線切割放電加工機(jī)用數(shù)值控制裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種線切割放電加工機(jī)用數(shù)值控制裝置。該控制線切割放電加工機(jī)的數(shù)值控制裝置生成將加工程序指令的加工路徑分割為具有足夠距離的區(qū)間后的區(qū)間數(shù)據(jù)，根據(jù)該生成的區(qū)間數(shù)據(jù)生成將各個(gè)區(qū)間再近似為直線或圓弧后的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該再近似后的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整線切割放電加工機(jī)在加工路徑的角部以及圓弧部的動(dòng)作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種數(shù)值控制裝置，特別涉及一種具備為了使線電極中產(chǎn)生的撓曲的影響變小而進(jìn)行微小程序塊的角控制的功能的數(shù)值控制裝置。
技術(shù)介紹
在線切割放電加工機(jī)(wire electrical discharge machine，電火花線切割機(jī))進(jìn)行的加工中，如圖9A以及圖9B所示，在線電極2中由于放電的斥力和加工液的水流，在與加工進(jìn)行方向3相反的方向上產(chǎn)生撓曲(線電極2’)。在圖9B中，標(biāo)記3a、3b是上線電極引導(dǎo)件和下線電極引導(dǎo)件，標(biāo)記4是工件。在不考慮由于這樣的線電極2的撓曲造成的影響而進(jìn)行了加工的情況下，在角部以及圓弧部，由于線電極2在工件厚度方向(圖9B中為上下方向)的中央部的撓曲(線電極2’)而產(chǎn)生內(nèi)旋，如圖10A(角部)以及圖11A(圓弧部)所示，相對(duì)于指令形狀產(chǎn)生過(guò)度切削和殘留。在圖10A以及以后的圖中標(biāo)記2a表示線電極2的指令位置，標(biāo)記2b表示由于撓曲而偏離的線電極2的工件厚度方向中央部的位置。目前，在日本特開(kāi)昭58-120428號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)平05-228736號(hào)公報(bào)以及日本特開(kāi)2014-148036號(hào)公報(bào)等中，已知為了應(yīng)對(duì)這樣的由于線電極的撓曲相對(duì)于指令形狀產(chǎn)生過(guò)度切削和殘留的問(wèn)題，在角部以及圓弧部中，進(jìn)行加工條件(放電條件)和加工速度的自動(dòng)調(diào)整(加工條件控制)以及加工路徑的自動(dòng)修正(加工路徑修正)。通過(guò)使用這樣的現(xiàn)有技術(shù)，例如如圖10B(角部)和圖11B(圓弧部)所示，在線電極2接近加工路徑的角部或圓弧部時(shí)變更加工條件，控制放電電壓、加工液壓、液量來(lái)降低對(duì)線電極2施加的壓力來(lái)減小撓曲量，由此能夠使角部和圓弧部的過(guò)度切削和殘留變小。另外，如圖10C(角部)和圖11C(圓弧部)所示，為了使線電極2產(chǎn)生撓曲的部分按照指令路徑移動(dòng)而修正線電極的指令路徑，由此能夠使角部和圓
弧部的過(guò)度切削和殘留變小。這些加工條件控制以及加工路徑修正根據(jù)數(shù)值控制裝置計(jì)算的加工路徑的形狀數(shù)據(jù)(程序塊長(zhǎng)度、角的角度、圓弧半徑、圓弧中心角等)來(lái)進(jìn)行控制。不過(guò)，在自由曲線狀的加工中，一般通過(guò)微小線段或微小圓弧等微小程序塊來(lái)近似形狀指令。使用CAD/CAM裝置等對(duì)該自由曲線形狀進(jìn)行分析，由此生成這樣的形狀指令。在角部和圓弧部中進(jìn)行加工條件控制和加工路徑修正的上述現(xiàn)有技術(shù)被構(gòu)成為以程序塊為單位來(lái)計(jì)算角形狀數(shù)據(jù)，因此當(dāng)插入在這樣的自由曲線形狀的加工中所使用的微小線段或微小圓弧時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下所示的問(wèn)題。[問(wèn)題1]：即使加工路徑是曲率半徑小的曲線形狀也不進(jìn)行圓弧控制當(dāng)通過(guò)微小線段或微小圓弧近似自由曲線形狀時(shí)，通過(guò)包括多個(gè)微小線段的形狀來(lái)近似曲線形狀。當(dāng)原樣地插入這樣的微小線段的集合(圖12A的(a)部分)時(shí)，如圖12B所示那樣插補(bǔ)路徑成為折線形狀，因此存在不進(jìn)行圓弧控制的問(wèn)題。[問(wèn)題2]：無(wú)法確保角控制所需要的控制距離為了按照上述的現(xiàn)有技術(shù)來(lái)進(jìn)行角部(圖12A的(b)部分)的角控制，需要一定的控制距離，但是在該現(xiàn)有技術(shù)中因?yàn)橐猿绦驂K為單位計(jì)算角形狀數(shù)據(jù)，因此會(huì)有以下問(wèn)題，在微小程序塊彼此的銳角角部中，如圖12C所示那樣無(wú)法確保角控制所需要的控制距離。[問(wèn)題3]：無(wú)法應(yīng)對(duì)CAD/CAM裝置的計(jì)算誤差等在通過(guò)CAD/CAM裝置分析自由曲線形狀來(lái)通過(guò)微小線段或微小圓弧進(jìn)行近似時(shí)，在形狀指令中產(chǎn)生由于計(jì)算誤差而產(chǎn)生的非常微小的高低差(圖12A的(c)部分)。在針對(duì)這樣的形狀指令直接應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的角控制的情況下，會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題，如圖12D所示通過(guò)大致平滑的曲線形狀來(lái)進(jìn)行銳角角部的角控制。另外，除了上述問(wèn)題以外，在采用不直接插入微小線段或微小圓弧，而是插入使微小線段或微小圓弧平滑后得到的曲線(樣條曲線、NURBS曲線、圓弧以外的2次曲線等)的方法的情況下，沒(méi)有根據(jù)這些曲線的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行加工條件控制以及加工路徑修正的現(xiàn)有技術(shù)，因此存在無(wú)法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕强刂埔?br/>及圓弧控制的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種數(shù)值控制裝置，能夠高精度地進(jìn)行通過(guò)微小線段或微小圓弧近似的自由曲線形狀的線切割放電加工。本專利技術(shù)的數(shù)值控制裝置控制線切割放電加工機(jī)，該線切割放電加工機(jī)按照加工程序使線電極和工件相對(duì)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行加工。該數(shù)值控制裝置具備：區(qū)間分割部，其生成將通過(guò)上述加工程序指令的加工路徑分割為具有足夠距離的區(qū)間后的區(qū)間數(shù)據(jù)；再近似部，其生成根據(jù)上述區(qū)間數(shù)據(jù)將各個(gè)區(qū)間再近似為直線或圓弧后的再近似區(qū)間數(shù)據(jù)；以及加工調(diào)整部，其根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整上述線切割放電加工機(jī)在上述加工路徑的角部以及圓弧部的動(dòng)作。上述加工程序可以由多個(gè)微小程序塊構(gòu)成。上述數(shù)值控制裝置還可具備平滑部，其使通過(guò)上述加工程序指令的加工路徑平滑來(lái)生成平滑曲線數(shù)據(jù)。并且，可以將上述區(qū)間分割部構(gòu)成為生成將通過(guò)上述平滑曲線數(shù)據(jù)指令的加工路徑分割為具有足夠距離的區(qū)間后的區(qū)間數(shù)據(jù)，此外，可以將上述加工調(diào)整部構(gòu)成為根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整上述線切割放電加工機(jī)在通過(guò)上述平滑曲線數(shù)據(jù)指令的加工路徑的角部以及圓弧部的動(dòng)作。上述加工調(diào)整部可包含加工條件控制部，其根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)控制上述加工路徑的角部以及圓弧部的加工條件。上述加工調(diào)整部控制的加工條件可以是從加工電源輸出的放電能量、加工液的供給液壓和供給液量中的任意一個(gè)。上述加工調(diào)整部可包含加工路徑修正部，其根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)修正上述加工路徑的角部以及圓弧部的加工路徑。根據(jù)本專利技術(shù)，在通過(guò)微小線段或微小圓弧進(jìn)行近似的自由曲線形狀的線切割放電加工中，將指令的點(diǎn)序列或?qū)⑦@些點(diǎn)序列平滑化后的曲線再近似為直線或圓弧來(lái)計(jì)算形狀數(shù)據(jù)，并應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的角控制以及圓弧控制，由此能夠進(jìn)行高精度的線切割放電加工。附圖說(shuō)明通過(guò)參照附圖說(shuō)明以下的實(shí)施例，本專利技術(shù)的上述以及其他的目的、特征變
得明確。在這些附圖中：圖1A-圖1D是說(shuō)明本專利技術(shù)的數(shù)值控制裝置所執(zhí)行的加工路徑的區(qū)間分割和再近似的圖。圖2是說(shuō)明本專利技術(shù)的數(shù)值控制裝置根據(jù)再近似后的圓弧的形狀數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行加工條件控制的例子的圖。圖3A以及圖3B是表示只應(yīng)用了現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的曲線形狀的線切割放電加工的狀況的圖。圖4A以及圖4B是表示應(yīng)用了本專利技術(shù)時(shí)的曲線形狀的線切割放電加工的狀況的圖。圖5是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)值控制裝置的功能框圖。圖6是表示在圖5的數(shù)值控制裝置上執(zhí)行的處理的算法的流程圖。圖7是表示在圖5的數(shù)值控制裝置上執(zhí)行的區(qū)間分割處理的算法的流程圖。圖8是表示在圖5的數(shù)值控制裝置上執(zhí)行的再近似處理的算法的流程圖。圖9A以及圖9B是說(shuō)明線切割放電加工的線電極的撓曲的圖。圖10A-圖10C是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的加工路徑的角部的角控制的圖。圖11A-圖11C是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的加工路徑的圓弧部的圓弧控制的圖。圖12A-圖12D說(shuō)明對(duì)基于微小線段或微小圓弧的曲線形狀的加工應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的問(wèn)題點(diǎn)。具體實(shí)施方式在本專利技術(shù)中，首先將方向或曲率半徑發(fā)生很大變化的點(diǎn)作為分割點(diǎn)，將通過(guò)微小線段或微小圓弧近似的自由曲線形狀分割為具有足夠距離的多個(gè)區(qū)間。按照以下的規(guī)則來(lái)進(jìn)行自由曲線形狀的區(qū)間分割(分割點(diǎn)的設(shè)定)。[規(guī)則D1]：關(guān)于預(yù)先設(shè)定的程序塊長(zhǎng)度Ld以上的長(zhǎng)的程序塊，將兩端設(shè)為分割點(diǎn)，通過(guò)一個(gè)程序塊將該程序塊設(shè)為1個(gè)區(qū)間。[規(guī)則D2]：對(duì)于預(yù)先設(shè)定的程序塊長(zhǎng)度Lmin以下的短的程序塊不進(jìn)行方向變化的檢本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種數(shù)值控制裝置，其控制線切割放電加工機(jī)，該線切割放電加工機(jī)按照加工程序使線電極和工件相對(duì)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行加工，上述數(shù)值控制裝置的特征在于，具備：區(qū)間分割部，其生成將通過(guò)上述加工程序指令的加工路徑分割為具有足夠距離的區(qū)間后的區(qū)間數(shù)據(jù)；再近似部，其生成根據(jù)上述區(qū)間數(shù)據(jù)將各個(gè)區(qū)間再近似為直線或圓弧后的再近似區(qū)間數(shù)據(jù)；以及加工調(diào)整部，其根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整上述線切割放電加工機(jī)在上述加工路徑的角部以及圓弧部的動(dòng)作。

【技術(shù)特征摘要】
2015.05.29 JP 2015-1094531.一種數(shù)值控制裝置，其控制線切割放電加工機(jī)，該線切割放電加工機(jī)按照加工程序使線電極和工件相對(duì)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行加工，上述數(shù)值控制裝置的特征在于，具備：區(qū)間分割部，其生成將通過(guò)上述加工程序指令的加工路徑分割為具有足夠距離的區(qū)間后的區(qū)間數(shù)據(jù)；再近似部，其生成根據(jù)上述區(qū)間數(shù)據(jù)將各個(gè)區(qū)間再近似為直線或圓弧后的再近似區(qū)間數(shù)據(jù)；以及加工調(diào)整部，其根據(jù)上述再近似區(qū)間數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整上述線切割放電加工機(jī)在上述加工路徑的角部以及圓弧部的動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，上述加工程序由多個(gè)微小程序塊構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于，還具備平滑部，其使通過(guò)上述加工程序指令的加工路徑平滑來(lái)生成平滑曲線...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：坪口勇次，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：發(fā)那科株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP