ワイヤ放電加工方法、プログラム生成装置、及びワイヤ放電加工装置
【課題】コアレス加工における加工時間を短縮できるワイヤ放電加工方法を得ること。
【解決手段】ワイヤ放電加工方法は、ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、中子部分における仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップとを備えている。
【解決手段】ワイヤ放電加工方法は、ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、中子部分における仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工方法、プログラム生成装置、及びワイヤ放電加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機を用いて行う加工に、被加工物における所望の輪郭形状の中子部分をスラッジ状に加工し、被加工物から中子部分を除去するコアレス加工がある。コアレス加工では、加工開始点より輪郭形状に沿ったパスを一定のピッチで拡大してゆくのが一般的である。
【０００３】
特許文献１には、加工すべき輪郭形状の中心線を求め、この中心線に対して直交するとともに取り代と同一間隔で並ぶ複数の垂直線を求め、輪郭形状から仕上げ代、放電ギャップ、及びワイヤ電極の半径だけ縮小した相似形の中子形状を求め、各垂直線と中子形状との２つの交点を求めることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、加工経路が同一垂直線上における２つの交点の間を往復する経路として決定されるので、ＮＣプログラムが短く、作成が容易であるとされている。
【０００４】
また、ワイヤ放電加工機を用いて行う加工には、コアレス加工以外の加工もある。
【０００５】
特許文献２には、微細な円形穴を加工する際に、ワイヤ電極を円形穴の中心となる位置まで挿入し、ワイヤ電極を円形穴の半径方向に相対移動させる動きを、角度を変えながら繰り返すことが記載されている。これにより、特許文献２によれば、切れ粉との接触によりワイヤ電極が外側に逃げることがなく、その後にワイヤ電極を円周方向に相対移動させる円形状加工を行えば、厚みにあるワークに微細な円形穴を真円形状に放電加工できるとされている。
【０００６】
特許文献３には、プレス金型のポンチとダイとを同時に加工する際に、ポンチの被加工面からオフセット量を加えて設定された加工軌跡とダイの被加工面からオフセット量を加えて設定された加工軌跡との間をワイヤ電極の軸心が交互に通るようにワイヤ電極を揺動させながら加工を行うことが記載されている。これにより、特許文献３によれば、プレス金型のポンチとダイとの間にワイヤ電極の直径よりも大きな間隙寸法が要求されている場合に、ポンチとダイとの間の加工拡大代寸法をワイヤ電極の直径に比して格段に大きくすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１１７５１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７２４５号公報
【特許文献３】特開平４−２４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、被加工物の板厚が１００ｍｍ以上と厚い場合、ワイヤ電極がたわみ、ワイヤ走行方向の形状となる真直精度を維持することが困難である。また、コアレス加工では、輪郭形状に沿ったパスを一定のピッチで何度も加工してゆくため、前段加工の真直誤差が累積され、徐々に真直精度が悪化する傾向にある。その結果、累積された真直誤差を修正するために仕上げ加工に要する時間が長くなりやすい。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、所望の輪郭形状に対してその長手方向に中心線を定め、その中心線に対して垂直なスラッジ加工経路（加工パス）を生成しているため、短手方向は輪郭形状に沿う形で加工される。そのため、ワイヤの移動終点となる垂直線上の交点においてワイヤ電極のたわみの影響を受けやすく、前段加工の真直誤差が累積されてゆき、形状修正のため、仕上げ加工に要する時間が長くなりやすい。
【００１０】
特許文献２に記載の技術では、円形穴の中心から放射状に加工軌跡（加工パス）が生成される。円周（目標輪郭線）に向かって垂直に加工した後、同じ軌跡を戻るため円周（目標輪郭線）に沿った加工がなされない。その結果、目標輪郭線に向かって垂直に加工する回数が増加するため、特許文献２に記載の技術をコアレス加工に適用した場合、加工時間が長くなりやすい。
【００１１】
特許文献３に記載の技術では、２つの被加工面の間において、被加工面に沿った方向の加工軌跡（加工パス）と被加工面に交差する方向の加工軌跡（加工パス）とでワイヤを揺動させている。すなわち、２つの被加工面のうちの一方の被加工面に沿って加工し、一方の被加工面に対して交差する方向に加工し、他方の被加工面における前回の加工終点位置まで戻った後、他方の被加工面に沿って加工し、他方の被加工面に対して交差する方向に加工し、一方の被加工面における前回の加工終点位置まで戻る。そのため、放電ギャップ、ワイヤ径を考慮すると加工パスが重なるため、加工が過剰となり、加工面の品位が低下しやすい。さらに、特許文献３に記載の技術をコアレス加工に適用した場合、除去すべき中子部分まで加工することになるため、加工パスが無駄に長くなりやすく、加工時間が長くなりやすい。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コアレス加工における加工時間を短縮できるワイヤ放電加工方法、プログラム生成装置、及びワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるワイヤ放電加工方法は、ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、前記被加工物では、前記中子部分の周囲に仕上げ加工代を介して目標輪郭線が配され、前記ワイヤ放電加工方法は、前記中子部分における前記仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から前記目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、荒加工時における真直誤差の累積を抑制できるので、仕上げ加工に要する時間を短縮できる。この結果、コアレス加工における加工時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工機の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図４】図４は、比較例にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図５】図５は、比較例における課題を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法では、図１に示すようなワイヤ放電加工機１３０によりコアレス加工を行う。コアレス加工は、被加工物Ｗにおける中子部分ＣＲを徐々にスラッジ状にして、被加工物Ｗから中子部分ＣＲを除去するような加工である。図１は、ワイヤ放電加工機１３０の概略構成を示す図である。
【００１８】
ワイヤ放電加工機１３０は、数値制御の下に被加工物Ｗを所定形状に放電加工する加工機本体８０と、該加工機本体８０の動作を数値制御する制御装置１１０と、有線または無線により制御装置１１０に接続されて該制御装置１１０に指令やデータ等を入力する入力部１１５と、制御装置１１０に入力された指令やデータ等あるいは加工機本体８０の運転状況等を表示する表示部１２０とを具備している。
【００１９】
加工機本体８０は、被加工物Ｗの板厚方向に走行するワイヤ電極１に高周波パルス電圧を印加し、ワイヤ電極１と被加工物Ｗとの間に生じる放電により被加工物Ｗを加工する。被加工物ＷはＸ−Ｙ平面（水平面）上で移動可能なテーブル５に載置され、ワイヤ電極１は張力が付与された状態で被加工物Ｗをその板厚方向に横切るように走行する。
【００２０】
ワイヤ電極１を所定方向に走行させるために、テーブル５の上方にはワイヤボビン１０、テンションローラ１２ａ、ガイドローラ１４ａ、およびワイヤガイド１６ａが配置され、テーブル５の下方にはワイヤガイド１６ｂ、ガイドローラ１４ｂ、およびテンションローラ１２ｂが配置されている。ワイヤボビン１０に巻回されたワイヤ電極１は、テンションローラ１２ａにより引き出され、ガイドローラ１４ａ、ワイヤガイド１６ａ、ワイヤガイド１６ｂ、およびガイドローラ１４ｂにより鉛直方向に案内された後にテンションローラ１２ｂに引き取られて、ワイヤ回収用箱１８内に回収される。テンションローラ１２ｂによるワイヤ電極１の引取り速度の方がテンションローラ１２ａによるワイヤ電極１の引き出し速度よりも速くなるようにワイヤテンション設定部７０により設定される結果として、ワイヤ電極１は張力が付与された状態で被加工物Ｗをその板厚方向に横切るように走行する。
【００２１】
また、ワイヤ電極１に高周波パルス電圧を印加するために、一対の給電部２０ａ，２０ｂがテーブル５の上下に分かれて配置されている。テーブル５の上方に配置された上側給電部２０ａは、ワイヤガイド１６ａの上方に位置しており、テーブル５の下方に配置された下側給電部２０ｂはワイヤガイド１６ｂの下方に位置している。
【００２２】
電圧検出装置５０は、各給電部２０ａ，２０ｂと被加工物Ｗとの電位差を検出し、検出結果を後述の演算・制御部９０に伝える。
【００２３】
テーブル駆動装置５５は、被加工物Ｗを放電加工する間、テーブル５を所定方向に移動させる。すなわち、テーブル駆動装置５５は、ワイヤ電極１と被加工物Ｗとを相対的に移動させる。例えば、テーブル駆動装置５５は、ワイヤ電極１の位置を固定してテーブル５を移動させても良いし、テーブル５の位置を固定してワイヤ電極１の位置を移動させても良いし、ワイヤ電極１の位置とテーブル５との両方を移動させても良い。なお、テーブル５はリニアエンコーダやロータリーエンコーダ等の速度センサ（図示せず。）を備えており、該速度センサの検出結果を基に速度計測装置（図示せず。）がテーブル５の駆動速度を計測して、計測結果を後述の演算・制御部９０に伝える。
【００２４】
また、被加工物Ｗの放電加工時におけるワイヤ電極１の過熱を抑えて当該ワイヤ電極１の断線を防止するために、被加工物Ｗの放電加工時には、加工液供給装置６０から上側ノズル６５ａと下側ノズル６５ｂとを介して被加工物Ｗとワイヤ電極１との間に加工液が供給される。上側ノズル６５ａは被加工物Ｗの上方に配置されており、下側ノズル６５ｂは被加工物Ｗの下方に配置されている。加工液供給装置６０は、上側ノズル６５ａへの加工液の供給量（流量）および下側ノズル６５ｂへの加工液の供給量（流量）をそれぞれ別個に計測する流量計測機能を有している。また、加工液供給装置６０は、上側ノズル６５ａへの加工液の液圧及び下側ノズル６５ｂへの加工液の液圧をそれぞれ別個に変更する液圧変更機能を有している。
【００２５】
なお、加工機本体８０は、上記の構成以外に、第１スイッチング素子部２５ａ、第２スイッチング素子部２５ｂ、メイン電源３０、第１パルス発振器３５ａ、第２パルス発振器３５ｂ、サブ電源４０、第３スイッチング素子部４５ａ、及び第４スイッチング素子部４５ｂなども備えている。
【００２６】
一方、制御装置１１０は、後述するような加工パス等を規定する加工プログラムを生成するとともに、加工プログラムに従って加工機本体８０の動作を制御する。制御装置１１０は、演算・制御部９０と、記憶部８５と、パルス発振制御部９５とを備えている。
【００２７】
演算・制御部９０は、入力部１１５を介してユーザから入力された指示等に基づき、後述するような加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋ（図２参照）等を規定する加工プログラムを生成して記憶部８５に格納する。記憶部８５には、加工プログラムが格納されている。演算・制御部９０は、記憶部８５に格納されている加工プログラムに従って、テーブル駆動装置５５等の動作を制御する。被加工物Ｗの放電加工時には、加工プログラムに基づいてテーブル駆動装置５５の動作が制御されてテーブル５が所定方向に移動する。
【００２８】
ここで、仮に、図４に示すようにコアレス加工を行う場合について考える。図４に示すコアレス加工では、被加工物Ｗ１００における加工開始点ＳＰ１００にワイヤ電極１を位置させ、ワイヤ電極１を加工開始点ＳＰ１００から目標輪郭線ＣＴ１００に沿った加工パスＰＰ１００で移動させながら、加工パスＰＰ１００を一定のピッチで拡大してゆく。すなわち、図４に示すコアレス加工では、被加工物Ｗ１００における加工開始点ＳＰ１００から一定のピッチで螺線状に拡大していく加工パスＰＰ１００に沿って中子部分ＣＲ１００をスラッジ状に加工する荒加工を行う。その後、目標輪郭線ＣＴ１００に沿ってワイヤ電極１を走行させる仕上げ加工を行う。
【００２９】
このとき、図５（ａ）に示すように被加工物Ｗが１００ｍｍ以上と高板厚である場合、ワイヤ走行方向の精度を示す真直精度が悪化する傾向にある。一般的なワイヤ放電加工では、荒加工時において、被加工面の鉛直方向における中央部分が上下部分に比べて凹む、いわゆるタイコ形状が形成されることがある。一方、コアレス加工では、図５（ｂ）に示すように、荒加工の大きなエネルギーで同じ面を一定ピッチで徐々に寄せて加工するため、加工の進行に伴い、鉛直方向における中央部分が上下部分に比べて膨らみ、逆タイコ形状となりやすい。例えば、初期段階の被加工面ＷＳ１で形成された逆タイコ形状は、次の加工段へも影響を与えるため、次加工段の被加工面ＷＳ２では、さらに逆タイコ形状が大きくなり真直精度が悪化しやすい。その次の被加工面ＷＳ３では、さらに逆タイコ形状が大きくなり真直精度が悪化しやすい。したがって、加工を進めるにつれて徐々に真直精度は悪化してゆき、最終の目標輪郭線ＣＴ１００を形成する仕上げ加工では累積された真直誤差を修正しなければならないために、仕上げ加工に要する時間が長くなる傾向にある。なお、被加工物Ｗが難削材である場合にも、同様の課題が生じる傾向にある。
【００３０】
それに対して、実施の形態１では、図２及び図３に示すようなコアレス加工を行う。図２に示すコアレス加工では、被加工物Ｗにおいて、中子部分ＣＲの周囲に仕上げ加工代ＦＡを介して目標輪郭線ＣＴが配されている。そして、荒加工において、目標輪郭線ＣＴに対して、仕上げ加工代ＦＡを残し、仕上げ加工代ＦＡに近接する中子部分ＣＲの加工パスを、ワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットＯＦ（図３（ｂ）参照）に応じて複数の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋに細分化する。具体的には、目標輪郭線ＣＴに対して垂直となる加工パスと目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスとを含むコの字状の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋで加工する（図３（ａ）参照）。なお、仕上げ加工代ＦＡに近接しない中子部分ＣＲにおける内側部分ＩＲは、従来どおりの螺線状の加工パスでもよいし、九十九折状の加工パスで加工してもよい。
【００３１】
すなわち、被加工物Ｗにおける中子部分ＣＲでは、環状縁部領域ＣＥＲがオフセットＯＦに応じて複数の部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋに分割されている。環状縁部領域ＣＥＲは、中子部分ＣＲにおける仕上げ加工代ＦＡに近接する領域であり、例えば図２に示す細い実線と破線とで挟まれた環状の領域である。各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋは、図２に一点鎖線で示す領域であり、例えば、目標輪郭線ＣＴに沿った方向の幅がオフセットＯＦの約２倍である。オフセットＯＦは、例えば、ワイヤ径すなわちワイヤ電極１の直径と、放電ギャップとを合わせたものである。環状縁部領域ＣＥＲでは、例えば、目標輪郭線ＣＴの直線部分に対応した部分領域ＰＲ−１、ＰＲ−２同士が重ならないように、目標輪郭線ＣＴの曲線部分に対応した部分領域ＰＲ−１、ＰＲ−ｋ同士が部分的に重なるように、分割されていても良い。あるいは、例えば、環状縁部領域ＣＥＲでは、全ての部分領域同士が重ならないように分割されていても良い。
【００３２】
荒加工では、各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋ（図２参照）において、図３（ａ）、（ｂ）に示すようなコの字状の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋ（図２参照）で加工する。図３（ａ）、（ｂ）は、仕上げ加工代ＦＡと近接する中子部分ＣＲすなわち各部分領域ＰＲを拡大して示したものである。図３（ａ）は、仕上げ加工代ＦＡと近接する中子部分の加工パスを拡大したものであり、図３（ｂ）は、その加工パスをさらに拡大したものである。
【００３３】
各部分領域ＰＲにおけるコの字状の加工パスＰＰは、第１の加工経路ＰＰ１、第２の加工経路ＰＰ２、及び第３の加工経路ＰＰ３を含む。第１の加工経路ＰＰ１は、内側から目標輪郭線ＣＴへ略垂直に近づく経路である。第１の加工経路ＰＰ１は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ａから位置Ｂへ進む経路である。第２の加工経路ＰＰ２は、第１の加工経路ＰＰ１に続いて、目標輪郭線ＣＴに沿って進む経路である。第２の加工経路ＰＰ２は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ｂから位置Ｃへ進む経路である。第３の加工経路ＰＰ３は、第２の加工経路ＰＰ２に続いて、目標輪郭線ＣＴから略垂直に内側へ遠ざかる経路である。第３の加工経路ＰＰ３は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ｃから位置Ｄへ進む経路である。このようなコの字状の加工パスＰＰに沿って加工すると、図３（ｃ）に示すような仕上げ加工代ＦＡのパターンとなる。
【００３４】
仕上げ加工では、荒加工時に発生するひずみ、形状誤差を仕上げ加工にて修正を行う。すなわち、仕上げ加工代ＦＡにおいて、目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスで加工する（図２参照）。このとき、図３（ｃ）に示すような仕上げ加工代ＦＡのパターンであれば、仕上げ加工代ＦＡにおける真直誤差が小さいので、仕上げ加工が簡単である。
【００３５】
以上のように、実施の形態１では、中子部分ＣＲの環状縁部領域ＣＥＲの各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋにおいて、内側から目標輪郭線ＣＴへ略垂直に近づく第１の加工経路ＰＰ１と第１の加工経路ＰＰ１に続いて目標輪郭線ＣＴに沿って進む第２の加工経路ＰＰ２と第２の加工経路ＰＰ２に続いて目標輪郭線ＣＴから略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路ＰＰ３とを含むコの字状の加工パスＰＰで荒加工を行う。その後、仕上げ加工代ＦＡにおいて、目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスで仕上げ加工を行う。これにより、荒加工時における真直誤差の累積を抑制できるので、仕上げ加工に要する時間を短縮できる。この結果、コアレス加工における加工時間を短縮できる。
【００３６】
また、実施の形態１では、環状縁部領域ＣＥＲがワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットＯＦに応じて複数の部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋに分割されている。各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋは、例えば、目標輪郭線ＣＴに沿った方向の幅がオフセットＯＦの約２倍である。これにより、ワイヤ径及び放電ギャップ径を考慮した場合における加工パスの重なりを低減できるので、加工効率のよいパスを生成することができる。
【００３７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかるワイヤ放電加工方法について説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００３８】
被加工物Ｗの板厚が大きくなるほど、ワイヤ電極１のたわみにより、図１に示す制御装置（例えば、ＮＣ装置）１１０上のワイヤ電極位置と実際のワイヤ電極位置とに遅れが生じる。そのため、制御装置１１０上のワイヤ電極位置が加工パスＰＰの第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる例えば位置Ｂ（図３（ｂ）参照）に達しても、実際にはワイヤ電極１が位置Ｂまで到達していない可能性がある。
【００３９】
このとき、仮に、そのまま、方向転換を行い、図３（ｂ）に示す位置Ｂから位置Ｃへ進むように加工すると、短絡が発生したり、最悪の場合ワイヤ電極１が断線したりする可能性がある。
【００４０】
そこで、第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる位置Ｂでドウェルを挿入する。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、テーブル制御装置５５を制御して、加工機本体８０における軸送りを一時的に停止させる。このときの停止時間は、例えば、板厚１００ｍｍでおよそ２〜３ｓｅｃである。
【００４１】
なお、この停止時間は、被加工物Ｗの板厚、材質に応じて変更すればよく、板厚が大きい場合や融点が高い耐熱材の場合には長く、板厚が小さい場合には短くしてもよい。
【００４２】
あるいは、停止時間は固定ではなく、位置Ｂに達したときの被加工物Ｗとワイヤ電極１との極間電圧を電圧検出装置５０により検出し、検出された極間電圧が閾値以上に上がり始めるまで停止させるのでもよい。
【００４３】
このように、実施の形態２では、各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋにおいて、第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる位置Ｂでドウェルを挿入する。これにより、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。これにより、荒加工時における真直誤差を低減できるので、仕上げ加工に要する時間をさらに短縮できる。
【００４４】
なお、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入する代わりに、位置Ｂで一時的にワイヤテンションを強くしてもよい。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、ワイヤテンション設定部７０を制御して、ワイヤ電極１に与える張力を一時的に強くしても良い。これによっても、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。
【００４５】
あるいは、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入する代わりに、位置Ｂで一時的に加工液の液圧を下げてもよい。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、加工液供給装置６０を制御して、上側ノズル６５ａへの加工液の液圧及び下側ノズル６５ｂへの加工液の液圧をそれぞれ一時的に下げてもよい。これによっても、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。
【００４６】
あるいは、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入することと、ワイヤテンションを一時的に強くすることと、加工液の液圧を一時的に下げることとは、いくつかあるいは全てを組み合せて制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工方法は、コアレス加工に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワイヤ電極
５ テーブル
１０ ワイヤボビン
１２ａ、１２ｂ テンションローラ
１４ａ、１４ｂ ガイドローラ
１６ａ、１６ｂ ワイヤガイド
１８ ワイヤ回収用箱
２０ａ、２０ｂ 給電部
２５ａ 第１スイッチング素子部
２５ｂ 第２スイッチング素子部
３０ メイン電源
３５ａ 第１パルス発振器
３５ｂ 第２パルス発振器
４０ サブ電源
４５ａ 第３スイッチング素子部
４５ｂ 第４スイッチング素子部
５５ テーブル駆動装置
６０ 加工液供給装置
６５ａ 上側ノズル
６５ｂ 下側ノズル
７０ ワイヤテンション設定部
８０ 加工機本体
８５ 記憶部
９０ 演算・制御部
９５ パルス発振制御部
１１０ 制御装置
１１５ 入力部
１２０ 表示部
１３０ ワイヤ放電加工機
ＣＲ、ＣＲ１００ 中子部分
ＣＴ、ＣＴ１００ 目標輪郭線
ＰＰ、ＰＰ１００ 加工パス
ＳＰ１００ 加工開始点
Ｗ、Ｗ１００ 被加工物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤ放電加工方法、プログラム生成装置、及びワイヤ放電加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤ放電加工機を用いて行う加工に、被加工物における所望の輪郭形状の中子部分をスラッジ状に加工し、被加工物から中子部分を除去するコアレス加工がある。コアレス加工では、加工開始点より輪郭形状に沿ったパスを一定のピッチで拡大してゆくのが一般的である。
【０００３】
特許文献１には、加工すべき輪郭形状の中心線を求め、この中心線に対して直交するとともに取り代と同一間隔で並ぶ複数の垂直線を求め、輪郭形状から仕上げ代、放電ギャップ、及びワイヤ電極の半径だけ縮小した相似形の中子形状を求め、各垂直線と中子形状との２つの交点を求めることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、加工経路が同一垂直線上における２つの交点の間を往復する経路として決定されるので、ＮＣプログラムが短く、作成が容易であるとされている。
【０００４】
また、ワイヤ放電加工機を用いて行う加工には、コアレス加工以外の加工もある。
【０００５】
特許文献２には、微細な円形穴を加工する際に、ワイヤ電極を円形穴の中心となる位置まで挿入し、ワイヤ電極を円形穴の半径方向に相対移動させる動きを、角度を変えながら繰り返すことが記載されている。これにより、特許文献２によれば、切れ粉との接触によりワイヤ電極が外側に逃げることがなく、その後にワイヤ電極を円周方向に相対移動させる円形状加工を行えば、厚みにあるワークに微細な円形穴を真円形状に放電加工できるとされている。
【０００６】
特許文献３には、プレス金型のポンチとダイとを同時に加工する際に、ポンチの被加工面からオフセット量を加えて設定された加工軌跡とダイの被加工面からオフセット量を加えて設定された加工軌跡との間をワイヤ電極の軸心が交互に通るようにワイヤ電極を揺動させながら加工を行うことが記載されている。これにより、特許文献３によれば、プレス金型のポンチとダイとの間にワイヤ電極の直径よりも大きな間隙寸法が要求されている場合に、ポンチとダイとの間の加工拡大代寸法をワイヤ電極の直径に比して格段に大きくすることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１１７５１９号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７２４５号公報
【特許文献３】特開平４−２４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、被加工物の板厚が１００ｍｍ以上と厚い場合、ワイヤ電極がたわみ、ワイヤ走行方向の形状となる真直精度を維持することが困難である。また、コアレス加工では、輪郭形状に沿ったパスを一定のピッチで何度も加工してゆくため、前段加工の真直誤差が累積され、徐々に真直精度が悪化する傾向にある。その結果、累積された真直誤差を修正するために仕上げ加工に要する時間が長くなりやすい。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、所望の輪郭形状に対してその長手方向に中心線を定め、その中心線に対して垂直なスラッジ加工経路（加工パス）を生成しているため、短手方向は輪郭形状に沿う形で加工される。そのため、ワイヤの移動終点となる垂直線上の交点においてワイヤ電極のたわみの影響を受けやすく、前段加工の真直誤差が累積されてゆき、形状修正のため、仕上げ加工に要する時間が長くなりやすい。
【００１０】
特許文献２に記載の技術では、円形穴の中心から放射状に加工軌跡（加工パス）が生成される。円周（目標輪郭線）に向かって垂直に加工した後、同じ軌跡を戻るため円周（目標輪郭線）に沿った加工がなされない。その結果、目標輪郭線に向かって垂直に加工する回数が増加するため、特許文献２に記載の技術をコアレス加工に適用した場合、加工時間が長くなりやすい。
【００１１】
特許文献３に記載の技術では、２つの被加工面の間において、被加工面に沿った方向の加工軌跡（加工パス）と被加工面に交差する方向の加工軌跡（加工パス）とでワイヤを揺動させている。すなわち、２つの被加工面のうちの一方の被加工面に沿って加工し、一方の被加工面に対して交差する方向に加工し、他方の被加工面における前回の加工終点位置まで戻った後、他方の被加工面に沿って加工し、他方の被加工面に対して交差する方向に加工し、一方の被加工面における前回の加工終点位置まで戻る。そのため、放電ギャップ、ワイヤ径を考慮すると加工パスが重なるため、加工が過剰となり、加工面の品位が低下しやすい。さらに、特許文献３に記載の技術をコアレス加工に適用した場合、除去すべき中子部分まで加工することになるため、加工パスが無駄に長くなりやすく、加工時間が長くなりやすい。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コアレス加工における加工時間を短縮できるワイヤ放電加工方法、プログラム生成装置、及びワイヤ放電加工装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるワイヤ放電加工方法は、ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、前記被加工物では、前記中子部分の周囲に仕上げ加工代を介して目標輪郭線が配され、前記ワイヤ放電加工方法は、前記中子部分における前記仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から前記目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、荒加工時における真直誤差の累積を抑制できるので、仕上げ加工に要する時間を短縮できる。この結果、コアレス加工における加工時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施の形態１におけるワイヤ放電加工機の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図４】図４は、比較例にかかるワイヤ放電加工方法の加工パスを示す図である。
【図５】図５は、比較例における課題を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明にかかるワイヤ放電加工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態１．
実施の形態１にかかるワイヤ放電加工方法では、図１に示すようなワイヤ放電加工機１３０によりコアレス加工を行う。コアレス加工は、被加工物Ｗにおける中子部分ＣＲを徐々にスラッジ状にして、被加工物Ｗから中子部分ＣＲを除去するような加工である。図１は、ワイヤ放電加工機１３０の概略構成を示す図である。
【００１８】
ワイヤ放電加工機１３０は、数値制御の下に被加工物Ｗを所定形状に放電加工する加工機本体８０と、該加工機本体８０の動作を数値制御する制御装置１１０と、有線または無線により制御装置１１０に接続されて該制御装置１１０に指令やデータ等を入力する入力部１１５と、制御装置１１０に入力された指令やデータ等あるいは加工機本体８０の運転状況等を表示する表示部１２０とを具備している。
【００１９】
加工機本体８０は、被加工物Ｗの板厚方向に走行するワイヤ電極１に高周波パルス電圧を印加し、ワイヤ電極１と被加工物Ｗとの間に生じる放電により被加工物Ｗを加工する。被加工物ＷはＸ−Ｙ平面（水平面）上で移動可能なテーブル５に載置され、ワイヤ電極１は張力が付与された状態で被加工物Ｗをその板厚方向に横切るように走行する。
【００２０】
ワイヤ電極１を所定方向に走行させるために、テーブル５の上方にはワイヤボビン１０、テンションローラ１２ａ、ガイドローラ１４ａ、およびワイヤガイド１６ａが配置され、テーブル５の下方にはワイヤガイド１６ｂ、ガイドローラ１４ｂ、およびテンションローラ１２ｂが配置されている。ワイヤボビン１０に巻回されたワイヤ電極１は、テンションローラ１２ａにより引き出され、ガイドローラ１４ａ、ワイヤガイド１６ａ、ワイヤガイド１６ｂ、およびガイドローラ１４ｂにより鉛直方向に案内された後にテンションローラ１２ｂに引き取られて、ワイヤ回収用箱１８内に回収される。テンションローラ１２ｂによるワイヤ電極１の引取り速度の方がテンションローラ１２ａによるワイヤ電極１の引き出し速度よりも速くなるようにワイヤテンション設定部７０により設定される結果として、ワイヤ電極１は張力が付与された状態で被加工物Ｗをその板厚方向に横切るように走行する。
【００２１】
また、ワイヤ電極１に高周波パルス電圧を印加するために、一対の給電部２０ａ，２０ｂがテーブル５の上下に分かれて配置されている。テーブル５の上方に配置された上側給電部２０ａは、ワイヤガイド１６ａの上方に位置しており、テーブル５の下方に配置された下側給電部２０ｂはワイヤガイド１６ｂの下方に位置している。
【００２２】
電圧検出装置５０は、各給電部２０ａ，２０ｂと被加工物Ｗとの電位差を検出し、検出結果を後述の演算・制御部９０に伝える。
【００２３】
テーブル駆動装置５５は、被加工物Ｗを放電加工する間、テーブル５を所定方向に移動させる。すなわち、テーブル駆動装置５５は、ワイヤ電極１と被加工物Ｗとを相対的に移動させる。例えば、テーブル駆動装置５５は、ワイヤ電極１の位置を固定してテーブル５を移動させても良いし、テーブル５の位置を固定してワイヤ電極１の位置を移動させても良いし、ワイヤ電極１の位置とテーブル５との両方を移動させても良い。なお、テーブル５はリニアエンコーダやロータリーエンコーダ等の速度センサ（図示せず。）を備えており、該速度センサの検出結果を基に速度計測装置（図示せず。）がテーブル５の駆動速度を計測して、計測結果を後述の演算・制御部９０に伝える。
【００２４】
また、被加工物Ｗの放電加工時におけるワイヤ電極１の過熱を抑えて当該ワイヤ電極１の断線を防止するために、被加工物Ｗの放電加工時には、加工液供給装置６０から上側ノズル６５ａと下側ノズル６５ｂとを介して被加工物Ｗとワイヤ電極１との間に加工液が供給される。上側ノズル６５ａは被加工物Ｗの上方に配置されており、下側ノズル６５ｂは被加工物Ｗの下方に配置されている。加工液供給装置６０は、上側ノズル６５ａへの加工液の供給量（流量）および下側ノズル６５ｂへの加工液の供給量（流量）をそれぞれ別個に計測する流量計測機能を有している。また、加工液供給装置６０は、上側ノズル６５ａへの加工液の液圧及び下側ノズル６５ｂへの加工液の液圧をそれぞれ別個に変更する液圧変更機能を有している。
【００２５】
なお、加工機本体８０は、上記の構成以外に、第１スイッチング素子部２５ａ、第２スイッチング素子部２５ｂ、メイン電源３０、第１パルス発振器３５ａ、第２パルス発振器３５ｂ、サブ電源４０、第３スイッチング素子部４５ａ、及び第４スイッチング素子部４５ｂなども備えている。
【００２６】
一方、制御装置１１０は、後述するような加工パス等を規定する加工プログラムを生成するとともに、加工プログラムに従って加工機本体８０の動作を制御する。制御装置１１０は、演算・制御部９０と、記憶部８５と、パルス発振制御部９５とを備えている。
【００２７】
演算・制御部９０は、入力部１１５を介してユーザから入力された指示等に基づき、後述するような加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋ（図２参照）等を規定する加工プログラムを生成して記憶部８５に格納する。記憶部８５には、加工プログラムが格納されている。演算・制御部９０は、記憶部８５に格納されている加工プログラムに従って、テーブル駆動装置５５等の動作を制御する。被加工物Ｗの放電加工時には、加工プログラムに基づいてテーブル駆動装置５５の動作が制御されてテーブル５が所定方向に移動する。
【００２８】
ここで、仮に、図４に示すようにコアレス加工を行う場合について考える。図４に示すコアレス加工では、被加工物Ｗ１００における加工開始点ＳＰ１００にワイヤ電極１を位置させ、ワイヤ電極１を加工開始点ＳＰ１００から目標輪郭線ＣＴ１００に沿った加工パスＰＰ１００で移動させながら、加工パスＰＰ１００を一定のピッチで拡大してゆく。すなわち、図４に示すコアレス加工では、被加工物Ｗ１００における加工開始点ＳＰ１００から一定のピッチで螺線状に拡大していく加工パスＰＰ１００に沿って中子部分ＣＲ１００をスラッジ状に加工する荒加工を行う。その後、目標輪郭線ＣＴ１００に沿ってワイヤ電極１を走行させる仕上げ加工を行う。
【００２９】
このとき、図５（ａ）に示すように被加工物Ｗが１００ｍｍ以上と高板厚である場合、ワイヤ走行方向の精度を示す真直精度が悪化する傾向にある。一般的なワイヤ放電加工では、荒加工時において、被加工面の鉛直方向における中央部分が上下部分に比べて凹む、いわゆるタイコ形状が形成されることがある。一方、コアレス加工では、図５（ｂ）に示すように、荒加工の大きなエネルギーで同じ面を一定ピッチで徐々に寄せて加工するため、加工の進行に伴い、鉛直方向における中央部分が上下部分に比べて膨らみ、逆タイコ形状となりやすい。例えば、初期段階の被加工面ＷＳ１で形成された逆タイコ形状は、次の加工段へも影響を与えるため、次加工段の被加工面ＷＳ２では、さらに逆タイコ形状が大きくなり真直精度が悪化しやすい。その次の被加工面ＷＳ３では、さらに逆タイコ形状が大きくなり真直精度が悪化しやすい。したがって、加工を進めるにつれて徐々に真直精度は悪化してゆき、最終の目標輪郭線ＣＴ１００を形成する仕上げ加工では累積された真直誤差を修正しなければならないために、仕上げ加工に要する時間が長くなる傾向にある。なお、被加工物Ｗが難削材である場合にも、同様の課題が生じる傾向にある。
【００３０】
それに対して、実施の形態１では、図２及び図３に示すようなコアレス加工を行う。図２に示すコアレス加工では、被加工物Ｗにおいて、中子部分ＣＲの周囲に仕上げ加工代ＦＡを介して目標輪郭線ＣＴが配されている。そして、荒加工において、目標輪郭線ＣＴに対して、仕上げ加工代ＦＡを残し、仕上げ加工代ＦＡに近接する中子部分ＣＲの加工パスを、ワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットＯＦ（図３（ｂ）参照）に応じて複数の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋに細分化する。具体的には、目標輪郭線ＣＴに対して垂直となる加工パスと目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスとを含むコの字状の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋで加工する（図３（ａ）参照）。なお、仕上げ加工代ＦＡに近接しない中子部分ＣＲにおける内側部分ＩＲは、従来どおりの螺線状の加工パスでもよいし、九十九折状の加工パスで加工してもよい。
【００３１】
すなわち、被加工物Ｗにおける中子部分ＣＲでは、環状縁部領域ＣＥＲがオフセットＯＦに応じて複数の部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋに分割されている。環状縁部領域ＣＥＲは、中子部分ＣＲにおける仕上げ加工代ＦＡに近接する領域であり、例えば図２に示す細い実線と破線とで挟まれた環状の領域である。各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋは、図２に一点鎖線で示す領域であり、例えば、目標輪郭線ＣＴに沿った方向の幅がオフセットＯＦの約２倍である。オフセットＯＦは、例えば、ワイヤ径すなわちワイヤ電極１の直径と、放電ギャップとを合わせたものである。環状縁部領域ＣＥＲでは、例えば、目標輪郭線ＣＴの直線部分に対応した部分領域ＰＲ−１、ＰＲ−２同士が重ならないように、目標輪郭線ＣＴの曲線部分に対応した部分領域ＰＲ−１、ＰＲ−ｋ同士が部分的に重なるように、分割されていても良い。あるいは、例えば、環状縁部領域ＣＥＲでは、全ての部分領域同士が重ならないように分割されていても良い。
【００３２】
荒加工では、各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋ（図２参照）において、図３（ａ）、（ｂ）に示すようなコの字状の加工パスＰＰ−１〜ＰＰ−ｋ（図２参照）で加工する。図３（ａ）、（ｂ）は、仕上げ加工代ＦＡと近接する中子部分ＣＲすなわち各部分領域ＰＲを拡大して示したものである。図３（ａ）は、仕上げ加工代ＦＡと近接する中子部分の加工パスを拡大したものであり、図３（ｂ）は、その加工パスをさらに拡大したものである。
【００３３】
各部分領域ＰＲにおけるコの字状の加工パスＰＰは、第１の加工経路ＰＰ１、第２の加工経路ＰＰ２、及び第３の加工経路ＰＰ３を含む。第１の加工経路ＰＰ１は、内側から目標輪郭線ＣＴへ略垂直に近づく経路である。第１の加工経路ＰＰ１は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ａから位置Ｂへ進む経路である。第２の加工経路ＰＰ２は、第１の加工経路ＰＰ１に続いて、目標輪郭線ＣＴに沿って進む経路である。第２の加工経路ＰＰ２は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ｂから位置Ｃへ進む経路である。第３の加工経路ＰＰ３は、第２の加工経路ＰＰ２に続いて、目標輪郭線ＣＴから略垂直に内側へ遠ざかる経路である。第３の加工経路ＰＰ３は、例えば、図３（ｂ）に示す位置Ｃから位置Ｄへ進む経路である。このようなコの字状の加工パスＰＰに沿って加工すると、図３（ｃ）に示すような仕上げ加工代ＦＡのパターンとなる。
【００３４】
仕上げ加工では、荒加工時に発生するひずみ、形状誤差を仕上げ加工にて修正を行う。すなわち、仕上げ加工代ＦＡにおいて、目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスで加工する（図２参照）。このとき、図３（ｃ）に示すような仕上げ加工代ＦＡのパターンであれば、仕上げ加工代ＦＡにおける真直誤差が小さいので、仕上げ加工が簡単である。
【００３５】
以上のように、実施の形態１では、中子部分ＣＲの環状縁部領域ＣＥＲの各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋにおいて、内側から目標輪郭線ＣＴへ略垂直に近づく第１の加工経路ＰＰ１と第１の加工経路ＰＰ１に続いて目標輪郭線ＣＴに沿って進む第２の加工経路ＰＰ２と第２の加工経路ＰＰ２に続いて目標輪郭線ＣＴから略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路ＰＰ３とを含むコの字状の加工パスＰＰで荒加工を行う。その後、仕上げ加工代ＦＡにおいて、目標輪郭線ＣＴに沿った加工パスで仕上げ加工を行う。これにより、荒加工時における真直誤差の累積を抑制できるので、仕上げ加工に要する時間を短縮できる。この結果、コアレス加工における加工時間を短縮できる。
【００３６】
また、実施の形態１では、環状縁部領域ＣＥＲがワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットＯＦに応じて複数の部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋに分割されている。各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋは、例えば、目標輪郭線ＣＴに沿った方向の幅がオフセットＯＦの約２倍である。これにより、ワイヤ径及び放電ギャップ径を考慮した場合における加工パスの重なりを低減できるので、加工効率のよいパスを生成することができる。
【００３７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかるワイヤ放電加工方法について説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００３８】
被加工物Ｗの板厚が大きくなるほど、ワイヤ電極１のたわみにより、図１に示す制御装置（例えば、ＮＣ装置）１１０上のワイヤ電極位置と実際のワイヤ電極位置とに遅れが生じる。そのため、制御装置１１０上のワイヤ電極位置が加工パスＰＰの第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる例えば位置Ｂ（図３（ｂ）参照）に達しても、実際にはワイヤ電極１が位置Ｂまで到達していない可能性がある。
【００３９】
このとき、仮に、そのまま、方向転換を行い、図３（ｂ）に示す位置Ｂから位置Ｃへ進むように加工すると、短絡が発生したり、最悪の場合ワイヤ電極１が断線したりする可能性がある。
【００４０】
そこで、第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる位置Ｂでドウェルを挿入する。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、テーブル制御装置５５を制御して、加工機本体８０における軸送りを一時的に停止させる。このときの停止時間は、例えば、板厚１００ｍｍでおよそ２〜３ｓｅｃである。
【００４１】
なお、この停止時間は、被加工物Ｗの板厚、材質に応じて変更すればよく、板厚が大きい場合や融点が高い耐熱材の場合には長く、板厚が小さい場合には短くしてもよい。
【００４２】
あるいは、停止時間は固定ではなく、位置Ｂに達したときの被加工物Ｗとワイヤ電極１との極間電圧を電圧検出装置５０により検出し、検出された極間電圧が閾値以上に上がり始めるまで停止させるのでもよい。
【００４３】
このように、実施の形態２では、各部分領域ＰＲ−１〜ＰＲ−ｋにおいて、第１の加工経路ＰＰ１の先端部分となる位置Ｂでドウェルを挿入する。これにより、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。これにより、荒加工時における真直誤差を低減できるので、仕上げ加工に要する時間をさらに短縮できる。
【００４４】
なお、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入する代わりに、位置Ｂで一時的にワイヤテンションを強くしてもよい。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、ワイヤテンション設定部７０を制御して、ワイヤ電極１に与える張力を一時的に強くしても良い。これによっても、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。
【００４５】
あるいは、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入する代わりに、位置Ｂで一時的に加工液の液圧を下げてもよい。すなわち、図１に示す制御装置１１０上のワイヤ電極位置が位置Ｂに達したとき、演算・制御部９０は、加工液供給装置６０を制御して、上側ノズル６５ａへの加工液の液圧及び下側ノズル６５ｂへの加工液の液圧をそれぞれ一時的に下げてもよい。これによっても、ワイヤ電極１のたわみが生じやすい位置におけるワイヤ電極１のたわみを低減でき、ワイヤ電極１のたわみによる真直誤差を低減できる。
【００４６】
あるいは、図３（ｂ）に示す位置Ｂで生じるワイヤ電極１のたわみを低減するために、ドウェルを挿入することと、ワイヤテンションを一時的に強くすることと、加工液の液圧を一時的に下げることとは、いくつかあるいは全てを組み合せて制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかるワイヤ放電加工方法は、コアレス加工に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワイヤ電極
５ テーブル
１０ ワイヤボビン
１２ａ、１２ｂ テンションローラ
１４ａ、１４ｂ ガイドローラ
１６ａ、１６ｂ ワイヤガイド
１８ ワイヤ回収用箱
２０ａ、２０ｂ 給電部
２５ａ 第１スイッチング素子部
２５ｂ 第２スイッチング素子部
３０ メイン電源
３５ａ 第１パルス発振器
３５ｂ 第２パルス発振器
４０ サブ電源
４５ａ 第３スイッチング素子部
４５ｂ 第４スイッチング素子部
５５ テーブル駆動装置
６０ 加工液供給装置
６５ａ 上側ノズル
６５ｂ 下側ノズル
７０ ワイヤテンション設定部
８０ 加工機本体
８５ 記憶部
９０ 演算・制御部
９５ パルス発振制御部
１１０ 制御装置
１１５ 入力部
１２０ 表示部
１３０ ワイヤ放電加工機
ＣＲ、ＣＲ１００ 中子部分
ＣＴ、ＣＴ１００ 目標輪郭線
ＰＰ、ＰＰ１００ 加工パス
ＳＰ１００ 加工開始点
Ｗ、Ｗ１００ 被加工物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、
前記被加工物では、前記中子部分の周囲に仕上げ加工代を介して目標輪郭線が配され、
前記ワイヤ放電加工方法は、
前記中子部分における前記仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から前記目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、
前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップと、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項２】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分においてドウェルが挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項３】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分においてワイヤテンションを強くする
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項４】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分において加工液の液圧を下げる
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工方法に従った加工プログラムを生成する
ことを特徴とするプログラム生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラム生成装置を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【請求項１】
ワイヤ放電加工機により、被加工物における中子部分を徐々にスラッジ状にして前記被加工物から前記中子部分を除去するコアレス加工を行うワイヤ放電加工方法であって、
前記被加工物では、前記中子部分の周囲に仕上げ加工代を介して目標輪郭線が配され、
前記ワイヤ放電加工方法は、
前記中子部分における前記仕上げ加工代に近接する環状縁部領域がワイヤ径及び放電ギャップに応じたオフセットに応じて分割された複数の部分領域のそれぞれにおいて、内側から前記目標輪郭線へ略垂直に近づく第１の加工経路と前記第１の加工経路に続いて前記目標輪郭線に沿って進む第２の加工経路と前記第２の加工経路に続いて前記目標輪郭線から略垂直に内側へ遠ざかる第３の加工経路とを含む第１の加工パスで加工する第１の加工ステップと、
前記仕上げ加工代において、前記目標輪郭線に沿った第２の加工パスで加工する第２の加工ステップと、
を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工方法。
【請求項２】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分においてドウェルが挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項３】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分においてワイヤテンションを強くする
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項４】
前記第１の加工ステップでは、前記第１の加工経路の先端部分において加工液の液圧を下げる
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤ放電加工方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のワイヤ放電加工方法に従った加工プログラムを生成する
ことを特徴とするプログラム生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラム生成装置を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８２９（Ｐ２０１３−８２９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３６２０（Ｐ２０１１−１３３６２０）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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