(57)【要約】【課題】テーパ加工誤差を減殺できる６軸制御のワイヤ放電加工機。【解決手段】撓んだワイヤ電極４の張架区間は、第１／第２の区間（Ａ0→Ａ1／Ｂ1→Ｂ0）と、直線状傾斜区間（Ａ1→Ｂ1）に分割できる。下／上ガイドの支持点Ａ0／Ｂ0は仮想的に上昇／下降して、Ａ2,Ｂ2に変位する。δW,δZは、直線状区間Ａ1Ｂ1の平均勾配に一致する傾斜直線と、点Ａ0／Ｂ0を通り±Ｗ／±Ｚ方向に平行な直線と交わる点をテスト加工で求め、θに関係付けて記憶する。テーパ加工実行指令（テーパ角度θ）の実行時に、上下ガイドの垂直位置を、テーパ角度θに対応するδZ,δWだけ下降／上昇させるようＺ軸／Ｗ軸移動で補正する。【選択図】図３
2007301666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工ワークの上下に夫々配置される上ワイヤガイドと下ワイヤガイドの間にワイヤ電極を張架し、該ワイヤ電極と前記加工ワークの間に放電用パルス状電圧を印加して、糸鋸状の加工を行う６軸制御ワイヤ放電加工機において、
前記下ワイヤガイドを上下方向に対応する±Ｗ方向に移動させる第１の移動手段と、
前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドの間に、該±Ｗ方向に垂直な平面上における±Ｘ方向の相対移動を行わせる第２の移動手段と、
前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドの間に、該平面上において±Ｘ方向に垂直な±Ｙ方向の相対移動を行わせる第３の移動手段と、
前記上ワイヤガイドを前記±Ｗ方向に平行な±Ｚ方向に移動させる第４の移動手段と、
前記第１〜第４の移動手段による各移動位置を制御する第１の機能を有するとともに、該第１の機能を用いて、前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドとの間を結ぶ張架基準直線が前記±Ｗ方向及び±Ｚ方向に対して傾斜した傾斜配置を前記上下ワイヤガイドにとらせ、前記被加工ワークに対してテーパ角度θを指定してテーパ加工面を形成するテーパ加工を実行するテーパ加工指令を出力する第２の機能を有する制御手段と、
前記傾斜配置下における前記下ワイヤガイドについて、前記ワイヤ電極の撓みによって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の±Ｗ方向に沿った変位を表現する第１の値と、前記傾斜配置下における前記上ワイヤガイドについて、前記ワイヤ電極の撓みによって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の±Ｚ方向に沿った変位を表現する第２の値とを、前記テーパ角度θと関係付けて予め記憶する記憶手段とを備え、且つ、
前記制御手段は、前記第２の機能によりテーパ角度θを指定した前記テーパ加工実行指令が出力された際に、前記張架基準直線が±Ｗ方向及び±Ｚ方向に対して該テーパ角度θをもって傾斜する前記下ワイヤガイドの基準下ワイヤガイド位置と前記上ワイヤガイドの基準上ワイヤガイド位置を定める第１の手段と、
前記テーパ加工実行指令で指定されたテーパ角度θ及び前記記憶手段に記憶された第１の値及び前記第２の値に基づいて、前記基準下ワイヤガイド位置及び前記基準上ワイヤガイド位置を修正した、修正下ワイヤガイド位置及び修正上ワイヤガイド位置を求める第２の手段と、
前記第１の機能を用いて前記第１の移動手段及び前記第４の移動手段により、前記第２の手段によって求められた前記修正下ワイヤガイド位置を前記下ワイヤガイドにとらせるとともに、前記第２の手段によって求められた前記修正上ワイヤガイド位置を前記上ワイヤガイドにとらせるワイヤガイド位置修正手段を有している、６軸制御ワイヤ放電加工機。
【請求項２】
前記第１の値及び前記第２の値は、
前記下ワイヤガイド及び前記上ワイヤガイドが夫々テーパ角度θに対応した前記基準下ワイヤガイド位置及び前記基準上ワイヤガイド位置にある状態において、前記下ワイヤガイドから前記上ワイヤガイドに至る前記ワイヤ電極の張架区間を、前記±Ｗ方向に対する傾斜が前記下ワイヤガイドから離れるに従って漸増する前記下ワイヤガイド周辺の第１の区間と、前記±Ｚ方向に対する傾斜が前記上ワイヤガイドに接近するに従って漸減する前記上ワイヤガイド周辺の第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間の間の直線状傾斜区間とに分割し、更に、前記直線状傾斜区間を前記下ワイヤガイド側及び前記上ワイヤガイド側に外挿した傾斜直線が、前記下ワイヤガイドを通り±Ｗ方向に延在する第１の直線と交わる点を第１の仮想支持点とするとともに、該傾斜直線が、前記上ワイヤガイドを通り±Ｚ方向に延在する第２の直線と交わる点を第２の仮想支持点とした時に、
前記基準下ワイヤガイド位置と前記第１の仮想支持点との間の距離が前記第１の値で表現され、前記基準上ワイヤガイド位置と前記第２の仮想支持点との間の距離が前記第２の値で表現されていることを特徴とする、請求項１に記載された６軸制御ワイヤ放電加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は６軸制御ワイヤ放電加工機に関し、更に詳しく言えば、大きなテーパ角度の高精度加工の実行を容易とするように改良された６軸制御ワイヤ放電加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機を用いてテーパ加工を施すことは公知である。ワイヤ放電加工機による加工は、通常、上向きのワーク載置面上にワークを載置して行われる。そして、このワークにテーパ加工を施した場合には、ワークの上面と下面に互いに合同でない形状が形成されることになる。テーパ加工を実行するにあたっては、制御装置から形成されるべきテーパ加工面の傾斜角度（テーパ角θ）が指定されるのが一般的である。
【０００３】
そして、これに対応して、テーパ加工実行時には、上下ワイヤガイド間を結ぶ直線がテーパ角θだけ傾斜した方向に延在するような上下ワイヤガイド位置がとられる。ここで、もしもワイヤ電極が実際に上下ワイヤガイド間で撓みの無い直線張架状態にあれば、テーパ角θをもった加工面の形成は可能になる。しかし、ワイヤ電極の持つ剛性は上下ワイヤガイド間で撓みを生じさせない程大きくはないので、高い加工精度を要求される場合には撓みを無視できない。また、それ程加工精度を要求されない場合でも、テーパ角θが大きい場合、使用するワイヤ電極の剛性が小さい場合等においては、ワイヤ電極の撓みにより、希望する精度の傾斜を持ったテーパ加工面が形成できなくなるという問題が生じていた。
【０００４】
このような状況下で、例えば下記特許文献１に見られる如く、上ワイヤガイドのみならず、下ワイヤガイドにも垂直方向の移動位置を制御可能とした６軸制御ワイヤ放電加工機が提案されている。しかし、この特許文献１においては、下ワイヤガイドの垂直位置を検出してテーパ加工の計算に使用すると言う手法は採用されているものの、下ワイヤガイドの垂直移動の自由度を上記した「テーパ加工時のワイヤ電極の撓み」に起因する加工精度の低下を防止に活用する手法については開示がない。
【０００５】
また、この問題を５軸制御のワイヤ放電加工機で解決する手法が、下記特許文献２で提案されている。５軸制御のワイヤ放電加工機では、下ワイヤガイドの垂直位置は固定されているため、撓みの影響によって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の垂直方向の変動量を、水平方向の移動量に変換し、それを補償するように水平方向の上下ガイドの相対位置を補正するため、複雑な処理が必要となっている。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６１−４０４９１号公報
【特許文献２】特開平１１−１６５２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の目的は、６軸制御のワイヤ放電加工機を用いて、ワイヤ電極の撓みに起因するテーパ加工の加工精度低下を防止できるようにすることにある。換言すれば、本発明は、テーパ加工時にワイヤ電極の撓みの影響を抑制できる６軸制御のワイヤ放電加工機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被加工ワークの上下に夫々配置される上ワイヤガイドと下ワイヤガイドの間にワイヤ電極を張架し、該ワイヤ電極と前記加工ワークの間に放電用パルス状電圧を印加して、糸鋸状の加工を行う６軸制御ワイヤ放電加工機において、テーパ加工時のワイヤ電極の撓みの影響を減殺できる上下ワイヤガイドの修正下ガイド位置及び修正上ガイド位置を算出するための各距離に関するデータをテーパ角と関係付けて予め記憶しておき、それを用いて、テーパ加工時にテーパ角度に応じた修正下ガイド位置及び修正上ガイド位置を求め、上下ワイヤガイドの垂直位置を修正することで、上記課題を解決できるようにしたものである。
【０００９】
より具体的に言えば、本発明に係る６軸制御ワイヤ放電加工機は、前記下ワイヤガイドを上下方向に対応する±Ｗ方向に移動させる第１の移動手段と、
前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドの間に、該±Ｗ方向に垂直な平面上における±Ｘ方向の相対移動を行わせる第２の移動手段と、前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドの間に、該平面上において±Ｘ方向に垂直な±Ｙ方向の相対移動を行わせる第３の移動手段と、前記上ワイヤガイドを前記±Ｗ方向に平行な±Ｚ方向に移動させる第４の移動手段と、前記第１〜第４の移動手段による各移動位置を制御する第１の機能を有するとともに、該第１の機能を用いて、前記上ワイヤガイドと前記下ワイヤガイドとの間を結ぶ張架基準直線が前記±Ｗ方向及び±Ｚ方向に対して傾斜した傾斜配置を前記上下ワイヤガイドにとらせ、前記被加工ワークに対してテーパ角度θを指定してテーパ加工面を形成するテーパ加工を実行するテーパ加工指令を出力する第２の機能を有する制御手段と、前記下ワイヤガイドの±Ｗ方向に沿った前記傾斜配置下における前記下ワイヤガイドについて、前記ワイヤ電極の撓みによって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の±Ｗ方向に沿った変位を表現する第１の値と、前記傾斜配置下における前記上ワイヤガイドについて、前記ワイヤ電極の撓みによって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の±Ｚ方向に沿った変位を表現する第２の値とを、前記テーパ角度θと関係付けて予め記憶する記憶手段とを備えている。
【００１０】
そして、前記制御手段は、前記第２の機能によりテーパ角度θを指定した前記テーパ加工実行指令が出力された際に、前記張架基準直線が±Ｗ方向及び±Ｚ方向に対して該テーパ角度θをもって傾斜する前記下ワイヤガイドの基準下ワイヤガイド位置と前記上ワイヤガイドの基準上ワイヤガイド位置を定める第１の手段と、前記テーパ加工実行指令で指定されたテーパ角度θ及び前記記憶手段に記憶された第１の値及び前記第２の値に基づいて、前記基準下ワイヤガイド位置及び前記基準上ワイヤガイド位置を修正した、修正下ワイヤガイド位置及び修正上ワイヤガイド位置を求める第２の手段と、前記第１の機能を用いて前記第１の移動手段及び前記第４の移動手段により、前記第２の手段によって求められた前記修正下ワイヤガイド位置を前記下ワイヤガイドにとらせるとともに、前記第２の手段によって求められた前記修正上ワイヤガイド位置を前記上ワイヤガイドにとらせるワイヤガイド位置修正手段を有している。
【００１１】
ここで、前記第１の値及び前記第２の値は、
前記下ワイヤガイド及び前記上ワイヤガイドが夫々テーパ角度θに対応した前記基準下ワイヤガイド位置及び前記基準上ワイヤガイド位置にある状態において、前記下ワイヤガイドから前記上ワイヤガイドに至る前記ワイヤ電極の張架区間を、前記±Ｗ方向に対する傾斜が前記下ワイヤガイドから離れるに従って漸増する前記下ワイヤガイド周辺の第１の区間と、前記±Ｚ方向に対する傾斜が前記上ワイヤガイドに接近するに従って漸減する前記上ワイヤガイド周辺の第２の区間と、前記第１の区間と前記第２の区間の間の直線状傾斜区間とに分割し、更に、前記直線状傾斜区間を前記下ワイヤガイド側及び前記上ワイヤガイド側に外挿した傾斜直線が、前記下ワイヤガイドを通り±Ｗ方向に延在する第１の直線と交わる点を第１の仮想支持点とするとともに、該傾斜直線が、前記上ワイヤガイドを通り±Ｚ方向に延在する第２の直線と交わる点を第２の仮想支持点として、前記基準下ワイヤガイド位置と前記第１の仮想支持点との間の距離を前記第１の値で表現し、前記基準上ワイヤガイド位置と前記第２の仮想支持点との間の距離を前記第２の値で表現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、テーパ加工時に生じるワイヤ電極の撓みに起因するテーパ加工の加工精度低下を容易に防止できる。特に、大きなテーパ角度が指定された場合でも、撓みの影響を簡単な上下ワイヤガイドの位置修正で減殺できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
先ず、図１を参照して、本発明の適用が可能なワイヤ放電加工機の基本構成と動作について説明する。同図において、符号１は加工対象とされるワーク（被加工ワーク）３を設置・固定するワーク置き台で、高精度の平坦度を持つ、上向きのワーク載置面２を有している。加工時に、ワーク３はその底面が載置面２に接するようにワーク置き台１に設置・固定される。
【００１４】
ワーク３は、上面３１の全体が底面３２と平行な面となっている。ここではワーク３として直方体形状のものが例示されており、上面３１の全体が底面３２と平行な面となっているが、これも例示であり、例えば上面の一部領域のみが底面と平行な面であっても構わない。符号４はワーク３に放電加工を施すためにワイヤ電極送出しリールから給電ローラ、上ワイヤガイド等を経て供給されるワイヤ電極で、加工時には、結線操作により上下ワイヤガイド間に張架され、ワーク３との間に放電を起こさせるための電圧（パルス状電圧）が印加される。
【００１５】
ワイヤ電極４は更に、下ガイド、ガイドローラ等を経て、ワイヤ電極４を所定の張力で引っ張り、巻取りリールで巻取られる。なお、巻取りリールに換えて、ワイヤ回収箱に回収することもある。  
また、詳細は省略するが、加工箇所には冷却水が注がれたり、あるいは、ワーク３全体を加工液（例えば純水）中に浸漬するなどの手法が採用される。
【００１６】
ワーク置き台１の載置面２は水平方向（ＸＹ平面に平行な面上）に延在し、ワーク置き台１はＸＹ各軸のサーボモータにより、ＸＹ平面に平行な面上で駆動可能となっている。また、上ワイヤガイドは、ＵＶ各軸のサーボモータにより、ＸＹ平面に平行な面上で駆動可能であるとともに、Ｚ軸のサーボモータにより、ＸＹ平面に垂直な方向（±Ｚ方向）に駆動可能となっている。Ｕ軸による移動方向とＸ軸による移動方向は平行、また、Ｖ軸による移動方向とＹ軸による移動方向は平行となっている。
【００１７】
一方、下ワイヤガイドは、本発明に係るワイヤカット放電加工機が６軸制御可能なものであることに対応して、Ｗ軸のサーボモータにより、ＸＹ平面に垂直な方向（±Ｗ方向）に駆動可能となっている。±Ｗ方向は、±Ｚ方向と平行であり、符号は図中上向き方向が＋Ｗ方向（＝＋Ｚ方向）であり、下向き方向が−Ｗ方向（＝−Ｚ方向）である。
【００１８】
加工箇所を変えるには、ワーク３とワイヤ電極４の相対的な位置を変えれば良く、ワイヤ電極４の張架方向を変えれば、加工断面の方向が変わる。これらの変化は、ＸＹＵＶＺＷ各軸の移動の適当な組み合わせで実現できる。これら軸の移動は、数値制御装置から出力される各軸の指令（Ｘ軸指令、Ｙ軸指令、Ｕ軸指令、Ｖ軸指令、Ｚ軸指令及びＷ軸指令）により行われ、その指令内容は、通常、加工プログラム（以下、単に「プログラム」とも言う）で規定される。なお、数値制御装置の構成自体は、ＣＰＵ、メモリ、サーボ制御装部、各種インターフェイス等を備えた周知のものであり、詳細の説明は省略する。数値制御装置のメモリには、加工プログラムとその「関連データ」が予め格納されている。そして、本実施形態では、この関連データに、後述するテーブルデータ（ワイヤ電極の撓みによる仮想的ワイヤ電極支持点変位をテーパ角度に関係付けて表現するデータ）が含まれている。
【００１９】
さて、上記の基本構成では、ＸＹ軸の駆動により移動制御されるのはワイヤガイドではなく、ワーク置き台（テーブル）１となっている。このように、ワーク置き台の２次元位置を制御する方式を採用する場合、上ワイヤガイドのＵ／Ｖ方向（＝Ｘ／Ｙ方向）の移動は、下ワイヤガイドとのＸ／Ｙ位置の差分（テーパ加工を行わない場合は差分は０）のみ移動する方式とすることが多いが、図２に示したように、ワーク３を固定し、下ワイヤガイドがＸ／Ｙ／Ｗ方向（±Ｘ、±Ｙ方向及び±Ｗ方向）に移動させる方式で置き換えることも可能である。ここでは、本発明の特徴について理解を容易にするため、図１に示した構成にこのような置き換えを施し、下ワイヤガイドを移動させる駆動軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＷ軸）を数値制御装置（図１参照）から出力されるＸ軸指令、Ｙ軸指令及びＷ軸指令で夫々制御する方式の下で、詳細を説明する。
【００２０】
周知の通り、テーパ加工を行う際には、上下ワイヤガイドを水平方向に偏在させ、ワイヤ電極４の張架方向を±Ｚ方向（±Ｗ方向と平行）に対して傾斜させる。上下ワイヤガイドにこのような傾斜配置をとらせると、前述した通り、ワイヤ電極の剛性が有限である（即ち、剛体とはみなせない）ために、撓みが発生する。図３は、この撓みの発生態様を説明する図である。
【００２１】
図３において、符号Ａ0,Ｂ0は夫々下ワイヤガイド及び上ワイヤガイドによる電極４の支持点を表わし、これら支持点Ａ0,Ｂ0の位置で夫々下ワイヤガイド及び上ワイヤガイドの位置が代表される。また、符号Ｚ0,Ｗ0はワーク置き台のワーク設置面をＺ＝Ｗ＝０にとった場合の、Ｚ位置及びＷ位置を夫々表わしている。
【００２２】
今、上下の支持点Ａ0,Ｂ0の間にワイヤ電極４を張架した状態について考察してみる。もしもワイヤ電極４に全く撓みが発生せずに理想的な張架姿態（張架されたワイヤ電極が描く線状図形）が実現されれば、当然、ワイヤ電極４の張架姿態は支持点Ａ0,Ｂ0を結ぶ直線（以下、「張架基準直線」と呼ぶ）と一致する。しかし実際には、ワイヤ電極４に撓みが発生する。このような撓みが、加工誤差の原因になることは言うまでもない。ワイヤ電極４の撓みに起因する加工誤差としては、指定されたテーパ角通りのテーパ加工面が形成されないことの外に、２次元的な加工図形の狂いが生じることも含まれる。後者は、速度制御面（ワイヤ電極のＸＹ移動位置が制御される面で、例えばワーク置き台１のワーク載置面２が乗っている平面が設定される）におけるワイヤ電極４の位置ずれ（符号Ｐ、Ｑを参照）に対応して起る。
【００２３】
この撓みは、図示されているように、張架区間全体にわたって均等に発生するのではなく、上下ワイヤガイドの周辺に集中して現れ、上下ワイヤガイドのいずれからも遠い中間部分には、直線状の区間が存在すると考えて良い。図３中には、直線状区間が、符号Ａ1,Ｂ1の間の区間として示されている。換言すれば、ワイヤ電極４の張架区間の全体（Ａ0→Ａ1→Ｂ1→Ｂ0）は、下ワイヤガイド周辺の第１の区間（Ａ0→Ａ1）と、上ワイヤガイド周辺の第２の区間（Ｂ1→Ｂ0）と、第１の区間と第２の区間の間の直線状傾斜区間（Ａ1→Ｂ1）に分割することが可能である。ワイヤ電極４は、第１の区間においては下ワイヤガイドから離れるに従って±Ｗ方向に対する傾斜が漸増し、第２の区間においては上ワイヤガイドに接近するに従って±Ｚ方向に対する傾斜が漸減する。そして、両区間の中間の直線状傾斜区間では、±Ｗ方向（±Ｚ方向）に対する傾斜は、略一定とみなす（近似する）ことができる。
【００２４】
ここで注目すべきことは、直線状傾斜区間の±Ｗ方向（±Ｚ方向）に対する傾斜は、張架基準直線の傾斜角（図３中では角度θで描示）よりも大きいということである。このことは、上下ワイヤガイドの傾斜配置により下ガイドの支持点Ａ0が“仮想的に上昇”し、上ガイドの支持点Ｂ0が“仮想的に下降”したものと解釈することができる。図３中に示した符号Ａ2は、この仮想的な上昇後の支持点の位置（仮想的支持点の位置）を例示したものである。同様に、符号Ｂ2は、この仮想的な下降後の支持点の位置（仮想的支持点の位置）を例示したものである。そして、符号δW、δZは、夫々点Ａ0Ａ2間の距離（仮想的上昇量）及び点Ｂ0Ｂ2間の距離（仮想的下降量）を表わしている。
【００２５】
この仮想的支持点のＡ2,Ｂ2は、直線状区間Ａ1Ｂ1の平均的な勾配に一致する傾斜直線を考え、同傾斜直線が、点Ａ0を通り±Ｗ方向に平行な直線と交わる点をＡ2とし、点Ｂ0を通り±Ｚ方向に平行な直線と交わる点をＢ2とすることで定めることが可能である。なお、直線状区間Ａ1Ｂ1を「緩やかな孤状曲線」とみて、その接線を上記の傾斜直線として採用することもできる。本実施形態では、このようにして、折れ直線Ａ0→Ａ2→Ｂ2→Ｂ0で定義されるワイヤ電極モデルを用いて、撓み補正を行う。
【００２６】
言うまでもなく、仮想的支持点の位置Ａ2,Ｂ2は、傾斜角θが大きい程、Ａ0,Ｂ0から夫々離れる。換言すれば、δW,δZが大きくなる。δW,δZの適値は、実際の加工で使用するワイヤ電極を用いて、種々の傾斜角度θでテスト加工を行い、テーパ加工面の傾斜角度を測定することで定めることができる。例えば、傾斜角度θを０．１゜刻みで変化させ、その時の張架姿態から上記した方式で仮想的支持点の位置Ａ2,Ｂ2を定め、対応するδW,δZの値をテーブルデータで数値制御装置（図１参照）のメモリに記憶しておく。図４（ａ）は、テーブルデータの例を示す。なお、使用されるワイヤ電極が複数種類あり、それらの剛性の違いが無視できない時には、ワイヤ電極の種類毎に種類コードで区別して、δW,δZの値を角度θに関係付けてテーブルデータで記憶しておくこともできる。
【００２７】
なお、傾斜角θに対する上下ワイヤガイドの仮想的な支持点変動量（δW,δZ）の値は、計算を簡単にするため、図４（ｂ）に示した如く、傾斜角θ自体でなくその正接値をパラメータとしても採用したデータで、角度θとδW,δZを関係付けても記憶しても良い。
【００２８】
さて、張架基準直線の傾斜を角度θとするテーパ加工時に発生するワイヤ電極の撓みによって上記した如く仮想的な支持点変動（δWの上昇及びδZの下降）が生じるということは、図５に示した如く、下ガイドをδWだけ下降させ、上ガイドをδZだけ上昇させるような補正を行えば、ワイヤ電極の撓みの影響を減殺（ほぼ解消）できることを意味する。そこで、本実施形態では、この補正法に従って上下ガイド位置を、符号Ａ3,Ｂ3で夫々示された位置に補正する。上ガイド位置の補正はＺ軸の移動で行い、下ガイド位置の補正はＷ軸の移動で行なう。
【００２９】
なお、下ガイド位置の垂直位置補正をＷ軸の移動で行なえることは、６軸制御を採用した故である。これに対して５軸制御のワイヤ放電加工機では、前述したように、下ワイヤガイドの垂直位置は固定されているため、撓みの影響によって生じる仮想的なワイヤ電極支持点の垂直方向の変動量を、水平方向の移動量に変換し、それを補償するように水平方向の上下ガイドの相対位置を補正するため、複雑な処理が必要となっていた。
【００３０】
また、加工プログラムに従ってテーパ加工を実行するための指令（「テーパ加工指令」という）が数値制御装置から出力される場合、テーパ角度が指定されるが、そのテーパ角度はワイヤ電極の撓みを考慮していないものであり、従って、上記した張架基準線の傾斜角θは、テーパ加工指令で指定されるテーパ角度に対応する角度である。以下、テーパ角度θなどとも言う。
【００３１】
以上説明したことを前提に、数値制御装置内で加工プログラムが再生され、テーパ加工実行指令を含むブロックが読み込まれた際に実行される処理の概要を図６のフローチャートに示した。各ステップの要点は下記の通りである。
【００３２】
●ステップＳ１；テーパ加工開始時（テーパ加工指令出力時）のＷ軸の位置を下ワイヤガイド位置Ｗ0、Ｚ軸の位置を上ワイヤガイド位置Ｚ0として記憶し、ガイド間距離Ｈを下記の式に従って計算する。  
Ｈ＝Ｗ0＋Ｚ0
【００３３】
●ステップＳ２；加工プログラムで指定されているテーパ加工開始点における加工制御点の２次元位置、テーパ角度θ及びステップＳ１で求めたガイド間距離Ｈに基づいて、上下ワイヤガイドの水平方向位置（Ｘ／Ｙ）および（Ｕ／Ｖ）を計算する。ここで、加工制御点の２次元位置とは、速度制御面（ここではワーク載置面２が乗っている面で±Ｚ方向に垂直；図３、図５参照）上のワイヤ電極４の位置（図３における符号Ｐの位置）に対応する。  
なお、具体的な計算処理については、周知であるから詳細は省略する。
【００３４】
●ステップＳ３；一定周期毎に、補間計算によって求められる上下ガイドの水平方向位置（Ｘ／Ｙ）および（Ｕ／Ｖ）から、下記の式に従って上ガイド偏差ベクトル（ΔＵ、ΔＶ）を計算する。  
ΔＵ＝Ｘ−Ｕ
ΔＶ＝Ｙ−Ｖ
●ステップＳ４；上ガイド偏差距離ΔＬを下記の式に従って求める。
ΔＬ＝（ΔＵ2＋ΔＶ2）1/2
●ステップＳ５；ワイヤ電極の傾斜角をθとした条件での正接値を求める。
tanθ＝ΔＬ／Ｈ
【００３５】
●ステップＳ６；図４（ｂ）に示したテーブルデータにアクセスし、上下ワイヤガイドの支持点変動量（δW、δZ）を求める。傾斜角の正接値に丁度一致する値がテーブルに無い場合は、一番近い２つのデータを内挿して支持点変動量を求める。
【００３６】
●ステップＳ７；ステップＳ６で求めた下ワイヤガイドの支持点変動量δWだけ下ガイド位置をＷ0から下降させた修正位置（図５における位置Ａ3に対応）に下ガイドを移動させるに必要なＷ軸指令（１）を出力するとともに、ステップＳ６で求めた上ワイヤガイドの支持点変動量δZだけ上ガイド位置をＺ0から上昇させた修正位置（図５における位置Ｂ3に対応）に上ガイドを移動させるに必要なＺ軸指令（２）を出力する。
【００３７】
ここで、Ｗ軸指令（１）は、前回の処理周期で周期におけるδWをδW(old)、今回の処理周期で周期におけるδWをδW(new)として、下記のＷ軸移動量（インクリメンタルなＷ軸移動量）である。  
Ｗ軸移動量＝δW(new)−δW(old)
また、Ｚ軸指令（２）は、前回の処理周期で周期におけるδZをδZ(old)、今回の処理周期で周期におけるδWをδZ(new)として、下記のＺ軸移動量（インクリメンタルなＷ軸移動量）である。  
Ｚ軸移動量＝δZ(new)−δZ(old)
なお、上記ステップＳ３〜ステップＳ７は、そのブロックの移動が完了するまで繰り返される。これにより、速度制御面上で下降プログラムで指定された２次元加工図形を描きながら、テーパ角度θのテーパ加工面が高い精度で形成されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の適用が可能なワイヤ放電加工機の基本構成と動作について説明する図である。
【図２】図１に示した構成において、下ワイヤガイドをＸ軸、Ｙ軸及びＷ軸で移動させるように変形した構成について説明する図である。
【図３】ワイヤ電極の撓みの発生態様を説明する図である。
【図４】傾斜角（テーパ角）θと関係付けて仮想的な支持点の変動量を表わすテーブルデータの２つの例（ａ）、（ｂ）を示す図である。
【図５】下ガイドをδWだけ下降させ、上ガイドをδZだけ上昇させる補正について説明する図である。
【図６】実施形態で実行される処理について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１  ワーク置き台
２  ワーク載置面
３  ワーク（被加工ワーク）
４  ワイヤ電極
３１  ワークの上面
３２  ワークの下面
【図１】
2007301666.tif 000003
【図２】
2007301666.tif 000004
【図３】
2007301666.tif 000005
【図４】
2007301666.tif 000006
【図５】
2007301666.tif 000007
【図６】
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