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線放電加工裝置及加工方法與流程

文檔序號:11848597閱讀:400來源:國知局
線放電加工裝置及加工方法與流程

本發(fā)明涉及一種線放電加工裝置以及線放電加工裝置的加工方法。



背景技術(shù):

線放電加工裝置能夠通過將線電極傾斜而進(jìn)行錐形加工。當(dāng)前,已知對應(yīng)于錐形角度而對錐形角度量施加校正的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。另外,已知下述技術(shù),即,基于線引導(dǎo)部的間隙量,對加工軸或錐形軸的指令移動矢量進(jìn)行校正,由此對由線引導(dǎo)部的間隙為起因而發(fā)生的錐形角度的誤差進(jìn)行校正(例如參照專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開平4-105820號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-165219號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-035395號公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在線電極傾斜時(shí),在上部導(dǎo)絲嘴及下部導(dǎo)絲嘴中,在與線電極傾斜的朝向相反的朝向?qū)€電極作用試圖使線位置恢復(fù)的力。將該力標(biāo)記為恢復(fù)力。另外,線電極由于放電而在與加工面相反的朝向受到力。該力標(biāo)記為斥力。在錐形加工時(shí),對應(yīng)于錐形加工形狀是上開口形狀還是下開口形狀,在上部導(dǎo)絲嘴及下部導(dǎo)絲嘴各自中恢復(fù)力的朝向和斥力的朝向一致或相反。其結(jié)果,有時(shí)加工精度對應(yīng)于錐形加工形狀而發(fā)生變化。

本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的,其目的在于得到一種線放電加工裝置及加工方法,該線放電加工裝置及加工方法不論錐形加工形狀是上開口形狀還是下開口形狀均得到盡可能高的加工精度。

為了解決上述的課題,并達(dá)到目的,本發(fā)明的特征在于,具有:線電極,其在加工物之間放電,對所述加工物進(jìn)行加工;上部導(dǎo)絲嘴,其具有對所述線電極進(jìn)行引導(dǎo)的孔,在所述加工物的上方對所述線電極進(jìn)行定位;下部導(dǎo)絲嘴,其具有對所述線電極進(jìn)行引導(dǎo)的孔,在所述加工物的下方對所述線電極進(jìn)行定位;驅(qū)動系統(tǒng),其使所述加工物、所述上部導(dǎo)絲嘴及所述下部導(dǎo)絲嘴的任意者或全部移動;以及控制裝置,其基于預(yù)先存儲的加工程序,生成對所述驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動指令,所述控制裝置在錐形加工時(shí),基于所述加工程序,判定加工的類型是所述上部導(dǎo)絲嘴與所述下部導(dǎo)絲嘴相比位于所述加工物側(cè)的類型、還是所述上部導(dǎo)絲嘴與所述下部導(dǎo)絲嘴相比位于與所述加工物相反側(cè)的類型,對應(yīng)于所述判定出的加工的類型而對所述上部導(dǎo)絲嘴和所述下部導(dǎo)絲嘴之間的位置關(guān)系進(jìn)行校正。

發(fā)明的效果

本發(fā)明涉及的線放電加工裝置,即使線電極的傾斜角相同,也對應(yīng)于上部導(dǎo)絲嘴和下部導(dǎo)絲嘴的位置關(guān)系而對校正量進(jìn)行變更,因此不論錐形加工形狀是上開口形狀還是下開口形狀均能得到高的加工精度。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的線放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是說明NC控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)例的圖。

圖3是表示錐形加工涉及的各種尺寸的圖。

圖4是表示錐形加工涉及的各種尺寸的圖。

圖5是說明第1類型的圖。

圖6是說明第2類型的圖。

圖7是說明NC控制裝置的功能部的圖。

圖8是表示存儲于位移量存儲部的、指令角度及錐形加工的類型和垂直方向位移量的關(guān)系的例子的圖。

圖9是說明在接收到第1錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖10是說明在接收到第1錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖11是說明在接收到第1錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖12是說明在接收到第1錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖13是說明在接收到第2錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖14是說明在接收到第2錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。

圖15是表示進(jìn)行穿孔加工的第1加工形狀的圖。

圖16是表示進(jìn)行穿孔加工的第1加工形狀的圖。

圖17是表示加工第1加工形狀時(shí)的垂直方向位移量的變化的圖。

圖18是表示進(jìn)行穿孔加工的第2加工形狀的圖。

圖19是表示進(jìn)行穿孔加工的第2加工形狀的圖。

圖20是表示加工第2加工形狀時(shí)的垂直方向位移量的變化的圖。

具體實(shí)施方式

下面基于附圖對本發(fā)明涉及的實(shí)施方式的線放電加工裝置及加工方法詳細(xì)地進(jìn)行說明。此外,該發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。

實(shí)施方式.

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的線放電加工裝置的結(jié)構(gòu)的圖。線放電加工裝置100具有:線電極1;一對供電件2,它們與線電極1接觸;加工電源3;以及工作臺5,其搭載被加工物4。另外,線放電加工裝置100具有:X軸驅(qū)動裝置6,其使X軸移動;Y軸驅(qū)動裝置7,其使Y軸移動;U軸驅(qū)動裝置8,其使U軸移動;V軸驅(qū)動裝置9,其使V軸移動;以及上部導(dǎo)絲嘴10及下部導(dǎo)絲嘴11,它們成為在線電極1傾斜時(shí)的上下的線電極的支點(diǎn)。另外,線放電加工裝置100具有NC控制裝置12,該NC控制裝置12對加工電源3、X軸驅(qū)動裝置6、Y軸驅(qū)動裝置7、U軸驅(qū)動裝置8及V軸驅(qū)動裝置9進(jìn)行控制。另外,線放電加工裝置100具有:線軸13,其供給線電極1;供給輥14,其對線電極1的行進(jìn)方向進(jìn)行變換,并且夾持線電極1;下部輥15,其對線電極1的行進(jìn)方向進(jìn)行變換;以及回收輥16,其回收通過下部輥15進(jìn)行方向變換后的線電極1。

在如上述所示地構(gòu)成的線放電加工裝置100中,線電極1從線軸13送出,通過供給輥14而進(jìn)行方向變換。然后,線電極1經(jīng)過上部導(dǎo)絲嘴10所具有的孔及下部導(dǎo)絲嘴11所具有的孔,在經(jīng)過上部導(dǎo)絲嘴10和下部導(dǎo)絲嘴11之間的期間,進(jìn)行針對被加工物4的放電加工。上部導(dǎo)絲嘴10具有對線電極1進(jìn)行引導(dǎo)的孔,在被加工物4的上方對線電極進(jìn)行定位。另外,下部導(dǎo)絲嘴11具有對線電極1進(jìn)行引導(dǎo)的孔,在被加工物4的下方對線電極進(jìn)行定位。線電極1在經(jīng)過下部導(dǎo)絲嘴11后,通過下部輥15進(jìn)行方向變換,由回收輥16回收至回收箱(未圖示)。加工電源3在供電件2和工作臺5之間施加電壓。線放電加工裝置100使得在搭載于工作臺5的被加工物4和與供電件2接觸的線電極1之間發(fā)生放電,由此對被加工物4進(jìn)行加工。

X軸驅(qū)動裝置6、Y軸驅(qū)動裝置7、U軸驅(qū)動裝置8及V軸驅(qū)動裝置9構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng),該驅(qū)動系統(tǒng)使被加工物4、上部導(dǎo)絲嘴10及下部導(dǎo)絲嘴11的任意者或全部移動。在這里,作為一個(gè)例子,X軸驅(qū)動裝置6及Y軸驅(qū)動裝置7使工作臺5移動。由此,如果驅(qū)動X軸驅(qū)動裝置6及Y軸驅(qū)動裝置7,則上部導(dǎo)絲嘴10、下部導(dǎo)絲嘴11的位置相對于被加工物4在XY平面相對地移動。另外,U軸驅(qū)動裝置8及V軸驅(qū)動裝置9使上部導(dǎo)絲嘴10移動。由此,上部導(dǎo)絲嘴10相對下部導(dǎo)絲嘴11相對地移動。NC控制裝置12對X軸驅(qū)動裝置6、Y軸驅(qū)動裝置7、U軸驅(qū)動裝置8、V軸驅(qū)動裝置9進(jìn)行控制,由此能夠?qū)崿F(xiàn)一邊使線電極1傾斜、一邊對被加工物4進(jìn)行加工的錐形加工。此外,使線電極1傾斜是指,將線電極1的行進(jìn)方向向與XY平面垂直的方向不同的方向傾斜。下面,將與XY平面垂直的方向簡記為垂直方向。另外,將沿XY平面的任意的方向簡記為水平方向。

此外,例如,U軸驅(qū)動裝置8及V軸驅(qū)動裝置9也可以構(gòu)成為使下部導(dǎo)絲嘴11的位置移動,而不使上部導(dǎo)絲嘴10的位置移動。

圖2是說明NC控制裝置12的硬件結(jié)構(gòu)例的圖。如圖所示,NC控制裝置12具有運(yùn)算裝置101、主存儲裝置102、輔助存儲裝置103、I/O接口104及總線105。運(yùn)算裝置101、主存儲裝置102、輔助存儲裝置103及I/O接口104經(jīng)由總線105而相互連接。

運(yùn)算裝置101例如是CPU(Central Processing Unit)。主存儲裝置102是與輔助存儲裝置103相比能夠高速訪問的存儲器。主存儲裝置102例如由RAM(Random Access Memory)構(gòu)成。輔助存儲裝置103是作為各種數(shù)據(jù)、各種數(shù)據(jù)的保存區(qū)域而使用的存儲器。輔助存儲裝置103例如由ROM(Read Only Memory)、閃存、光盤、磁盤、可裝卸的存儲設(shè)備或者它們的組合構(gòu)成。I/O接口104是用于與加工電源3、X軸驅(qū)動裝置6、Y軸驅(qū)動裝置7、U軸驅(qū)動裝置8及V軸驅(qū)動裝置9連接的接口裝置。

輔助存儲裝置103預(yù)先存儲數(shù)控程序106及加工程序107。即,輔助存儲裝置103還具有作為記錄有數(shù)控程序106的記錄介質(zhì)的功能。加工程序107是記述有對被加工物4進(jìn)行加工的步驟的程序。數(shù)控程序106是實(shí)現(xiàn)加工程序107的執(zhí)行環(huán)境的固件程序。運(yùn)算裝置101將數(shù)控程序106從輔助存儲裝置103加載至主存儲裝置102。而且,運(yùn)算裝置101通過執(zhí)行加載至主存儲裝置102的數(shù)控程序106,從而作為后面記述的各種功能部而起作用。

在這里,對錐形加工涉及的各種尺寸進(jìn)行說明。圖3及圖4是表示錐形加工涉及的各種尺寸的圖。圖4是圖3中的下部導(dǎo)絲嘴11的周邊的放大圖。

如圖所示,上部導(dǎo)絲嘴10收容于上部噴嘴10-0。另外,下部導(dǎo)絲嘴11收容于下部噴嘴11-0。

支點(diǎn)P1是其XY平面上的位置與上部導(dǎo)絲嘴10的孔的中心位置相同、其垂直方向的位置與上部導(dǎo)絲嘴10的設(shè)計(jì)上的支點(diǎn)相等的點(diǎn)。在該例子中,上部導(dǎo)絲嘴10的截面具有沿水平排列的2個(gè)圓(圖3的截面10-1、截面10-2)的形狀,支點(diǎn)P1的垂直方向的位置與截面10-1的中心位置及截面10-2的中心位置相等。此外,在這里,設(shè)為上部導(dǎo)絲嘴10及下部導(dǎo)絲嘴11的形狀是圓環(huán)形狀。

支點(diǎn)P2是其XY平面上的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的孔的中心位置相同、其垂直方向的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的設(shè)計(jì)上的支點(diǎn)相等的點(diǎn)。在該例子中,下部導(dǎo)絲嘴11的截面具有沿水平排列的2個(gè)圓(圖3、圖4的截面11-1、截面11-2)的形狀,支點(diǎn)P2的垂直方向的位置與截面11-1的中心位置及截面11-2的中心位置相等。

θ1是將支點(diǎn)P1和支點(diǎn)P2連接的直線相對于垂直方向的傾斜角。下面在稱為傾斜角時(shí)稱為相對于垂直方向的傾斜角。

在使線電極1傾斜的情況下,各導(dǎo)絲嘴10、11中的線電極1的實(shí)際的支點(diǎn)從支點(diǎn)P1、支點(diǎn)P2分別向垂直方向變動。另外,線電極1的直徑小于上部導(dǎo)絲嘴10及下部導(dǎo)絲嘴11的內(nèi)徑,因此各導(dǎo)絲嘴10、11中的線位置向水平方向變動。因此,各導(dǎo)絲嘴10、11中的線電極1的實(shí)際的支點(diǎn)也向水平方向變動。對于線位置的水平方向的變動將在后面記述。

對將支點(diǎn)P1和支點(diǎn)P2連接的直線以角度θ1傾斜時(shí)的線電極1的按照實(shí)際的角度假想出的支點(diǎn)P3、支點(diǎn)P4進(jìn)行定義。在圖3及圖4中,直線400是沿線電極1的傾斜部分的直線,支點(diǎn)P3是經(jīng)過上部導(dǎo)絲嘴10的孔的中心位置的垂直方向的直線與直線400的交點(diǎn)。支點(diǎn)P4是經(jīng)過下部導(dǎo)絲嘴11的孔的中心位置的垂直方向的直線與直線400的交點(diǎn)。此外,直線500是將支點(diǎn)P1和支點(diǎn)P2連接的直線。

L1是從支點(diǎn)P1至上部噴嘴10-0的前端為止的垂直方向的距離。L2是從支點(diǎn)P2至工作臺5的上表面為止的垂直方向的距離。L3是從支點(diǎn)P1至支點(diǎn)P3為止的垂直方向的距離。L4是從支點(diǎn)P2至支點(diǎn)P4為止的垂直方向的距離。L5是從上部噴嘴10-0的前端至工作臺5的上表面為止的垂直方向的距離。L6是L1、L2及L5的合計(jì)長度。

此外,L3、L4的符號是以下述方式定義的。即,設(shè)為在滿足“支點(diǎn)P3的高度>支點(diǎn)P1的高度”的關(guān)系的情況下,L3的符號是正。另外,設(shè)為在滿足“支點(diǎn)P2的高度>支點(diǎn)P4的高度”的關(guān)系的情況下,L4的符號為正。高度是表示垂直方向的位置的量,是在圖3的紙面越上方則值越大的量。根據(jù)圖3的例子,L3、L4均是負(fù)值。

在進(jìn)行錐形加工時(shí),用戶能夠通過從加工程序107分別對各導(dǎo)絲嘴10、11的位置進(jìn)行指定而間接地指定角度θ1,或者直接指定角度θ1。在基于L6使U軸及V軸移動與角度θ1相當(dāng)?shù)牧康那闆r下,線電極1的實(shí)際的傾斜角即角度θ2與角度θ1不一致。例如,在滿足“L1+L2>L1+L2+L3+L4”的關(guān)系的情況下,角度θ2大于角度θ1,在滿足“L1+L2<L1+L2+L3+L4”的關(guān)系的情況下,角度θ2小于角度θ1。因此,NC控制裝置12將與角度θ1對應(yīng)的距離L3和距離L4作為垂直方向位移量而預(yù)先存儲。而且,NC控制裝置12基于垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4對校正量X1及校正量X2進(jìn)行計(jì)算,該校正量X1及校正量X2是用于將經(jīng)過支點(diǎn)P3和支點(diǎn)P4之間的直線400校正為經(jīng)過支點(diǎn)P1和支點(diǎn)P2的直線500的水平方向的偏差。NC控制裝置12以與該校正量X1、X2對應(yīng)的量,對導(dǎo)絲嘴10、11間的水平方向的距離進(jìn)行校正,從而能夠以使得將實(shí)際的錐形角度與角度θ1一致的方式執(zhí)行控制。

L8是進(jìn)行基于校正量X1、X2的校正之前的導(dǎo)絲嘴10、11間的水平方向的距離。以下,將進(jìn)行基于校正量X1、X2的校正前的導(dǎo)絲嘴10、11間的水平方向的距離標(biāo)記為校正前水平距離。L7是進(jìn)行基于校正量X1、X2的校正之后的導(dǎo)絲嘴10、11間的水平方向的距離。將進(jìn)行基于校正量X1、X2的校正之后的導(dǎo)絲嘴10、11間的水平方向的距離標(biāo)記為校正后水平距離。

接下來,對線位置的水平方向的變動進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式中,錐形加工分類為2個(gè)類型。圖5是說明錐形加工的2個(gè)類型中的第1類型的圖。另外,圖6是說明錐形加工的2個(gè)類型中的第2類型的圖。圖5及圖6示出穿孔加工的例子。穿孔加工是指,通過加工而被切離的部分(以下,稱為型芯)是產(chǎn)品(加工物)的加工。相對于穿孔加工,具有型腔加工。型腔加工是指型芯被切離而剩余的部分是產(chǎn)品的加工。

線電極1由于放電而向與加工面相反側(cè)的朝向受到斥力。此外,加工面是指產(chǎn)品的加工面。另外,線電極1向?qū)⒕€電極1的傾斜恢復(fù)的朝向受到恢復(fù)力。如圖5所示,在上開口形狀的穿孔加工的情況下,在下部導(dǎo)絲嘴11中,恢復(fù)力及斥力均向與被加工物4的加工面相反的朝向作用。由此,在下部導(dǎo)絲嘴11中,線位置被約束在下部導(dǎo)絲嘴11的孔內(nèi)的最遠(yuǎn)離被加工物4的位置。另外,在上部導(dǎo)絲嘴10中,恢復(fù)力向被加工物4的加工面?zhèn)鹊某蜃饔?,但斥力向與被加工物4的加工面相反的朝向作用。在斥力大于恢復(fù)力的情況下,線位置在上部導(dǎo)絲嘴10中移動至最遠(yuǎn)離被加工物4的位置。如上所示,在下部導(dǎo)絲嘴11中恢復(fù)力和斥力的朝向一致、且在上部導(dǎo)絲嘴10中恢復(fù)力和斥力成為相反朝向的模式,被定義為第1類型。下開口形狀的型腔加工也相當(dāng)于第1類型。即,根據(jù)第1類型,上部導(dǎo)絲嘴10與下部導(dǎo)絲嘴11相比,位于產(chǎn)品相反側(cè)。

如圖6所示,在上開口形狀的穿孔加工的情況下,在下部導(dǎo)絲嘴10中,恢復(fù)力及斥力均向與被加工物4的加工面相反的朝向作用。由此,在上部導(dǎo)絲嘴10中,線位置被約束在上部導(dǎo)絲嘴10的孔內(nèi)的最遠(yuǎn)離被加工物4的位置。另外,在下部導(dǎo)絲嘴11中,恢復(fù)力向被加工物4的加工面?zhèn)鹊某蜃饔?,但斥力向與被加工物4的加工面相反的朝向作用。由此,在斥力大于恢復(fù)力的情況下,線位置在下部導(dǎo)絲嘴11中移動至最遠(yuǎn)離被加工物4的位置。如上所示,在上部導(dǎo)絲嘴10中恢復(fù)力和斥力的朝向一致、且在下部導(dǎo)絲嘴11中恢復(fù)力和斥力成為相反朝向的模式,被定義為第2類型。上開口形狀的型腔加工也相當(dāng)于第2類型。即,根據(jù)第2類型,上部導(dǎo)絲嘴10與下部導(dǎo)絲嘴11相比,位于產(chǎn)品側(cè)。

在第1類型的情況下,有時(shí)在上部導(dǎo)絲嘴10中線位置移動,第2類型的情況下,有時(shí)在下部導(dǎo)絲嘴11中線位置移動。因此,即使錐形指令角度θ1相同,根據(jù)錐形加工的類型是第1類型還是第2類型,距離L3及距離L4也不同。因此,在本實(shí)施方式中,NC控制裝置12將垂直方向位移量針對2個(gè)類型分別進(jìn)行存儲。

圖7是說明NC控制裝置12的功能部的圖。如圖所示,NC控制裝置12具有程序輸入部121、類型判定部122、位移量存儲部123、位移量運(yùn)算部124、校正量運(yùn)算部125及校正部126。程序輸入部121、類型判定部122、位移量運(yùn)算部124、校正量運(yùn)算部125及校正部126是由運(yùn)算裝置101基于數(shù)控程序106實(shí)現(xiàn)的功能部。另外,位移量存儲部123在主存儲裝置102或輔助存儲裝置103中確保。

程序輸入部121讀出加工程序107。

線電極1在產(chǎn)品的形狀的外側(cè)偏移與線電極1的直徑相對應(yīng)的量而得到的軌跡上移動。加工程序107包含朝向指令,該朝向指令對在相對于線電極1的行進(jìn)方向的左右朝向中應(yīng)該向哪一個(gè)朝向偏移進(jìn)行指定。

另外,加工程序107通過下述2種方法中的哪一個(gè)方法,都能夠?qū)﹀F形加工進(jìn)行指令,第一種方法是直接指定角度θ1的方法,第二種方法是通過分別對各導(dǎo)絲嘴10、11的位置指定而間接指定角度θ1的方法。將直接指定角度θ1的指令標(biāo)記為第1錐形加工指令。另外,將通過分別對各導(dǎo)絲嘴10、11的位置進(jìn)行指定而間接指定角度θ1的指令標(biāo)記為第2錐形加工指令。第2錐形加工指令包含對U軸及V軸進(jìn)行定位的UV軸指令、和對X軸及Y軸進(jìn)行定位的XY軸指令。

程序輸入部121將讀出的加工程序107發(fā)送至類型判定部122、位移量運(yùn)算部124及校正部126。

位移量存儲部123針對每個(gè)指令角度及每個(gè)錐形加工的類型,預(yù)先存儲垂直方向位移量L3、L4。存儲于位移量存儲部123的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是任意的。例如,位移量存儲部123以將指令角度和錐形加工的類型作為索引的對應(yīng)表的形式,對垂直方向位移量L3、L4進(jìn)行存儲。圖8是表示存儲于位移量存儲部123的、指令角度及錐形加工的類型和垂直方向位移量L3、L4的關(guān)系的例子的圖。根據(jù)該例子,垂直方向位移量L3、L4針對每個(gè)錐形加工的類型而存儲。另外,在圖8中,將垂直方向位移量L3、L4分別用實(shí)線示出,但垂直方向位移量L3、L4實(shí)際上作為針對每個(gè)規(guī)定刻度間隔的指令角度示出各垂直方向位移量L3、L4的離散數(shù)據(jù)而存儲。第1類型的L3所示的各點(diǎn)表示離散數(shù)據(jù)。

存儲于位移量存儲部123的離散數(shù)據(jù)例如通過分別針對第1類型及第2類型,一邊使指令角度以所述刻度間隔變化一邊對支點(diǎn)P1、P2的位置、線位置及角度θ2進(jìn)行測量而求出?;蛘?,分別針對第1類型及第2類型,一邊使指令角度以所述刻度間隔變化一邊實(shí)際進(jìn)行加工,根據(jù)加工出的被加工物4的錐形角度也能夠求出。

類型判定部122基于從程序輸入部121接受到的加工程序107,對錐形加工的類型是第1類型還是第2類型進(jìn)行判定。將通過類型判定部122進(jìn)行的判定處理標(biāo)記為類型判定。

類型判定部122基于通過朝向指令而指定出的朝向、和上部導(dǎo)絲嘴10的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的位置的對應(yīng)關(guān)系,執(zhí)行類型判定。線電極1行進(jìn)的朝向是指,相對于被加工物4的加工位置移動的朝向。

圖9~圖12是說明在接收到第1錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。在圖9~圖12中,設(shè)為線電極1在相對于紙面的垂線上從紙面外側(cè)向紙面里側(cè)行進(jìn)。在這里,指令角度的符號以下述方式定義。即,在向著線電極1所行進(jìn)的朝向的狀態(tài)下,在上部導(dǎo)絲嘴10的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的位置相比位于右側(cè)的情況下,指令角度的符號為正。另外,在向著線電極1所行進(jìn)的朝向的狀態(tài)下,在上部導(dǎo)絲嘴10的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的位置相比位于左側(cè)的情況下,指令角度的符號為負(fù)。即,圖9及圖11示出指令角度的符號為正的情況,圖10及圖12示出指令角度的符號為負(fù)的情況。

如圖9所示,在指令角度為正,使線電極1偏移的朝向?yàn)樽笙虻那闆r下,判定為錐形加工的類型為第2類型。如圖10所示,在指令角度為負(fù),使線電極1偏移的朝向?yàn)樽笙虻那闆r下,判定為錐形加工的類型為第1類型。如圖11所示,在指令角度為正,使線電極1偏移的朝向?yàn)橛蚁虻那闆r下,判定為錐形加工的類型為第1類型。如圖12所示,在指令角度為負(fù),使線電極1偏移的朝向?yàn)橛蚁虻那闆r下,判定為錐形加工的類型為第2類型。

圖13及圖14是說明在接收到第2錐形加工指令的情況下的類型判定的方法的圖。在接收到第2錐形加工指令的情況下,類型判定部122對基于UV軸指令的UV軸的程序軌跡與基于XY軸指令的XY軸的程序軌跡的位置關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算。UV軸的程序軌跡表示上部導(dǎo)絲嘴10的軌跡,XY軸的程序軌跡表示下部導(dǎo)絲嘴11的軌跡。

圖13示出第2錐形加工指令包含能夠使XY軸從點(diǎn)A1(X1、Y1)移動至點(diǎn)A2(X2、Y2)的XY軸指令、和能夠使UV軸從點(diǎn)B1(U1、V1)移動至點(diǎn)B2(U2、V2)的UV軸指令的情況。類型判定部122使XY坐標(biāo)系和UV坐標(biāo)系重疊,以使得X軸與U軸一致、且Y軸與V軸一致。而且,類型判定部122對基于XY軸指令的矢量VA1與基于UV軸指令的矢量VB1之間的位置關(guān)系進(jìn)行判定。具體地說,類型判定部122將使XY坐標(biāo)系與UV坐標(biāo)系重疊而得到的2維坐標(biāo)空間分割為第1區(qū)域200和第2區(qū)域300,該第1區(qū)域200是與將矢量VA1延長的直線相比,相對于矢量VA1的朝向在右側(cè)的區(qū)域,該第2區(qū)域300是與將矢量VA1延長的直線相比,相對于矢量VA1的朝向在左側(cè)的區(qū)域。在矢量VB1存在于第1區(qū)域200的情況下,類型判定部122進(jìn)行與指令角度為正的情況相同的類型判定。在矢量VB1存在于第2區(qū)域300的情況下,類型判定部122進(jìn)行與指令角度為負(fù)的情況相同的類型判定。此外,在XY軸指令是描繪曲線軌跡的指令的情況下,以直線進(jìn)行近似而求出矢量VA1。UV軸指令是描繪曲線軌跡的指令的情況也相同。

圖14示出第2錐形加工指令包含能夠使XY軸從點(diǎn)A3(X3、Y3)移動至點(diǎn)A4(X4、Y4)的XY軸指令、和能夠使UV軸從點(diǎn)B3(U3、V3)依次經(jīng)過點(diǎn)B4(U4、V4)及點(diǎn)B5(U5、V5)而移動至點(diǎn)B6(U6、V6)的UV軸指令的情況。類型判定部122對基于XY軸指令的矢量VA2與基于UV軸指令的矢量VB2、矢量VB3及矢量VB4之間的位置關(guān)系進(jìn)行判定。根據(jù)圖14的例子,矢量VB3位于第1區(qū)域200和第2區(qū)域300的邊界線上,但矢量VB2及矢量VB4均位于第1區(qū)域200內(nèi)。即使如上所示地基于UV軸指令的程序軌跡暫時(shí)地位于第1區(qū)域200和第2區(qū)域300的邊界線上,在基于1個(gè)UV軸指令的起點(diǎn)和終點(diǎn)位于相同區(qū)域的情況下,類型判定部122也視為基于UV軸指令的各矢量全部存在于該區(qū)域而進(jìn)行處理。另一方面,在基于UV軸指令的各矢量中的最后的矢量與最初的矢量存在于不同區(qū)域的情況下,類型判定部122基于最后的矢量所在的區(qū)域進(jìn)行判定。例如,在矢量VB4的終點(diǎn)的點(diǎn)B6(U6、V6)存在于第2區(qū)域300的情況下,類型判定部122進(jìn)行與指令角度為負(fù)的情況相同的類型判定。此外,類型判定部122也可以不基于最后的矢量所在的區(qū)域進(jìn)行判定。例如,類型判定部122也可以基于最初的所在的區(qū)域進(jìn)行判定。另外,類型判定部122也可以基于起點(diǎn)或終點(diǎn)進(jìn)行判定。

如上所示,類型判定部122基于通過朝向指令而指定出的朝向、和上部導(dǎo)絲嘴10的位置與下部導(dǎo)絲嘴11的位置的對應(yīng)關(guān)系,執(zhí)行類型判定。類型判定部122將判定結(jié)果發(fā)送至位移量運(yùn)算部124。

位移量運(yùn)算部124根據(jù)從程序輸入部121接收到的加工程序107,取得或運(yùn)算指令角度θ。在通過第1錐形加工指令而指定出錐形加工的情況下,位移量運(yùn)算部124從第1錐形加工指令取得指令角度θ。在通過第2錐形加工指令而指定出錐形加工的情況下,位移量運(yùn)算部124基于構(gòu)成第2錐形加工指令的XY軸指令和UV軸指令,對指令角度θ進(jìn)行運(yùn)算。位移量運(yùn)算部124使用指令角度θ和從類型判定部122接收到的錐形加工的類型,對位移量存儲部123進(jìn)行檢索,取得垂直方向位移量L3、L4。此外,在位移量存儲部123存儲離散數(shù)據(jù)的情況下,位移量運(yùn)算部124通過對所取得或運(yùn)算出的指令角度的前后的離散數(shù)據(jù)組進(jìn)行插補(bǔ),從而對與指令角度θ相對應(yīng)的垂直方向位移量L3、L4進(jìn)行計(jì)算。位移量運(yùn)算部124將指令角度θ及垂直方向位移量L3、L4發(fā)送至校正量運(yùn)算部125。

校正量運(yùn)算部125使用從位移量運(yùn)算部124接收到的指令角度θ及垂直方向位移量L3、L4,對校正量X1、X2進(jìn)行運(yùn)算。而且,校正量運(yùn)算部125將運(yùn)算出的校正量X1、X2發(fā)送至校正部126。校正量運(yùn)算部125使用例如下述的算式執(zhí)行運(yùn)算。

X1=L3×tanθ…(1)

X2=L4×tanθ…(2)

校正部126基于從程序輸入部121接收到的加工程序107,對校正前水平距離L8進(jìn)行運(yùn)算。而且,校正部126通過將運(yùn)算出的校正前水平距離L8與校正量X1、X2相加,從而對校正后水平距離L7進(jìn)行運(yùn)算。而且,校正部126以使上部導(dǎo)絲嘴10和下部導(dǎo)絲嘴11的水平距離與校正后水平距離L7一致的方式,運(yùn)算針對X軸、Y軸、U軸及V軸的驅(qū)動指令。針對X軸、Y軸、U軸及V軸的驅(qū)動指令例如是與在加工程序107記述的各指令相比在時(shí)間上粒度更細(xì)的指令,是針對每個(gè)控制周期的指令。驅(qū)動指令例如是對針對每個(gè)控制周期的移動量進(jìn)行指定的指令。

此外,校正部126通過對在加工程序107記述的各指令進(jìn)行插補(bǔ),從而生成驅(qū)動指令。由校正部126進(jìn)行的插補(bǔ)通過已知的方法進(jìn)行。另外,校正部126在進(jìn)行插補(bǔ)之前或之后,執(zhí)行平滑化處理。平滑化處理是任意的,例如是移動平均運(yùn)算、高斯運(yùn)算或加權(quán)移動平均運(yùn)算。

另外,在加工程序107記述的各指令的插補(bǔ)也能夠在校正部126之前的功能部中執(zhí)行。例如可以是在程序輸入部121中執(zhí)行插補(bǔ),通過插補(bǔ)而生成的指令即第2指令輸入至類型判定部122、位移量運(yùn)算部124及校正部126。在該情況下,能夠?qū)⒒诖怪狈较蛭灰屏縇3及垂直方向位移量L4的變動進(jìn)行的校正,以比在程序輸入部121記載的指令更細(xì)的粒度執(zhí)行。第2指令可以是針對每個(gè)控制周期的指令,也可以不是針對每個(gè)控制周期的指令。

此外,在垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4的運(yùn)算之后的任意的定時(shí)執(zhí)行平滑化處理。

圖15及圖16是表示進(jìn)行穿孔加工的加工形狀的一個(gè)例子的圖。將圖15及圖16所示的加工形狀標(biāo)記為第1加工形狀。圖15是第1加工形狀的俯視圖,圖16是第1加工形狀的斜視圖。此外,在圖16中,將線電極1的行進(jìn)的朝向以及順序用箭頭表示出。線電極1從P10-P’10的位置以S1、S2、S3、S4的順序行進(jìn)。S1的加工工藝是上開口形狀的穿孔加工,因此相當(dāng)于第1類型的錐形加工。S3的加工工藝是下開口形狀的穿孔加工,因此相當(dāng)于第2類型的錐形加工。另外,S2及S4的加工工藝是線電極1的傾斜角為零度,因此是直加工。

圖17是表示加工第1加工形狀時(shí)的、垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4的變化的圖。如圖所示,S1的加工工藝中的垂直方向位移量L3與S3的加工工藝中的垂直方向位移量L3不同。通過平滑化處理,垂直方向位移量L3在S2的加工工藝中順滑地變化,其結(jié)果,防止在從S1的加工工藝轉(zhuǎn)換至S3的加工工藝時(shí)垂直方向位移量L3急劇地變化。關(guān)于垂直方向位移量L4也相同。

類型判定部122在針對插補(bǔ)后的每個(gè)第2指令執(zhí)行類型判定的情況下,還能夠應(yīng)對在基于記載于程序輸入部121的指令進(jìn)行的加工工藝的中途發(fā)生的類型切換。

圖18及圖19是表示進(jìn)行穿孔加工的其他加工形狀的一個(gè)例子的圖。將圖18及圖19所示的加工形狀標(biāo)記為第2加工形狀。圖18是第2加工形狀的俯視圖,圖19是第2加工形狀的斜視圖。在第2加工形狀中,執(zhí)行線位置從P20-P’20向P21-P’21行進(jìn)的加工工藝時(shí),錐形加工的類型在中途發(fā)生變化。在線位置從P20-P’20行進(jìn)至P22-P’22的期間,錐形加工的類型為第2類型。另外,在線位置從P22-P’22行進(jìn)至P21-P’21的期間,錐形加工的類型為第1類型。

圖20是表示加工第2加工形狀時(shí)的、垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4的變化的圖。點(diǎn)劃線表示平滑化處理前的垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4,實(shí)線表示平滑化處理后的垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4。如圖所示,在沒有進(jìn)行平滑化處理的情況下垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4在P22-P’22的點(diǎn)處不連續(xù)地變化,但通過平滑化處理,垂直方向位移量L3及垂直方向位移量L4被變更為順滑地變化。

此外,在以上的說明中,設(shè)為針對每個(gè)指令角度及每個(gè)錐形加工的類型,在位移量存儲部123預(yù)先存儲垂直方向位移量L3、L4而進(jìn)行了說明,但也可以是針對每個(gè)指令角度及每個(gè)錐形加工的類型而預(yù)先存儲校正量X1、X2。

如上所述,在本發(fā)明的實(shí)施方式中,NC控制裝置12在錐形加工時(shí),基于加工程序107,對加工的類型是上部導(dǎo)絲嘴10與下部導(dǎo)絲嘴11相比位于產(chǎn)品側(cè)的第2類型、還是上部導(dǎo)絲嘴10與下部導(dǎo)絲嘴11相比位于與產(chǎn)品相反側(cè)的第1類型進(jìn)行判定。而且,NC控制裝置12對應(yīng)于類型判定的判定結(jié)果,對上部導(dǎo)絲嘴10和下部導(dǎo)絲嘴11之間的位置關(guān)系進(jìn)行校正。如上所示,線放電加工裝置100即使線電極1的傾斜角相同,也對應(yīng)于上部導(dǎo)絲嘴10和下部導(dǎo)絲嘴11的位置關(guān)系,對校正量X1、X2進(jìn)行變更,因此與沒有對應(yīng)于類型對校正量X1、X2進(jìn)行變更的情況相比,不論錐形加工形狀是上開口形狀還是下開口形狀,均能得到高加工精度。

另外,NC控制裝置12針對每個(gè)加工的類型及線電極1的每個(gè)傾斜角對校正量X1、X2進(jìn)行計(jì)算。由此,與傾斜角無關(guān)地,能得到高加工精度。

另外,NC控制裝置12也可以進(jìn)一步針對每個(gè)傾斜方向而對校正量X1、X2進(jìn)行計(jì)算。例如,位移量存儲部123針對每個(gè)錐形加工的類型、每個(gè)指令角度及每個(gè)傾斜的方向,存儲垂直方向位移量L3、L4。由此,即使在由于上部導(dǎo)絲嘴10或下部導(dǎo)絲嘴11的孔例如為矩形等、垂直方向位移量L3、L4存在方向依賴性的情況下,也能得到高加工精度。

另外,加工程序107包含朝向指令,該朝向指令對在與線電極1的行進(jìn)方向?qū)?yīng)的左右朝向中應(yīng)該向哪一個(gè)朝向偏移進(jìn)行指定。而且,NC控制裝置12基于朝向指令而執(zhí)行類型判定。由此,自動地判定出加工類型。

標(biāo)號的說明

1線電極,2供電件,3加工電源,4被加工物,5工作臺,6 X軸驅(qū)動裝置,7 Y軸驅(qū)動裝置,8 U軸驅(qū)動裝置,9 V軸驅(qū)動裝置,10上部導(dǎo)絲嘴,10-0上部噴嘴,10-1、10-2、11-1、11-2截面,11下部導(dǎo)絲嘴,11-0下部噴嘴,12 NC控制裝置,13線軸,14供給輥,15下部輥,16回收輥,100線放電加工裝置,101運(yùn)算裝置,102主存儲裝置,103輔助存儲裝置,104 I/O接口,105總線,106數(shù)控程序,107加工程序,121程序輸入部,122類型判定部,123位移量存儲部,124位移量運(yùn)算部,125校正量運(yùn)算部,126校正部,200第1區(qū)域,300第2區(qū)域,400、500直線。

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