專利名稱：電火花線切割機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了能夠^是高凹角拐角部的加工精度，進行電火花線切割 機的控制的控制裝置。
背景技術(shù)：
在使用電火花線切割機進行加工時，當(dāng)進行控制以使線電極(以下簡稱為 "線")沿著由加工程序指定的路徑時，通過加工得到的被加工物的輪廓(被 加工路徑)與該指定的路徑會產(chǎn)生偏差。
這種情況在本技術(shù)領(lǐng)域是公知的，其主要原因在于線半徑R具有不可忽 略的大小，以及存在放電間隙Agp。即，在線路徑和加工路徑之間，產(chǎn)生線半 徑R與放電間隙Agp疊加的偏差，被加工物就減小了與該偏差相當(dāng)?shù)牧俊?br> 避免該情況的基本方法是生成對于加工程序指定的路徑，實施了基于與 線的半徑R以及放電間隙Agp相當(dāng)?shù)钠昧康男拚?偏置修正)的加工路徑， 然后按照如此實施了修正的加工路徑使線進行移動。而且，還已知加入了該偏 置的想法的多重加工的方法。
多重加工是分多次進行用于得到希望的輪廓線(被加工路徑)的加工的方 法，通過各次的加工得到的輪廓線，在每次重復(fù)進行加工時，通過該多重加工 逐漸接近最終希望的輪廓線(被加工路徑)，選擇各次的加工路徑，以便通過 最后一次的加工盡可能地達到希望的輪廓線。而且，在該多重加工中，如果在 從第一次加工開始每次重復(fù)加工時，慢慢地減小偏置量(逐漸接近/達到 R+Agp)，像逐層剝皮那樣反復(fù)進行加工時，就一定可以消除由加工程序指定 的加工路徑和通過加工實際得到的輪廓的偏差。
但是，當(dāng)把該方法用于凹角拐角部的加工時，產(chǎn)生難以確保高加工精度的 問題。在此，所謂的"凹角拐角部"是通過電火花線切割加工形成的拐角部形 狀的一個類型。在通過電火花線切割加工形成的角部的形狀中，存在在圓弧、 直角、銳角、鈍角等形狀中組合了凹凸的各種各樣的形狀，作為其中的一個類型，具有兩個直線塊(block)相交形成的凹角拐角部，將其稱為"凹角拐角 部"。
在對該凹角拐角部應(yīng)用上述多重加工時難以提高加工精度的原因在于，由 于偏置量，在凹角拐角部角度越小加工量越增大，另一方面，在多重加工的精 加工工序(最后一次或者接近最后一次的加工)中，通常為了得到良好的表面 粗糙度，通過非常弱的放電能量像剝?nèi)ケ∑つ菢觼磉M行加工。即，當(dāng)在凹角拐 角部的精加工的工序中超過加工能力增大加工量時，線與被加工物發(fā)生短路， 加工變得不穩(wěn)定，引起加工精度的惡化。
為了避免這樣的短路，在凹角拐角部減慢加工速度的控制技術(shù)已經(jīng)成為了 一般技術(shù)，但現(xiàn)實為由于拐角部的角度和電氣方面的加工條件等各種各樣的 原因，難以明確得知應(yīng)該進行何種程度的減速，如果減速不足則依然會引起短 路，如果過度減速則放電集中被加工物被進行了多余的加工。為了解決這樣的 問題，嘗試設(shè)定幾個參數(shù)來應(yīng)對各種狀況，為了提高控制性而假設(shè)的狀況越多， 為了確定這些參數(shù)就要花費更大量的勞力和時間，實際上這也是不現(xiàn)實的。
此外，在凹圓弧拐角部，即使每次加工的偏置量不同，但由于加工路徑為 同心圓，所以與直線部相比不會出現(xiàn)加工量增大的情況。因此，基本不會引起 上述的問題。
在論述針對凹角拐角部進行多重加工時的上述問題的公知文獻中具有以 下的內(nèi)容。以下說明其概要。
(1)對于凹角拐角部的加工，在特開昭59-115125號公報中表示了追加 圓弧路徑的線切割形狀修正方法。根據(jù)該專利文獻的線切割形狀修正方法，由 基本程序指令了兩個塊，在基于該兩個塊的加工路徑的交點(塊交點)為凹部 加工的交點時，以該凹交點為中心，在上述交點部追加以線電才及對于加工路徑 的偏置值為半徑的圓弧的線電極移動軌跡的加工路徑。
該專利文獻表示的方法，企圖通過在被加工物一側(cè)追加以塊交點為中心, 以偏置值為半徑的圓弧狀的加工路徑、來通過第一次加工除去在模具的加工等 中，在凹角拐角部產(chǎn)生的成為問題的圓角。即，該圓弧路徑是在第一次加工中 通過挖鑿對被加工物進行加工的路徑，其目的并不是提高角部的加工精度。因 此，該專利文獻所示的技術(shù)與后述的本發(fā)明課題不同，是其他的技術(shù)。(2)在特開2002-11620號公報中公開了以下的內(nèi)容在伴隨線電極的放 電間隙的變化，可以變更加工條件的電火花線切割加工中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定進 行加工條件變更的位置，將工件加工成所希望的形狀。說明了在塊相連接的部 位偏置被變更時，在加工路徑變得不連續(xù)的部分插入修正塊，并且恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定 與其相對應(yīng)的加工條件的變更的定時。該專利文獻所示的技術(shù)并不是著眼于由 于偏置，在凹角拐角部加工量增大的問題，仍然與本發(fā)明所要解決的課題不同。在恰當(dāng)?shù)牟课蛔兏M給速度，由此來解決上述的問題。具體地說，說明了在 進行精加工時，分別將偏離了規(guī)定軌跡的偏置軌跡中的加工除去距離與進行直 線加工時的加工除去距離相比開始增加或減小的線電極的位置作為第一變更 點、將線電極通過第 一變更點加工除去距離沒有變化的線電極的位置作為第二 變更點、將線電極通過第二變更點加工除去距離轉(zhuǎn)為減小或者增加的線電極的 位置作為第三變更點、將與線電極通過第三變更點進行直線加工時的加工除去 距離相同的線電極的位置作為第四變更點，計算從第 一 變更點到第四變更點之 間的每個規(guī)定單位距離的加工除去距離，根據(jù)如此計算出的加工除去距離求出 恰當(dāng)?shù)倪M給速度，在第一變更點和第四變更點之間，對于每個規(guī)定的單位距離 變更設(shè)定為恰當(dāng)?shù)倪M給速度。該專利文獻所示的技術(shù)雖然在應(yīng)解決的課題這一點上與本發(fā)明相同，但其 是通過控制加工速度來解決該課題的，如后所述，與本發(fā)明的課題的解決手段 不同。(4 )在特開平4-217426號公報中表示了對加工程序上的路徑為圓弧狀的 角部的形狀精度進行改善的技術(shù)。具體地說，在粗加工之后進行精加工的階段， 對于加工形狀內(nèi)的圓弧部的半徑為預(yù)先設(shè)定的基準半徑以下的圓弧部，在第一 次加工中，根據(jù)與上述圓弧部前后的加工路徑相切，并且插入了小于規(guī)定半徑 的圓孤形成的加工路徑對上述圓弧部進行加工，在以后的加工中一邊慢慢地增 大插入的圓孤的半徑來變更加工路徑， 一邊進行加工。該專利文獻所示的技術(shù)是在凹圓弧拐角部中，使粗加工的加工路徑盡可能 地向拐角部的深處前進，來極力減輕精加工的加工量的技術(shù)，所以與本發(fā)明相 要解決的課題不同，本發(fā)明的課題是要改善凹角拐角部(加工程序上的路徑為凹角狀的拐角部)的加工精度。此外，雖然僅從插入圓弧路徑這點看與本發(fā)明 看似相類似，但如后所述，在本發(fā)明中插入的圓弧狀加工路徑是根據(jù)偏置量的 差分求出的，圓弧狀加工路徑的決定方法完全不同。(5)在特開平7-9261號公報中表示了對加工程序上的路徑為圓弧狀的角 部的形狀精度進行改善的另一個技術(shù)。具體地說，在凹圓弧拐角部中為了各個 加工工序的加工路徑具有相同的半徑，極力地減小可加工的最小半徑。因此， 為了使偏置值不同的各加工工序的內(nèi)拐角部加工的圓弧軌跡成為同 一半徑，計 算各加工工序的內(nèi)拐角部的移動軌跡，根據(jù)該計算結(jié)果進行這樣的控制即進 行使各加工工序的內(nèi)拐角部半徑變得相同的軌跡移動。與此相對，本發(fā)明是對加工程序上的路徑為凹角狀的拐角的形狀精度進行 改善，而且插入的圓弧狀加工路徑在各個加工工序中也不是同一半徑。此外， 在該專利文獻所示的技術(shù)中，如根據(jù)圖2的描繪所表明的凹角拐角部的加工 余量與直線部的加工余量相比明顯地增大。另一方面，在本發(fā)明中如后所述， 采用了使凹角拐角部的加工余量與直線部相同的考慮方法，與上迷技術(shù)相比解 決方法不同。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，在凹角拐角部實施多重加 工時，解決因加工量的增大而產(chǎn)生的加工精度的問題，使之容易提高凹角拐角 部的加工精度。本發(fā)明提供一種控制裝置來解決上述課題，該控制裝置可以自動地修正加 工路徑來避免凹角拐角部的加工量的增大，著眼于多重加工中的凹角拐角部的 加工特性，采用刪除凹角拐角部加工路徑的頂點前后的部分(兩個直線移動塊 各自一部分)，然后在此插入根據(jù)偏置量的差分決定的圓弧軌跡的方式。為了達成上述目的，本發(fā)明的對電火花線切割機的多重加工進行控制的控 制裝置的第一方式，具有加工程序存儲單元，其存儲加工程序；加工程序解 析單元，其解析所述加工程序存儲單元中存儲的加工程序；偏置量存儲單元， 其存儲對每次加工設(shè)定的線偏置量；加工路徑生成單元，其根據(jù)所述加工程序 解析單元的解析結(jié)果和偏置量存儲單元中存儲的偏置量生成加工路徑；加工路 徑修正單元，其對于所述加工路徑中的相互不平行的兩個直線移動塊相交形成的凹角拐角部進行加工路徑修正；基準加工次數(shù)設(shè)定單元，其將成為基準的某 次加工設(shè)定為基準加工次數(shù)，所述基準用于決定開始該加工路徑修正單元進行 的所述加工路徑修正的第幾次加工；以及偏置量差分運算單元，其計算與所述 基準加工次數(shù)對應(yīng)的偏置量和與基準加工次數(shù)之后第 一 次或第兩次以上的加 工對應(yīng)的偏置量的差分。而且，所述加工路徑〗多正單元通過所述加工路徑^修正， 對于由所述加工路徑生成單元生成的加工路徑，刪除形成凹角拐角部的兩個直 線移動塊的其凹角拐角部一側(cè)的各自一部分，在該進行了刪除的部分插入具有 根據(jù)所述偏置量差分運算單元的運算結(jié)果決定的曲率半徑的圓弧狀的移動塊。在此，所述圓弧形狀的移動塊可以使所述偏置量差分運算單元計算出的偏 置量的差分等于所述圓弧狀的曲率半徑。此外，將所述圓弧狀的移動塊與所述 兩條直線相切地插入所述加工路徑中。而且，在得到在控制裝置內(nèi)插入了圓弧狀的移動塊的加工路徑(直線路徑 —圓弧路徑—直線路徑)時，如上所述，代替一旦通過加工路徑生成單元生成 了加工路徑后，使用加工路徑修正單元進行插入圓弧狀的移動塊的修正，而由 加工路徑生成單元生成插入了圓弧狀的移動塊的加工路徑。鑒于以上這一點，本發(fā)明的對電火花線切割機的多重加工進行控制的控制 裝置的第二方式，具有加工程序存儲單元，其存儲加工程序；加工程序解析 單元，其解析所述加工程序存儲單元中存儲的加工程序；偏置量存儲單元，其 存儲在每次加工設(shè)定的線偏置量；基準加工次數(shù)設(shè)定單元，其將成為基準的某 次加工設(shè)定為基準加工次數(shù)，所述基準用于決定開始進行以下工作的第幾次加 工即對于由所述加工程序確定的兩個直線的移動塊相交產(chǎn)生的凹角拐角部， 刪除形成該凹角拐角部的兩個直線移動塊的該凹角拐角部一側(cè)的各自 一部分， 在該進行了刪除的部分插入圓弧狀的移動塊；偏置量差分運算單元，其計算與 所述基準加工次數(shù)對應(yīng)的偏置量和與基準加工次數(shù)之后第 一 次或第兩次以上的加工對應(yīng)的偏置量的差分；以及加工路徑生成單元，其取得所述偏置量存儲單元中存儲的偏置量和所述加工程序解析單元的解析結(jié)果，刪除形成所述凹角 拐角部的兩個直線移動塊的該凹角拐角部一側(cè)的各自一部分，在該進行了刪除 的部分，作為所述圓弧狀的移動塊，在所述凹角拐角部插入根據(jù)所述偏置量差 分運算單元的運算結(jié)果決定了曲率半徑的圓弧狀的移動塊來生成加工路徑。在此，所述圓弧形狀的移動塊可以使所述偏置量差分運算單元計算出的偏 置量的差分等于所述圓弧狀的曲率半徑。此外，將所述圓弧狀的移動塊與所述 兩條直線相切地插入所述加工路徑中。根據(jù)本發(fā)明，在對凹角拐角部實施多重加工時，可以避免加工量的增大， 所以容易提高凹角拐角部的加工精度。即，因為加工量不會變得過大，所以難 以引起短路，即使放電能量較小也可容易地進行精加工。此外，也不要求進行 用于避免伴隨加工量的增大而產(chǎn)生的問題的特殊的速度控制(線低速移動)等。


參照附圖對以下的實施例進行i兌明，本發(fā)明上述以及其他的目的以及特征 將會變得明確。在這些附圖中，圖1表示對凹角拐角部實施多重加工時的一般的加工路徑的取得方法。圖2表示對圓弧凹角拐角部實施多重加工時的一般的加工路徑的取得方法。圖3示出線的位置等來詳細地說明對凹角拐角部實施多重加工時的樣態(tài)。 圖4表示通過電火花線切割加工得到的加工形狀的一例。 圖5表示用于得到圖4所示的加工形狀的加工程序的一例。 圖6是表示存儲偏置量的偏置量存儲單元的存儲器結(jié)構(gòu)的例子的表。 圖7表示在圖4所示的加工形狀中，在5個部位加入了拐角部R指令的 加工形狀。圖8表示用于得到圖7所示的加工形狀的加工程序的一例。 圖9通過框圖表示現(xiàn)有例子的電火花線切割機的控制裝置的概要結(jié)構(gòu)。 圖10通過框圖表示本發(fā)明實施方式的電火花線切割機的控制裝置的概要 結(jié)構(gòu)。圖ll表示使用圖IO所示的控制裝置進行電火花線切割加工時的加工形狀 的一例。圖12A以及圖12B表示用于得到圖ll所示的加工形狀的加工程序的一例。 圖13通過框圖表示本發(fā)明的實施方式的一個變形例的電火花線切割機的 控制裝置的概要結(jié)構(gòu)。圖14是以與圓弧路徑的插入相關(guān)聯(lián)的處理為中心，對通過多重加工得到包含凹角拐角部的加工形狀時的處理的概要進行說明的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明的目的在于在精加工時的多重加工中，提高由兩個直線塊相交形成的凹角拐角部(具有180度以下角度的角部分)的加工精度，著眼于多重加工 中的凹角拐角部的加工特性，考慮包含圓弧狀的移動塊(以下簡單稱為圓弧塊) 的插入在內(nèi)的加工路徑變更的方式。因此，首先參照圖1~圖3來說明凹角拐角部的加工的問題點以及有關(guān)該 解決方法的基本的考慮方法。圖1表示對凹角拐角部實施多重加工時的一般的加工路徑的取得方法。在 本例中表示的凹角拐角部是加工程序上的加工路徑LR Tpr的彎曲部，由兩個 直線塊垂直相交而形成。在對凹角拐角部實施多重加工時，如上所述，取得在 每次重復(fù)第一次、第二次…的各次加工時使偏置量緩緩降低的加工路徑來執(zhí)行 加工。圖1表示第n次(i侖l)加工的加工路徑LRTn和第n+l次加工的加工路 徑LRTn+l。在此，應(yīng)該注意加工路徑LRTn和加工路徑LRTn+l之間的間隔(加工路徑間間隔)在直線部分和凹角拐角頂點部分不同。即，直線部分的加 工路徑間間隔為加工路徑LRTn的偏置量減去加工路徑LRTn+l的偏置量的差(兩偏置量之間的差)，但是凹角拐角頂點部分的加工路徑間間隔為加工路徑 LRTn的彎曲點Cn和加工路徑LRTn+l的彎曲點Cn+1之間的距離，即為所述 兩偏置量之間的差乘以2的平方根得到的量。在該凹角拐角頂點部的加工路徑間間隔表示第n+l次加工中的凹角拐角 部的需要加工量，大約是在直線部的需要加工量(加工路徑間間隔)的1.41 倍。一般地，關(guān)于在多重加工的各次加工(第一次加工、第二次加工......)中要求的加工量(加工余量)，在凹角拐角部的加工余量大于在直線部的加工余 量，在圖1的例子中大約為1.41倍。在兩條直線以90度以下的角度相交構(gòu)成 凹角拐角部時，可知在該凹角拐角部的加工余量進一步增大，由此加工變得更 力口困難。另一方面，才艮據(jù)圖2所示的例子可以容易理解在圓弧凹角拐角部不會產(chǎn)生這樣的困難的情況。圖2表示對凹圓弧拐角部實施多重加工時的一般的加工路 徑的取得方法，加工程序上的加工路徑RRTpr通過用于將工件加工成圓弧形 狀的圓弧塊平滑地連接兩個直線塊之間，來形成這樣的凹圓弧拐角部。在對凹 圓弧拐角部實施多重加工時，按照加工路徑RRTpn、 RRTpn+l..…的順序依次 執(zhí)行基于每次重復(fù)第一次、第二次......各次加工時^f吏偏置量逐漸降低的加工路徑的加工，這與凹角拐角部的情況相同。但是，此時，第n次加工路徑RRTn和第n+l次的加工路徑RRTn+l之間 的間隔(加工路徑間間隔)在直線部和凹圓弧拐角部沒有變化。在直線部的加 工路徑間間隔，即，加工路徑RRTn直線部上的任意一點En和與該點En對應(yīng) 的加工路徑RRTn+l直線部上的一點En+1之間的距離等于加工路徑RRTn和 加工路徑RRTn+l的偏置量的差。同樣，在凹圓弧拐角部的加工路徑間間隔， 即，加工3各徑RRTn圓弧上的一點Dn和與該點Dn ^j"應(yīng)的加工i 各徑RRTn+l 的圓弧上的一點En+1之間的距離也等于加工路徑RRTn和加工路徑RRTn+l 的偏置量的差。即，無^r在直線部還是在凹圓弧拐角部中，加工i 各徑RRTn和加工3各徑 RRTn+l具有相等的間隔，因此，基本不會發(fā)生第n+l次加工中的凹圓弧拐角 部的要求加工量(加工余量)在角部增大而給加工帶來困難的事態(tài)。根據(jù)到此為止的說明，可以判斷出在凹角拐角部的多重加工中，在為凹圓 弧拐角部時不會產(chǎn)生的加工余量增大的問題是由于偏置量的影響形式而產(chǎn)生 的。本發(fā)明通過在凹角拐角部以恰當(dāng)?shù)男螤钸M行圓孤塊的插入來變更加工路 徑，由此解決該問題。參照圖3對解決問題的基本想法進行說明。圖3表示在凹角拐角部實施多重加工時的樣態(tài)，在該圖中還表示了線位置 (線斷面)。在多重加工中的各次加工中，按照根據(jù)加工程序和對于線當(dāng)前的第幾次加 工適用的偏置量決定的加工路徑，進行使線相對于^皮加工物移動的控制。圖3 所示的凹角拐角部是由直線塊以大約30度的角度相交形成的，在第n次(論l) 的加工中，線沿著"第n次的加工路徑RTn"進行移動，在該線來到"第n次 的線位置WMn (頂點部)，，時進行折返(即，通過凹角拐角部)，由此通過線 放電形成"第n次的被加工物端面他"。在此期間，在線和被加工物端面之間形成了 "第n次的;^丈電間隙GPn"。然后，在進行第n+l次的加工時，按照"n+l次的加工路徑RTn+l"使線 移動，但對于通過凹角拐角部時的路徑的取得方法，考慮采用本發(fā)明的路徑修 正(路徑變更)的方法。首先，為了理解本發(fā)明，對于不進行本發(fā)明的路徑修正的情況進行說明。 (不進行路徑修正的情況)線在靠近凹角拐角部之前在其側(cè)面一邊進行放電一邊擦過"第n次加工的 被加工物端面Hn"地進行移動，并且一邊像剝離薄薄的表皮那樣去除"第n+l 次的放電間隙GPn+l", —邊前進。在此期間，維持"第n+l次的放電間隙 GPn+l"。結(jié)果，形成"第n+l次的被加工物端面Hn+l"的直線部。然后，當(dāng) 線進一步移動靠近凹角拐角部的頂點部時，線由于上述的偏置量的影響，必須 向拐角部的深處前進。此時的加工余量達到"第n+l次的加工余量(頂點部 修正前)Fn+1"，與直線部相比加工量急劇并且大幅度地增大。此外，在直線部，在線的側(cè)面的有限區(qū)域(limited area)，擦過"第n次 被加工物端面Hn"地進行放電。但是，在角度較小的凹角拐角部的頂點部， 占線的表面大概一半的表面與放電有關(guān)，對于加工量放電能量不足。由于該能 量不足的影響，在被加工物的沒被去除的部分，線進入被加工物中。結(jié)果，引 起以下的事態(tài)產(chǎn)生短路加工變得不穩(wěn)定，引起加工精度的惡化。作為用于避免這樣的現(xiàn)象的一個方法，提出了在凹角拐角部控制加工速度 的技術(shù)，但如上所述，這并不是一個可以滿足的解決方法。(應(yīng)用本發(fā)明進行路徑修正的情況)根據(jù)上述不進行路徑修正時的考察，可以考慮在凹角拐角部的頂點部也不 使加工余量增大即可。因此，在本發(fā)明中，將凹角拐角部的頂點部之前到該頂 點部之后的直線部分通過具有適當(dāng)曲率半徑的圓弧路徑進行置換，變更為連續(xù) 并且平滑地按照直線部分—圓弧路徑—直線部分的順序移動的路徑，由此避免 了凹角拐角部的頂點部的加工余量的增大。換句話說，包含凹角拐角部的頂點 在內(nèi)刪除該頂點前后的直線路徑部分(在頂點彎曲的V字型的路徑部分)，為 了填埋該刪除的部分插入圓弧狀的移動塊。具體地說，所謂上述"恰當(dāng)?shù)那拾霃?，典型地可以設(shè)為"第n次加工的偏置量和第n+l次加工的偏置量的差分"(偏置量差分)(即，圓弧的曲率半 徑-偏置量差分)。在圖3中，作為"第n+l次加工路徑(修正后)Rtn+1",表 示了如此決定并插入的曲率半徑的圓弧路徑(用點劃線描繪)。但是，上述"恰當(dāng)?shù)那拾霃?，，可以不必與上述第n次加工的偏置量和第 n+l次加工的偏置量的差分相一致，可以與該偏置量差分多少有些不同。在使 "恰當(dāng)?shù)那拾霃?，，的值與上述差分不同時，對于兩者的大小關(guān)系可以有以下 兩個情況(A)以及(B)。(A) 曲率半徑>偏置量差分此時，與"圓弧的曲率半徑=偏置量差分"的情況相比，在凹角拐角部的 加工余量進一步減小。因此，當(dāng)使曲率半徑過大時加工不足(凹角拐角部的切 入不足)的可能性變高。作為實際的允許范圍，例如推薦圓弧的曲率半徑不超 過L2x偏置量差分的范圍。(B) 曲率半徑<偏置量差分此時,與所述"圓孤的曲率半徑-偏置量差分"的情況相比，凹角拐角部 的加工余量增大。因此，當(dāng)使曲率半徑過小時，可能產(chǎn)生凹角拐角部的加工余 量減小的作用效果微薄的可能。作為實際的允許范圍，例如推薦圓弧的曲率半 徑不小于0.5 x偏置量差分的范圍。此外，將上述的"偏置量差分，，設(shè)為"第n次加工的偏置量和第n+l次加 工的偏置量的差分，，，但并不限于此， 一般地可以設(shè)為"第n次加工的偏置量 和第n+m次(m21)的加工的偏置量的差分"。例如，可以根據(jù)"第2次加工 額度偏置量，，和"第四次加工的偏置量，，之間的差分(n-2， m=2)，來決定要 插入的圓弧狀的移動塊的、其圓孤狀的曲率半徑。而且，理想的是為使圓弧與構(gòu)成路徑修正前的第n+m次加工路徑的兩 條直線路徑相切地進行圓弧路徑的插入。此時，直線與圓弧的切點成為圓弧狀 的路徑和直線路徑部分的連接點，在這些連接點處，直線路徑和圓弧路徑不會 產(chǎn)生路徑的斜度急劇變化的情況，平滑地連接。此外，在插入了圓弧路徑的加工路徑(圖3的"第n+l次的加工路徑 RTn+l")中，與上述切點相比靠近拐角部尖端的V字型部分隨著上述圓弧路 徑(圖3的"第n+l次加工路徑(修正后)RTn+l")的插入(替換)，被刪除。上述"第n次加工的偏置量和第n+m ( m^l )次加工的偏置量的差分"可 以在電火花線切割加工機的控制裝置內(nèi)部預(yù)先計算出。此外，在以后說明在第 n+m次加工路徑中插入上述圓弧路徑的方法。在進行了這樣的路徑修正(路徑變更)時，如同圖3的"第n+l次的加工 路徑RTn+l (修正后)"那樣沿著直線路徑和插入的圓弧路徑， 一邊通過放電 對"第n次的被加工物端面Hn"進行切削， 一邊進行移動。關(guān)于通過該放電 切削的量，在直線部為"第n+l次加工余量(直線部)Kn+1",在凹角拐角部 為"第n+l次的加工余量Gn+l (頂點部修正后)，，。如此，通過第n+l次加 工中的線在直線路徑以及圓弧路徑上的行進，形成"第n+l次的被加工物端面 (修正后)In+1"。位于與凹角拐角部的頂點對應(yīng)的位置的線為圖3的虛線表 示的圓，即"第n+l次線位置WRn+l (頂點部修正后)"，其與圖3的實線 表示的圓，即"第n+l次線位置WMn+l (頂點部修正前)"相比位于退后 的位置，上迷圖3的實線所表示的圓表示不進行路徑修正時的、位于與凹角拐 角部的頂點對應(yīng)的位置的線。如此，在路徑修正后，在第n+l次的加工中，線 向凹角拐角部進入到最深處時的位置與在路徑修正前的第n+l次加工中，線向 凹角拐角部進入到最深處時的位置相比退后，所以可以抑制線進入被加工物 中，引起短路使加工精度惡化的情況。另一方面，當(dāng)進行這樣的加工路徑變更時，產(chǎn)生在被加工物的加工完成時， 被加工物的形狀與圖紙等指示的形狀不同的擔(dān)心，這樣的擔(dān)心在電火花線切割 加工中的凹角拐角部中， 一般不會被視為問題。即，在電火花線切割加工中， 線的斷面形狀為圓形，所以可知凹角拐角部的加工形狀與(即使沒有插入上述 那樣的圓弧路徑)加工路徑的形狀不同，該圓弧的大小受到所使用的線的直徑、 放電能量、偏置量的大小、或者拐角部的角度的影響，在凹角拐角部的加工完 成的形狀原本就是不確定的。因此，在必須明確指示凹角拐角部加工完成后的形狀時， 一般通過具有以 下半徑的圓弧形狀進行指定該半徑大于所使用的線的半徑和放電間隙相加得 到長度，但是對于生成加工程序來說需要花費時間和勞力，如果不是特別需要 明確該形狀，或者如果是通過研磨等后處理來應(yīng)對的案例，有時也通過兩條直 線簡單相交的凹角狀的加工程序進行加工。根據(jù)這樣的理由，關(guān)于在凹角拐角部要求的被加工形狀，是在前后的直線 塊中沒有刪除不足或過度刪除來形成筆直的直線的輪廓部分，在這些輪廓部分 通過圓滑的圓弧形狀來連接，基于本發(fā)明的思想的上述方法是足可以達到該要 求的。此外，為了實際使用控制裝置如上所述在凹角拐角部中插入圓弧路徑，作 為其前提，如果在加工程序中兩個直線塊相交形成了拐角部，則應(yīng)該首先必須 判斷該拐角部是凹角拐角部還是凸角拐角部。參照圖4~圖6對該判斷進行說明。圖4表示通過電火花線切割加工得到 的加工形狀的一例，圖5是用于得到圖4所示的加工形狀的加工程序的一例。 此外，圖6表示存儲偏置量的偏置量存儲單元的存儲器結(jié)構(gòu)的例子。在圖4中，[l]為凸角拐角部的例子，[2]為凹角拐角部的例子。因此，針 對這樣的兩個例子，考慮凹凸判別的方法。一般地，在按照電火花線切割加工的加工程序執(zhí)行多重加工時，在線開始 移動之前，根據(jù)加工程序指令在各次的加工中使用的偏置量。在圖5所示的例 子中，通過"D1"的指令代碼，調(diào)出并使用具有圖6的存儲器結(jié)構(gòu)的偏置量 存儲單元的"偏置存儲器1"中存儲的偏置量。從加工開始點開始進行加工，在成為產(chǎn)品形狀之前一直進行切入的最初的 加工程序段中，通常由于防止偏置的量或方向的誤設(shè)定等理由，暫時取消偏置 ("G40"指令)。然后，從實際加工產(chǎn)品形狀的程序段開始使偏置有效("G41" 指令)。在該例子中，線實際移動的路徑，相對于由加工程序指令的路徑，被 偏置在左側(cè)。但是，還可以代替"G41"指令，根據(jù)"G42"的指令代碼偏置 在右側(cè)。然后，在之后的加工程序段中，在通過"G40"的指令代碼取消偏置之前， 線被偏置在左側(cè)持續(xù)進行加工，在該期間的偏置量保持由"D1"指令的值。在此，首先考慮在產(chǎn)品形狀加工開始之后，通過[l]的拐角部時的狀況。 在該[l]的拐角部，向右側(cè)，即向給予了偏置的一側(cè)相反的一側(cè)彎曲。然后， 在[2]的拐角部中，向左側(cè)，即向給予了偏置的一側(cè)相同的一側(cè)彎曲。然后， 當(dāng)加工進入到最后取出成為產(chǎn)品的被加工物時，[l]的拐角部成為凸?fàn)?，[2]的 拐角部成為凹狀。即，向給予了線的偏置的一側(cè)相反的方向彎曲的拐角部為凸拐角部，向相同方向彎曲的拐角部為凹拐角部。因此，電火花線切割加工機的控制裝置，對加工程序進行解析，首先，如 果兩個直線塊交叉，則判斷在此形成了拐角部，然后，判斷該拐角部向給予了 偏置的一側(cè)相同的一側(cè)彎曲還是向相反一側(cè)彎曲，由此來判斷是凹角拐角部還 是凸角拐角部。在被判斷為是凹角拐角部的拐角部中，在使線實際移動之前(至少在向凹 角拐角部靠近之前)，必須將上述半徑的圓弧狀加工路徑實際插入與在該凹角拐角部相交的兩個直線塊對應(yīng)的加工路徑。對于該點，如果參照圖7以及圖8 進行簡單的說明，則如下所述。圖7表示在得到圖4所示的加工形狀的加工程 序中，插入了 5個部位的拐角R指令時的加工形狀的例子。圖'8表示插入了 5 個部位的拐角R指令的加工程序的例子。作為指令圓弧狀拐角部的加工路徑的方法，目前已知如下的方法在兩個 直線塊相交形成的凹角拐角部中插入拐角R，生成與這些直線相切的圓弧塊的 加工路徑，將凹角拐角部的頂點和該頂點前后的直線路徑的一部分置換為該生 成的圓弧塊。如圖7所示，在對于圖4所示的加工形狀，在5個部位加入了拐角R指 令的加工程序中，如圖8所示，例如插入"R0.5"的拐角R指令。在此，"R0.5" 為如下的指令在兩個直線塊相交形成的凹角拐角部中插入與這些直線相切的 半徑為0.5mm的圓弧狀移動塊(拐角部R)，將凹角拐角部的頂點和該頂點前 后的直線路徑的一部分置換為該插入的圓弧狀移動塊。即為以下的指令根據(jù) 該指令，連接兩個直線塊和一個圓弧狀塊，并且，在直線塊中刪除連結(jié)該直線 塊和所述圓弧狀塊的切點或交點和直線塊的交點(拐角部頂點)的部分，生成 經(jīng)由圓孤狀移動塊的加工路徑。該方法可以用于本發(fā)明。因此，作為一個實施方式，考慮使用與圖4的加 工形狀對應(yīng)的圖5所示的程序的案例。而且，在多重加工中，在凹角拐角部中 虛擬地插入將所述"第n次加工的偏置量和第n+m次(m^1)加工的偏置量 的差分"作為半徑的拐角R指令。在此，關(guān)于上述的"第n次加工(基準加工次數(shù))"， 一般從設(shè)計上來說， 在放電能量比較強的第一次到第三次之間(n-l至3)進行決定。根據(jù)成為產(chǎn)品的被加工物所要求的最終的加工精度或表面粗糙度，即使在相同的加工次數(shù)
中使用的放電能量也不同，所以應(yīng)該根據(jù)加工目的改變基準加工次數(shù)(第n 次)。此外，上述"第n+m次加工，，并不限于緊隨第n次加工之后的下一個加 工(第n+l次加工)。
此外，如上所述，在第一實施方式中，應(yīng)該Y吏用與圖4的加工形狀對應(yīng)的 圖5所示的程序，在多重加工中，在凹角拐角部中虛擬地插入將所述"第n 次加工的偏置量和第n+m次加工的偏置量的差分"作為半徑的拐角R指令， 這在電火花線切割加工機的控制裝置內(nèi)執(zhí)行。
因此，參照圖9 (現(xiàn)有例子)和圖10 (實施方式)，對控制裝置的結(jié)構(gòu)和 功能進行敘述。此外，在圖9以及圖10中，對于與加工路徑的生成和修正作 業(yè)缺乏聯(lián)系的部分省略圖示。
首先，為了明確本發(fā)明的電火花線切割加工機的控制裝置的特征，在此參 照圖9對電火花線切割加工機的控制裝置的現(xiàn)有例子進行說明。
如圖9所示，控制裝置具有加工程序存儲單元1、加工程序解析單元2、 加工路徑生成單元3以及偏置量存儲單元4。
加工程序存儲單元1是存儲加工所需要的加工程序的單元，由非易失性存 儲器構(gòu)成。在該加工程序存儲單元1中預(yù)先存儲多個加工程序。加工程序解析 單元2對由操作者等指定的加工程序進行解析，提取與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)， 然后將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成單元3。此外，該加工程序解析單元2根據(jù) 加工程序中的偏置量的指令代碼，對偏置量存儲單元4指示所需要的偏置量。
偏置量存儲單元4是存儲有多個在加工中需要的線的偏置量的存儲器，按 照來自加工程序解析單元2的指示，選擇出加工所需要的每次加工的偏置量， 然后交給加工路徑生成單元3。
加工路徑生成單元3取得由加工程序解析單元2交出的與加工路徑有關(guān)的 數(shù)據(jù)、和由偏置量存儲單元4交出的每次加工的(即，第一次加工的、第二次 加工的、第三次加工的......)偏置量，根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成線實際移動的加工路徑。
使用該圖9所示的現(xiàn)有的控制裝置進行加工的順序如下所述。此外，在加 工前，通過操作者在加工程序存儲單元1中預(yù)先存儲要執(zhí)行的加工程序，此外，通過操作者在偏置量存儲單元4中還預(yù)先存儲了偏置量。
首先，當(dāng)操作者從加工程序存儲單元l選擇出(例如在畫面上選擇)要執(zhí)
行的加工程序時，從加工程序存儲單元1將加工程序交給加工程序解析單元2。 于是,加工程序解析單元2對從加工程序存儲單元1轉(zhuǎn)交的加工程序進行解析， 從加工程序中提取與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成 單元3。
此外，加工程序解析單元2根據(jù)偏置量的指令代碼，對偏置量存儲單元4 指示所需要的偏置量。偏置量存儲單元4選擇出由加工程序解析單元2指示的 偏置量，然后交給加工路徑生成單元3。
加工路徑生成單元3從加工程序解析單元2取得與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)， 從偏置量存儲單元4取得對于每次加工設(shè)定的偏置量，將該取得的偏置量給予 基于加工程序的加工路徑，生成線實際移動的加工路徑。
在使用現(xiàn)有的控制裝置進行了凹角拐角部的多重加工時，如上所述，在凹 角拐角部加工余量增大，難以確保加工精度。
因此，作為在上述的方式中，能進行在凹角拐角部插入圓弧狀的移動路徑 的加工路徑修正的控制裝置，在本發(fā)明中使用圖IO所示的控制裝置。該控制 裝置相當(dāng)于在上述的圖9所示的現(xiàn)有的控制裝置中進一步加入了加工路徑修 正單元5、偏置量差分運算單元6以及基準加工次數(shù)設(shè)定單元7。即，本發(fā)明 的控制裝置除了加工程序存儲單元1、加工程序解析單元2、加工路徑生成單 元3以及偏置量存儲單元4的基本結(jié)構(gòu)之外，還具有加工路徑修正單元5、偏 置量差分運算單元6以及基準加工次數(shù)設(shè)定單元7。
加工程序解析單元2對由操作者等指定的加工程序進行解析，提取與加工 有關(guān)的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成單元3，并且，根據(jù)加工程序中的 片質(zhì)量的指令代碼，對偏置量存儲單元4指示所需要的偏置量。
偏置量存儲單元4，按照來自加工程序解析單元2的指示，選擇出每次加 工的偏置量，將選擇出的偏置量交給加工路徑生成單元3和偏置量差分運算單 元6。加工路徑生成單元3從加工程序解析單元2取得與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)， 并且從偏置量存儲單元4取得每次加工的偏置量，根據(jù)這些接收到的數(shù)據(jù)生成 線實際移動的加工路徑。而且，加工路徑修正單元5是對由加工路徑生成單元3生成的加工路徑進 行修正，生成"已修正的加工路徑"的單元。偏置量差分運算單元6以及基準 加工次數(shù)設(shè)定單元7，將該加工路徑修正單元5進行的路徑修正所需要的數(shù)據(jù) 提供給加工路徑修正單元5。
在基準加工次數(shù)設(shè)定單元7中設(shè)定有基準加工次數(shù)(上述的、以及圖3 中的"第n次加工"的"n，，的值)。此外，該設(shè)定例如可以采取以下的方法 例如在把偏置量存儲在偏置量存儲單元4中時，由操作者從操作畫面進行設(shè) 定，或者在由加工程序指令偏置量時，設(shè)置稱為"DD"的用于指定成為基準 的次數(shù)和該成為基準的次數(shù)的偏置量的特別的偏置量指令代碼，由此來進行設(shè) 定。在釆用后者的方法時，預(yù)先在加工程序中存儲上述"DD"的代碼，由加 工程序解析單元2對該特殊的代碼進行解析，在基準加工次數(shù)設(shè)定單元中設(shè)定 基準加工次數(shù)的數(shù)據(jù)。圖IO中的虛線箭頭(從加工程序解析單元2向基準加 工次數(shù)設(shè)定單元7的箭頭)說明了后者的案例。
偏置量差分運算單元6,從偏置量存儲單元4讀出在基準加工次數(shù)設(shè)定單 元7中設(shè)定的基準加工次數(shù)的加工(第n次加工)中指定的偏置量、和在本次 加工(即，作為基準加工次數(shù)的第n次之后m次，要進行加工路徑修正的次 數(shù)(第n+m次)的加工)中指定的偏置量，來計算這兩個偏置量的差分，并
將計算結(jié)果交給加工路徑修正單元5。
加工路徑修正單元5，取得偏置量差分運算單元6的運算結(jié)果，對于加工
路徑生成單元3生成的加工路徑，在兩個直線的移動塊相交形成的凹角拐角部 中插入圓弧狀的移動塊來執(zhí)行路進修正，重新生成作為目標(biāo)的加工路徑。
使用圖IO所示的控制裝置進行加工的順序如下所述。此外，在加工之前， 執(zhí)行的加工程序由操作者預(yù)先存儲在加工程序存儲單元l中，此外，通過操作 者預(yù)先將偏置量存儲在偏置量存儲單元4中，并且還在基準加工次數(shù)設(shè)定單元 7中設(shè)定有基準加工次數(shù)的數(shù)據(jù)。
首先，當(dāng)操作者從加工程序存儲單元1中選擇(例如在畫面上選擇)出要 執(zhí)行的加工程序時，從加工程序存儲單元1將該加工程序交給加工程序解析單 元2。加工程序解析單元2對從加工程序存儲單元1交出的加工程序進行分析， 從加工程序中提取與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成單元3。此外，根據(jù)偏置量的指令代碼，對偏置量存儲單元4指示所需要的偏置量。
偏置量存儲單元4，選擇出從加工程序解析單元2指示的偏置量，將選擇 出的偏置量交給加工路徑生成單元3和偏置量差分運算單元6。加工路徑生成 單元3從加工程序解析單元2取得與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，從偏置量存儲單元 4取得在每次加工中設(shè)定的偏置量，對基于加工程序的加工路徑給予每次加工 的偏置量，來生成線進行移動的加工路徑。
另 一方面，偏置量差分運算單元6從偏置量存儲單元4取得每次加工的偏 置量，求出基準加工次數(shù)(第n次加工)的偏置量和與基準加工次數(shù)相比規(guī)定 加工次數(shù)之后的加工次數(shù)(第n+m次的加工)的偏置量的差分，并將該差分 交給加工路徑修正單元5。
加工路徑修正單元5，在加工路徑生成單元3生成的加工路徑的凹角拐角 部中虛擬地插入根據(jù)從偏置量差分運算單元6取得的運算結(jié)果得到的拐角部 R,生成通過該虛擬的拐角部R那樣的加工路徑。與此相伴，形成凹角拐角部 的兩個直線塊，以拐角頂點的前后的部分被切掉的形狀^f皮縮短。該縮短的部分 是插入的圓弧路徑的兩個端點(和直線路徑的各個連接點)之間的部分。這兩 個端點由加工路徑修正單元5進行計算。例如圖3所示，如果是在兩個直線路 徑和圓弧狀路徑相切的條件下插入圓弧形狀的情況，則作為兩個切點位置求 出。
此外，在圖3中表示了以下的例子與兩個直線的移動塊相切地插入具有 與從偏置量差分運算單元6取得的偏置量的差分相等的曲率半徑的虛擬的拐 角部R，但是如上所述，還可以將偏置量的差分作為基準，向上或者向下調(diào)整 拐角部R的大小。例如，可以通過對差分乘以預(yù)先設(shè)定的系數(shù)oc (例如在0.5^ cxSl.2之間，從以0.1為刻度準備的數(shù)值中進行選擇)來進行該調(diào)整。
此外，根據(jù)情況，如果與兩個直線的移動塊不連續(xù)(在數(shù)學(xué)方面為不存在 切線的意思)相交地插入拐角部R，由此來調(diào)節(jié)要除去的加工余量，則可以期 待除去由于線傾斜等干擾的影響而產(chǎn)生的多余的剩余部分時的加工性能進一 步提高。
圖ll表示使用圖IO所示的控制裝置進行電火花線切割時的加工形狀的一例。圖12A以及圖12B表示用于得到該形狀的加工程序的一例。
如同在上下兩段中描述的那樣，程序由主程序和根據(jù)主程序中的命令語句 讀出的子程序構(gòu)成。在此表示的是三次加工的例子。根據(jù)"DD2"指令，將"偏 置存儲器2"(參照圖6)中存儲的偏置量指定為成為基準的加工次數(shù)的偏置 量。根據(jù)"D3"指令，偏置量差分運算單元6運算在"偏置存儲器2"中存儲 的偏置量和在"偏置存儲器3"(參照圖6)中存儲的偏置量的差分。然后，在 第三次的加工中，在加工路徑的各凹角拐角部[1] [5]中插入將偏置量差分運算 單元6的運算結(jié)果(在第二次的加工中指定的偏置量和在第三次的加工中指定 的偏置量的差分)作為曲率半徑的虛擬的拐角部R，將被加工物加工成圖11 那樣。然后，作為結(jié)果，可得到高4青度的凹角拐角部。
此外，在圖IO所示的控制裝置中，在得到插入了圓弧狀的移動塊的加工 路徑(直線路徑—圓弧路徑一直線路徑)時， 一旦通過加工i 各徑生成單元3 生成了加工路徑之后，對于該生成的加工路徑，使用加工路徑修正單元5進 行了插入圓弧狀的移動塊這樣的修正，但也可以代之以，由加工路徑生成單 元3生成插入了圓弧狀的移動塊的加工路徑。
圖13的框圖表示此時使用的控制裝置的一個變形例。該控制裝置除了省 略加工路徑修正單元5,以及加工路徑生成單元3的功能與圖10的加工路徑 生成單元3的功能不同之外，具有與圖IO所示的控制裝置相同的結(jié)構(gòu)。
在該圖13所示的控制裝置中，加工程序存儲單元1存儲加工所需要的加 工程序。加工程序解析單元2對由操作者等指定的加工程序進行解析，提取與 加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成單元3，并且，根據(jù)加工 程序中的偏置量的指令代碼，對偏置量存儲單元4指示需要的偏置量。
偏置量存儲單元4是存儲多個在加工中需要的線偏置量數(shù)據(jù)的存儲器，按 照來自加工程序解析單元2的指示，選擇出加工所需要的每次加工的偏置量， 然后交給加工路徑生成單元3和偏置量差分運算單元6。
在上述的方式中，在基準加工次數(shù)設(shè)定單元7中設(shè)定基準加工次數(shù)，該基 準加工次數(shù)用于決定在開始在兩個直線的移動塊相交形成的凹角拐角部中插 入圓孤狀的移動塊的加工次數(shù)。此外，開始對凹角拐角部插入圓弧狀的移動塊 的次數(shù)一般為"基準加工次數(shù)+m" (m為正整數(shù)，n^1)，典型地為m=l。此外，偏置量差分運算單元6在上述的方式中，進行運算來求出由基準加工次數(shù) 設(shè)定單元7設(shè)定的基準加工次數(shù)(第n次的加工)的偏置量和基準加工次數(shù)之 后的某次加工(第n+m次的加工)的偏置量的差分，將運算結(jié)果交給加工路 徑生成單元3。
加工路徑生成單元3的功能與圖IO所示的控制單元中的加工路徑生成單 元3的功能相比，有一些不同。即，在圖13所示的控制裝置中，加工路徑生 成單元3從加工程序解析單元2取得與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，從偏置量存儲單 元4取得每次加工的偏置量，并且取得偏置量差分運算單元6的運算結(jié)果，根 據(jù)這些取得的數(shù)據(jù)，生成線實際移動的加工路徑。
使用圖13所示的控制裝置進行加工的順序如下所述。在加工前，通過操 作者在加工程序存儲單元1中預(yù)先存儲有要執(zhí)行的加工程序，此外，通過操作 者在偏置量存儲單元4中預(yù)先存儲了偏置量，在基準加工次數(shù)設(shè)定單元7中預(yù) 先設(shè)定了基準加工次數(shù)的數(shù)據(jù)。
首先，當(dāng)操作者從加工程序存儲單元1選擇出(例如在畫面上選擇)要執(zhí) 行的加工程序時，從加工程序存儲單元1將該加工程序交給加工程序解析單元 2。加工程序解析單元2對從加工程序存儲單元1交出的加工程序進行解析， 從加工程序中提取與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)交給加工路徑生成 單元3。加工程序解析單元2還根據(jù)偏置量的指令代碼，對偏置量存儲單元4 指示所需要的偏置量。
偏置量存儲單元4選擇出由加工程序解析單元2指示的偏置量，將選擇出 的偏置量交給加工路徑生成單元3和偏置量差分運算單元6。偏置量差分運算 單元6從偏置量存儲單元4取得每次加工的偏置量，求出基準加工次數(shù)(第n 次加工)的偏置量和與基準加工次數(shù)相比規(guī)定加工次數(shù)之后的加工次數(shù)(第 n+m次加工)的偏置量的差分，然后將該差分交給加工路徑生成單元3。
如上所述，基準加工次數(shù)由基準加工次數(shù)設(shè)定單元7進行設(shè)定，關(guān)于設(shè)定 方法，例如可以在偏置量存儲單元4中存儲偏置量時，通過操作者在操作畫面 上進行設(shè)定，或者可以在由加工程序指令偏置量時，設(shè)置"DD"這樣的用于 指定基準加工次數(shù)和該次加工的偏置量的特殊的偏置量指令代碼來進行設(shè)定。 圖13中的虛線箭頭(從加工程序解析單元2向基準加工次數(shù)設(shè)定單元7的箭頭)表示與后者的案例對應(yīng)的功能。
加工路徑生成單元3從加工程序解析單元2取得與加工路徑有關(guān)的數(shù)據(jù)， 從偏置量存儲單元4取得對每次加工設(shè)定的偏置量，將該取得的偏置量給予基 于加工程序的加工路徑，來生成線移動的加工路徑，在凹角拐角部虛擬地插入 以從偏置量差分運算單元6取得的偏置量的差分為曲率半徑的拐角部R，生成 通過該虛擬的拐角部R那樣的加工路徑。與此相伴，與沒有插入拐角部R的 情況相比，與形成凹角拐角部的兩個直線塊對應(yīng)的直線路徑，在已經(jīng)敘述的方 式中被縮短。即，去除凹角拐角部的頂點和插入的圓弧路徑與直線路徑的連接 點之間的直線路徑，被替換為該圓弧路徑。如上所述，插入的圓弧路徑的兩個 端點(圓弧路徑和直線路徑的連接點)由加工路徑生成單元3進行計算。例如， 如圖3所示，如果是與V字型相交的兩個直線路徑相切地在這兩個直線路徑 之間插入圓弧路徑的情況，則求出插入的圓弧路徑的兩個端點來作為圓孤路徑 和直線if各徑的兩個切點4立置。
即使使用圖13所示的控制裝置，也可以對從偏置量差分運算單元6得到 的偏置量的差分乘以任意的系數(shù)等來變更插入的拐角部R的大小(圓孤曲率 半徑)，來代替把插入的拐角部R的大小作為從偏置量差分運算單元6得到的 偏置量的差分。而且，在V字型相交的兩個直線路徑之間插入圓弧路徑時， 圓弧路徑可以與這些直線路徑不相切。即使像這樣直線路徑與圓弧路徑不相切 地兩路徑交差(即使從直線路徑向圓弧路徑的轉(zhuǎn)移不連續(xù))，只要不產(chǎn)生應(yīng)該 去除的加工余量的切削剩余就可以。
此外，該圖13所示的控制裝置也可以執(zhí)行與圖12所示的相同的加工程序， 所以使用該控制裝置可以得到高精度的凹角拐角部。
此外，如果對圖IO所示的控制裝置和圖13所示的控制裝置的不同進行補 充，則如下所述。
圖10的控制裝置對通過現(xiàn)有技術(shù)生成的加工路徑，通過加工路徑修正單 元5在凹角拐角部插入圓弧狀的移動塊來施加#^正，由此得到作為目標(biāo)的加工 路徑。即，該控制裝置對現(xiàn)有的加工路徑生成技術(shù)附加了加工路徑修正的新的 技術(shù)。因此，經(jīng)過兩個階段的工序生成作為目標(biāo)的加工路徑，該兩個階^爻的工 序為通過現(xiàn)有的技術(shù)生成加工路徑；使用圖10的控制裝置具有的加工路徑修正單元對該生成的加工路徑進行修正。
與此相對，圖13的控制裝置不是對通過現(xiàn)有的技術(shù)生成的加工路徑施加 修正，而是在加工路徑生成單元3生成加工路徑的階段插入圓弧狀的移動塊的 控制裝置。即，與圖10所示的例子相比，具有用于生成作為目標(biāo)的加工路徑 的工序減少一個階段的工序的優(yōu)點。
此外，該圖13的控制裝置并非只是對該加工程序解析單元2解析的加工 程序虛擬地插入拐角部R,由此生成通過該虛擬拐角部R的加工路徑，即4吏對 加工程序解析單元2解析的加工程序自動地插入圓弧狀的移動塊來進行編輯， 實際生成具有圓弧狀的移動塊的加工程序，由此來生成加工路徑，也可以得到 與圖IO的控制裝置相同的效果，沒有任何的問題。
最后，關(guān)于在加工程序中指定的案例的處理的一般流程，參照圖14對使 用圖IO所示的控制裝置或圖13所示的控制裝置，通過多重加工得到含有凹角 拐角部的形狀進行說明。圖14是關(guān)于這樣的多重加工中的第k次(k=l、 2...kfinal，其中kfmal表示最后一次)加工的處理，以與圓孤狀路徑的插入相 關(guān)聯(lián)的處理為中心進行iJL明的流程圖。
此外，在圖14的流程圖中，"BL"表示"塊"，i是代表塊號碼的指標(biāo)(寄 存器值)，例如Bli表示第i移動塊。各步驟的要點如下所述。
判斷本次(第k次)的加工是否為超過基準加工次數(shù)(第n次的加工)的 加工(步驟S1)。在為超過基準加工次數(shù)n的加工時(k>n)進入步驟Sl,在 沒有超過時(k^i )進入步驟SS2,通過通常的處理執(zhí)行第k次加工(步驟SS2 ), 然后結(jié)束。此外，雖然在流程中沒有記載本次的加工為第幾次的加工，4旦是， 例如可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定加工次數(shù)指標(biāo)(寄存器值)來進行識別。此外，關(guān)于 基準加工次數(shù)(第n次加工)，在此，在基準加工次數(shù)設(shè)定單元7中通過參數(shù) 預(yù)先設(shè)定了基準加工次數(shù)。
在通過通常處理執(zhí)行第k次加工的步驟SS2中，與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)(第k次加 工中的偏置量汰的數(shù)據(jù)等) 一起讀入各移動塊，同時按照移動了偏置量汰的 移動路徑執(zhí)行第k次的加工。在該次的加工中，即使具有凹角拐角部也不進行 圓弧路徑插入。此時的處理為通常的處理，所以省略其詳細的說明。
另 一方面，在步驟Sl中，初始設(shè)定指標(biāo)i (i=l),與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)(第k次加工中的偏置量汰的數(shù)據(jù)等) 一起讀入第i (即，第一)的移動塊BL1，并進行 解釋(步驟S2)。根據(jù)該步驟S2的讀入/解釋的結(jié)果，進行所需要的關(guān)聯(lián)處理 (步驟S3 )。在該處理中，包含偏置量5k的決定(對偏置量存儲單元4進行 訪問，得到被指定的偏置量汰的數(shù)據(jù))。
與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)一起讀入第i+l (在第一次的處理循環(huán)中，第二次)的移動塊 BLi+l，并進^f亍解釋(步驟S4 )。然后，判斷是否通過第i移動塊BLi和其之 后的第i+l移動塊BLi+l形成了拐角部(步驟S5)。即，如果判斷為移動塊 BLi和移動塊BLi+l都是直線移動塊并且相互不平行，則兩個移動塊形成了拐 角部，所以此時(步驟S5的判斷為YES )進入步驟S6。在除此之外的情況(步 驟S5的判斷為NO )進入步驟S7。
在步驟S6中判斷第i移動塊BLi和第i+l移動塊BLi+l形成的拐角部是 凹角拐角部還是凸角拐角部。判定方法如上所述。在此，4艮據(jù)表示移動塊BLi+l 的矢量(方向與移動方向一致)和表示移動塊BLi+l的矢量(方向與移動方 向一致)的外積，來判斷該拐角部向左彎曲還是向右彎曲，并且還沖企查線實際 移動的路徑相對于加工程序指令的路徑，是向左側(cè)偏置了偏置量汰還是向右 側(cè)偏置了偏置量汰，根據(jù)這些判斷結(jié)果，判斷該拐角部是凹角拐角部還是凸 角拐角部。
在步驟S6的判斷中，如果判斷出從移動塊BLi到下一個移動塊BLi+l使 拐角部向左彎曲，并且在指令路徑的行進方向的左側(cè)設(shè)定了偏置量汰指定的 路徑移動，則判斷該拐角部為凹角拐角部，并進入步驟Sll。在除此之外的情 況下，判斷為不是凹角拐角部，并進入步驟S7。
在步驟S7中執(zhí)行用于第i移動塊BLi的處理(插補、向各軸的伺服裝置 的移動指令等處理)。此外，如后所述，對于在該步驟中成為對象的移動塊， 具有在步驟S15中進行了起始點修正的情況，此時，成為有關(guān)起始點^修正后的 移動塊的移動處理。當(dāng)結(jié)束了步驟S7中的用于移動塊BLi的移動的移動處理 時，進入步驟S8。
在步驟S6的判斷中，當(dāng)判斷拐角部為凹角拐角部時，檢查是否應(yīng)該在該 凹角拐角部插入圓弧路徑的移動塊(步驟Sll)。在加工程序中事先指定是否 插入該圓弧路徑的移動塊的基準，在上述的例子中，附加了 R指令的凹角拐角部表示是應(yīng)該插入圓弧路徑的移動塊的凹角拐角部。
然后，計算在凹角拐角部中插入的圓弧路徑的曲率半徑(步驟S12)。曲 率半徑的計算方法如上所述。即，計算在基準加工次數(shù)設(shè)定單元7中設(shè)定的基 準加工次lt (第n次加工)的偏置量和該基準加工次凄t之后的某次加工(第 n+m次加工，例如本次的加工)的偏置量的差分，才艮據(jù)該差分決定曲率半徑。 例如，設(shè)所述差分=曲率半徑。
根據(jù)步驟S12的計算結(jié)果決定插入的圓弧^4圣的位置(步驟S13 )。例如， 計算具有步驟S12中計算出的曲率半徑的、與形成該凹角拐角部的兩個直線路 徑(移動了偏置量汰完成了修正)相切的圓弧的位置(圓弧中心的位置和圓 弧與形成凹角拐角部的兩條直線的切點的位置)。
通過在步驟S13中決定的位置設(shè)定圓弧路徑，消除位于圓弧路徑前方的V 字型的直線區(qū)間。為了4吏該消除的V字型直線區(qū)間的一端以及另一端成為第i 移動塊BLi的直線路徑的終點以及第i+l移動塊BLi+l的直線路徑的起始點， 分別修正這些移動塊BLi的終點以及移動塊BLi+l的起始點(步驟S14以及 步驟S15)。
此外，如上所述，上述步驟S12 S15的處理可以作為才艮據(jù)移動塊BLi以 及移動塊BLi+l生成的加工路徑的修正的形式(與上述的圖IO的方框結(jié)構(gòu)相 對應(yīng))來執(zhí)行，或者，可以將步驟S12 S15的處理作為加工路徑生成處理的 一部分的形式(與上述的圖13的方框結(jié)構(gòu)相對應(yīng))來執(zhí)行。
執(zhí)行用于第i移動塊BLi的移動的處理(插補，向各軸伺服裝置的移動指 令等處理)(步驟S16)。此外，在該步驟S16中進行處理的是在步驟S14中進 行了終點修正的移動塊BLi。
然后，執(zhí)行用于插入的圓弧路徑的移動塊的移動的處理(插補，向各軸伺 服裝置的移動指令等處理)(步驟S17)。當(dāng)該處理結(jié)束時，轉(zhuǎn)移至步驟S8
在所述步驟Sl 1中判斷出不需要在凹角拐角部插入圓孤路徑的移動塊時， 才丸行用于第i移動塊BLi的移動的處理(插補，向各軸伺服裝置的移動指令等 處理)(步驟S18)。此外，在該步驟中進行處理的移動塊是沒有在步驟S14中 進行終點修正的移動塊BLi。當(dāng)該處理結(jié)束時，進入步驟S8。
在步驟S8中使指標(biāo)i加一(i=i+l )。然后，檢查是否存在下一個移動塊(第i+l移動塊)BLi+l。如果沒有下一個移動塊則進入步驟SIO,如果有則返回步 驟S4。此外，在最初的步驟S9中，i=2，因此，是在檢查有無第三移動塊。
在步驟S10中，執(zhí)行用于第i移動塊BLi (即，最終移動塊)的移動的處 理(插補，向各軸伺服裝置的移動指令等處理)。此外，在該步驟S10中進行 移動處理的移動塊BLi有時已經(jīng)在步驟S15中進行了起始點修正，此時完成 了起始點^f'務(wù)正的移動塊BLi成為該步驟S10的移動處理的對象。
在步驟S10中進行最終移動塊的移動處理，然后結(jié)束本次(第k次)的加工。
如果關(guān)于k-l、 2...kfinal反復(fù)進行以上的處理循環(huán)，則對于希望進行包括 圓弧路徑插入在內(nèi)的路徑變更的凹角拐角部，插入具有以下曲率半徑的圓弧路 徑(形成凹角拐角部的各直線區(qū)間被縮短)，來確定該加工路徑，上述曲率半 徑根據(jù)與基準加工次數(shù)對應(yīng)的偏置量、和與基準加工次數(shù)的1或2次以后的某 次加工對應(yīng)的加工偏置量的差分來決定。
例如，在將基準加工次數(shù)設(shè)定為第三次的加工時，通過在各凹角拐角部插 入具有以下曲率半徑的圓弧路徑，來確定第四次加工的路徑，上述曲率半徑根 據(jù)第三次加工中的偏置量S3和第四次加工中的加工偏置量M的差來決定。同 樣地，在將基準加工次數(shù)設(shè)定為第三次加工的條件下，通過在各凹角拐角部插 入具有以下曲率半徑的圓弧路徑，來確定第五次加工的路徑，上述曲率半徑根 據(jù)第三次加工中的偏置量53和第五次加工中的加工偏置量S5的差來決定。
權(quán)利要求
1. 一種電火花線切割機的控制裝置，其用于控制所述電火花線切割機中的多重加工，其特征在于，具有加工程序存儲單元，其存儲加工程序；加工程序解析單元，其解析所述加工程序存儲單元中存儲的加工程序；偏置量存儲單元，其存儲對每次加工所設(shè)定的線偏置量；加工路徑生成單元，其根據(jù)所述加工程序解析單元的解析結(jié)果和所述偏置量存儲單元中存儲的偏置量生成加工路徑；加工路徑修正單元，其對于所述加工路徑中的相互不平行的兩個直線移動塊相交形成的凹角拐角部進行加工路徑修正；基準加工次數(shù)設(shè)定單元，其將成為基準的某次加工設(shè)定為基準加工次數(shù)，所述基準用于決定開始所述加工路徑修正單元進行的所述加工路徑修正的第幾次加工；以及偏置量差分運算單元，其計算與所述基準加工次數(shù)對應(yīng)的偏置量和與基準加工次數(shù)之后第一次或第二次以上的加工對應(yīng)的偏置量的差分，由所述加工路徑修正單元進行的所述加工路徑修正，對于由所述加工路徑生成單元生成的加工路徑，刪除形成凹角拐角部的兩個直線移動塊的該凹角拐角部一側(cè)的各自一部分，在該進行了刪除的部分插入具有根據(jù)所述偏置量差分運算單元的運算結(jié)果決定的曲率半徑的圓弧狀的移動塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電火花線切割機的控制裝置，其特征在于， 所述圓弧狀的移動塊使所述偏置量差分運算單元計算出的偏置量的差分等于所述圓弧狀的曲率半徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電火花線切割機的控制裝置，其特征在于， 將所述圓弧狀的移動塊與所述兩條直線相切地插入所述加工路徑中。
4. 一種電火花線切割機的控制裝置，其用于控制所述電火花線切割機中 的多重加工，其特征在于，具有加工程序存儲單元，其存儲加工程序；加工程序解析單元，其解析所述加工程序存儲單元中存儲的加工程序； 偏置量存儲單元，其存儲對每次加工所設(shè)定的線偏置量； 基準加工次數(shù)設(shè)定單元，其將成為基準的某次加工設(shè)定為基準加工次數(shù)， 所述基準用于決定開始以下工作的第幾次加工即，對于由所述加工程序確定 的兩個直線移動塊相交形成的四角拐角部，刪除形成該W角拐角部的兩個直線 移動塊的該凹角拐角部一側(cè)的各自 一部分，在該進4亍了刪除的部分插入圓弧狀 的移動塊；偏置量差分運算單元，其計算與所述基準加工次數(shù)對應(yīng)的偏置量和與基準 加工次數(shù)之后第一次或第二次以上的加工對應(yīng)的偏置量的差分；以及加工路徑生成單元，其取得所述偏置量存儲單元中存儲的偏置量和所述加 工程序解析單元的解析結(jié)果，刪除形成所述凹角拐角部的兩個直線移動塊的該 凹角拐角部一側(cè)的各自一部分，在該進行了刪除的部分，作為所述圓弧狀的移 動塊在所述凹角拐角部插入根據(jù)所述偏置量差分運算單元的運算結(jié)果決定了 曲率半徑的圓弧狀的移動塊來生成加工路徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電火花線切割機的控制裝置，其特征在于， 所述圓弧狀的移動塊使所述偏置量差分運算單元計算出的偏置量的差分等于所述圓弧狀的曲率半徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電火花線切割機的控制裝置，其特征在于， 將所述圓弧狀的移動塊與所述兩條直線相切地插入所述加工路徑中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電火花線切割加工機的控制裝置。在基準加工次數(shù)(第n次)的加工中，線按照加工路徑RTn進行移動，在線位置WMn通過凹角拐角部，來形成被加工物端面Hn。在下一次的n+1次的加工中，線按照加工路徑RTn+1進行移動，但通過圓弧路徑置換拐角前后的直線部分，變更為直線→圓弧→直線這樣推移的路徑。圓弧的曲率半徑，根據(jù)在控制裝置內(nèi)由基準加工次數(shù)(n次)指定的偏置量和進行圓弧路徑插入次數(shù)(n+m次)的加工中指定的偏置量的差來決定。結(jié)果，就能避免凹角拐角部的加工余量增大，會提高加工精度。
文檔編號B23H7/00GK101284322SQ20081009161
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者平賀薰, 緒方俊幸 申請人:發(fā)那科株式會社