控制进行锥度加工的线放电加工机的数值控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种控制进行锥度加工的线放电加工机的数值控制装置。线放电加工用控制装置能够在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下，根据上下引导器间距离，重新生成锥度偏差向量来控制UV轴的位置，使电极丝倾斜角不变。
【专利说明】控制进行锥度加工的线放电加工机的数值控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制进行锥度加工的线放电加工机的数值控制装置。
【背景技术】
[0002]图7是说明通过线放电加工机执行的锥度加工的图。在使用线放电加工机进行锥度加工的情况下，在加工开始前设定上下引导器间距离L。上下引导器间距离L表示从下电极丝引导器112到上电极丝引导器111为止的垂直方向的距离。根据上下引导器间距离L和电极丝倾斜角指令Θ以及电极丝倾斜方向指令Θ，计算UV轴的锥度偏差向量T，控制UV轴的位置使得电极丝倾斜角和电极丝倾斜方向成为指令的值。
[0003]在日本特开平1-257525号公报中，公开了以下的线切割放电加工方法，在自动运转中、即锥度加工中，根据自动运转的指令Z轴移动时从NC程序读取上引导器的位置，根据该读取的数据运算从工作台面到上引导器的高度，进行锥度数据的运算。
[0004]图8是说明在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下的问题点的图。在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下，在加工开始前设定的上下引导器间距离L和实际的上下引导器间距离产生偏差。因此，电极丝倾斜角不成为指令那样。因此，无法在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动，原样地继续进行锥度加工。
[0005]因此，例如在锥度加工块中，无法使用磁铁等防止模芯脱落的夹具进行切除加工、即无法通过手动动作使Z轴上升来安装夹具从而进行切除的加工。另外，板厚变化的被加工物，无法一边使Z轴上下移动一边进行锥度加工。
[0006]在日本特开平1-257525号公报中，并没有公开针对自动运转中、即锥度加工中通过手动动作进行的Z轴的移动，控制UV轴的位置使得电极丝倾斜角不变化的方法。根据以下所述可以了解该情况:从第2页左上栏下数的第一行开始“判断Z轴是自动移动还是手动移动(SI)，在Z轴自动移动时，如果放电加工机的T-U值(工作台面和引导器之间的距离)存储在NC(数值计算)装置侧的存储器中(S2)，则进行T-U值计算，计算锥度数据(S3)”；从第2页右下栏数的第5行开始“另一方面，在SI中手动进行Z轴的移动的情况下，手动输入上引导器高度(S21)。以下，进行与现有技术同样的操作”;第一图中S3的“T-U值计算”、“锥度数据计算”只在SI的判断为自动的情况下进行。
[0007]另外，没有公开针对自动运转中、即锥度加工中根据自动运转指令进行的Z轴的移动，控制UV轴的位置使得电极丝倾斜角不变化的方法。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，其控制进行锥度加工的线放电加工机，在线放电加工机的锥度加工中，能够在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边保持电极丝倾斜角地使Z轴移动，原样地继续进行加工。
[0009]为此，在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下，更新上下引导器间距离，重新生成锥度偏差向量来控制UV轴的位置使得电极丝倾斜角不变化。
[0010]另外，本发明的线放电加工用控制装置具备使被加工物相对于电极丝在水平方向上移动的XY轴、使上下电极丝引导器中的一方在水平方向上移动的UV轴、使上述上下电极丝引导器中的一方在垂直方向上移动的Z轴，进行电极丝倾斜角以及电极丝倾斜方向成为指定的指定电极丝倾斜角和指定电极丝倾斜方向的锥度加工，该线放电加工用控制装置具备:电极丝倾斜角计算单元，其在锥度加工中中断了加工或者一边进行加工一边使上述Z轴移动的情况下，计算使Z轴移动前的电极丝倾斜角；上下电极丝引导器间距离计算单元，其根据上述Z轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间距离；锥度偏差向量计算单元，其根据上述上下电极丝引导器间距离，求出保持上述电极丝倾斜角计算单元计算出的电极丝倾斜角的、上述UV轴相对于上述XY轴的水平方向的偏差即锥度偏差向量；以及UV轴位置控制单元，其求出上述UV轴从上述XY轴离开上述锥度偏差向量的上述UV轴的位置，使上述UV轴移动。
[0011]上述电极丝倾斜角计算单元可以根据UV轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间的锥度偏差向量，根据该锥度偏差向量和上下电极丝引导器间距离，求出电极丝倾斜角。
[0012]也可以在基于加工程序进行加工的情况下，上述电极丝倾斜角计算单元基于加工程序求出电极丝倾斜角。
[0013]本发明通过具备以上的结构，能够提供一种控制进行锥度加工的线放电加工机的数值控制装置，在线放电加工机的锥度加工中，能够在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边保持电极丝倾斜角地使Z轴移动，原样地继续进行加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]通过参照附图对以下的实施例进行说明，本发明的上述和其他目的和特征变得明确。
[0015]图1是说明线放电加工机的结构的图。
[0016]图2是说明在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下控制U、V轴的位置使得电极丝倾斜角不变化的图。
[0017]图3A、图3B是说明能够在锥度加工中中断加工，保持电极丝倾斜角地通过手动运转使Z轴移动，原样地继续进行加工的图。
[0018]图4是说明对于板厚变化的被加工物，通过自动运转一边使Z轴上下移动，一边高精度地进行锥度加工的图。
[0019]图5是说明手动运转时的处理的图。
[0020]图6是说明自动运转时的处理的图。
[0021]图7是说明通过线放电加工机执行的锥度加工的图。
[0022]图8是说明在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下的问题点的图。
【具体实施方式】
[0023]图1是说明线放电加工机的结构的图。符号101是设置并固定作为加工对象的被加工物5的被加工物放置台。被加工物放置台101具备具有高精度的平坦度的载置面102。在加工时，将被加工物5设置固定在被加工物放置台101上，使其底面与载置面102接触。
[0024]为了对被加工物5实施放电加工，从线电极送出卷盘(未图示)经过供电辊115、上导辊113、上电极丝引导器111向加工位置116供给线电极4。在加工时，线电极4通过接线操作被架设在上下导辊111、112之间，向其与被加工物5之间施加用于引起放电的电压。
[0025]线电极4经过加工位置116，进而经过下电极丝引导器112、下导辊114，被卷绕在通过预定的张力拉伸线电极4的卷绕盘(未图示)上。此外，线电极4也可以回收到电极丝回收箱(未图示)来替代卷绕盘。
[0026]按照从数值控制装置120输出的脉冲串117从加工用电源装置121经由供电辊115向线电极4供给放电加工用电能。在控制中，可以将从加工用电源装置121输入的脉冲电流的脉冲数、或脉冲电流的积分值作为能量来处理。另外，采用向加工位置116注入冷却水，或者将被加工物5全体例如浸泡在纯水等加工液中等方法。
[0027]通常，被加工物放置台101的载置面102在水平方向上、即在与XY平面平行的面上延伸，被加工物放置台101通过XY各轴的伺服电动机105、106，能够在与X轴和Y轴为垂直轴的XY平面平行的面上驱动。另外，上电极丝引导器111通过UV各轴的伺服电动机
108、109，能够在与XY平面平行的面上驱动，并且通过Z轴的伺服电动机110，能够在与XY平面垂直的方向上、即在土Z方向上驱动。通常,基于U轴的移动方向和基于X轴的移动方向是平行的，另外基于V轴的移动方向和基于Y轴的移动方向是平行的。此外，将各驱动轴即X轴、Y轴、Z轴、U轴、V轴的当前位置作为机械坐标位置存储在数值控制装置120内的存储装置中。还预先将下电极丝引导器112的机械坐标位置作为参数存储在数值控制装置120内的存储装置中。
[0028]为了改变加工位置116，改变被加工物5和线电极4的相对位置即可，根据从数值控制装置120输出的对各轴伺服电动机的指令、即X轴指令、Y轴指令、Z轴指令、U轴指令、V轴指令，来进行加工位置116的变更。通常由加工程序来规定该指令内容。加工程序是规定线电极4的移动指令、即向各轴伺服电动机的移动指令等的程序，在与上述XY平面平行的面上进行定义。能够在Z轴方向上在任意位置设定该定义的平面。将该能够任意地设定的平面称为程序面。
[0029]在本发明的一个实施例中，在上述线放电加工机中，在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下，与该移动对应地更新上下引导器间距离L，重新生成锥度偏差向量来控制UV轴的位置，以使电极丝倾斜角Θ不变化。
[0030]在此，使用图2说明锥度偏差向量。在图2中，将与XY轴形成的平面垂直的方向设为Z轴方向。图2是说明在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边使Z轴移动的情况下控制U、V轴的位置使电极丝倾斜角Θ不变化的图。
[0031]位于由上电极丝引导器111所示的上电极丝引导器的位置时的Z轴方向的上下引导器间距离是L。在图2中用T表示这时的锥度偏差向量。即，锥度偏差向量T被定义为将由UV轴形成的平面与Z轴相交的点作为起点,将U轴、V轴的机械坐标位置作为终点的向量。另外，电极丝倾斜角Θ如图2所示，被定义为在由通过下电极丝引导器112的与Z轴平行的线与UV轴形成的平面的交点的位置、锥度偏差向量的终点的位置以及下电极丝引导器112的位置这3点形成的三角形中，在下电极丝引导器112的位置，与Z轴平行的线和线电极4所成的角度。
[0032]使上电极丝引导器111移动到Illa所示的位置。这时的上下引导器间距离是L'。另外，用T'表示锥度偏差向量。另外，使上电极丝引导器111移动到Illb所示的位置。这时的上下引导器间距离是L''。另外，用T''表示锥度偏差向量。如图2所示，根据锥度偏差向量，与上电极丝引导器111在Z轴方向上的移动同步地，上电极丝引导器111的位置在UV轴方向上移动，由此能够使线电极4的倾斜角即电极丝倾斜角Θ不变。
[0033]图3是说明能够在锥度加工中中断加工，保持电极丝倾斜角地通过手动运转使Z轴移动，原样地继续进行加工的图。如图3A所示，使线电极4沿着加工路径6对被加工物5进行加工。在图3A所示的位置，在锥度加工中中断加工。
[0034]保持电极丝倾斜角地手动使上电极丝引导器111的Z轴动作，使上电极丝引导器111向上方移动。因此，如图3B所示，能够进行锥度加工块中的使用磁铁等防止模芯脱落的夹具7的切除加工，例如能够通过手动动作使Z轴上升在模芯安装夹具后进行切除加工。这样，能够在锥度加工中中断加工或一边进行加工一边保持电极丝倾斜角地使Z轴移动，进行加工。
[0035]图4是说明对于板厚变化的被加工物，通过自动运转一边使Z轴上下移动，一边高精度地进行锥度加工的图。针对板厚变化的被加工物5，能够通过自动运转一边与电极丝4相对于被加工物5从左向右移动同步地使Z轴上下移动，一边高精度地进行锥度加工。
[0036]图5是说明手动运转时的处理的图。以下，依照各步骤进行说明。
[0037][步骤SA01]判断是否有手动的轴移动的指令，在有轴移动的指令的情况下(是)，转移到步骤SA02，在没有轴移动的指令的情况下(否)，结束处理。
[0038][步骤SA02]判断是否是Z轴的轴移动，在是Z轴的轴移动的情况下(是)，转移到步骤SA03，在不是Z轴的轴移动的情况下(否)，转移到步骤SA09。
[0039][步骤SA03]判断自动运转是否已暂停或已停止，在已暂停或已停止的情况下(是)，转移到步骤SA04，在不是已暂停或已停止的情况下(否)，转移到步骤SA09。
[0040][步骤SA04]计算电极丝倾斜角。
[0041][步骤SA05]判断电极丝是否处于倾斜状态，在处于倾斜状态的情况下(是)，转移到步骤SA06，在不处于倾斜状态的情况下(否)，转移到步骤SA09。
[0042][步骤SA06]更新上下电极丝引导器间的距离。
[0043][步骤SA07]计算用于保持线电极的倾斜角的UV轴偏差向量。
[0044][步骤SA08]计算UV轴的移动量。
[0045][步骤SA09]执行轴移动，结束处理。
[0046]图6是说明自动运转时的处理的图。以下，依照各步骤进行说明。
[0047][步骤SB01]设定上下电极丝引导器间的距离。即，读出作为参数预先存储在控制装置中的上下电极丝引导器间的距离。
[0048][步骤SB02]读入I个块。
[0049][步骤SB03]判断在步骤SB02中读入的块的指令是否是Z轴指令，在是Z轴指令的情况下(是)，转移到步骤SB04，在不是Z轴指令的情况下(否)，转移到步骤SB05。
[0050][步骤SB04]更新块终点的上下电极丝引导器间的距离。
[0051][步骤SB05]判断在步骤SB02中读入的I个块的指令是否是线电极的倾斜指令，在是线电极的倾斜指令的情况下(是)，转移到步骤SB06，在不是线电极的倾斜指令的情况下(否)，转移到步骤SB08。
[0052][步骤SB06]计算在步骤SB02中读入的块的块终点的UV轴偏差向量。
[0053][步骤SB07]计算UV轴的移动量。
[0054][步骤SB08]计算块执行数据，向执行任务输出计算出的结果，转移到步骤SB09。
[0055][步骤SB09]判断程序是否结束，在程序结束的情况下(是)，结束处理，在程序未结束的情况下(否)，转移到步骤SB02。
[0056]此外，例如对使用图1说明的能够进行锥度加工的线放电加工机进行控制的数值控制装置120与权利要求1中的“具有使被加工物相对于电极丝在水平方向上移动的XY轴、使上下电极丝引导器中的一方在水平方向上移动的UV轴、使上述上下电极丝引导器中的一方在垂直方向上移动的Z轴，能够进行电极丝倾斜角以及电极丝倾斜方向成为指定的指定电极丝倾斜角和指定电极丝倾斜方向的锥度加工的线放电加工机用控制装置”对应。
[0057]例如，图5的流程图中的步骤SA04、图6的流程图中的步骤SB05与权利要求1中的“电极丝倾斜角计算单元，其在锥度加工中中断了加工或者一边进行加工一边使上述Z轴移动的情况下，计算使Z轴移动前的电极丝倾斜角”对应。
[0058]例如图5的流程图中的步骤SA06、图6的流程图中的步骤SB04与权利要求1中的“上下电极丝引导器间距离计算单元，其根据上述Z轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间距离”对应。
[0059]例如图5的流程图中的步骤SA07、图6的流程图中的步骤SB06与权利要求1中的“锥度偏差向量计算单元，其根据上述上下电极丝引导器间距离，求出保持上述电极丝倾斜角计算单元计算出的电极丝倾斜角的、上述UV轴相对于上述XY轴的水平方向的偏差即锥度偏差向量”对应。
[0060]例如图5的流程图中的步骤SA09、图6的流程图中的步骤SB08与权利要求1中的“UV轴位置控制单元，其求出上述UV轴从上述XY轴离开上述锥度偏差向量的上述UV轴的位置，使上述UV轴移动”对应。
[0061]权利要求2包含以下内容，即在图5的流程图的步骤SA04中，根据UV轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间的锥度偏差向量，根据该锥度偏差向量和上下电极丝引导器间距离，求出电极丝倾斜角。
[0062]权利要求3包含以下内容，即在图6的流程图的步骤SB05中，在基于加工程序进行加工的情况下，使用加工程序所指定的电极丝倾斜角。
【权利要求】
1.一种线放电加工用控制装置，其具有使被加工物相对于电极丝在水平方向上移动的XY轴、使上下电极丝引导器中的一方在水平方向上移动的UV轴、使上述上下电极丝引导器中的一方在垂直方向上移动的Z轴，进行电极丝倾斜角以及电极丝倾斜方向成为指定的指定电极丝倾斜角和指定电极丝倾斜方向的锥度加工， 上述线放电加工用控制装置的特征在于，具备: 电极丝倾斜角计算单元，其在锥度加工中中断了加工或者一边进行加工一边使上述Z轴移动的情况下，计算使Z轴移动前的电极丝倾斜角； 上下电极丝引导器间距离计算单元，其根据上述Z轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间距离； 锥度偏差向量计算单元，其根据上述上下电极丝引导器间距离，求出保持上述电极丝倾斜角计算单元计算出的电极丝倾斜角的、上述UV轴相对于上述XY轴的水平方向的偏差即锥度偏差向量；以及 UV轴位置控制单元，其求出上述UV轴从上述XY轴离开上述锥度偏差向量的上述UV轴的位置，使上述UV轴移动。
2.根据权利要求1所述的线放电加工用控制装置，其特征在于， 上述电极丝倾斜角计算单元根据UV轴的机械坐标位置求出上下电极丝引导器间的锥度偏差向量，根据该锥度偏差向量和上下电极丝引导器间距离，求出电极丝倾斜角。
3.根据权利要求1所述的线放电加工用控制装置，其特征在于， 在基于加工程序进行加工的情况下，上述电极丝倾斜角计算单元基于加工程序求出电极丝倾斜角。
【文档编号】B23H11/00GK104416246SQ201410454077
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】坪口勇次 申请人:发那科株式会社