具有角形狀校正功能的線放電加工機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種考慮所希望形狀的圓弧部和與之對應(yīng)的加工路徑的差異來進行 速度指令的線放電加工機。
【背景技術(shù)】
[0002] 在線放電加工中，一般根據(jù)附圖生成所希望形狀。將向該所希望形狀附加了放電 間隙或線直徑等而得的線中心的移動路徑稱為"加工路徑"。將該被附加的放電間隙或線直 徑等統(tǒng)稱為"偏移"。
[0003] 圖IA表示對被加工物2的凸圓弧部分進行線放電加工的情況，圖IB表示對被加 工物2的凹圓弧部分進行線放電加工的情況。在這些圖中，符號3所示的實線表示所希望 形狀，符號4所示的虛線表示加工路徑。加工路徑4與所希望形狀的差為偏移（offset)。
[0004] 在實際的加工中，配備在線放電加工機上的計算機數(shù)值控制裝置以使線電極 (線）沿著加工路徑相對移動的方式進行控制，將被加工物精加工成所希望的形狀。當為所 希望形狀中的直線部分時，該直線部分與對應(yīng)于直線部分的加工路徑平行，因此如圖IA所 示，在線移動任意距離L的期間，被加工物也被加工相同距離L。即，線的移動距離與被加工 物的加工長度相同。
[0005] 但是，當考慮加工部分為圓弧時，如果是凸圓弧，則在該凸圓弧加工部分，如圖IA 所示，所希望形狀3的距離a'比與其對應(yīng)的加工路徑4的長度a短。其結(jié)果，在線沿著加 工路徑4移動距離a的期間，被加工物被加工的長度a'比a短，因此放電密度變高，與對直 線部進行加工時相比，被過度加工。
[0006] 另一方面，如圖IB所示，當為凹圓弧時，在該凹圓弧加工部分，所希望形狀3的加 工距離b'比與其對應(yīng)的加工路徑4的長度b長。其結(jié)果，在線沿著加工路徑4移動距離b 的期間，被加工物被加工的長度b'比b長，因此放電密度變低，與對直線部進行加工時相 比，容易發(fā)生加工殘留。其結(jié)果，在凸圓弧處發(fā)生過度加工，在凹圓弧處發(fā)生加工殘留，形狀 精度下降。
[0007] 在此，對為了解決上述問題而提出的現(xiàn)有技術(shù)的幾個例子進行介紹。
[0008] A :限制圓弧部處的速度的技術(shù)
[0009] A-I :在日本特開2001-162446號公報中公開了如下的線放電加工的控制方法，即 在線放電加工中，在該加工路徑中包含圓弧狀加工路徑時，為了改善在圓弧狀加工路徑中 產(chǎn)生的形狀塌邊，根據(jù)在通常的直線加工范圍內(nèi)實施的放電加工的加工條件和將圓弧半徑 設(shè)為變量的函數(shù)來算出圓弧狀加工路徑中的加工條件，并且，相對于在通常的直線加工范 圍的情況下應(yīng)用高速加工條件，在圓弧狀加工路徑的情況下以中速加工條件進行控制。 [0010] 在上述技術(shù)中，相對于以高速條件對直線部進行加工，以中速條件對圓弧部行加 工。但是，當為凸圓弧時，所希望形狀的加工距離比與其對應(yīng)的加工路徑短，因此在線移動 任意距離a的期間，被加工物被加工的距離a'比a短，因此放電密度變高，與對直線部進行 加工時相比，被過度加工。為了防止該過度加工，盡管在凸圓弧處應(yīng)以比直線部快的速度進 行加工，在該技術(shù)中以比直線部慢的中速條件進行加工。其結(jié)果，圓弧部的形狀精度反而變 差。
[0011] A-2 :在日本特開平6-126536號公報中公開了如下的線放電加工機，其具有運算 單元，該運算單元通過將根據(jù)誤差電壓求出的速度變更量與前次的計算值相加來計算指令 速度，在圓弧部的加工中通過程序圓弧半徑和電極偏移量的函數(shù)來計算速度目標值，當所 述指令速度達到該速度目標值以上時，將該速度目標值設(shè)成指令速度。
[0012] 在上述技術(shù)中，圓弧部也通過與直線部同樣的方法計算指令速度，并通過程序圓 弧半徑和電極偏移量的函數(shù)來計算速度的上限值。但是，如參照圖IA以及圖IB所說明的 那樣，在圓弧部的情況下，所希望形狀與加工路徑的圓弧長不同，因此當通過與直線部同樣 的方法來計算圓弧部的指令速度時，并不一定得到所希望的形狀。此外，為了計算圓弧部的 速度上限值需要若干個系數(shù)，而對于這些系數(shù)的求法沒有明示，通過實驗求出則需要大量 的時間和人力。
[0013] 在所述A-I以及A-2的技術(shù)中，通過對圓弧部處的速度進行限制，實現(xiàn)了圓弧部的 形狀精度的提尚。
[0014] B :根據(jù)加工量對角部處的加工速度進行控制的技術(shù)
[0015] B-I :在日本專利第5241850號公報（W02010/050014)中公開了如下的技術(shù)，即在 線放電加工裝置中，根據(jù)估算的加工量，通過角速度控制部來控制角部分中的每個線中心 軌跡的加工速度，根據(jù)與該角部對應(yīng)的部分的程序軌跡的圓弧半徑來對每個加工段的加工 條件進行校正。
[0016] 在上述技術(shù)中，根據(jù)加工量對角部中的加工速度進行控制，當僅通過加工速度的 控制不能確保形狀精度時，使用存儲在存儲裝置中的每個圓弧半徑的校正值來進行校正。 但是，沒有明示關(guān)鍵的每個圓弧半徑的校正值的求法，通過實驗求出與所有的圓弧半徑對 應(yīng)的這些校正值則需要大量的時間和人力。
[0017] B-2 :在日本特開2004-148472號公報中公開了如下的技術(shù)，即在線放電加工方法 中，在角部分中設(shè)定4個變更點，將每個區(qū)間中的去除距離與直線部中的去除距離的比乘 以所設(shè)定的進給速度來求出適當?shù)倪M給速度。此外，在此的線進給的方式是定速進給方式。
[0018] 在上述技術(shù)中，設(shè)定4個變更點，將每個區(qū)間中的去除距離與直線部中的去除距 離的比乘以所設(shè)定的進給速度來求出適當?shù)倪M給速度。但是，實際上設(shè)定這些變更點存在 困難，且以定速進給為前提，因此該技術(shù)的應(yīng)用范圍極小。
[0019] B-3 :在日本專利第5077433號公報（W02010/001472)中公開了如下的線放電加工 裝置，即[角部中的每預(yù)定單位距離的加工體積]/[直線部中的每預(yù)定單位距離的加工體 積]上乘以直線部中的平均速度，來算出角部中的加工速度。
[0020] 在上述技術(shù)中，當為粗加工時，可以通過加工程序以某種程度估算"每預(yù)定單位距 離的加工體積"，但為精加工時，根據(jù)粗加工的加工情況，各部分的加工余量有較大變動，因 此無法估算"每預(yù)定單位距離的加工體積"。因此，該現(xiàn)有技術(shù)無法應(yīng)用于精加工中。
[0021] 在所述B-I、B-2以及B-3的技術(shù)中，根據(jù)加工量控制加工速度，由此實現(xiàn)了圓弧部 的形狀精度的提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 因此，本發(fā)明的目的在于，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點，提供一種考慮所希望形狀 的圓弧部和與其對應(yīng)的加工路徑上的圓弧長的差異，對加工路徑上的指令速度進行控制， 由此能夠提高圓弧部分的形狀精度，以及考慮圓弧角中的所希望形狀與加工路徑的差異來 進行速度指令的線放電加工機。
[0023] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)所希望形狀使線電極和被加工物相對移動來進行加工的線 放電加工機。
[0024] 本發(fā)明的線放電加工機的第1方式具備：希望形狀生成部，其根據(jù)附圖來生成所 希望形狀；加工路徑生成部，其生成向生成的所希望形狀附加了放電間隙、線直徑中的至少 1項的加工路徑；加工速度運算部，其根據(jù)加工電壓、放電脈沖中的至少1個的檢測值來運 算加工速度；圓弧判定部，其對所述所希望形狀中的圓弧部進行判定；圓弧速度控制部，其 針對由所述圓弧判定部判定為圓弧部的所希望形狀中的圓弧部，根據(jù)該所希望形狀的圓弧 長和與其對應(yīng)的加工路徑上的圓弧長的差異，控制所述加工路徑上的指令速度；以及線移 動控制部，其根據(jù)被所述圓弧速度控制部控制的指令速度的指令，使線電極沿著所述加工 路徑相對于被加工物進行相對移動。
[0025] 本發(fā)明的線放電加工機的第2方式具備：所希望形狀生成部，其根據(jù)附圖來生成 所希望形狀；加工路徑生成部，其生成向生成的所希望形狀附加了放電間隙、線直徑中的至 少1項的加工路徑；加工速度運算部，其根據(jù)加工電壓、放電脈沖中的至少1個的檢測值來 運算加工速度；圓弧判定部，其對所述加工路徑中的圓弧部進行判定；圓弧速度控制部，其 針對由所述圓弧判定部判定為圓弧部的加工路徑中的圓弧部，根據(jù)該加工路徑上的圓弧長 和與其對應(yīng)的所希望形狀的圓弧長的差異，控制所述加工路徑上的指令速度；以及線移動 控制部，其根據(jù)被所述圓弧速度控制部控制的指令速度的指令，使線電極沿著加工路徑相 對于被加工物進行相對移動。
[0026] 所述圓弧速度控制部可以構(gòu)成為對所述加工路徑上的圓弧部中的指令速度進行 控制，以使所述所希望形狀上的圓弧部與直線部中的單位距離的放電密度變得均勻。
[0027] 所述圓弧速度控制部可以構(gòu)成為對所述加工路徑上的圓弧部中的指令速度進行 控制，以使在所述加工路徑上的凸圓弧部比直線部加速，在所述加工路徑上的凹圓弧部比 直線部減速。
[0028] 所述圓弧速度控制部可以構(gòu)成為根據(jù)所述加工路徑上的圓弧長和與其對應(yīng)的所 述所希望形狀的圓弧長的比，來控制所述加工路徑上的圓弧部中的指令速度。
[0029] 所述圓弧速度控制部可以構(gòu)成為根據(jù)所述所希望形狀中的圓弧部的曲率半徑和 與其對應(yīng)的所述加工路徑中的圓弧部的曲率半徑的比，來控制所述加工路徑上的該圓弧部 中的指令速度。
[0030] 通過所述加工速度運算部求出的加工速度是根據(jù)被加工物的板厚、材質(zhì)或加工環(huán) 境可變的變量，所述圓弧速度控制部可以構(gòu)成為根據(jù)所述變量對所述加工路徑上的指令速 度進行控制。
[0031] 所述圓弧速度控制部可以對所述加工路徑上的指令速度進行控制，以使所述所希 望形狀的圓弧部和與其對應(yīng)的所述加工路徑中的圓弧部雙方的角速度相等。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種考慮所希