进行锥形加工的线放电加工的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种进行锥形加工的线放电加工机，其具有：载置工件的工作台；使工件和线电极相对移动的至少2个的直线轴；能够载置于该工作台的载置部；以及控制部。载置部能够安装工件并且具有至少2个旋转轴。控制部通过按照加工程序使上述直线轴和上述旋转轴同步动作，从而一边相对于上述线电极使上述工件的倾斜相对地变化一边进行加工。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及进行锥形加工的线放电加工机。 进行锥形加工的线放电加工机
【背景技术】
[0002] 图15示出通过使上导引部相对于工作台面平行移动，从而将用线导引部支撑的 线电极相对于铅垂方向5倾斜张设进行加工的利用线放电加工机的锥形加工。如图15所 示，现有的锥形加工，使线电极4相对于铅垂方向5倾斜，对载置于工作台2的工件3进行 放电加工。
[0003] 将线电极4相对于铅垂方向5倾斜地张设进行加工的锥形加工，与将线电极4垂 直地张设进行加工的垂直加工相比带有较多的技术性问题。其中一些问题如下。
[0004] 1)由于加工屑的排出困难而无法提高加工速度。
[0005] 2 )用线导引部对线电极施加摩擦力，对面粗糙度造成不良影响。
[0006] 3)在线导引部弯曲的线电极的支撑点，因根据导引的形状精度或加工状态而变 化，所以难以实现高精度加工。
[0007] 4)难以设定加工条件。
[0008] 这些是由于将线电极倾斜地张设而产生的问题，具有锥形的角度越大越显著化的 性质。
[0009] 这里，在使用现有的锥形加工技术的情况下，以图16A-16C所示的上表面的形状 与下表面的形状不同的工件的加工为例进行说明。图17示出该工件的加工程序。并且，U/ V指令决定线电极4在工件上表面侧的X/Y方向上的移动量。
[0010] 对按照图17的加工程序的动作进行说明。
[0011] 首先，通过M15的指令使锥形加工的功能有效。
[0012] 按照G92X5. 0000Y-35. 0000的指令，设定加工程序用的坐标系和加工开始点 (5、-35)。
[0013] 按照G90G01G42X10.的指令，线电极4向用偏移量修正后的加工开始点移动。
[0014] 按照Y-30.的指令，线电极4的工件上表面侧向点PtQ移动，工件下表面侧向点P bQ 移动。
[0015] 按照Y-20.的指令，线电极4的工件上表面侧向点Ptl移动，工件下表面侧向点Ρ Μ 移动。
[0016] 按照X20. U-5. V5.的指令，一边倾转工件一边线电极4的工件上表面侧向点Pt2移 动，工件下表面侧向点Pb2移动。
[0017] 按照Y-10. U0. V0.的指令，一边将线电极4置于垂直一边线电极4的工件上表面 侧向点Pt3移动，工件的下表面侧向点P b3移动。
[0018] 按照X35.的指令，线电极移动到工件3之外。
[0019] 按照G40Y-5.的指令，线电极4向加工结束点移动。
[0020] 这样，在使用现有的锥形加工技术的情况下，由于在加工中倾转线电极4并且一 边使倾斜变化一边进行加工，因此会发生上述问题。
[0021] 为此，在日本特开2012-254505号公报中公开了一种线放电加工机，具备：具有由 正交的2轴构成的平面和坐标系并载置工件的工作台；和将上述工件相对于上述平面倾转 载置的载置部，按照进行锥形加工的加工程序一边使线电极和工件相对移动一边进行放电 加工，通过以该倾转载置的工件与上述平面所成的倾斜角度，倾转上述坐标系来对该坐标 系进行转换，基于该转换后的坐标系，对由加工程序所指令的加工指令值进行修正。
[0022] 上述专利文献公开的线放电加工机，要解决的课题与本发明相同，但是通过固定 工件的倾斜进行加工，来减轻线电极的倾斜，欲解决锥形加工的课题。但是，实际中仍会发 生轻微的线电极的倾斜。因此，无法充分避免由于将线电极相对于铅垂方向倾斜地张设而 产生的上述问题。
【发明内容】
[0023] 为此，本发明的目的是鉴于上述现有技术的问题，提供一种通过在加工中一边使 工件的倾斜度变化一边进行加工，从而能够减轻线电极的倾斜的线放电加工机。
[0024] 本发明的线放电加工机，具有：载置工件的工作台；以及使线电极和上述工件相 对移动的至少2个直线轴，还具有：能够安装上述工件并且能够载置于上述工作台的具有 至少2个旋转轴的载置部；以及通过按照加工程序使上述直线轴和上述旋转轴同步动作， 从而一边相对于上述线电极使上述工件的倾斜相对地变化一边进行加工的控制部。
[0025] 上述控制部，能够以由上述加工程序所指令的上述线电极的倾斜量以及上述线电 极相对于上述工件在直线轴的相对移动量、预先存储的上述旋转轴的转动中心线为基础， 生成在使上述线电极置于铅垂方向的状态下用于进行加工的上述线电极相对于上述工件 的新的相对移动量以及上述旋转轴的转动量。另外，上述控制部，也可以使用上述转动中心 线和上述线电极从铅垂方向的倾斜量求出转动矩阵，使用求出的转动矩阵求出上述线电极 相对于上述工件的相对移动量和上述旋转轴的转动量。
[0026] 上述控制部，能够以由上述加工程序所指令的上述线电极的倾斜量以及上述线电 极的移动量、预先存储的上述旋转轴的转动中心线为基础，将在使上述线电极置于铅垂方 向的状态下用于进行加工的上述加工程序的上述线电极的倾斜指令以及上述线电极相对 于上述工件的相对移动指令，转换为上述线电极相对于上述工件的移动指令和上述旋转轴 的转动指令。
[0027] 根据本发明，可以提供通过在加工中一边使工件的倾斜变化一边进行加工，从而 能够减轻线电极的倾斜的线放电加工机。由此，能够避免由于倾斜地张设线电极而产生的 问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 本发明的上述以及其它的目的以及特征，根据参照附图的以下实施例的说明而会 清楚明了吧。这些图中：
[0029] 图1是说明通过倾转线电极来对XY工作台上载置的工件进行锥形加工的例子的 图，其中，工件上表面与线电极的交点：PtO、Ptl，工件下表面与线电极的交点：PbO、Pbl。
[0030] 图2是在图1中沿-X轴方向看工件的图，其中，Θ r〇tx :线电极的Y轴方向的倾斜 角度。
[0031] 图3是在图1中沿Y轴方向看工件的图，其中，Θ roty :线电极的X轴方向的倾斜 角度。
[0032] 图4A以及图4B是说明来自加工槽的加工屑的排出的图，其中，图4A是现有的锥 形加工，图4B是本发明的锥形加工。
[0033] 图5A以及图5B是说明导引部上的线电极的弯曲的图，其中，图5A是曲率半径较 小的线导引的例子，难弯曲、线振动、加工不稳定；图5B是曲率半径较大的线导引的例子， 易加工、加工稳定、支点误差较大。
[0034] 图6是说明大R导引的支点误差的图。
[0035] 图7A以及图7B是说明作为加工条件之一的板厚的设定方法的图，其中图7A是现 有的锥形加工，图7B是本发明的锥形加工。
[0036] 图8是说明进行锥形加工的本发明的放电加工机的一实施方式的图。
[0037] 图9A以及图9B是说明装入图8的线放电加工机的载置工件的载置装置的图。
[0038] 图10A、图10B以及图10C是说明使用本发明的线放电加工机的锥形加工的图，图 10A中工件上表面和线电极的交点：P t(l、Ptl、Pt2、Pt3，工件下表面和线电极的交点：P b(l、Pbl、 Pb2 ' Pb3 °
[0039] 图11是说明用于图10A?图10C所示的工件的加工的加工程序的图。
[0040] 图12A、图12B以及图12C是说明在使用本发明的线放电加工机进行锥形加工的情 况下，能够将线电极保持为垂直姿态(在铅垂方向上)，一边使工件的倾斜变化一边进行加 工的情况的图。
[0041] 图13A、图13B以及图13C是说明在使用本发明的线放电加工机进行锥形加工的情 况下，能够将工件绕通过第一点与XZ平面正交的转动中心轴和通过第二点与YZ平面正交 的转动中心轴倾转的情况的图，图13A中工件上表面和线电极的交点：?, (|、？,1、？,2、？,3，工件 下表面和线电极的交点：P b〇、Pbl、Pb2、Pb3。
[0042] 图14是说明在使用本发明的线放电加工机进行锥形加工的情况下，线电极的工 件上表面侧向第一点移动、线电极的工件下表面侧向第二点移动的情况的图。
[0043] 图15是说明现有技术的线放电加工中的锥形加工的图。
[0044] 图16是说明现有的锥形加工技术的锥形加工的图，图16A中工件上表面和线电极 的交点{?^?乂^^工件下表面和线电极的交点心^^上^!^。
[0045] 图17是说明现有的锥形加工技术的锥形加工用的加工程序的图。
【具体实施方式】
[0046] 本发明为了解决现有技术的问题，一边将线电极保持为垂直姿态(在铅垂方向上） 一边使工件的倾斜变化来进行放电加工。以将工件3加工为图1所示的那种形状的情况为 例进行说明。并且，所谓将线电极保持为垂直姿态，也可以是在避免上述现有技术问题的范 围内的垂直姿态，例如锥形角度为5度以内的垂直姿态。
[0047] 在现有的锥形加工技术中，线电极4最初位于加工开始点8。接着，线电极4 一边 在Y轴方向上使倾斜变化，一边进行线电极4的工件上表面侧向点Pt(l移动、工件下表面侧 向点P b〇移动。然后，线电极4的工件上表面侧向点Ptl移动、工件下表面侧向点Pbl移动。
[0048] 接着，参照图1?图3对在线放电加工的锥形加工中，一边将线电极4保持为垂直 姿态一边进行加工的本发明的锥形加工方法进行说明。并且，工件3成为可以绕通过点P b 与YZ平面(参照图2)以及XZ平面(参照图3)正交的转动中心轴6、7倾转。
[0049] 若在图1的YZ平面上对点Pt以及Pb进行投影，则如图2所示。这里，在图2中为 了使线电极4与Z轴平行(为垂直姿态)，需要以点P b为中心倾转0r〇tx。设线电极4和工 件3的上表面的交点为Pt'，则0 r〇tx可以用下述（1)式表示。
[0050] Θ r〇tx = tarT1 ((yt_yb) / (zt_zb)) ...... (1)
[0051] 这里，绕通过点Pb与YZ平面正交的轴(转动中心轴6)的转动矩阵Mrotx用下述 (2)式表示。
[0052]
【权利要求】
1. 一种线放电加工机，具有：载置工件的工作台；以及使线电极和上述工件相对移动 的至少2个直线轴，其特征在于，具有： 能够安装上述工件并且能够载置于上述工作台的具有至少2个旋转轴的载置部；以及 通过按照加工程序使上述直线轴和上述旋转轴同步动作，从而一边相对于上述线电极 使上述工件的倾斜相对地变化一边进行加工的控制部。
2. 根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于， 上述控制部，以由上述加工程序所指令的上述线电极的倾斜量以及上述线电极相对于 上述工件在直线轴的相对移动量、预先存储的上述旋转轴的转动中心线为基础，生成在使 上述线电极置于铅垂方向的状态下用于进行加工的上述线电极相对于上述工件的新的相 对移动量以及上述旋转轴的转动量。
3. 根据权利要求1所述的线放电加工机，其特征在于， 上述控制部，以由上述加工程序所指令的上述线电极的倾斜量以及上述线电极的移动 量、预先存储的上述旋转轴的转动中心线为基础，将在使上述线电极置于铅垂方向的状态 下用于进行加工的上述加工程序的上述线电极的倾斜指令以及上述线电极相对于上述工 件的相对移动指令，转换为上述线电极相对于上述工件的移动指令和上述旋转轴的转动指 令。
4. 根据权利要求2所述的线放电加工机，其特征在于， 上述控制部，使用上述转动中心线和上述线电极从铅垂方向的倾斜量求出转动矩阵， 使用求出的转动矩阵求出上述线电极相对于上述工件的相对移动量和上述旋转轴的转动 量。
【文档编号】B23H1/00GK104096928SQ201410147996
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2013年4月15日
【发明者】铃木康治 申请人:发那科株式会社