(57)【要約】【課題】ワイヤ電極の移動方向によってワイヤ電極の撓み量が異なる場合でも、その撓み量を補正し、高精度の加工ができるワイヤ放電加工を提供する。【解決手段】ワイヤ電極の移動方向別にワイヤ電極の撓み量を測定し（２５）、記憶手段（２６）に記憶させておく。加工の際には、加工プログラム（２１）と加工速度に基づいて各軸の移動指令を求める（２２）。該移動指令より加工方向（ワイヤ電極の移動方向）を求め、該加工方向と記憶手段２６に記憶する方向別撓み量、及びそのとき各軸の移動速度に基づいて各送り軸方向の撓み量を推定する（２３）。この各軸毎の推定撓み量より補正量を求めて、各軸への移動指令をそれぞれ補正する（２４）。加工方向によって、ワイヤ電極の撓み量が異なっても、加工方向に基づいて撓み量を補正するので、ワイヤ電極の撓み量が正確に補正され、高精度の加工ができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下ワイヤガイドにワイヤ電極を張架し、ワイヤ電極と加工ワークの間に電圧を印加した状態でワイヤ電極をワークに接近させて放電を発生させ、該放電状態を監視して該放電状態に基づいて加工速度を制御して放電加工を行うワイヤ放電加工機において、
前記ワイヤガイドの前記ワークに対する相対移動方向毎に測定したワイヤ電極の測定撓み量を記憶する測定撓み量記憶手段と、
加工プログラム記憶手段に記憶された加工プログラムと、
加工プログラムと前記加工速度からワイヤガイドとワークの相対的移動指令を決定する手段と、
その相対的移動指令決定手段から通知される相対的移動指令と前記測定撓み量記憶手段に記憶された測定撓み量に基づき実際のワイヤ電極の撓み量を推定する手段と、
そのワイヤ電極の推定撓み量に基づきワイヤガイドの位置を補正する手段を具備したワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記実際のワイヤ電極の撓み量を推定する手段は、ワイヤガイドをワークに対して相対的に移動させる各送り軸毎にその送り軸方向の撓み量を推定し、前記ワイヤガイドの位置を補正する手段は、送り軸毎の推定撓み量に基づいて各送り軸への移動指令を補正する請求項１に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項３】
前記測定撓み量記憶手段には、ワイヤガイドをワークに対して相対的に移動させる各送り軸の正、逆移動方向毎にワイヤ電極の測定撓み量が記憶されている請求項１または請求項２に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項４】
前記実際のワイヤ電極の撓み量を推定する手段は、ワイヤ電極の測定撓み量を測定したときの加工速度と、実際の加工速度からワイヤ電極の撓み量を推定する請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【請求項５】
ワイヤガイドの移動方向に対するワイヤ電極の撓み量を測定する手段を具備した請求項１乃至４の内いずれか１項に記載のワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工機に関し、放電加工時におけるワイヤ電極の撓みを補正するワイヤ放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機は上下ワイヤガイドでワイヤ電極を張架し、ワイヤ電極とワーク（被加工物）の間に電圧を印加した状態でワイヤ電極をワークに接近させて放電を発生させ、その放電により発生する熱によりワイヤ電極近傍のワークを溶融させて加工を行うものである。加工プログラムで指令した加工形状通りに加工が行われるように、上下ワイヤガイドとワーク（被加工物）の相対的な位置を制御している。  
しかしながら、ワイヤ電極は真鍮・銅等の細い線材であり、放電が発生するとその放電圧力等によりワイヤ電極は撓む性質を持っている。このワイヤ電極の撓みにより加工位置がワイヤガイド位置からずれ、加工精度が低下することになる。
【０００３】
図１３は放電加工中のワイヤ電極の状態を説明する説明図である。図１３において、ワーク３はワーク置き台４上に取り付けられ、ワイヤ電極１は加工ワーク３の上方及び下方に配置された上ワイヤガイド２ａと下ワイヤガイド２ｂにガイドされて張設されている。ワーク３とワイヤ電極１間に電圧を印加し、上下ワイヤガイド２ａ，２ｂをワーク３に対して相対移動させて加工を行うが、ワイヤ電極１は０．１〜０．３mm程度の真鍮・銅等の金属線材のため、ワイヤ電極１の放電加工部分では放電圧力等の影響を受け、ワイヤ電極１はワイヤガイドの移動方向に反対の方向に数十μ程度撓む。なお、図１３では、上下ワイヤガイド２ａ，２ｂを加工ワーク３に対して、図中、矢印で示すように左方向に移動させている例を示している。従って、ワイヤ電極１はワイヤガイド２ａ，２ｂに対して撓み量だけ離れた位置を移動することになり、ワイヤガイド２ａ，２ｂを加工プログラムの指令通りに制御して移動させても、実際に加工される加工ワーク３の加工形状はプログラムした加工形状とはならない。このワイヤ電極の撓みに起因する形状誤差は、コーナ部の加工あるいは微小半径の円弧加工において顕著である。いわゆるコーナダレといわれる現象である。
【０００４】
図１４は、このコーナダレの説明図である。加工プログラムで指令された９０度移動方向が変化する加工経路（加工形状）５に対して、ワイヤ電極１が放電ギャップεだけオフセットして移動させられる。ワイヤガイド２ａ，２ｂの中心の通路は符号６で示される。ワイヤ電極１がワイヤガイド２ａ，２ｂの移動方向に反対の方向に撓むことにより、移動方向が９０度変化するコーナ部では、ワイヤ電極１の中心は破線６’に示すように、ワイヤガイド２ａ，２ｂの移動通路より内側を通ることになる。これによって、加工形状は、破線５’に示すように、加工プログラムで指令された加工経路５と異なり内側の経路となり、加工プログラムで指令された形状の加工が得られないという問題がある。
【０００５】
このコーナダレを防止する方法として、コーナ部で直線方向に余分に切り込み加工を行うことによって、コーナ部での外角部だれ、内角部の食い込みによる形状誤差をなくし、ダイ形状の加工をしたとき、入れ子やパンチ等の製品をスムーズに嵌合できるようにしたもの（特許文献１参照）や、コーナ部で加工速度を低下させて放電圧力を減少させてワイヤ電極の撓み量を減少させ、加工精度が向上する方法（特許文献２、３参照）が知られている。
【０００６】
また、円弧、コーナ部の加工において、接線方向の撓み量と円弧の半径方向の撓み量を求め、加工経路を補正するようにしたもの（特許文献４参照）、撓み量を瞬時動作電流、瞬時放電電圧も瞬時加工液圧力及び固定パラメータに基づいて求めてワイヤ案内軌道を補正する方法（特許文献５参照）、コーナ角度が鋭角の場合、コーナ部で予め決められたパターンでの補正経路を追加してコーナ部の加工を行う方法（特許文献６参照）、同様に鋭角のコーナ部において、プログラム指令の経路に補助経路を追加してコーナ部を加工する方法（特許文献７参照）等が知られている。
【０００７】
ワイヤ電極の撓み量を測定する方法は、前述の特許文献４及び特許文献８で公知である。この撓み量測定方法は、指定した加工条件下で、所定加工速度で加工を行い、その途中で加工を停止する。加工を停止し放電が停止するから放電圧力がなくなり、ワイヤ電極とワークが短絡状態になる。これを短絡検知装置で検出し、この短絡が解除するまでワイヤ電極を後退させて、その後退距離を求め、該後退距離と加工条件での放電ギャップ量よりワイヤ電極の撓みを求めるものである。
【０００８】
図１５は、このワイヤ電極撓み量を測定方法の説明図である。図１５において、ワイヤガイド２ａ，２ｂは、右方向に移動しているものとしている。ワイヤ電極１は放電加工中においては、該ワイヤ電極１とワーク３間は所定放電ギャップ量εだけ離れた状態で放電加工が行われており、上下のワイヤガイド２ａ，２ｂ間に張設されたワイヤ電極１は放電圧力等により撓んだ状態で放電加工が行われている。この状態で加工を停止し、放電を停止させると、ワイヤ電極は図１５で符号１’に示すように、ワーク３と接触した状態となる。そこで、ワイヤガイド２ａ，２ｂをワーク３に対して相対的に後退（それまでの加工時における進行方向とは逆方向）させ、ワイヤ電極１とワーク３の接触が解かれる位置、すなわち、短絡検知装置でワイヤ電極１とワーク３との短絡がとかれる位置まで後退させる。この後退移動量をＬとすれば、このワイヤガイド２ａ，２ｂでは、ワイヤ電極１は、ワーク３との接触がとかれた位置であり、図１５における符号１’のワイヤ電極の位置で、ワイヤ電極１はワイヤガイド２ａ，２ｂ間で撓むことなく直線状となっている。しかし、放電加工中においては、更に、ワイヤ電極１とワーク３は、所定放電ギャップ量εだけ離れた状態であることから、放電加工中においては、「Ｌ＋ε」だけ撓んでいるでいることを示している。よって、上記後退移動量Ｌと加工条件で決まる放電ギャップ量εよりワイヤ電極１の撓み量Ｄ0は求められる。
【０００９】
【特許文献１】特開平２−１００８２６号公報
【特許文献２】特公平２−５５３１号公報
【特許文献３】特公平２−１１３７１号公報
【特許文献４】特公平１−４４４５１号公報
【特許文献５】特開平１０−３４４４３号公報
【特許文献６】特開平１１−２０７５２７号公報
【特許文献７】特開平１１−２２１７１９号公報
【特許文献８】特公昭６２−５３２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ワイヤ放電加工における加工精度を向上させるには、ワイヤ電極の撓みによる形状誤差を少なくすることが重要課題である。上述した特許文献１、７に記載されたようなコーナ部で切り込み加工を追加することによって形状誤差をなくす方法では、指令した形状以外の加工をも実施するものであり、打ち抜きの金型のダイ加工等に限定されるものである。また、特許文献２、３に記載されたコーナ部で加工速度を低下させてワイヤ電極の撓み量を減少させ、加工精度を向上させる方法は、加工時間が長くなるという問題があり、しかも、加工速度を落としすぎると、放電ギャップが増加して逆に切り込みを生じさせる場合が生じる。
【００１１】
また、特許文献５、６に記載されたワイヤ電極の撓み量を推定し、この推定撓み量で加工経路を補正する方法では、ワイヤ電極の撓み量を正確に推定できなければ、切り残し、切り込みが生じるという問題がある。  
従来、ワイヤ電極の撓み量はワイヤガイドの移動方向にかかわらず一定とされていた。しかし、ワイヤ電極の撓み量は、ワイヤガイドの移動方向により変化することを本発明者は発見した。ワイヤ電極の送り出しリールおよび巻取りリールは、ワイヤ放電加工機のコラムに取り付けられており、このワイヤ電極の送り出し、巻取り方向への移動に対しては、ワイヤ電極の弾性変形の影響を受け、変化が大きい。このことから、正確にワイヤ電極の撓み量を推定するには、このワイヤガイドの移動方向（ワイヤ電極のワークに対する相対移動方向）を考慮する必要がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、ワイヤ電極の移動方向を考慮してワイヤ電極の撓み量を推測することによって、ワイヤ電極位置を補正し、高精度の加工ができるワイヤ放電加工を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願請求項１に係る発明は、上下ワイヤガイドにワイヤ電極を張架し、ワイヤ電極と加工ワークの間に電圧を印加した状態でワイヤ電極をワークに接近させて放電を発生させ、該放電状態を監視して該放電状態に基づいて加工速度を制御して放電加工を行うワイヤ放電加工機において、前記ワイヤガイドの前記ワークに対する相対移動方向毎に測定したワイヤ電極の測定撓み量を記憶する測定撓み量記憶手段と、加工プログラム記憶手段に記憶された加工プログラムと、加工プログラムと前記加工速度からワイヤガイドとワークの相対的移動指令を決定する手段と、その相対的移動指令決定手段から通知される相対的移動指令と前記測定撓み量記憶手段に記憶された測定撓み量に基づき実際のワイヤ電極の撓み量を推定する手段と、そのワイヤ電極の推定撓み量に基づきワイヤガイドの位置を補正する手段を備えるものとし、ワイヤ電極の撓み量が加工方向によって変化する場合でも正確に撓み補正ができ、加工精度を向上させた。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、前記ワイヤ電極の撓み量を推定する手段で、ワイヤガイドをワークに対して相対的に移動させる各送り軸毎にその送り軸方向の撓み量を推定し、前記ワイヤガイドの位置を補正する手段で、送り軸毎の推定撓み量に基づいて各送り軸への移動指令を補正するものとした。更に、請求項３に係る発明は、前記測定撓み量記憶手段に、ワイヤガイドをワークに対して相対的に移動させる各送り軸の正、逆移動方向毎にワイヤ電極の測定撓み量を記憶するようにした。
【００１５】
請求項４に係る発明は、前記実際のワイヤ電極の撓み量を推定する手段によって、ワイヤ電極の測定撓み量を測定したときの加工速度と、実際の加工速度からワイヤ電極の撓み量を推定するものとした。また、請求項５に係る発明は、ワイヤ放電加工機に、ワイヤガイドの移動方向に対するワイヤ電極の撓み量を測定する手段を具備するものとした。
【発明の効果】
【００１６】
加工方向に基づいてワイヤ電極撓みの補正量を求めて、補正するようにしたから、加工方向によってワイヤ電極の撓みが異なっても、正確にその撓みを補正できる。よって、高精度のワイヤ放電加工ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。  
図１は本実施形態のワイヤ放電加工機の概要を説明する説明図である。ワイヤ放電加工機のコラム等にはワイヤ電極送り出しリール１０、ワイヤ電極巻取りリール１１が設けられ、ワイヤ電極送り出しリール１０から送り出されたワイヤ電極１はガイドローラ１３を介して上ワイヤガイド２ａでガイドされ、ワーク置き台４に載置取り付けられたワーク３の加工部を通過し、下ワイヤガイド２ｂでガイドされ、ガイドローラ１４を介してワイヤ電極巻取りリール１１で巻き取られるよう構成されている。ワーク３が取り付けられたワーク置き台４はＸ軸サーボモータＭｘ、Ｙ軸サーボモータＭｙによって直交するＸ軸、Ｙ軸方向に駆動される。また、上ワイヤガイド２ａは、Ｚ軸サーボモータＭｚによってＸ，Ｙ軸と直交するＺ軸方向に駆動され、ワーク３の厚さ等によって上ワイヤガイド２ａの位置を調整できるように構成されている。更に、上ワイヤガイド２ａはＵ軸サーボモータＭｕ，Ｖ軸サーボモータＭｖによって直交するＵ，Ｖ軸方向に駆動され、ワーク３に対してテーパ加工を可能としている。
【００１８】
ワイヤ電極１とワーク３間には放電加工電源３０より給電ローラ１２を介して電圧が印加され、ワイヤ電極１とワーク３間に放電を生じせしめて放電加工を行う。また、ワイヤ電極１とワーク３間には短絡検知装置３１も接続され、ワイヤ電極１とワーク３の短絡、すなわち、接触を検出するようにしている。符号２０は、このワイヤ放電加工機の制御装置であり、この実施形態では数値制御装置で構成されている。この制御装置２０によってＸ，Ｙ，Ｚ，Ｕ，Ｖ軸の各サーボモータＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚ，Ｍｕ，Ｍｖに移動指令を出力しワーク３をワイヤ電極１に対して相対的に移動させて加工を行う。また、放電加工電源３０により、加工速度が求められ制御装置２０に入力されるようになっている。また、ワイヤ電極１とワーク３の接触、短絡を検出するときは、短絡検知装置３１より短絡検知信号が入力されるように構成されている。なお、符号１５は、放電加工領域に冷却水を供給するノズルである。
【００１９】
なお、上述したワイヤ放電加工機の構成は、従来のワイヤ放電加工機の構成と変わりはなく同一であることから、図１では概略的に示している。また、上述したように、本実施形態では、Ｕ軸，Ｖ軸のサーボモータＭｕ，Ｍｖを駆動制御することによって、上下ワイヤガイド２ａ，２ｂの位置を偏在させてテーパ加工を実施することも可能であるが、説明を簡単にするため、上下ワイヤガイド２ａ，２ｂが同位置にある垂直加工の場合について以下説明する。さらに、ワイヤガイド２ａ，２ｂに対する加工ワーク３の相対移動は、ワイヤガイド２ａ，２ｂまたは加工ワーク３のいずれの移動を制御してもよく、図１で示す例では、ワーク３を移動させる例を示したが、説明を分かり易く、かつ簡単にするためにワイヤガイド２ａ，２ｂを移動させる例で以下説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態における制御装置２０の制御機能を示す機能ブロック図である。  
従来のワイヤ放電加工機の制御装置と比較し、ワイヤ電極撓み量推定手段２３，ワイヤ電極撓み補正手段２４，移動方向別ワイヤ電極撓み量測定手段２５、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６が設けられている点で従来と相違するものである。  
ワイヤ放電加工機ではワイヤ電極１とワーク３間の放電状態を監視し、この放電状態に基づいて最適な加工速度で、ワイヤ電極をワークに対して相対移動させて加工を行っている。放電状態の監視としては、通常、ワイヤ電極とワーク間のギャップ電圧を検出し、該ギャップ電圧が一定になるように加工速度を制御するサーボ送り制御でワイヤ電極１をワーク３に対して相対移動させている方法が一般的である。さらには、ワイヤ電極１とワーク３間に発生する単位時間当たりの放電回数や放電電流の積分値などを監視し、これら放電回数や放電電流の積分値が所定値になるように加工速度を制御する方法も開発されている。図１、図２に示した例では、放電加工電源３０で放電状態を監視して加工速度を求める制御装置に通知するようにした例を示しているが、放電加工電源３０では、ギャップ電圧や単位時間当たりの放電回数、放電電流積分値等を検出し、これらを制御装置２０に送信し、制御装置２０が、このギャップ電圧や単位時間当たりの放電回数、放電電流積分値に基づいて加工速度を求めるようにしてもよいものである。
【００２１】
いずれにしても、加工速度（ワイヤ電極１のワーク３に対する相対送り速度であり、実質的には上下ワイヤガイド２ａ，２ｂのワーク３に対する送り速度である）は、放電状態によって制御されるものであり、ワイヤ電極１とワーク３が短絡状態になった場合は加工速度として負の値とし、ワイヤ電極１を加工通路に沿って逆行させるいわゆる後退制御を行う。また、コーナ加工部で加工条件を低下させると同時に加工速度も下げる等の制御もなされる。したがって、加工中のワイヤ電極の撓み量Ｄは加工速度によって変化する。しかも、上述したように、ワイヤ電極の送り出し、巻取り方向に起因して、このワイヤ電極の撓み量Ｄは、ワイヤ電極の送り方向によって異なる。例えば、ワイヤ電極の送り出し、巻取り方向がＸ軸方向であれば、ワイヤ電極の移動方向がＸ軸方向であれば、その撓み量Ｄも大きくなる。そのため、本実施形態では送り方向毎にワイヤ電極の撓み量Ｄを推定するようにしている。
【００２２】
そして、このワイヤ電極の撓み量Ｄは、テスト加工により、加工速度Ｆ0で加工し、そのときの撓み量がＤ0であったとき、実際の加工時の加工速度Ｆのときには、次の（１）式で撓み量Ｄを推測する。
【００２３】
Ｄ＝Ｄ0・Ｆunc（Ｆ／Ｆ0）          ・・・（１）
ここでの関数Ｆunc は、加工速度を変えてテスト加工を行い実験的に求めればよい。図３は、テスト加工によって求めた関数Ｆuncの例を示すグラフである。  
そこで、本実施形態では、移動方向別ワイヤ電極撓み量測定手段２５によって、撓み量Ｄを推測するための基準となる、所定速度Ｆ0における撓み量Ｄ0を測定し、この測定撓み量を移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶しておくものとしている。しかも、前述したように、この撓み量Ｄは、ワーク３に対する上下ワイヤガイド２ａ，２ｂ（ワイヤ電極１）の相対移動方向によって異なることから、送り軸のＸ軸、Ｙ軸方向毎にこの基準となる撓み量を測定し記憶する。
【００２４】
このワイヤ電極撓み量測定方法は、前述した特許文献４，８で公知で従来から行われている。この従来から実施されている図１５で説明した方法により実施するものであるが、本実施形態では、この撓み量測定方法をワーク３に対する上下ワイヤガイド２ａ，２ｂの相対送り方向軸毎、すなわち、Ｘ軸，Ｙ軸毎に実施して、Ｘ軸方向の撓み量、Ｙ軸方向の撓み量を求めるものである。
【００２５】
この測定方法は、図１５と共に説明したように、所定速度Ｆ0でワーク３に対する上下ワイヤガイド２ａ，２ｂ（ワイヤ電極１）を移動させ放電加工を行い、加工が安定した状態で、加工を停止して放電を停止させ、短絡検知装置３１でワイヤ電極１とワーク３との短絡がとかれる位置まで上下ワイヤガイド２ａ，２ｂを今での進行方向とは逆方向に後退させ、短絡検知装置３１で短絡が解除となる位置までの後退移動量Ｌを求め、該移動量に加工条件で決まる放電ギャップ量εを加算して撓み量Ｄを求める。
【００２６】
Ｄ＝Ｌ＋ε          ・・・（２）
本実施形態では、この撓み量Ｄを送り軸のＸ軸，Ｙ軸の送り方向毎に求めるものである。図７は、移動方向別ワイヤ電極撓み量測定手段２５として、この制御装置２０のプロセッサが実施する移動方向別ワイヤ電極撓み量測定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００２７】
移動方向別ワイヤ電極撓み量測定は、制御装置２０に移動方向別ワイヤ電極撓み量測定指令を図示していない入力手段より入力して、実施させることもできるが、加工プログラム中で補助機能（たとえばＭ８０）を指令することにより自動的に行うようにすれば、実際の加工条件にあったワイヤ電極の撓み量を測定することができる。
【００２８】
移動方向別ワイヤ電極撓み量測定指令が入力されると、制御装置２０のプロセッサは図７に示す処理を開始する。まず、所定の加工条件でＸ軸のサーボモータＭｘを駆動し、Ｘ軸＋方向に所定の加工速度Ｆ0x+で移動させて放電加工を実施し、放電加工が安定した状態で、加工を停止し、Ｘ軸サボモータＭｘを逆転させてワイヤガイド２ａ，２ｂを後退させて、短絡検知装置３１で短絡が検知差なくなるまでの後退移動量Ｌを求め、該移動量Ｌに加工条件によって決まる放電ギャップ量εを加算して、Ｘ軸＋方向への移動時の撓み量Ｄ0x+を求め、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６としてのメモリに、図４に示すように、加工方向Ｘ＋と、加工速度Ｆ0x+、及び求めた測定撓み量Ｄ0x+を記憶する（ステップ１００）。この場合、ワイヤ電極１の撓みの方向は負の方向であるから、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶される撓み量Ｄ0x+は負の値が記憶される。
【００２９】
次に、Ｘ軸のサーボモータＭｘをＸ軸−方向に所定の加工速度Ｆ0x-で駆動し、同様に撓み量Ｄ0x-を測定し、図４に示すように、加工方向Ｘ−と、加工速度Ｄ0x-、及び求めた測定撓み量Ｄ0x-を移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶する（ステップ１０１）。この場合、ワイヤ電極１の撓みの方向は正の方向であるから、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶される撓み量Ｄ0x-は正の値が記憶される。  
さらに、Ｙ軸のサーボモータＭｙをＹ軸＋方向に所定の加工速度Ｆ0y+で駆動し、同様に撓み量Ｄ0y+を測定し、加工方向Ｙ＋と、加工速度Ｆ0y+（負の値）、測定撓み量Ｄ0y+を、また、Ｙ軸のサーボモータＭｙをＹ軸−方向に所定の加工速度Ｆ0y-で駆動し、同様に撓み量Ｄ0y-を測定し、加工方向Ｙ−と、加工速度Ｆ0y-、測定撓み量Ｄ0y-（正の値）を移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶する（ステップ１０２、１０３）。なお、加工送り速度を軸が異なってもまた方向が異なっても同一速度Ｆ0（＝Ｆ0x+＝Ｆ0x-＝Ｆ0y+＝Ｆ0y-）とし、決まった同一の速度とした場合には、この速度Ｆ0は、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に必ずしも記憶させる必要はない。この場合は、加工方向と該方向に対応する撓み量を記憶させておけばよい。
【００３０】
こうして、図４に示すような移動方向別の撓み量が求められ、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に格納した後、実際の加工を開始する。  
実際の加工は、加工プログラム記憶手段２１に格納されている加工プログラムと放電加工電源３０で求められた加工速度に基づいて、従来と同様にワイヤガイド移動指令決定手段２２が、所定周期（分配周期）毎の移動量の移動指令を求め送り軸のＸ，Ｙ軸サーボモータＭｘ，Ｍｙに出力して該Ｘ，Ｙ軸サーボモータＭｘ，Ｍｙを駆動して放電加工を行うが、本実施形態では、この移動指令に対してワイヤ電極撓み補正量を加算して補正された移動指令を各サーボモータＭｘ，Ｍｙに出力することになる。
【００３１】
ワイヤ電極撓み補正量は、ワイヤ電極撓み量推定手段２３で送り軸毎に推定され、ワイヤ電極撓み量補正手段２４によって各送り軸のＸ，Ｙ軸の移動指令を補正するように構成されている。  
ワイヤ電極撓み量推定手段２３は、ワイヤガイド移動指令決定手段２２から出力される所定周期毎（分配周期毎）各軸移動指令量に基づいて各送り軸毎の速度成分Ｆｘ，Ｆｙを求める。すなわち、ワイヤガイド移動指令決定手段２２で求められる所定周期（分配周期）ＴにおけるＸ軸への移動指令がΔｘ、Ｙ軸への移動指令がΔｙとすると、Ｘ，Ｙ軸の移動速度は、
Ｆｘ＝Δｘ／Ｔ
Ｆｙ＝Δｙ／Ｔ
として求められる。なお、Ｘ，Ｙ軸の移動指令Δｘ、Δｙは符号を有しており、Ｘ，Ｙ軸の移動速度Ｆｘ、Ｆｙも符号を有している。こうして求められた速度成分Ｆｘ，Ｆｙと、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６で記憶する加工方向毎の加工速度と撓み量に基づいて上述した（１）式の演算を行って各送り軸毎の補正量を求める。たとえば、速度成分Ｆｘ、Ｆｙが、ともに＋方向の場合、は次のようになる。
【００３２】
Ｄｘ＝Ｄ0x+・Ｆunc（Ｆｘ／Ｆ0x+）
Ｄｙ＝Ｄ0y+・Ｆunc（Ｆｙ／Ｆ0y+）
こうして各送り軸毎の撓み量補正量Ｄｘ，Ｄｙがワイヤ電極撓み量推定手段２３で推定されると、ワイヤ電極撓み補正手段２４で各軸の移動指令を補正することになるが、実際の加工における補正処理は、図５に示すように、ワイヤ電極１は撓み量だけワイヤガイドから移動方向後方に離れているので、逆にその量だけワイヤガイド２ａ，２ｂを進めればよい。すなわち、ワイヤガイド２ａ，２ｂを、移動方向にワイヤ電極１の撓み量Ｄｘ，Ｄｙだけ移動させるベクトル（−Ｄｘ、−Ｄｙ）が、ワイヤ電極１の撓み補正ベクトルとなる。
【００３３】
しかし、ワイヤガイド２ａ，２ｂの移動方向が急激に変化しても実際のワイヤ電極１の撓みは追従できないので、ワイヤ電極１の撓み補正ベクトルの変化量を制限する必要がある。図６は、この撓み補正ベクトルの変化量の制限の説明図である。
【００３４】
図６において、前周期における補正ベクトルがＶold、当該周期での補正ベクトルがＶnewとすると、この２つのベクトルＶold、Ｖnewの差の変化量Ｄdifが所定制限値Ｄlimを越えている場合は、当該周期での補正ベクトルＶnewを前周期における補正ベクトルがＶoldから制限値Ｄlimだけ変化した補正ベクトルとすることによって、急激な変化を防止するようにしている。
【００３５】
図８は、ワイヤ電極撓み量推定手段２３として、制御装置２０のプロセッサが所定周期（分配周期）毎に実施するワイヤ電極撓み量推定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００３６】
まず、ワイヤガイド移動指令決定手段２２によって、加工プログラムと加工速度に基づいて求められた当該周期における各送り軸のＸ軸への移動指令の移動量Δｘ、Ｙ軸への移動指令の移動量Δｙを、該移動量を求める所定周期（分配周期）Ｔで除して、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分Ｆｘ，Ｆｙを求める（ステップ２００）。次に、Ｘ軸の送り速度成分Ｆｘの符号に合わせて、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶するＸ軸の加工速度Ｆ0x（＝Ｆ0x+またはＦ0x-）、撓み量Ｄ0x（＝Ｄ0x+またはＤ0x-）を読み出し（ステップ２０１）、Ｘ軸方向ワイヤ電極撓み量Ｄｘを（１）式の演算を行って求める。すなわち、
Ｄｘ＝Ｄ0x・Ｆunc（Ｆｘ／Ｆ0x）
として求める（ステップ２０２）。
【００３７】
また、Ｙ軸の送り速度Ｆｙの符号に合わせて、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶するＹ軸の加工速度Ｆ0y（＝Ｆ0y+またはＦ0y-）、撓み量Ｄ0y（＝Ｄ0y+またはＤ0y-）を読み出し（ステップ２０３）、軸方向ワイヤ電極撓み量Ｄｘを（１）式の演算を行って求める（ステップ２０４）。
【００３８】
Ｄｙ＝Ｄ0y・Ｆunc（Ｆｙ／Ｆ0y）
こうして求めたＸ，Ｙ軸方向ワイヤ電極撓み量Ｄｘ，Ｄｙをワイヤ電極撓み量補正手段２４に出力する（ステップ２０５）。
【００３９】
なお、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶するデータが、加工方向（移動方向）と撓み量Ｄのみで、この撓み量Ｄを求めたときの加工速度（送り速度）が加工方向（移動方向）に関係なく、所定の速度Ｆ0で、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶されていない場合は、各軸方向のワイヤ電極撓み量Ｄは、ステップ２０２，２０４で次のようにして求められる。
Ｄｘ＝Ｄ0x・Ｆunc（Ｆｘ／Ｆ0）
Ｄｙ＝Ｄ0y・Ｆunc（Ｆｙ／Ｆ0）
図９は、ワイヤ電極撓み補正手段２４として、制御装置２０のプロセッサが図８に示したワイヤ電極撓み量推定処理の周期（分配周期）と同一の周期毎に実施するワイヤ電極撓み量補正処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００４０】
ワイヤ電極撓み量推定手段２３のステップ２０５の処理によって送られてきたＸ，Ｙ軸方向のワイヤ電極撓み量Ｄｘ，Ｄｙの符号を反転して、Ｄxnew＝−Ｄｘ，Ｄynew＝−Ｄｙとして新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）を求め、レジスタに記憶する（ステップ３００）。  
求めた新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）と、レジスタに記憶する前周期のワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxold，Ｄyold）より、その差分Ｄxdif，Ｄydifを求める（ステップ３０１）。  
Ｄxdif＝Ｄxnew−Ｄxold
Ｄydif＝Ｄynew−Ｄyold
この差分の距離Ｄdifを求める（ステップ３０２）。
【００４１】
Ｄdif＝√（Ｄxdif2＋Ｄydif2）
求められた距離Ｄdifと予め設定されているワイヤ電極撓み補正の制限値Ｄlimを比較し、求められた距離Ｄdifが制限値Ｄlim以下であれば、ステップ３０５に進み、求められた距離Ｄdifが制限値Ｄlimを越えていれば、ステップ３０４の処理を行った後、ステップ３０５に進む。
【００４２】
ステップ３０４では、新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）と、前周期のワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxold，Ｄyold）との差のベクトルの方向で、大きさが制限値Ｄlimになるような差ベクトルとなるような制限されたワイヤ電極撓み補正ベクトルを求め、新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）とする。
（Ｄxnew，Ｄynew）＝（Ｄxold，Ｄyold）＋（Ｄxdif，Ｄydif）×（Ｄlim／Ｄdif）
こうして求めた制限されたワイヤ電極撓み補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）をレジスタに記憶する新ワイヤ電極補正ベクトルを置き換える。なお、求められた距離Ｄdifが制限値Ｄlim以下であれば、ステップ３００で求めた新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）がそのまま新ワイヤ電極補正ベクトルである。
【００４３】
求められた新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）と前周期のワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxold，Ｄyold）の差の各軸方向成分（Δｘ，Δｙ）を求め各軸方向のワイヤ電極撓み補正量を求めて出力し、各軸への移動指令をこの補正量で補正して各軸のサーボモータＭｘ，Ｍｙを駆動する（ステップ３０５）。
【００４４】
δｘ＝Ｄxnew−Ｄxold
δｙ＝Ｄynew−Ｄyold
次に、新ワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxnew，Ｄynew）を前周期のワイヤ電極補正ベクトル（Ｄxold，Ｄyold）としてレジスタに格納して当該処理周期の処理を終了する。
【００４５】
Ｄxold＝Ｄxnew
Ｄyold＝Ｄynew
こうして、送り軸のＸ軸、Ｙ軸の移動方向毎にワイヤ電極撓み補正量を求めて、それぞれの軸への移動指令をこの補正量で補正して、補正された移動指令でＸ、Ｙ軸のサーボモータＭｘ，Ｍｙをそれぞれ駆動制御する。これにより、正確にワイヤ電極の撓み補正ができる。  
図１０は、９０度屈曲するコーナ部でのワイヤ電極撓み補正をした場合、ワイヤガイド２ａ，２ｂ、ワイヤ電極１の移動通路の説明図である。ワイヤ電極１はＸ軸方向に移動し、その後、９０度移動方向を変えてＹ軸方向に移動してコーナ部を加工する例である。コーナ部の屈曲点に到達したときは、ワイヤ電極１はＸ軸−方向に撓んでおり、ワイヤガイド２ａ、２ｂの中心点がＰ１の位置で、撓んだワイヤ電極１はＱ１の位置にある。補正ベクトルはＶ１である。そこで、ワイヤ電極１の移動方向がＸ軸方向からＹ軸方向に変わると、ステップ３００で求められる補正ベクトルはＤxnew＝０、Ｄynew＝Ｄ0yとなる。図１０ではこれをＶ’として表示している。補正ベクトルＶ１とＶ’の差分の距離が大きいことから、新たな制限された補正ベクトルがステップ３０４で求められる。この補正ベクトルは、例えば、図１０でＶ２のようになる。以下、順次補正ベクトルがＶ３，Ｖ４，…となりワイヤ電極１はＱ１，Ｑ２，Ｑ３，…と移動、Ｘ軸方向の撓み補正量が０となって、Ｐ２の位置に移動し、以後、Ｙ軸方向に移動することになる。
【００４６】
図１１は、コーナ部が円弧であるときのワイヤガイド２ａ、２ｂとワイヤ電極１の移動通路を示す図である。この場合も図１０で示した９０度屈曲するコーナ部と同様にワイヤガイド２ａ、２ｂ及びワイヤ電極１は移動するものであり、プログラムで指令されたコーナ部が円弧である点に起因する点のみが相違するものである。
【００４７】
上述した実施形態では、ワイヤ電極をワークに対して相対的に移動させる送り軸毎の方向別（移動方向が９０度異なる毎）にワイヤ電極撓み量を測定して記憶する方法を開示した。しかし、送り方向（移動方向、加工方向）が所定角度毎に撓み量を測定し記憶することにより、さらに高精度のワイヤ撓み量の推定できるようにしてもよい。たとえば、送り方向が４５度毎に測定して記憶することにより、さらに高精度のワイヤ撓み量の推定が可能である。この実施形態の場合、図７に示した移動方向別ワイヤ電極撓み量測定処理は、移動方向が４５度毎変えて撓み量を測定することになる。すなわち、Ｘ軸＋方向（角度θ＝０度）、Ｘ軸＋でＹ軸＋の４５度の方向（θ＝４５度）、Ｙ軸＋方向（θ＝９０度）、Ｘ軸−でＹ軸＋の４５度の方向（θ＝１３５度）、Ｘ軸−方向（θ＝１８０度）、Ｘ軸−でＹ軸−の４５度の方向（θ＝２２５度）、Ｙ軸−方向（θ＝２７０度）、Ｘ軸＋でＹ軸−の４５度の方向（θ＝３１５度）の８方向の撓み量がその方向別に測定され、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６されることになる。この場合、加工速度（送り速度）Ｆは移動方向が異なっても同一速度Ｆ0で行うものとする。
【００４８】
ワイヤ電極撓み量推定手段２３による撓み量推定処理は図８に示す処理の代わりに、図１２の処理に変わる。
まず、当該周期における各送り軸のＸ軸への移動指令の移動量Δｘ、Ｙ軸への移動指令の移動量Δｙより、移動方向θ（＝ｔａｎ-1（Δｙ／Δｘ））を求めると共に、該移動量を求める所定周期（分配周期）Ｔで除して、Ｘ軸、Ｙ軸の速度成分Ｆｘ，Ｆｙを求める（ステップ４００）。次に、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶する移動方向毎のワイヤ電極撓み量より、移動方向θにおける撓み量Ｄ0を求める。移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に移動方向θと同じ方向の撓み量が記憶されていれば、その値を撓み量Ｄ0とし、記憶されていなければ移動方向θの前後の記憶されている角度における撓み量より内挿補間して該移動方向θにおける撓み量Ｄ0を求める。例えば、θ＝３０度であれば、移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段２６に記憶されたθ＝０度とθ＝４５度の撓み量より内挿補間して移動方向θ＝３０度の撓み量Ｄ0を算出する（ステップ４０１）。
【００４９】
次に移動方向θに基づいて、求めた撓み量Ｄ0をＸ軸方向、Ｙ軸方向の撓み量成分Ｄ0x、Ｄ0yを算出する。  
ステップ４００で求めた各軸速度成分Ｆｘ、Ｆｙとステップ４０２で求めた各軸撓み量成分Ｄ0x、Ｄ0y、移動方向別ワイヤ電極撓み量測定処理時の送り速度Ｆ0、及び移動速度から撓み量を求める関数に基づいて各軸の撓み量Ｄｘ，Ｄｙを求める（ステップ４０３，４０４）。
【００５０】
Ｄｘ＝Ｄ0x・Ｆunc（Ｆｘ／Ｆ0）
Ｄｙ＝Ｄ0y・Ｆunc（Ｆｙ／Ｆ0）
こうして求めたＸ，Ｙ軸方向ワイヤ電極撓み量Ｄｘ，Ｄｙをワイヤ電極撓み量補正手段２４に出力する（ステップ４０５）。
【００５１】
ワイヤ電極撓み補正手段２４によるワイヤ電極撓み補正処理については、第１の実施形態と同様であり、図９に示す処理フローチャートと同一の処理を行ってワイヤ電極撓み補正を行う。
【００５２】
また、上述した各実施形態では、垂直加工の場合についてのみ開示したが、上下ワイヤガイドの移動方向について、それぞれ独立に同様のワイヤ電極の撓み補正を行えば、容易にテーパ加工にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のワイヤ放電加工機の一実施形態の概要を説明する説明図である。
【図２】同実施形態における制御装置の制御機能を示す機能ブロック図である。
【図３】同実施形態における加工速度とワイヤ撓み量との関係を示す関数の説明図である。
【図４】同実施形態における加工方向毎のワイヤ電極撓み量を記憶する移動方向別ワイヤ電極撓み量記憶手段の記憶内容の説明図である。
【図５】同実施形態におけるワイヤ電極の撓み量よりワイヤ電極の撓み補正ベクトルを求める説明図である。
【図６】同実施形態における撓み補正ベクトルの変化量の制限を説明する説明図である。
【図７】同実施形態における移動方向別ワイヤ電極撓み量測定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図８】同実施形態における制御装置のプロセッサが所定周期毎に実施するワイヤ電極撓み量推定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図９】同実施形態における制御装置のプロセッサが所定周期毎に実施するワイヤ電極撓み量補正処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】９０度屈曲するコーナ部で、本発明のワイヤ電極撓み補正をした場合、ワイヤガイド、ワイヤ電極の移動通路の説明図である。
【図１１】コーナ部が円弧であるとき、本発明のワイヤ電極撓み補正をした場合のワイヤガイドとワイヤ電極の移動通路を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における制御装置のプロセッサが所定周期毎に実施するワイヤ電極撓み量推定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１３】放電加工中のワイヤ電極の状態を説明する説明図である。
【図１４】ワイヤ電極の撓みによるコーナ部加工におけるコーナダレの説明図である。
【図１５】ワイヤ電極撓み量の測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ワイヤ電極
２ａ  上ワイヤガイド
２ｂ  下ワイヤガイド
３  ワーク
４  ワーク置き台
５  加工経路
６  ワイヤガイド中心通路
１０  ワイヤ電極送り出しリール
１１  ワイヤ電極巻取りリール
１２  給電ローラ
１３，１４  ガイドローラ
１５  冷却水用ノズル
Ｍｘ  Ｘ軸サーボモータ
Ｍｙ  Ｙ軸サーボモータ
Ｍｚ  Ｚ軸サーボモータ
Ｍｕ  Ｕ軸サーボモータ
Ｍｖ  Ｖ軸サーボモータ
２０  制御装置（数値制御装置）
３０  放電加工電源
３１  短絡検知装置
【図１】
2008036720.tif 000003
【図２】
2008036720.tif 000004
【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】
2008036720.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008036720.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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