ放電加工はワイヤ電極５を糸鋸のごとく使用して被加工物１を切り抜く加工法であり、第６図のように、形状部分２だけではなく、助走部分４も加工される。
通常のワイヤ放電加工の形状部分２では、ワイヤ電極５の半径、放電ギャップ長や仕上げ加工代等を考慮し、加工形状に対して所定の距離（以下、オフセット量と呼ぶ）だけ隔たった経路を設定し、このオフセット経路に沿ってワイヤ電極５の中心を移動させて加工を行う。即ち、第７図に示すように、ワイヤ電極５は加工開始点３から助走部分４を通り、アプローチ点Ｏから形状部分２へと移動し、形状部分２を一周した後に再びアプローチ点Ｏから助走部分４を経由し、加工開始点３へ戻る。仕上げ加工が必要であれば、使用する加工電気条件毎にオフセット量を順次設定した電極経路に沿って、ワイヤ電極５の移動を繰り返すことになる。
さて、前記のようにワイヤ電極５を移動させた場合、ワイヤ電極５が形状部分２を一周するにあたり、アプローチ点Ｏ以外の形状部分２はワイヤ電極５が１回通過するのみであるが、アプローチ点Ｏだけはワイヤ電極５が２回通過することになる。アプローチ点Ｏの２回目の通過時に加工すべき被加工物１は、既に１回目の通過で除去された後であるので、既に加工された面に対して放電が発生することになり、加工面にはオーバーカットが生じる。従って、アプローチ点Ｏ近傍における被加工物１の加工面には、くい込み６が形成され、加工精度悪化の要因となっている。
第８図は、日本国特開平４−１８９４２１号公報に開示された従来のワイヤ放電加工装置の構成を示す説明図であり、前記くい込みの形成を抑制する方法を示すものである。第８図において、１は被加工物、５はワイヤ電極、７はワイヤ電極供給手段、８は加工液供給手段、９は駆動手段、１０は加工電力供給手段、１１は制御手段、１２はプログラム自動変換手段である。また、第９図は、第８図のワイヤ放電加工装置における電極経路の説明図であり、図において、１は被加工物、２は形状部分、３は加工開始点、４Ａ及び４Ｂは助走部分、ＯＡは第１のアプローチ点、ＯＢは第２のアプローチ点である。
次に動作について説明する。第８図のワイヤ電極供給手段７は、ワイヤ電極５を繰り出し、所定の速度で走行させながら、ワイヤ電極５に適切な張力を付与する。加工液供給手段８は、ワイヤ電極５と被加工物１との極間に加工液を供給する。加工電力供給手段１０は、前記極間にパルス状の電圧を印加し、放電を発生させる。プログラム自動変換手段１２は、第６図のような加工を行う場合において、制御手段１１内に格納されている電極経路を記述したプログラムから、オフセット量の設定情報に基づいてアプローチ点Ｏを抽出し、助走部分４と形状部分２を把握する。次に、形状部分２上に第１のアプローチ点ＯＡ及び第２のアプローチ点ＯＢを設定し、助走部分の経路をこれら二つのアプローチ点に接続し（助走部分４Ａ及び４Ｂ）、これら二つのアプローチ点間の形状部分の電極経路（第９図のアプローチ点ＯＡ及びＯＢの間）を削除するようプログラムを変更し、再び制御手段１１内に格納する。
即ち、アプローチ点近傍の電極経路が第６図及び第７図に示すような場合には、第９図に示すように電極経路を変更する。制御手段１１は、駆動手段９を駆動し、変更された電極経路に沿ってワイヤ電極５と被加工物１とを相対的に移動させる。
以上のように、従来のワイヤ放電加工装置は、プログラム自動変換手段１２により、電極経路プログラムに対してワイヤ電極５が助走部分４Ａから形状部分２へ入る際に通過する第１のアプローチ点ＯＡと、形状部分２から助走部分４Ｂへ戻る際に通過する第２のアプローチ点ＯＢとを設け、これら二つのアプローチ点間の形状部分にはワイヤ電極５を通過させないようプログラムを変更することにより、被加工物１加工面のくい込みの形成を抑制している。
このような従来方法では、二つのアプローチ点を設定するべく電極経路プログラムの変更を行うので、ワイヤ電極と被加工物との新たな干渉が生じる危険性がある。また、二つのアプローチ点間の形状において、ある部分ではオーバーカットが発生し、他の部分ではアンダーカットが発生する等、アプローチ点間の距離の調整が困難であるという問題点があった。
発明の開示
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、電極経路プログラムに変更を加えることなく、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成を抑制することができるワイヤ放電加工方法及び装置を得ることを目的とする。
この発明に係るワイヤ放電加工方法は、ワイヤ電極と被加工物を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工方法において、前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内である場合に、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行うものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工方法は、ワイヤ電極と被加工物を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工方法において、前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内において、この加工体積の減少範囲よりも小さい前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離の範囲である第２の範囲を設定し、この第２の範囲内において、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行うものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工方法は、前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくするものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工方法は、加工条件に応じて予め設定してなる調節量に応じて前記加工エネルギを減少させるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工方法は、前記相対移動経路の助走経路部分から加工形状部分へ入る１回目の前記アプローチ点通過の際及び前記相対移動経路の加工形状部分から助走経路部分へ戻る２回目の前記アプローチ点通過の際の少なくともどちらかにおいて、前記加工エネルギを減少させるものである。
この発明に係るワイヤ放電加工装置は、駆動手段によりワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、前記ワイヤ電極と被加工物との極間に加工電力供給手段により加工エネルギを供給し、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工装置において、前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内である場合に、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させる加工エネルギ調節手段を備えたものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工装置は、駆動手段によりワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、前記ワイヤ電極と被加工物との極間に加工電力供給手段により加工エネルギを供給し、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工装置において、前記相対移動経路の助走経路部分及び加工形状部分を接続するアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離が、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記被加工物の加工体積が減少する範囲内において、この加工体積の減少範囲よりも小さい前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離の範囲である第２の範囲を設定し、この第２の範囲内において、前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させる加工エネルギ調節手段を備えたものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工装置は、前記加工エネルギ調節手段が前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくするものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工装置は、前記加工エネルギ調節手段が加工条件に応じて予め設定してなる調節量に応じて前記加工エネルギを減少させるものである。
また、この発明に係るワイヤ放電加工装置は、前記加工エネルギ調節手段が、前記相対移動経路の助走経路部分から加工形状部分へ入る１回目の前記アプローチ点通過の際及び前記相対移動経路の加工形状部分から助走経路部分へ戻る２回目の前記アプローチ点通過の際の少なくともどちらかにおいて、前記加工エネルギを減少させるものである。
この発明に係るワイヤ放電加工方法及び装置は以上のように構成されているため、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成を抑制することができ、加工精度を向上することができるという効果を奏する。
発明を実施するための最良の形態
まず、この発明の原理を説明する。第１図は、アプローチ点近傍での加工の様子を示す説明図であり、セカンドカット以降の加工の場合を示している。第１図において、１は被加工物、１ａは加工面、１ｂは前加工面、２は形状部分、５はワイヤ電極、Ｒはワイヤ電極５の半径であり、簡単のため、放電ギャップ長はワイヤ電極５の半径Ｒに含めて考える。また、Ｄは加工深さ、Ｏはアプローチ点、Ｐはワイヤ電極５と被加工物１の加工面１ａとの接点、Ｑはワイヤ電極５と前加工面１ｂとの交点、ｘはアプローチ点Ｏと形状部分２におけるワイヤ電極５の中心との距離である。また、Ｏ’、Ｐ’、Ｑ’は、ワイヤ電極５がアプローチ点Ｏの手前の距離ｘの位置にある場合における、各々、点Ｏ、Ｐ、Ｑに対応する点であり、Ｍは弧ＰＱと弧Ｐ’Ｑ’の交点である。
例えば第６図の電極経路のようにワイヤ電極５の中心がアプローチ点Ｏを経由して形状部分２を略一周した後、第１図の点Ｏ’まで達したとする。通常は被加工物１の弧Ｐ’Ｑ’に対向した部分を加工するが、図から明らかなようにワイヤ電極５がアプローチ点Ｏを通過した際に被加工物１は既に加工されているため、ワイヤ電極５の中心が点Ｏ’に達した際にワイヤ電極５が被加工物１に対向しているのは弧Ｐ’Ｍに過ぎない。このような単位移動距離当たりの加工体積の減少はｘ＜２・｛Ｒ２−（Ｒ−Ｄ）２｝（１／２）の場合に生じる。このように加工体積が減少しているにもかかわらず一定の加工エネルギを投入するために、前記のようなくい込みが形成されると考えられる。従って、加工体積に対応して加工エネルギを減少させることにより、アプローチ点Ｏ近傍における被加工物１加工面のくい込みの形成を抑制することができる。
第２図は、この発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工方法及び装置のアプローチ点近傍における加工エネルギの減少方法の説明図であり、第１図と同一符号は同一又は相当部分を示している。第２図の（ａ）において、ｄｘはワイヤ電極５が点Ｏ’から進む微小距離、ＳＭは弧ＰＭ、弧Ｐ’Ｍ、直線ＰＰ’で囲まれる面積、Ｓｍはワイヤ電極５の中心が点Ｏ’に達した場合の加工体積である。板厚を単位長さとし、ワイヤ電極５の長さ方向に垂直な平面における加工部分の断面積で加工体積を表現している。
ワイヤ電極５がアプローチ点Ｏでの既加工部分に差し掛かっていない通常加工の場合の加工体積Ｓｎは次式（１）で表わすことができる。
Ｓｎ＝Ｄ・ｄｘ                              （１）
他方、ワイヤ電極５の中心が点Ｏ’に達した場合の加工体積Ｓｍは、弧ＰＭ、弧Ｐ’Ｍ、直線ＰＰ’で囲まれる面積ＳＭの微小距離ｄｘによる減少分に等しいから、次式（２）が成り立つ。
Ｓｍ＝（ｄＳＭ／ｄｘ）・ｄｘ                      （２）
面積ＳＭは、第２図の（ｂ）に示すように、直線ＯＭ、直線ＰＰ’及び弧Ｐ’Ｍで囲まれたＡ部、直線ＯＭ、直線Ｏ’Ｍ及び直線ＰＰ’で囲まれたＢ部、並びに、直線Ｏ’Ｍ、直線ＰＰ’及び弧ＰＭで囲まれたＣ部に分割できる。Ａ部とＣ部の面積は等しいので、この面積をＳＡとし、Ｂ部の面積をＳＢ、直線Ｏ’Ｐ’と直線Ｏ’Ｍとのなす角をθとすると、次式（３）が成り立つ。
（１／２）・Ｒ２ｔａｎθ＝Ｒ２θ／２＋ＳＡ＋ＳＢ          （３）
また、Ｂ部は高さＲ（１−ｃｏｓθ）、頂角２θの二等辺三角形であるため、次式（４）が成り立つ。
ＳＢ＝Ｒ２（１−ｃｏｓθ）２ｔａｎθ                  （４）
式（３）、（４）から、面積ＳＭ＝２ＳＡ＋ＳＢは次式（５）で表わすことができる。
ＳＭ＝Ｒ２（２ｓｉｎθ−ｓｉｎθｃｏｓθ−θ）            （５）
式（５）の両辺をｘで微分し、ｘ／２＝Ｒｓｉｎθを考慮すると、次式（６）が成り立つ。
ｄＳＭ／ｄｘ＝Ｒ（１−ｃｏｓθ）                  （６）
また、通常加工時に対する加工エネルギ投入比率Ｄｔｙを加工体積比に等しく設定すれば、被加工物加工面のくい込みの形成は抑制できると考えられるため、次式（７）が成り立つ。
Ｄｔｙ＝Ｓｍ／Ｓｎ                            （７）
従って、ｃｏｓθ＝（Ｒ２−（ｘ／２）２）（１／２）／Ｒを考慮し、式（２）、式（６）、式（７）より、アプローチ点Ｏからの距離ｘと加工エネルギ投入比率Ｄｔｙの関係は、式（８）のようになる。
Ｄｔｙ＝｛Ｒ−（Ｒ２−（ｘ／２）２）（１／２）｝／Ｄ    （８）
第３図は、アプローチ点Ｏからの距離ｘと加工エネルギ投入比率Ｄｔｙの関係を示す図であり、第３図の曲線ａが式（８）の関係を図示したものである。即ち、曲線ａのようにアプローチ点までの距離ｘが小さくなるに従って放物線状に加工エネルギ投入比率Ｄｔｙを減少させればよい。
式（８）の関係は被加工物の加工面が完全に平面の場合であり、実際には仕上げ加工をする前の加工面には凹凸が多くあるため、加工深さ方向に一様に被加工物が存在しているわけではない。例えば荒加工直後のように加工面が波打っている場合には、加工表面からの距離に比例して加工体積が増大すると考えられるので、第３図のｂのように、アプローチ点までの距離ｘが小さくなるに従って加工エネルギ投入比率Ｄｔｙを直線的に減少させた方がよい場合もある。また、被加工物の加工面が細かいクレータで覆われており、最終仕上げ加工等でこれらクレータの深さ程度の非常に薄い加工を実施する場合には、加工表面近くでは被加工物はほとんど存在せず、加工深さの増大に伴って加工体積が急激に増大すると考えられるので、加工エネルギ投入比率Ｄｔｙを第３図のｃのようにアプローチ点に近づくに従って急激に低下させた方がよい場合もある。
このように、アプローチ点Ｏ近傍での加工エネルギ投入比率Ｄｔｙの設定は加工条件に応じて調節が必要であるが、アプローチ点に近づくほど加工エネルギを小さくする必要がある点に変わりはない。また、このような加工条件に応じた加工エネルギの調節量は、予め実験等により設定しておくことができる。
なお、近年のワイヤ放電加工において形状部分の屈曲部を精度良く加工するために一般的に用いられるコーナ制御をアプローチ点近傍で働かせた場合、アプローチ点近傍はコーナではないにもかかわらず、インコーナとみなされるため、加工エネルギを増大させる方向へ制御されるので、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成がさらに悪化する。
以上のように、この発明の原理は、アプローチ点に近づくに従って加工エネルギを減少させることにより、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成を抑制するものである。
第４図は、この発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工装置の構成を示す説明図であり、図において、１は被加工物、５はワイヤ電極、７はワイヤ電極供給手段、８は加工液供給手段、９は駆動手段、１０は加工電力供給手段、１１は制御手段、１３は加工エネルギ調節手段、１４は加工エネルギ投入比率テーブルである。
また、第５図は、加工エネルギ投入比率テーブル１４の一例を示す図であり、荒加工後の仕上げ加工であるセカンドカットの場合およびその後さらに行う仕上げ加工であるサードカットの場合のアプローチ点からの距離ｘと加工エネルギ投入比率Ｄｔｙの関係を示している。即ち、サードカットの場合を例にとって説明すると、アプローチ点からの距離ｘが８２μｍを超えている場合には加工エネルギ投入比率Ｄｔｙは１００％、即ち通常通りの加工エネルギを投入し、アプローチ点からの距離ｘが８２μｍ以下の場合には加工エネルギ投入比率Ｄｔｙを９０％、即ち通常時から加工エネルギを１０％減少させ、アプローチ点からの距離ｘが７３μｍ以下、６２μｍ以下、４８μｍ以下、２８μｍ以下の場合には加工エネルギ投入比率Ｄｔｙをそれぞれ７０％、５０％、３０％、１０％とすることを示している。従って、アプローチ点からの距離ｘが短くなるに従って、加工エネルギを５段階にわたり徐々に減少させることを示している。このように第５図の加工エネルギ投入比率テーブル１４は、アプローチ点からの距離ｘに従って加工エネルギ投入比率を５段階に変化させる例を示しているが、この段階数はいくつでも良く、所望の加工精度に応じて適宜設定することができる。
次に、動作について説明する。ワイヤ放電加工装置の基本的な動作は、背景技術の第８図について説明した動作と同様であるため、説明を省略する。第４図の加工エネルギ調節手段１３は、制御手段１１内に格納されている電極経路を記述したプログラムから、オフセットの設定情報に基づき、オフセットの設定が解除されるアプローチ点の位置を認識する。例えば、オフセット解除が記述されているＮＣコードのブロック開始時のワイヤ電極中心の座標を認識すればよい。この認識は加工前に加工経路全体を図示しない表示手段に描画するために制御手段１１がＮＣプログラムを読み込む際に行ってもよいが、周知のように、ワイヤ放電加工装置内の制御手段は、一般にＮＣプログラムを加工中のブロックから数ブロック先まで先読みしているので、加工中に前記の認識を行うこともできる。また、加工エネルギ調節手段１３は、加工中に前記オフセットの設定が解除されるアプローチ点の座標と電極経路の加工形状部分における現在のワイヤ電極中心の座標との距離を計算し、加工エネルギ投入比率テーブル１４を用いて投入すべき加工エネルギの比率を求め、加工電力供給手段１０に対して加工エネルギを所定の割合で減少させるようにパラメータの変更を行う．例えば、検出された放電周波数が加工エネルギ減少率に見合う値に減少するまで休止時間を増大させればよい。なお、前記アプローチ点の座標及びワイヤ電極中心の座標間の距離の計算は、例えば、コーナ制御で用いられているコーナ入口からの手前距離を計算する既知の方法を流用することができる。
例えばサードカットを行った場合において、（Ａ）この発明に係るアプローチ点近傍の加工エネルギの減少を行わない場合と（Ｂ）この発明に係るアプローチ点近傍の加工エネルギの減少を行った場合（第５図の加工エネルギ投入比率テーブル１４を使用した場合）とを比較した実験例において、（Ａ）ではくい込みの深さが約４μｍであったものが、（Ｂ）ではくい込みが被加工物加工面の面粗さの範囲内となる程度まで抑制できることを確認できた。
以上のように、この発明によれば、アプローチ点通過の際に加工エネルギを減少させるので、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成を抑制することができる。
以上の説明においては、アプローチ点の座標と電極経路の加工形状部分における現在のワイヤ電極中心の座標との距離がワイヤ電極の単位移動距離当たりの被加工物の加工体積が減少する範囲内である場合に、ワイヤ電極の単位移動距離当たりの加工エネルギを減少させて加工を行う場合を示したが、前記加工体積が減少する範囲内において、この範囲よりも小さい範囲（第２の範囲）を所望の加工精度に応じて設定して、この第２の範囲内において、ワイヤ電極の単位移動距離当たりの加工エネルギを減少させて加工を行ってもよい。このように構成しても、アプローチ点近傍における被加工物加工面のくい込みの形成を抑制することができる。
以上の説明においては、形状部分から助走部分へ戻る時、即ちオフセットが解除される２回目のアプローチ点通過の際に加工エネルギを減少させたが、助走部分から形状部分へ入る時、即ちオフセットが設定される１回目のアプローチ点通過の際に加工エネルギを減少させてもよい。あるいは、前記１回目のアプローチ点通過の際及び前記２回目のアプローチ点通過の際の両方において、加工エネルギを減少させてもよい。
また、以上の説明においては、休止時間を用いて加工エネルギを調節する例を示したが、ピーク電流又は印加電圧等、加工エネルギに影響を与えるパラメータを用いて加工エネルギを調節することができる。あるいは、単位移動距離当たりの加工エネルギを減少させればよいのであるから、電極移動速度を増大させてもよい。即ち、加工エネルギ調節手段として電極移動速度を用いることとし、加工電力供給手段１０の設定を変更するのではなく、制御手段１１の設定を変更するように構成することもできる。あるいは、加工エネルギを極端に減少させる場合には、加工電力供給手段を切り離すとか、電圧パルスの印加タイミングを発生する発振器の動作を停止させる等の方法によっても、所望の加工エネルギの減少を実現することができる。
また、以上の説明のように加工エネルギ投入比率テーブル１４を用いて投入すべき加工エネルギの比率を求めるのではなく、アプローチ点からの距離と加工エネルギ調節量との間に関数を定義し、この関数に従って計算した結果を基に加工エネルギを調節してもよい。
また、以上の説明においては、第５図のように仕上げ加工回数に従って加工エネルギの調節量を切り替える例を示したが、ワイヤ電極の直径及び材質、被加工物の板厚及び材質、ピーク電流等の加工電力供給手段の設定、平均加工電圧等のサーボ設定、並びに、オフセット量等の加工量設定等に応じて加工エネルギの調節量を切り替えることにより、様々な加工条件に対応することができる。
また、以上の説明においては、アプローチ点を自動で認識する場合を説明したが、ユーザがアプローチ点又はアプローチ点近傍の加工エネルギの調整を開始する地点を指定できる特別なコードを経路プログラム中に挿入できるよう構成してもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明に係るワイヤ放電加工方法及び装置は、特に、高い加工精度が要求されるワイヤ放電加工に用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、アプローチ点近傍での加工の様子を示す説明図である。
第２図は、この発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工方法及び装置のアプローチ点近傍における加工エネルギの減少方法の説明図である。
第３図は、アプローチ点からの距離ｘと加工エネルギ投入比率Ｄｔｙの関係を示す図である。
第４図は、この発明の実施の形態に係るワイヤ放電加工装置の構成を示す説明図である。
第５図は、加工エネルギ投入比率テーブルの一例を示す図である。
第６図は、ワイヤ放電加工を行う際の電極経路を示す説明図である。
第７図は、第６図のアプローチ点近傍の拡大図である。
第８図は、従来のワイヤ放電加工装置の構成を示す説明図である。
第９図は、第８図のワイヤ放電加工装置における電極経路の説明図である。
【図１】
2003037558.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月8日(2002.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【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を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物のセカンドカット以降の加工を行うワイヤ放電加工方法において、
オフセットの設定が解除されるアプローチ点の位置を認識する工程と、
この認識したアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離ｘが、放電ギャップ長を含めて考慮したワイヤ電極の半径Ｒ、加工深さＤとした場合、２・｛Ｒ２−（Ｒ−Ｄ）２｝（１／２）未満となった場合に、予め設定された加工エネルギ投入比率テーブルに基づき前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行う工程と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項２】
ワイヤ電極と被加工物を相対移動させ、前記ワイヤ電極と前記被加工物との極間に加工エネルギを供給しながら、放電により前記被加工物のセカンドカット以降の加工を行うワイヤ放電加工方法において、
オフセットの設定が解除されるアプローチ点の位置を認識する工程と、
この認識したアプローチ点と前記加工形状部分における前記ワイヤ電極の中心との距離ｘが、放電ギャップ長を含めて考慮したワイヤ電極の半径Ｒ、加工深さＤとした場合、２・｛Ｒ２−（Ｒ−Ｄ）２｝（１／２）未満となる範囲内において、この範囲よりも小さい範囲である第２の範囲を設定し、この第２の範囲内において、予め設定された加工エネルギ投入比率テーブルに基づき前記ワイヤ電極の単位移動距離当たりの前記加工エネルギを減少させて加工を行うことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項３】
請求の範囲１又は２において、前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくすることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項４】
請求の範囲１又は２において、距離ｘに対応して加工エネルギ投入比率を予め設定した加工エネルギ投入比率テーブルを用いてパラメータを変更し、加工エネルギを減少させることを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項５】
削除
【請求項６】
駆動手段によりワイヤ電極と被加工物とを相対移動させ、前記ワイヤ電極と被加工物との極間に加工電力供給手段により加工エネルギを供給し、放電により前記被加工物の加工を行うワイヤ放電加工装置において、
オフセットの設定が解除されるアプローチ点とワイヤ電極の中心との距離に応じて、加工エネルギ投入比率が予め設定された加工エネルギ投入比率テーブルと、
オフセットの設定が解除されるアプローチ点の位置を認識し、この認識したアプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離ｘを求め、上記加工エネルギ投入比率テーブルを用いて、上記加工電力供給手段に対して加工エネルギを減少させるべくパラメータ変更を行う加工エネルギ調整手段と、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項７】
請求の範囲５において、加工エネルギ投入比率テーブルは、放電ギャップ長を含めて考慮したワイヤ電極の半径Ｒ、加工深さＤとした場合、２・｛Ｒ２−（Ｒ−Ｄ）２｝（１／２）未満となる範囲内で、予め加工エネルギ投入比率を減少させて設定することを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項８】
請求の範囲５又は６において、前記加工エネルギ調節手段が前記アプローチ点と前記ワイヤ電極の中心との距離が小さいほど前記加工エネルギを小さくすることを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【国際調査報告】
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