根據(jù)拐角角度自動(dòng)進(jìn)行加工路徑的修正的電火花線切割的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的電火花線切割機(jī)根據(jù)形成拐角部的兩個(gè)移動(dòng)塊所成的角來修正加工路徑。根據(jù)檢測(cè)出的拐角角度計(jì)算修正距離和返回距離。依照修正距離進(jìn)行修正使得延長(zhǎng)在先加工的塊的終點(diǎn)，依照返回距離刪除下一個(gè)加工的塊的從其起點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的部分。生成加工路徑使得將延長(zhǎng)而生成的新的塊的終點(diǎn)和刪除而生成的新的塊的開始點(diǎn)連接起來，使電極絲沿著該加工路徑相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
【專利說明】根據(jù)拐角角度自動(dòng)進(jìn)行加工路徑的修正的電火花線切割機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)拐角角度自動(dòng)地進(jìn)行加工路徑的修正的電火花線切割機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知在電火花線切割加工中，由于在電極絲和被加工物之間產(chǎn)生的放電排斥力和加工液的紊流等，電極絲在與加工前進(jìn)方向不同的方向(相反方向或成一定角度的方向)彎曲。在通過電極絲將被加工物加工為直線狀時(shí)，電極絲在與加工前進(jìn)方向相反的方向上產(chǎn)生彎曲，但對(duì)加工形狀沒有影響。但是，在拐角部的加工中，彎曲出現(xiàn)很大的影響，使拐角部的形狀精度降低很多，產(chǎn)生所謂的“拐角松弛”，無法得到想要的形狀。
[0003]圖1是說明用電火花線切割機(jī)的電極絲3進(jìn)行拐角部的加工的示意圖。
[0004]在電火花線切割加工中，為了按照希望的尺寸對(duì)被加工物2進(jìn)行加工，一般針對(duì)實(shí)際的產(chǎn)品形狀的尺寸生成將電極絲3的半徑和放電間隙相加所得的偏移路徑，使電極絲3沿著該生成的偏移路徑進(jìn)行移動(dòng)。此外，將偏移路徑稱為加工路徑4。此外，將把電極絲3的半徑和放電間隙相加所得的值稱為偏移值。
[0005]如圖1所示，在被加工物2的拐角部，電極絲3由于彎曲不沿著加工路徑4移動(dòng)，而在加工路徑4的內(nèi)側(cè)(參照用虛線所示的電極絲軌跡5)移動(dòng)，過度地對(duì)被加工物2進(jìn)行加工。因此，形成所謂的“拐角松弛”(參照因電極絲的彎曲產(chǎn)生的拐角松弛6)，無法得到希望的加工完成形狀。為了對(duì)應(yīng)這樣的問題，主要提出了以下的兩個(gè)對(duì)應(yīng)方案。
[0006][對(duì)應(yīng)方案I]在拐角部抑制加工速度和加工液的量，延長(zhǎng)放電休止時(shí)間等，由此緩和電極絲的彎曲的對(duì)應(yīng)方案(所謂的“能量控制”)
[0007][對(duì)應(yīng)方案2]考慮電極絲的彎曲而修正加工路徑的對(duì)應(yīng)方案
[0008]圖2是說明為了避免由于電極絲的彎曲而過度地對(duì)被加工物進(jìn)行加工的情況而修正加工路徑的上述對(duì)應(yīng)方案2的圖。
[0009]如果根據(jù)修正路徑7修正電極絲3的加工路徑4而進(jìn)行電火花線切割加工，則電極絲3沿著電極絲軌跡8移動(dòng)。由此，能夠避免被加工物2被過度地加工。
[0010]上述對(duì)應(yīng)方案1、對(duì)應(yīng)方案2中的對(duì)應(yīng)方案2 (修正加工路徑的對(duì)應(yīng)方案)與對(duì)應(yīng)方案I的控制能量的方法相比具有電火花線切割機(jī)的加工時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，之前提出了若干個(gè)加工路徑的修正方法。例如在下述的專利文獻(xiàn)中公開了以下的技術(shù)，即在所提出的這些修正方法的提案中，著眼于電極絲的彎曲量，根據(jù)其彎曲量而修正加工路徑。
[0011]在日本特開昭61-219529號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)I)中公開了以下的電火花線切割機(jī)的控制裝置，其具備控制電極絲的相對(duì)移動(dòng)量的控制部、存儲(chǔ)電極絲在工件加工面上的彎曲量的存儲(chǔ)部、通過運(yùn)算逐次決定電極絲的加工方向的運(yùn)算部、根據(jù)與電極絲的彎曲量相等的修正量來驅(qū)動(dòng)電極絲的驅(qū)動(dòng)部。
[0012]在日本特開平7-285029號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)2)中公開了以下的銳邊(Sharp edge)的加工方法，其按照每個(gè)加工條件保存電火花線切割加工的加工中的電極絲的彎曲量，根據(jù)該彎曲量，在沖壓加工時(shí)使電極絲向前進(jìn)方向多余地前進(jìn)，在沖模加工時(shí)修正加工路徑從而進(jìn)行切入。
[0013]在日本特開平7-24645號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)3)中，公開了以下的電火花線切割裝置，其具備控制電極絲的相對(duì)移動(dòng)量的控制部、檢測(cè)加工路徑中的拐角部的拐角檢測(cè)部、針對(duì)檢測(cè)出的拐角部順序地進(jìn)行對(duì)規(guī)定距離的接線移動(dòng)、規(guī)定距離的沿出移動(dòng)、漸近回歸移動(dòng)的修正的加工路徑修正部。
[0014]在日本特開平11-207527號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)4)中公開了以下的方法，即在拐角部在加工前進(jìn)方向上使第一加工路徑在接線上延長(zhǎng)，然后以比加工拐角的角度更大的角度來設(shè)定第二和第三修正路徑，根據(jù)第四路徑修正加工路徑使得恢復(fù)原來的加工路徑，還公開了用于實(shí)現(xiàn)該加工路徑的修正的電火花線切割裝置。
[0015]上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)是將電極絲的彎曲量作為修正量而修正加工路徑的技術(shù)，但這些修正方法主要著眼于拐角角度為90度的情況下的加工，沒有詳細(xì)地研究除此以外的其他拐角角度。如果拐角角度變小(即為90度以下)，則拐角頂點(diǎn)部的加工液的流動(dòng)等的干擾對(duì)電極絲的影響變大，拐角部的加工精度進(jìn)一步惡化是廣泛公知的。因此，如果不依賴于拐角角度而按照同樣的修正量對(duì)全部的拐角角度進(jìn)行修正，則存在不一定能夠得到希望的加工形狀的問題。
[0016]上述的專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)通過3個(gè)以上的步驟修正加工路徑，因此需要多個(gè)修正量。在該技術(shù)中，使多個(gè)修正量中的一部分修正量根據(jù)拐角角度進(jìn)行變化，通過實(shí)驗(yàn)值決定其他修正量。根據(jù)拐角角度來決定一部分修正量，但并沒有具體地說明怎樣根據(jù)拐角角度使修正量進(jìn)行變化。另外，存在以下的問題，即其他的修正量成為設(shè)定值，為了求出能夠與用戶所需要的現(xiàn)實(shí)存在的各種各樣的加工模式對(duì)應(yīng)的各種設(shè)定值，要花費(fèi)很多的時(shí)間和繁雜的操作，實(shí)際很難決定修正量。
[0017]上述專利文獻(xiàn)4所公開的技術(shù)通過多個(gè)步驟來修正加工路徑，因此需要多個(gè)修正量。通過加工種類和被加工物的板厚的任意一個(gè)來根據(jù)拐角角度決定該多個(gè)(四個(gè))修正量。即使是相同的加工種類，根據(jù)被加工物的材質(zhì)、板厚等，電極絲的彎曲程度也不同，如果按照同樣的修正量進(jìn)行修正則不一定能夠得到希望的形狀精度。由于同樣的理由，存在以下的問題，即使被加工物的板厚相同，如果加工種類、被加工物的材質(zhì)等不同，則如果不調(diào)整修正量就無法得到希望的形狀精度。另外，在該專利文獻(xiàn)4中沒有說明具體怎樣根據(jù)拐角角度而使修正量變化才好。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0018]因此，本發(fā)明的目的在于:鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種電火花線切割機(jī)，其能夠根據(jù)形成拐角部的兩個(gè)移動(dòng)塊所成的角度來修正加工路徑，提高加工時(shí)的形狀精度。
[0019]本發(fā)明的電火花線切割機(jī)根據(jù)加工程序的軸移動(dòng)指令生成加工路徑，在由該生成的加工路徑中的兩個(gè)連續(xù)的移動(dòng)塊形成的拐角部進(jìn)行修正，使得延長(zhǎng)在先加工的塊的終點(diǎn)，刪除下一個(gè)加工的塊的從起點(diǎn)到塊中途為止的部分，修正加工路徑進(jìn)行加工，使得將延長(zhǎng)上述在先加工的塊而生成的新的塊的終點(diǎn)和刪除上述下一個(gè)加工的從塊的開始點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的部分而生成的新的塊的開始點(diǎn)進(jìn)行連接。該電火花線切割機(jī)具備:拐角角度取得單元，其求出上述拐角部的拐角角度；加工路徑修正單元，其根據(jù)上述拐角角度來修正上述加工路徑。另外，上述加工路徑修正單元的結(jié)構(gòu)為，將為了延長(zhǎng)上述在先加工的塊的終點(diǎn)而進(jìn)行修正時(shí)的延長(zhǎng)該終點(diǎn)的距離設(shè)為修正距離a，另外將刪除上述下一個(gè)加工的塊的從其開始點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的上述部分的長(zhǎng)度設(shè)為返回距離b，修正上述拐角部的加工路徑，使得隨著上述拐角角度變大而上述修正距離a和上述返回距離b的任意一方或雙方變小。
[0020]上述加工路徑修正單元可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0021]a=P
[0022]b=Q/tan ( θ /2 ) +R
[0023]或者可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0024]a=Q/tan ( θ /2)
[0025]b=P
[0026]其中，θ:拐角角度，P:電極絲的彎曲量，Q:偏移量，R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)。
[0027]上述加工路徑修正單元可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0028]a=Q/tan ( θ /2)
[0029]b=P
[0030]其中，θ:拐角角度，P:電極絲的彎曲量，Q:偏移量。
[0031]上述加工路徑修正單元可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0032]a=b Xsina/sin ( θ - a )
[0033]b=P
[0034]其中，a AarT1 {P/ (Q+R)}, Θ:拐角角度，P:電極絲的彎曲量，Q:偏移量，R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)。
[0035]上述加工路徑修正單元可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0036]a=P/sin Θ
[0037]b=Q/tan ( θ /2 ) +R
[0038]其中，θ:拐角角度，P:電極絲的彎曲量，Q:偏移量，R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)。
[0039]上述加工路徑修正單元可以根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
[0040]a=b Xsina/sin ( θ - a )
[0041]b=Q/tan ( Θ /2 ) +R
[0042]其中，a AarT1 {P/ (Q+R)}, Θ:拐角角度，P:電極絲的彎曲量，Q:偏移量，R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)。
[0043]也可以代替上述“電極絲的彎曲量”，而設(shè)為對(duì)每個(gè)電氣加工條件進(jìn)行決定的常數(shù)，進(jìn)而上述“偏移量”為電極絲的半徑值、將電極絲的半徑值和放電間隙的值相加所得的值、以及對(duì)每個(gè)電氣加工條件而決定的常數(shù)中的任意一個(gè)。[0044]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電火花線切割機(jī)，其能夠根據(jù)形成拐角部的兩個(gè)移動(dòng)塊所成的角度來修正加工路徑，提高加工時(shí)的形狀精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]根據(jù)參照附圖根據(jù)以下的實(shí)施例的說明能夠了解本發(fā)明的上述以及其他目的和特征。
[0046]圖1是說明通過電火花線切割機(jī)的電極絲進(jìn)行拐角部的加工的示意圖。
[0047]圖2是說明為了避免由于電極絲的彎曲而過度地加工被加工物而修正加工路徑的方法的圖。
[0048]圖3是說明通過本發(fā)明的電火花線切割機(jī)實(shí)施的加工路徑的修正的圖(拐角部的角度是90度的情況)。
[0049]圖4是說明通過本發(fā)明的電火花線切割機(jī)實(shí)施的加工路徑的修正的圖(拐角部的角度小于90度的情況)。
[0050]圖5是說明在電極絲被夾在構(gòu)成被加工物的加工槽11的兩壁的情況下該電極絲在加工前進(jìn)方向上振動(dòng)或彎曲的情況的圖。
[0051]圖6是說明電極絲存在于被加工物的兩個(gè)加工槽的交點(diǎn)的位置的情況下該電極絲在已經(jīng)加工的槽內(nèi)彎曲的情況的圖。
[0052]圖7是說明本發(fā)明的電火花線切割機(jī)的主要部分的框圖。
[0053]圖8是說明將延長(zhǎng)在先加工的塊的終點(diǎn)的距離(修正距離a)設(shè)為固定的值而進(jìn)行加工路徑的修正的加工路徑修正的第一形式的圖。
[0054]圖9是說明設(shè)為刪除下一個(gè)加工的塊的從其起點(diǎn)到中途為止的部分的距離(返回距離b)而進(jìn)行加工路徑的修正的形式的圖。
[0055]圖10是說明將修正距離a設(shè)為固定并將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度進(jìn)行變化的值而進(jìn)行加工路徑的修正的情況的圖。
[0056]圖11是說明在本發(fā)明的電火花線切割機(jī)的加工路徑修正單元中執(zhí)行的加工路徑修正的處理的流程圖。
[0057]圖12是說明將修正距離a設(shè)為固定并將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度進(jìn)行變化的值而進(jìn)行加工路徑的修正的加工路徑修正的第一形式的圖。
[0058]圖13是說明將返回距離b設(shè)為固定并將修正距離a設(shè)為根據(jù)拐角角度進(jìn)行變化的值而進(jìn)行加工路徑的修正的加工路徑修正的第二形式的圖。
[0059]圖14是說明加工路徑修正的第一形式的修正路徑的圖。
[0060]圖15是說明加工路徑修正的第二形式的修正路徑的圖。
[0061]圖16是說明修正量變化使得如果拐角角度變大則修正距離變小，而拐角角度變小則修正距離變大的情況的圖表。
[0062]圖17是說明加工路徑修正的第三形式的圖(拐角角度Θ為90度的情況)。
[0063]圖18是說明加工路徑修正的第三形式的圖(拐角角度Θ小于90度的情況)。
[0064]圖19是說明修正距離a和返回距離b的雙方根據(jù)拐角角度進(jìn)行變化的圖。
[0065]圖20是說明不利用多邊形的面積和三角函數(shù)而求出修正路徑的交點(diǎn)的位置的方法的一個(gè)例子的圖。[0066]圖21是說明加工路徑修正的第四形式的圖(拐角角度為90度的情況)。
[0067]圖22是說明加工路徑修正的第四個(gè)形式的圖(拐角角度Θ小于90度的情況)。
[0068]圖23是放大了圖22的一部分的圖。
[0069]圖24是說明如果拐角角度Θ變大則修正距離a和返回距離b的雙方都變小的關(guān)系的圖。
[0070]圖25是說明修正距離a和返回距離b與角度α之間的關(guān)系的圖。
[0071]圖26是說明求出修正路徑的交點(diǎn)的位置的方法的圖。
[0072]圖27是說明加工路徑修正的第一、第三、第四形式的返回距離b的圖。【具體實(shí)施方式】
[0073]本發(fā)明的電火花線切割機(jī)在由加工路徑中的兩個(gè)連續(xù)的移動(dòng)塊(塊I和塊2)形成的拐角部，進(jìn)行修正使得延長(zhǎng)在先加工的塊(塊I)的終點(diǎn)，刪除下一個(gè)加工的塊(塊2)的從起點(diǎn)到塊中途為止的部分，修正加工路徑使得將該延長(zhǎng)而生成的新的塊(塊I’)的終點(diǎn)和刪除并生成的新的塊(塊2’)的開始點(diǎn)連接起來。通過該電火花線切割機(jī)的加工路徑的修正，大幅減輕了為了準(zhǔn)備各種修正量所需要的勞力，即使在拐角角度為90度以外的加工的情況下也提高了拐角部的形狀精度。
[0074]本發(fā)明的電火花線切割機(jī)為了改善由于根據(jù)電極絲的彎曲量修正加工路徑造成的形狀精度的不足，而根據(jù)拐角角度生成修正路徑。具體地說，本發(fā)明的電火花線切割機(jī)修正拐角部的加工路徑，使得如果拐角角度變小則修正量變大，如果拐角角度變大則修正量變小。
[0075]在此，為了提高線切割的加工形狀精度，使用圖3和圖4說明上述那樣修正加工路
徑的理由。
[0076]通過電極絲3對(duì)被加工物2進(jìn)行加工，對(duì)由加工槽壁15和加工槽壁16形成的加工槽進(jìn)行加工。在圖3和圖4中，從被加工物2的拐角的頂點(diǎn)C向用點(diǎn)劃線表示的(第一和第二)加工路徑9垂下的垂線與該(第一和第二)加工路徑9的交點(diǎn)分別是B和D，修正前的(第一和第二)加工路徑9的交點(diǎn)是A。
[0077]如圖3所示那樣，當(dāng)拐角部的拐角角度為90度的情況下將由四邊形ABCD形成的面積設(shè)為Sa。另一方面，如圖4所示那樣，當(dāng)拐角部的拐角角度小于90度的情況下將由四邊形ABCD形成的面積設(shè)為Sb。在放電間隙相同的情況下，由拐角角度Θ (〈90度)的點(diǎn)A、B、C以及D構(gòu)成的四邊形的面積Sb (參照?qǐng)D4)比90度拐角的情況下的面積Sa (參照?qǐng)D3)大。
[0078]圖5是說明在電極絲3進(jìn)入被加工物2的加工槽11的情況下該電極絲3在加工前進(jìn)方向上振動(dòng)或彎曲的情況的圖。圖6是說明電極絲3存在于被加工物2的兩個(gè)加工槽
11、12的交點(diǎn)的位置的情況下電極絲3在加工完畢的加工槽內(nèi)彎曲的情況的圖。
[0079]如圖5所示，在電極絲3被形成被加工物2的加工槽11的兩壁夾住的情況下，該電極絲3在加工前進(jìn)方向13上振動(dòng)17或彎曲，從程序上的電極絲位置14偏離，但如圖6所示，在電極絲3存在于兩個(gè)加工槽11、12的交點(diǎn)的位置的情況下，電極絲3并不是單純地在加工前進(jìn)方向13上振動(dòng)17或彎曲，而是由于向加工槽11、21內(nèi)供給的加工液的流動(dòng)等的影響而具有朝向加工完畢的槽彎曲的傾向(參照彎曲18)。如果電極絲3從加工槽11、12的交點(diǎn)的位置脫離而進(jìn)入到完成了的加工槽12，則被形成加工槽的兩壁夾住，對(duì)加工形狀沒有壞影響。
[0080]在拐角頂點(diǎn)形成的“間隙”空間由圖3和圖4所示的四邊形AB⑶的面積規(guī)定。因此，該四邊形ABCD的面積越大，則電極絲3越容易向在先加工的槽的方向彎曲，使拐角頂點(diǎn)的精度惡化。
[0081]如圖4所示，拐角角度Θ (〈90度)的情況下的四邊形AB⑶的面積Sb比圖3所示的拐角角度Θ為90度的情況下的四邊形AB⑶的面積Sa大。即，“間隙”空間大。因此，在生成加工路徑的修正路徑時(shí)，必須考慮到該“間隙”空間，而將修正量設(shè)得比拐角角度為90度的情況下的修正量大。另外，根據(jù)同樣的理由，在拐角角度Θ比90度大的情況下，“間隙”空間變小，因此必須將修正量設(shè)得比拐角角度為90度的情況下的修正量小。
[0082]根據(jù)以上的理由，在本發(fā)明中，在利用線切割對(duì)具有各種拐角角度Θ的被加工物的拐角部進(jìn)行加工的情況下，為了確實(shí)地提高拐角部的加工精度，修正拐角部的加工路徑，使得如果拐角角度Θ變小則修正量變大，如果拐角角度Θ變大則修正量變小。
[0083]在此，說明減輕根據(jù)拐角角度Θ而變更修正量的勞力的方法。
[0084]如上述那樣，產(chǎn)生拐角松弛(參照?qǐng)D1)的最大原因是電極絲3的彎曲。因此，如果使用該電極絲3的彎曲量作為用于計(jì)算修正加工路徑的修正量的參數(shù)，則無論拐角角度Θ是怎樣的值，只要知道電極絲3的彎曲量，就能夠有效地生成修正路徑。另外，對(duì)加工路徑進(jìn)行修正使得延長(zhǎng)在先加工的塊(塊I)的終點(diǎn)，刪除下一個(gè)加工的塊(塊2)的從其起點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的部分，進(jìn)行修正使得將該延長(zhǎng)并生成的新的塊(塊I’)的終點(diǎn)和刪除了一部分而生成的新的塊(塊2’ )的開始點(diǎn)連接起來，為此使用“修正距離”和“返回距離”即可，從而能夠節(jié)省考慮到除此以外的各種修正量的時(shí)間。
[0085]圖7是說明本發(fā)明的電火花線切割機(jī)的主要部分的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0086]本發(fā)明的電火花線切割機(jī)能夠根據(jù)形成拐角部的兩個(gè)移動(dòng)塊所成的角自動(dòng)地修正加工路徑。從存儲(chǔ)有加工程序20的加工程序存儲(chǔ)部21讀入加工程序20的塊進(jìn)行分析，由拐角角度檢測(cè)部22判斷是否有拐角。在有拐角的情況下，根據(jù)其角度來通過加工路徑修正部23生成修正路徑，通過加工路徑控制部24使電極絲3沿著該修正路徑相對(duì)于被加工物2進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。另一方面，在沒有拐角的情況下，不生成修正路徑，而通過加工路徑控制部24使電極絲3相對(duì)于被加工物進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
[0087]加工路徑修正部23根據(jù)由拐角角度檢測(cè)部22檢測(cè)出的拐角角度計(jì)算修正距離和返回距離，依照修正距離進(jìn)行修正使得延長(zhǎng)在先加工的塊(塊I)的終點(diǎn)，依照返回距離刪除下一個(gè)加工的塊(塊2)的從其起點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的部分，修正加工路徑使得將該延長(zhǎng)并生成的新的塊(塊I’)的終點(diǎn)和刪除一部分而生成的新的塊(塊2’)的開始點(diǎn)連接起來，將該修正后的加工路徑輸出加工路徑控制部24。
[0088]接著，說明通過本發(fā)明的電火花線切割機(jī)實(shí)施的加工路徑修正的各形式。如上述那樣，在現(xiàn)有技術(shù)中提出了將電極絲的彎曲量作為修正量生成修正路徑的方法，但沒有具體表示出如何使電極絲從該生成的修正路徑返回到原來的加工路徑。因此，在通過本發(fā)明的電火花線切割機(jī)實(shí)施的加工路徑修正的各形式中，考慮到從修正路徑返回到原來的加工路徑的方法，根據(jù)拐角角度Θ來生成該修正路徑。
[0089]A.說明以下的加工路徑修正的第一形式，即將“修正距離”設(shè)為電極絲的彎曲量(固定值)，將“返回距離”設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ進(jìn)行變化的值，修正加工路徑。[0090]如圖8所示，將延長(zhǎng)在先加工的塊(塊I)的終點(diǎn)的距離設(shè)為“修正距離a”，將刪除下一個(gè)加工的塊(塊2)的從其起點(diǎn)到中途的點(diǎn)為止的部分的距離設(shè)為“返回距離b”。該修正距離a為電極絲的彎曲量V (固定值)。通過電極絲3對(duì)被加工物2中的用符號(hào)2a表示的部分進(jìn)行加工。如果電極絲3進(jìn)入到加工槽，則電極絲3被形成加工槽的兩壁夾住并向與加工前進(jìn)方向相反的方向彎曲，但幾乎沒有向這以外的方向彎曲的情況。
[0091]因此，如圖9所示，從被加工物2的拐角頂點(diǎn)32向加工路徑30垂下垂線。另外，將從該垂線與加工路徑30的交點(diǎn)33到拐角頂點(diǎn)32之間的距離offset設(shè)為偏移量。在此，拐角頂點(diǎn)32表示對(duì)被加工物2進(jìn)行加工后的形狀的拐角的頂點(diǎn)。
[0092]將加工路徑上的拐角頂點(diǎn)34與交點(diǎn)33之間的距離設(shè)為電極絲3的“返回距離b”。加工路徑上的拐角頂點(diǎn)34是修正加工路徑之前的在先加工的塊(塊I)與下一個(gè)加工的塊(塊2)之間的交點(diǎn)。S卩，加工路徑上的拐角頂點(diǎn)34是在先加工的塊(塊I)的終點(diǎn)，并且也是下一個(gè)加工的塊(塊2)的起點(diǎn)。為了求出修正距離a和返回距離b，可以使用下述的公式(I)。
[0093]a=v
[0094]b=offset/tan ( θ /2)......(I)
[0095]根據(jù)上述公式(1)，可知返回距離b是根據(jù)拐角角度Θ變化的值。在到120度之間，修正量如下進(jìn)行變化(參照?qǐng)D10)，即如果拐角角度Θ變大則返回距離b變小，相反如果拐角角度Θ變小則返回距離b變大。這樣，與將修正距離a和返回距離b的雙方(不依存于拐角角度Θ )都設(shè)為電極絲3的彎曲量而修正加工路徑的情況相比，將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值而修正加工路徑的情況更能夠提高拐角部的形狀精度。此外，可以利用在先加工的塊(塊I)和下一個(gè)加工的塊(塊2)的內(nèi)積來計(jì)算拐角角度Θ。
[0096]在上述的例子中，將修正距離a設(shè)為固定(=v)，將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值而修正加工路徑，但也可以代替它，將返回距離b設(shè)為固定，將修正距離a設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值而修正加工路徑，由此提高拐角部的形狀精度(參照?qǐng)D16)。另夕卜，也可以根據(jù)加工條件和要求精度，將上述求出返回距離b的公式(公式(I))加上常數(shù)。進(jìn)而，在修正加工路徑的第一形式中，使用偏移值并利用三角函數(shù)來計(jì)算返回距離b，但也可以考慮使用除此以外的參數(shù)，或通過除此以外的計(jì)算方法求出返回距離b。
[0097]圖11是說明通過本發(fā)明的電火花線切割機(jī)的加工路徑修正單元實(shí)施的加工路徑修正的形式的流程圖。以下，依照各步驟進(jìn)行說明。
[0098][步驟STOI]根據(jù)電極絲的彎曲量V決定修正距離a。
[0099][步驟ST02]讀入拐角角度Θ。
[0100][步驟ST03]根據(jù)讀入的拐角角度Θ計(jì)算返回距離b。
[0101][步驟ST04]輸出計(jì)算出的返回距離b。
[0102][步驟ST05]根據(jù)修正距離a和返回距離b生成修正路徑，將該生成的修正路徑作為指令，結(jié)束該處理。
[0103]B.說明以下的加工路徑修正的第二形式，即將“返回距離b”設(shè)為電極絲的彎曲量(固定值)，將“修正距離a”設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值，修正加工路徑。
[0104]在上述的加工路徑修正的第一形式中，如圖12所示，將修正距離a固定為電極絲3的彎曲量V (設(shè)為不依存于拐角角度Θ的值)，將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值，修正加工路徑。這樣，與將修正距離a和返回距離b的雙方都設(shè)為電極絲3的彎曲量(設(shè)為不依存于拐角角度Θ的值)而修正加工路徑的情況相比，將返回距離b設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值而修正加工路徑的情況明顯地提高了拐角部的形狀精度。
[0105]與此相對(duì)，也可以考慮通過將返回距離b—方設(shè)為固定，將修正距離a—方設(shè)為根據(jù)拐角角度變化的值而修正將路徑來提高拐角部的形狀精度。
[0106]因此，在該加工路徑修正的第二形式中，如圖13所示，將返回距離b設(shè)為固定，將修正距離a設(shè)為根據(jù)拐角角度變化的值，修正加工路徑。
[0107]如果電極絲3進(jìn)入到加工槽，則如參照?qǐng)D5以上所述的那樣，電極絲3在與加工前進(jìn)方向相反的方向上產(chǎn)生彎曲，但在除此以外的方向上幾乎沒有彎曲。因此，如果結(jié)束在先加工的塊(塊I)的加工，電極絲3通過拐角部而進(jìn)入到在下一個(gè)加工的塊(塊2)中完成的加工槽，則可以認(rèn)為對(duì)拐角部的形狀精度沒有影響。
[0108]因此，在圖15 (加工路徑修正的第二形式)所示的加工前進(jìn)方向的情況下，與圖14(加工路徑修正的第一形式)所示的加工前進(jìn)方向的情況相同，如果根據(jù)拐角角度Θ電極絲3移動(dòng)到從修正前的加工路徑的交點(diǎn)A1偏離了 offset/tan ( Θ /2)的點(diǎn)B1，則不會(huì)因電極絲3的彎曲對(duì)拐角頂點(diǎn)產(chǎn)生壞影響。
[0109]另外，根據(jù)同樣的理由，可知如果電極絲3移動(dòng)到從修正前的加工路徑的交點(diǎn)A偏離了 offset/tan ( Θ/2)的點(diǎn)D1，則開始對(duì)拐角形狀產(chǎn)生壞影響。因此，在圖15中，四邊形A1B1C1D1的面積是決定拐角部的形狀的電極絲3的“間隙”空間。
[0110]在拐角角度Θ為90度的情況下，如圖12 (加工路徑修正的第一形式)所示那樣，如果將修正距離a設(shè)為電極絲3的彎曲量V，另外將返回距離b設(shè)為偏移的值offset (在Θ為90度的情況下，為offset/tan ( Θ/2)=offset)，則能夠提高拐角部的形狀精度。即，為了修正由于四邊形ABCD的面積造成的“間隙”空間，根據(jù)將修正距離a和返回距離b作為兩邊的三角形AEB的面積修正加工路徑即可。
[0111]因此，如果利用表示加工路徑修正的第一形式的圖14的四邊形AB⑶和三角形AEB之間的面積關(guān)系以及表示加工路徑修正的第二形式的圖15的A1B1C1D1和三角形A1E1G1之間的面積關(guān)系，則能夠?qū)⒎祷鼐嚯xb設(shè)為固定值，將修正距離a設(shè)為根據(jù)拐角角度Θ變化的值，求出修正路徑(參照?qǐng)D12、圖13)。
[0112]在拐角角度Θ和偏移的值相同的情況下，圖14 (加工路徑修正的第一形式)的四邊形AB⑶的面積與圖15 (加工路徑修正的第二形式)的四邊形A1B1C1D1相等。因此，根據(jù)具有與圖14的三角形AEB相等的面積的圖15的三角形A1E1G1的面積來修正圖15中的四邊形A1B1C1D1的“間隙”空間即可。
[0113]在圖14中，根據(jù)下述的公式(2)求出三角形AEB的面積。
[0114]
【權(quán)利要求】
1.一種電火花線切割機(jī)，根據(jù)加工程序的軸移動(dòng)指令生成加工路徑，由所生成的該加工路徑中的兩個(gè)連續(xù)的移動(dòng)塊所形成的拐角部中，進(jìn)行修正使得延長(zhǎng)在先加工的塊的終點(diǎn)，刪除從下一個(gè)加工的塊的其起點(diǎn)到塊的中途之間的部分，修正加工路徑進(jìn)行加工，使得將延長(zhǎng)上述在先加工的塊而生成的新的塊的終點(diǎn)和刪除從上述下一個(gè)加工的塊的其開始點(diǎn)到中途的點(diǎn)之間的部分而生成的新的塊的開始點(diǎn)連接起來，該電火花線切割機(jī)的特征在于，具備: 拐角角度取得單元，其求出上述拐角部的拐角角度； 加工路徑修正單元，其根據(jù)上述拐角角度來修正上述加工路徑，其中上述加工路徑修正單元的構(gòu)成為，將為了延長(zhǎng)上述在先加工的塊的終點(diǎn)而進(jìn)行修正時(shí)的該終點(diǎn)進(jìn)行延長(zhǎng)的距離設(shè)為修正距離a，將刪除上述下一個(gè)加工的塊的從其開始點(diǎn)到中途的點(diǎn)之間的上述部分的長(zhǎng)度設(shè)為返回距離b，修正上述拐角部的加工路徑，使得隨著上述拐角角度變大，上述修正距離a和上述返回距離b的任意一方或雙方變小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于， 上述加工路徑修正單元根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。a=P
b=Q/tan ( θ/2) +R
其中，θ:拐角角度
p:電極絲的彎曲量
Q:偏移量 R:與電極絲直徑有關(guān)的常 數(shù)
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于， 上述加工路徑修正單元根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
a=Q/tan ( θ/2)
b=P 其中，θ:拐角角度 p:電極絲的彎曲量 Q:偏移量
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于， 上述加工路徑修正單元根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
a=b X sin α /sin ( θ - α )
b=P 其中，a=tan—>/ (Q+R)} θ:拐角角度 P:電極絲的彎曲量 Q:偏移量 R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于， 上述加工路徑修正單元根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上 述加工路徑。 a=P/sin Θ b=Q/tan ( θ/2) +R 其中，θ:拐角角度 P:電極絲的彎曲量 Q:偏移量 R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于， 上述加工路徑修正單元根據(jù)以下公式求出上述修正距離a和上述返回距離b，修正上述加工路徑。
a=b X sin α /sin ( θ - α )
b=Q/tan ( θ/2) +R
其中，a StarT1 {P/ (Q+R)}
θ:拐角角度
P:電極絲的彎曲量
Q:偏移量 R:與電極絲直徑有關(guān)的常數(shù)
7.根據(jù)權(quán)利要求2~6的任意一項(xiàng)所述的電火花線切割機(jī)，其特征在于，` 代替上述電極絲的彎曲量而設(shè)為對(duì)每個(gè)電氣加工條件決定的常數(shù)，并且上述偏移量為電極絲的半徑值、將電極絲的半徑值和放電間隙的值相加所得的值、以及對(duì)每個(gè)電氣加工條件決定的常數(shù)中的任意一個(gè)。
【文檔編號(hào)】B23H7/06GK103878458SQ201310716804
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】牛妍, 平賀薰 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社