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特開2022-91304ワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置、加工プログラム生成方法およびワイヤ放電加工システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022091304
(43)【公開日】2022-06-21
(54)【発明の名称】ワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置、加工プログラム生成方法およびワイヤ放電加工システム
(51)【国際特許分類】
B23H 7/02 20060101AFI20220614BHJP
【ＦＩ】
B23H7/02 H
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020204071
(22)【出願日】2020-12-09
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】000132725
【氏名又は名称】株式会社ソディック
(72)【発明者】
【氏名】倉ケ谷 翼
(72)【発明者】
【氏名】坂口 昌志
【テーマコード（参考）】
3C059
【Ｆターム（参考）】
3C059AB05
3C059CL01
3C059FD01
3C059JA13
(57)【要約】
【課題】 中子を分割処理した場合であっても、中子を適切に回収することができるワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置、加工プログラム生成方法およびワイヤ放電加工システムを提供すること。
【解決手段】
本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置は、ワークの加工溝の形状および加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力部と、中子を加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択部と、形状パターンを加工して爪部の形状データを生成するとともに加工形状データに爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成部と、修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】
本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置は、ワークの加工溝の形状および加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力部と、中子を加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択部と、形状パターンを加工して爪部の形状データを生成するとともに加工形状データに爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成部と、修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークの加工溝の形状および前記加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力部と、前記中子を前記加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択部と、前記形状パターンを加工して前記爪部の形状データを生成するとともに前記加工形状データに前記爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成部と、前記修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成部と、を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置。
【請求項2】
前記修正形状データ生成部は、前記加工形状データに基づいて前記中子を分割して前記修正形状データを生成することを特徴とする請求項１記載のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置。
【請求項3】
請求項１または２記載の加工プログラム生成装置と、ワイヤ放電加工機からなるワイヤ放電加工システムであって、
前記ワイヤ放電加工機は、前記加工プログラム生成装置から送信された前記加工プログラムを読み込み、荒加工時に前記加工プログラムに従って前記爪部を形成しながら前記中子を前記ワークから切離するくり抜き加工を行うように制御する制御装置を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工システム。
前記ワイヤ放電加工機は、前記加工プログラム生成装置から送信された前記加工プログラムを読み込み、荒加工時に前記加工プログラムに従って前記爪部を形成しながら前記中子を前記ワークから切離するくり抜き加工を行うように制御する制御装置を備えたことを特徴とするワイヤ放電加工システム。
【請求項4】
前記制御装置は、仕上げ加工時に前記爪部を除去しながら前記加工溝に加工を行うように制御することを特徴とする請求項３記載のワイヤ放電加工システム。
【請求項5】
前記形状パターンは、断面三角形状、フック状または台形形状の３Ｄモデルであることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置。
【請求項6】
前記爪部の形状データを付加する位置は、前記中子同士が接する位置であることを特徴とする請求項２記載のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置。
【請求項7】
ワークの加工溝の形状および前記加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力工程と、前記中子を前記加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択工程と、前記形状パターンを加工して前記爪部の形状データを生成する爪部形状データ生成工程と、前記加工形状データに前記爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成工程と、前記修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成工程と、を有するワイヤ放電加工機の加工プログラム生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分割した中子の落下を防止することができるワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置、加工プログラム生成方法およびワイヤ放電加工システムに関する。
【背景技術】
【0002】
加工電極とワークとの間に形成される極間に放電を発生させて行う放電加工を、板状等のワークに対するワイヤ電極による糸鋸状の切断加工に適用したワイヤ放電加工は広く知られている。このようなワイヤ放電加工では、加工中において、加工溝により切り離されたワークの内側部分である中子を回収する必要があるため、中子を吸着して上方に持ち上げて取り出す方法（特許文献１）や上方から中子を押圧して回収する方法（特許文献２）または最後まで切り残しておいた箇所や落下防止のために中子とワークとを接着している箇所を切断して中子を取り出す方法（特許文献３、特許文献６）等が用いられている。
【0003】
上述の回収方法において、ワークから切り出す中子の重量が大きい場合や体積が大きい場合、除去装置等により中子をうまく持ち上げることや押圧することが難しく、ワークから中子を適切に回収できないという問題が生じていた。よって、重量や体積が大きい中子はあらかじめ複数に分割し、分割後の中子を順に除去する方法が用いられている（特許文献４、特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第６５９９５３２号公報
【特許文献2】特開２０１９－１８１６３７号公報
【特許文献3】特開平０８－０２５１４５号公報
【特許文献4】実開平０５－００２８２３号公報
【特許文献5】特開平０２－１６７６２１号公報
【特許文献6】特許第５８１３５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら分割後の中子を順に除去する際に、加工液の噴流等により未除去の中子が加工溝の内側で移動し、別の中子をワークから除去することによりできた空間に入り込んでしまう。未除去の中子が加工溝の内側で自由に移動してしまうと、中子同士や中子とワークとの間でワイヤ電極を挟んでしまい断線させてしまう問題が発生していた。さらには未除去の中子の位置がずれるため回収装置等によって中子を適切に除去できない問題も有していた。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、中子を分割処理した場合であっても、中子を適切に回収することができるワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置、加工プログラム生成方法およびワイヤ放電加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置は、ワークの加工溝の形状および前記加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力部と、前記中子を前記加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択部と、前記形状パターンを加工して前記爪部の形状データを生成するとともに前記加工形状データに前記爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成部と、前記修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成部と、を備えたことを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成方法は、ワークの加工溝の形状および前記加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力工程と、前記中子を前記加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択工程と、前記形状パターンを加工して前記爪部の形状データを生成する爪部形状データ生成工程と、前記加工形状データに前記爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成工程と、前記修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成工程と、を有することを特徴とする。
さらに本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置は、前記修正形状データ生成部が前記加工形状データに基づいて前記中子を分割して前記修正形状データを生成することを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成方法は、ワークの加工溝の形状および前記加工溝の内側部分をなす中子の形状を示す加工形状データを入力する入力工程と、前記中子を前記加工溝に固定するための爪部の形状パターン、当該爪部の寸法データおよび当該爪部を付加する位置を示す付加データを取得する爪部選択工程と、前記形状パターンを加工して前記爪部の形状データを生成する爪部形状データ生成工程と、前記加工形状データに前記爪部の形状データを付加した修正形状データを生成する修正形状データ生成工程と、前記修正形状データに基づいて放電加工を行うための加工プログラムを生成する加工プログラム生成工程と、を有することを特徴とする。
さらに本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置は、前記修正形状データ生成部が前記加工形状データに基づいて前記中子を分割して前記修正形状データを生成することを特徴とする。
【0008】
ここで加工形状データとは、ワークに対して行う加工の目標形状である加工溝の形状（中子の形状）を表すデータであり、例えば、ＣＡＤデータである。
また爪部の形状データとは、爪部の基本形状を示す３Ｄモデル等の形状パターンを寸法データにより拡大、縮小、回転等の加工を行った３Ｄモデルまたは位置座標の集合等のデータである。
さらに加工プログラムとは、ワークをワイヤ放電加工する際に用いられるデータであり、具体的にはＮＣデータである。
本発明によれば、加工プログラム生成装置および生成方法によりワークもしくは中子に自動的に爪部を設けることが可能であるため、中子を分割処理した場合であっても中子の移動を防止することができ、簡単な方法でワイヤ電極の断線を防止するとともに中子を適切に除去することが可能となる。
また爪部の形状データとは、爪部の基本形状を示す３Ｄモデル等の形状パターンを寸法データにより拡大、縮小、回転等の加工を行った３Ｄモデルまたは位置座標の集合等のデータである。
さらに加工プログラムとは、ワークをワイヤ放電加工する際に用いられるデータであり、具体的にはＮＣデータである。
本発明によれば、加工プログラム生成装置および生成方法によりワークもしくは中子に自動的に爪部を設けることが可能であるため、中子を分割処理した場合であっても中子の移動を防止することができ、簡単な方法でワイヤ電極の断線を防止するとともに中子を適切に除去することが可能となる。
【0009】
本発明は、加工プログラム生成装置と、ワイヤ放電加工機からなるワイヤ放電加工システムであって、前記ワイヤ放電加工機は、前記加工プログラム生成装置から送信された前記加工プログラムを読み込み、荒加工時に前記加工プログラムに従って前記爪部を形成しながら前記中子を前記ワークから切離するくり抜き加工を行うように制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工システムは、前記制御装置が仕上げ加工時に前記爪部を除去しながら前記加工溝に加工を行うように制御することを特徴とする。
また本発明のワイヤ放電加工システムは、前記制御装置が仕上げ加工時に前記爪部を除去しながら前記加工溝に加工を行うように制御することを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、ワイヤ放電加工において荒加工時に爪部を形成するとともに仕上げ加工時に爪部を除去することができるため、自動的に爪部の付加および除去を行うことが可能で、さらに最終製品の形状に影響を与えることがない。
【0011】
本発明のワイヤ放電加工機の加工プログラム生成装置において、前記爪部の形状データを付加する位置は前記中子同士が接する位置であることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、爪部が中子同士の接する位置に設けられているため、ワイヤ放電加工の仕上げ加工時に爪部を除去する工程を省くことが可能となる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、加工中において分割した中子の除去を自動的かつ確実に行うことができ、未回収の中子の移動によりワイヤ電極の断線や適切に中子を回収できない等の問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明のワイヤ放電加工システム１００を示す全体構成図である。
【図2】上記実施形態の加工プログラム生成装置２０の構成を示すブロック図である。
【図3】従来の中子Ｎおよび加工溝Ｇ２の形状を示す模式図である。
【図4】本発明のワイヤ放電加工システム１００により形成される中子Ｎおよび加工溝Ｇ１の形状を示す模式図である。
【図5】本発明のワイヤ放電加工システム１００の全体動作の概要を示すフローチヤートである。
【図6】加工プログラム生成装置による加工プログラムの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図7】本発明のワイヤ放電加工システム１００により形成される爪部Ｔのその他の形状を示す説明図である。
【図10】本発明のワイヤ放電加工機１０により行われる荒加工工程と中子Ｎの回収工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
（１．１ ワイヤ放電加工システム１００の全体構成）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のワイヤ放電加工システム１００の全体構成図である。同図を参照して概要を説明すると、ワイヤ放電加工システム１００は、ワイヤ放電加工機１０と、加工プログラム生成装置２０から構成される。
ワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１と、加工機本体１を駆動するための各軸モータ６と、電源装置７と、制御装置９から構成され、制御装置９には加工プログラム生成装置２０が接続されている。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のワイヤ放電加工システム１００の全体構成図である。同図を参照して概要を説明すると、ワイヤ放電加工システム１００は、ワイヤ放電加工機１０と、加工プログラム生成装置２０から構成される。
ワイヤ放電加工機１０は、加工機本体１と、加工機本体１を駆動するための各軸モータ６と、電源装置７と、制御装置９から構成され、制御装置９には加工プログラム生成装置２０が接続されている。
【0016】
加工機本体１は、上側ガイド組体２と下側ガイド組体３との間に工具電極としてのワイヤ電極Ｅを連続的に供給し、ワークＷを加工槽４内のワークスタンド５に載置した状態で加工液に浸漬し、各軸モータ６によりワイヤ電極ＥとワークＷとの極間の距離を所定に設定しつつ電源装置７により極間に所定の電圧を印加して放電を発生させワークＷの放電加工を行う構成となっている。
また加工機本体１には、中子Ｎを回収するための中子移動装置８が設けられている。例えば、中子移動装置８は、永久磁石等を有する中子吸着保持部を備え、切り抜かれた中子Ｎを中子吸着保持部に吸着させることにより、ワークＷから取り出した後、中子Ｎを加工機本体１の図示しない中子回収バケットに回収する。
また加工機本体１には、中子Ｎを回収するための中子移動装置８が設けられている。例えば、中子移動装置８は、永久磁石等を有する中子吸着保持部を備え、切り抜かれた中子Ｎを中子吸着保持部に吸着させることにより、ワークＷから取り出した後、中子Ｎを加工機本体１の図示しない中子回収バケットに回収する。
【0017】
制御装置９は、加工プログラム生成装置２０から加工プログラム９０を受信し、解読して制御信号を送信する装置である。すなわち、ワイヤ放電加工機１０は、制御装置９が生成した制御信号に基づいて各軸モータ６および電源装置７を加工プログラム９０に沿って動作させ、放電加工を行う。
【0018】
図２は、上記実施形態の加工プログラム生成装置２０の構成を示すブロック図である。
加工プログラム生成装置２０は、ワイヤ放電加工機１０で実行するための加工プログラムを生成して、制御装置９に送信する装置である。加工プログラム生成装置２０は、実際の製品の加工形状である加工形状データ７０から中子Ｎの重量を算出し、適切な分割数に中子Ｎを分割するデータ処理を施した後、さらに爪部Ｔの形状データ７３を結合した修正形状データ８０を形成して加工プログラムを生成する。
加工プログラム生成装置２０は、入力部３０、表示部４０、記憶部５０、処理部６０から構成される。
加工プログラム生成装置２０は、ワイヤ放電加工機１０で実行するための加工プログラムを生成して、制御装置９に送信する装置である。加工プログラム生成装置２０は、実際の製品の加工形状である加工形状データ７０から中子Ｎの重量を算出し、適切な分割数に中子Ｎを分割するデータ処理を施した後、さらに爪部Ｔの形状データ７３を結合した修正形状データ８０を形成して加工プログラムを生成する。
加工プログラム生成装置２０は、入力部３０、表示部４０、記憶部５０、処理部６０から構成される。
【0019】
入力部３０は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、入力部３０から処理部６０に対して各種処理に必要な情報である加工形状データ７０が入力される。なお、入力部３０は、ＵＳＢおよびＬＡＮを介して他の装置から各種情報を入力する構成も含む。
【0020】
表示部４０は、ＣＲＴディスプレーや液晶ディスプレー等で構成されており、入力部３０から入力された情報や処理部６０により処理された情報を表示する。表示部４０は、例えば作業者が入力部３０を介して入力したワークＷの加工形状データ７０に基づいて描画情報が表示される。
【0021】
図７～図９は、本発明のワイヤ放電加工システム１００により形成される爪部Ｔのその他の形状を示す説明図である。
記憶部５０は、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ等で構成されており各種データが記憶される。
記憶部５０には、中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１、ワークＷの密度データ５２、爪部Ｔの形状パターン５３、爪部Ｔの寸法データ５４、爪部Ｔを付加する位置を表す付加データ５５が格納される。
中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１は、中子Ｎの全体の重量の大きさに対して最適な中子Ｎの分割数を示す情報である。中子移動装置８が中子Ｎを吸着して回収可能な機械性能等から事前に算出し、記憶部５０に格納する。
ワークＷの密度データ５２は、加工を行うワークＷの単位体積当たりの質量であり、ワークＷの材質により決定されるため、材質と密度を紐づけたデータテーブルとして格納されている。ここで、ワークＷの材質が鉄等であって、取り扱うワークＷの材質がひとつしか存在しない場合は、ワークＷの密度データ５２をデータテーブルとして格納する必要はない。密度データ５２を使用する代わりに単位体積重量を使用することも可能である。
爪部Ｔの形状パターン５３は、爪部Ｔの基本形状を示す３Ｄモデルや位置座標の集合等のデータであり、例えば、断面三角形状、断面フック状（図７）または断面台形形状（図８）等の形状のデータである。また、爪部Ｔの寸法データ５４は、爪部Ｔの形状パターンの拡大率、縮小率および回転度等を示す爪部Ｔの寸法情報である。
爪部Ｔの形状パターン５３と寸法データ５４は紐づけられて記憶部５０に格納されている。寸法データ５４を作業者が手動で入力する場合は、寸法データ５４は記憶部５０に格納されていなくてもよい。
爪部Ｔの付加データ５５は、加工形状データ７０に対して爪部Ｔの形状データ７３を付加する位置を示すデータであり、例えば付加する位置が加工溝Ｇ１と後述する分割線７２が交わる位置であることや、付加する位置が分割線７２上の位置である等の情報が記憶部５０に格納されている。付加する位置を作業者が手動で入力する場合は、付加データ５５は記憶部５０に格納されていなくてもよい。
記憶部５０は、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ等で構成されており各種データが記憶される。
記憶部５０には、中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１、ワークＷの密度データ５２、爪部Ｔの形状パターン５３、爪部Ｔの寸法データ５４、爪部Ｔを付加する位置を表す付加データ５５が格納される。
中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１は、中子Ｎの全体の重量の大きさに対して最適な中子Ｎの分割数を示す情報である。中子移動装置８が中子Ｎを吸着して回収可能な機械性能等から事前に算出し、記憶部５０に格納する。
ワークＷの密度データ５２は、加工を行うワークＷの単位体積当たりの質量であり、ワークＷの材質により決定されるため、材質と密度を紐づけたデータテーブルとして格納されている。ここで、ワークＷの材質が鉄等であって、取り扱うワークＷの材質がひとつしか存在しない場合は、ワークＷの密度データ５２をデータテーブルとして格納する必要はない。密度データ５２を使用する代わりに単位体積重量を使用することも可能である。
爪部Ｔの形状パターン５３は、爪部Ｔの基本形状を示す３Ｄモデルや位置座標の集合等のデータであり、例えば、断面三角形状、断面フック状（図７）または断面台形形状（図８）等の形状のデータである。また、爪部Ｔの寸法データ５４は、爪部Ｔの形状パターンの拡大率、縮小率および回転度等を示す爪部Ｔの寸法情報である。
爪部Ｔの形状パターン５３と寸法データ５４は紐づけられて記憶部５０に格納されている。寸法データ５４を作業者が手動で入力する場合は、寸法データ５４は記憶部５０に格納されていなくてもよい。
爪部Ｔの付加データ５５は、加工形状データ７０に対して爪部Ｔの形状データ７３を付加する位置を示すデータであり、例えば付加する位置が加工溝Ｇ１と後述する分割線７２が交わる位置であることや、付加する位置が分割線７２上の位置である等の情報が記憶部５０に格納されている。付加する位置を作業者が手動で入力する場合は、付加データ５５は記憶部５０に格納されていなくてもよい。
【0022】
処理部６０は、入力部３０から入力された加工形状データ７０と記憶部５０に記憶された各種データに基づいて加工プログラム９０を生成するものであり、記憶データ取得部６１、重量演算部６２、分割演算部６３、爪部選択部６４、修正形状データ生成部６５、加工プログラム生成部６６から構成される。
【0023】
記憶データ取得部６１は、記憶部５０に格納された各種データを取得する。
【0024】
重量演算部６２は、加工形状データ７０から中子Ｎの形状データを算出し、中子Ｎの体積を演算するとともに、記憶データ取得部６１が取得したワークＷの密度データ５２に基づいて中子Ｎの重量を演算する。
【0025】
分割演算部６３は、重量演算部６２で求めた中子Ｎの重量と、中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１から中子Ｎの分割数を演算する。
【0026】
爪部選択部６４は、作業者の入力またはあらかじめ設定された設定値を参照することで使用する爪部Ｔの形状パターン５３および爪部Ｔの寸法データ５４を記憶データ取得部６１により記憶部５０から選択する。また、爪部選択部６４は、爪部Ｔの付加データ５５を記憶データ取得部６１により記憶部５０から取得する。
【0027】
修正形状データ生成部６５は、加工形状データ７０および分割演算部６３により演算された中子Ｎの分割数の情報から中子Ｎを分割して、爪部選択部６４により選択された爪部Ｔの形状パターン５３、寸法データ５４および付加データ５５から爪部Ｔの形状データ７３を生成し、爪部Ｔの形状データ７３を付加した修正形状データ８０を生成する。
具体的には、修正形状データ生成部６５は分割処理、爪部形状データ生成処理、修正形状データ生成処理を順に行う。
分割処理においては、加工形状データ７０から加工溝Ｇ１の形状を抽出し、加工溝Ｇ１の重心７１を求める。その後、重心７１を中心として等分線を引くことで、分割演算部６３により演算された中子Ｎの分割数に中子Ｎを分割する。この等分線を分割線７２とする。
爪部形状データ生成処理においては、爪部選択部６４から取得した爪部Ｔの寸法データ５４に沿って形状パターン５３に対して拡大、縮小および回転等の加工を行い、爪部Ｔの形状データ７３を生成する。そして修正形状データ生成処理においては、生成された爪部Ｔの形状データ７３を爪部Ｔの付加データ５５に従って加工形状データ７０に付加して、修正形状データ８０を作成する。
具体的には、修正形状データ生成部６５は分割処理、爪部形状データ生成処理、修正形状データ生成処理を順に行う。
分割処理においては、加工形状データ７０から加工溝Ｇ１の形状を抽出し、加工溝Ｇ１の重心７１を求める。その後、重心７１を中心として等分線を引くことで、分割演算部６３により演算された中子Ｎの分割数に中子Ｎを分割する。この等分線を分割線７２とする。
爪部形状データ生成処理においては、爪部選択部６４から取得した爪部Ｔの寸法データ５４に沿って形状パターン５３に対して拡大、縮小および回転等の加工を行い、爪部Ｔの形状データ７３を生成する。そして修正形状データ生成処理においては、生成された爪部Ｔの形状データ７３を爪部Ｔの付加データ５５に従って加工形状データ７０に付加して、修正形状データ８０を作成する。
【0028】
加工プログラム生成部６６は、修正形状データ生成部６５により生成された修正形状データ８０に基づいて加工プログラム（ＮＣプログラム）を生成する。
【0029】
（１．２ ワイヤ放電加工システム１００の全体動作）
図５は、本発明のワイヤ放電加工システム１００の全体動作の概要を示すフローチヤートであり、図１０は、本発明のワイヤ放電加工機１０により行われる荒加工工程と中子Ｎの回収工程を示す説明図である。同図を参照してワイヤ放電加工システム１００の全体動作の概要について説明を行う。
加工プログラム生成装置２０は、実際の製品の加工形状である加工形状データ７０を入力部３０を介して取得する（Ｓ１：入力工程）。加工プログラム生成装置２０は、加工形状データ７０に対して分割処理および爪部Ｔの形状データ７３の結合処理を行い、修正形状データ８０を生成する（Ｓ２：修正形状データ生成工程）。そして修正形状データ８０に対応する加工プログラム９０の生成を行う（Ｓ３：加工プログラム生成工程）。
その後、加工プログラム生成装置２０は、加工プログラム９０をワイヤ放電加工機１０に送信する。
制御装置９は、加工プログラム生成装置２０から送信された加工プログラム９０を読み込み（Ｓ４）、解読して制御信号を生成する。
制御装置９は、生成した制御信号により各軸モータ６および電源装置７を動作させ、ワークＷに荒加工を行う（Ｓ５）。荒加工工程においては、爪部Ｔを形成しながら中子Ｎを分割してワークＷから切離するくり抜き加工が繰り返し行われる（Ｓ６、図１０）。
ワークＷから分割した中子Ｎを切離するたびに、中子移動装置８を駆動し、分割した中子ＮをワークＷから取り出し、中子Ｎを中子回収バケットに回収する（Ｓ７、図１０）。
荒加工工程の途中の状態にあっては、ワークＷ側に形成された爪部Ｔと分割した中子Ｎが係合するため、中子ＮをワークＷから除去することによりできた空間Ｃに未回収の中子Ｎが移動することや落下することがなく、加工溝Ｇ１内部にとどまっている状態となる。そして、荒加工工程と中子回収工程を繰り返すことによって、荒加工工程が終了する。
荒加工工程が終了したか否かが判別され（Ｓ８）、荒加工工程が終了し、分割した中子Ｎが全て回収された後、仕上げ加工が実行される（Ｓ９）。仕上げ加工工程においては、加工溝Ｇ１に仕上げ加工を行い、実際の製品の形状に仕上げる。必要があればワークＷ側に設けられた爪部Ｔの除去を行う（Ｓ１０）。
そして、仕上げ加工が終了か否かの判別を行ない（Ｓ１１）、加工プログラム９０の実行が終了する。
図５は、本発明のワイヤ放電加工システム１００の全体動作の概要を示すフローチヤートであり、図１０は、本発明のワイヤ放電加工機１０により行われる荒加工工程と中子Ｎの回収工程を示す説明図である。同図を参照してワイヤ放電加工システム１００の全体動作の概要について説明を行う。
加工プログラム生成装置２０は、実際の製品の加工形状である加工形状データ７０を入力部３０を介して取得する（Ｓ１：入力工程）。加工プログラム生成装置２０は、加工形状データ７０に対して分割処理および爪部Ｔの形状データ７３の結合処理を行い、修正形状データ８０を生成する（Ｓ２：修正形状データ生成工程）。そして修正形状データ８０に対応する加工プログラム９０の生成を行う（Ｓ３：加工プログラム生成工程）。
その後、加工プログラム生成装置２０は、加工プログラム９０をワイヤ放電加工機１０に送信する。
制御装置９は、加工プログラム生成装置２０から送信された加工プログラム９０を読み込み（Ｓ４）、解読して制御信号を生成する。
制御装置９は、生成した制御信号により各軸モータ６および電源装置７を動作させ、ワークＷに荒加工を行う（Ｓ５）。荒加工工程においては、爪部Ｔを形成しながら中子Ｎを分割してワークＷから切離するくり抜き加工が繰り返し行われる（Ｓ６、図１０）。
ワークＷから分割した中子Ｎを切離するたびに、中子移動装置８を駆動し、分割した中子ＮをワークＷから取り出し、中子Ｎを中子回収バケットに回収する（Ｓ７、図１０）。
荒加工工程の途中の状態にあっては、ワークＷ側に形成された爪部Ｔと分割した中子Ｎが係合するため、中子ＮをワークＷから除去することによりできた空間Ｃに未回収の中子Ｎが移動することや落下することがなく、加工溝Ｇ１内部にとどまっている状態となる。そして、荒加工工程と中子回収工程を繰り返すことによって、荒加工工程が終了する。
荒加工工程が終了したか否かが判別され（Ｓ８）、荒加工工程が終了し、分割した中子Ｎが全て回収された後、仕上げ加工が実行される（Ｓ９）。仕上げ加工工程においては、加工溝Ｇ１に仕上げ加工を行い、実際の製品の形状に仕上げる。必要があればワークＷ側に設けられた爪部Ｔの除去を行う（Ｓ１０）。
そして、仕上げ加工が終了か否かの判別を行ない（Ｓ１１）、加工プログラム９０の実行が終了する。
【0030】
（１．３ 加工プログラム生成装置２０の加工プログラムの生成方法）
図６は、加工プログラム生成装置２０による加工プログラムの生成方法を説明するためのフローチャートである。
加工プログラム生成装置２０は、入力部３０を介して加工形状データ７０を取得する（Ｓ１）。加工形状データ７０は作業者の操作により入力されてもよいし、図示しないＣＡＤ装置に接続されて入力されてもよい。
そして重量演算部６２において、加工形状データ７０から中子Ｎの形状データを算出し、中子Ｎの体積を演算するとともに、記憶データ取得部６１が取得したワークＷの密度データ５２に基づいて中子Ｎの重量を演算する。さらに分割演算部６３は重量演算部６２で求めた中子Ｎの重量と、中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１から中子Ｎの分割数を演算する（Ｓ２０１）。
その後、爪部選択部６４は、作業者の選択または予め設定した設定情報から爪部Ｔの形状パターン５３、寸法データ５４を記憶データ取得部６１により記憶部５０から選択する。また、爪部Ｔの付加データ５５を取得する（Ｓ２０２：爪部選択工程）。
そして、修正形状データ生成部６５は、加工形状データ７０から加工溝Ｇ１の形状を抽出して加工溝Ｇ１の重心７１を求め、等分線を演算することで分割線７２を算出し、中子Ｎを分割する（Ｓ２０３）。その後、爪部選択部６４から取得した爪部Ｔの寸法データ５４に沿って形状パターン５３に対して拡大、縮小および回転等の加工を行い、爪部Ｔの形状データ７３を生成する（Ｓ２０４：爪部形状データ生成工程）。そして、生成された爪部Ｔの形状データ７３を爪部Ｔの付加データ５５の情報に従って加工形状データ７０に付加して、修正形状データ８０を生成する（Ｓ２０５）。
最後に加工プログラム生成部６６は、修正形状データ生成部６５により生成された修正形状データ８０に基づいて加工プログラム９０を生成する（Ｓ３）。
図６は、加工プログラム生成装置２０による加工プログラムの生成方法を説明するためのフローチャートである。
加工プログラム生成装置２０は、入力部３０を介して加工形状データ７０を取得する（Ｓ１）。加工形状データ７０は作業者の操作により入力されてもよいし、図示しないＣＡＤ装置に接続されて入力されてもよい。
そして重量演算部６２において、加工形状データ７０から中子Ｎの形状データを算出し、中子Ｎの体積を演算するとともに、記憶データ取得部６１が取得したワークＷの密度データ５２に基づいて中子Ｎの重量を演算する。さらに分割演算部６３は重量演算部６２で求めた中子Ｎの重量と、中子Ｎの重量と分割数の相関関係を示すデータ５１から中子Ｎの分割数を演算する（Ｓ２０１）。
その後、爪部選択部６４は、作業者の選択または予め設定した設定情報から爪部Ｔの形状パターン５３、寸法データ５４を記憶データ取得部６１により記憶部５０から選択する。また、爪部Ｔの付加データ５５を取得する（Ｓ２０２：爪部選択工程）。
そして、修正形状データ生成部６５は、加工形状データ７０から加工溝Ｇ１の形状を抽出して加工溝Ｇ１の重心７１を求め、等分線を演算することで分割線７２を算出し、中子Ｎを分割する（Ｓ２０３）。その後、爪部選択部６４から取得した爪部Ｔの寸法データ５４に沿って形状パターン５３に対して拡大、縮小および回転等の加工を行い、爪部Ｔの形状データ７３を生成する（Ｓ２０４：爪部形状データ生成工程）。そして、生成された爪部Ｔの形状データ７３を爪部Ｔの付加データ５５の情報に従って加工形状データ７０に付加して、修正形状データ８０を生成する（Ｓ２０５）。
最後に加工プログラム生成部６６は、修正形状データ生成部６５により生成された修正形状データ８０に基づいて加工プログラム９０を生成する（Ｓ３）。
【0031】
図３は、従来の中子Ｎおよび加工溝Ｇ２の形状を示す模式図であり、図４は、本発明のワイヤ放電加工システム１００により形成される中子Ｎおよび加工溝Ｇ１の形状を示す模式図である。
上述の方法で生成された加工プログラム９０によりワークＷを実際に加工した加工形状の一例は図４の通りである。本発明のワイヤ放電加工システム１００においては、荒加工を行う際に、加工溝Ｇ１の形成と同時に分割した中子Ｎを固定するための爪部ＴをワークＷもしくは中子Ｎに形成する（Ｓ６）。複数の爪部Ｔを設けることで、分割後の中子Ｎと爪部Ｔが係合し、分割後の中子Ｎが一部回収されていたとしても未回収の中子Ｎが加工溝Ｇ１の内側を移動することがない。よって、未回収の中子Ｎの移動によりワイヤ電極Ｅの断線や適切に中子Ｎを回収できない等の問題（図３）を解消することが可能となる。また、仕上げ加工等にて爪部Ｔを除去（Ｓ１０）して実際の製品の形状に加工するため、爪部Ｔを除去するための追加の工程を必要としない。
上述の方法で生成された加工プログラム９０によりワークＷを実際に加工した加工形状の一例は図４の通りである。本発明のワイヤ放電加工システム１００においては、荒加工を行う際に、加工溝Ｇ１の形成と同時に分割した中子Ｎを固定するための爪部ＴをワークＷもしくは中子Ｎに形成する（Ｓ６）。複数の爪部Ｔを設けることで、分割後の中子Ｎと爪部Ｔが係合し、分割後の中子Ｎが一部回収されていたとしても未回収の中子Ｎが加工溝Ｇ１の内側を移動することがない。よって、未回収の中子Ｎの移動によりワイヤ電極Ｅの断線や適切に中子Ｎを回収できない等の問題（図３）を解消することが可能となる。また、仕上げ加工等にて爪部Ｔを除去（Ｓ１０）して実際の製品の形状に加工するため、爪部Ｔを除去するための追加の工程を必要としない。
【0032】
上述の通り、分割した中子Ｎの除去が自動的に確実に行なわれるので、所望の加工を作業者の手を必要とせずに行なうことができ、完全な無人化を実現することが可能となる。
なお、上記実施例ではワークＷを、荒加工、仕上げ加工の２段階で加工する場合について説明したが、さらに多くの加工段階で又は荒加工のみで加工を終了する加工であってもよく、ワークＷ側に設けられた爪部Ｔを除去する作業はどのタイミングで行ってもよい。
また、本実施形態において中子Ｎの分割数は重量演算部６２で求めた中子Ｎの重量を用いて分割演算部６３により演算して求めていたが、中子Ｎの分割数は作業者により入力部３０を介して設定されてもよい。その場合、重量演算部６２および分割演算部６３は省略することができる。
なお、上記実施例ではワークＷを、荒加工、仕上げ加工の２段階で加工する場合について説明したが、さらに多くの加工段階で又は荒加工のみで加工を終了する加工であってもよく、ワークＷ側に設けられた爪部Ｔを除去する作業はどのタイミングで行ってもよい。
また、本実施形態において中子Ｎの分割数は重量演算部６２で求めた中子Ｎの重量を用いて分割演算部６３により演算して求めていたが、中子Ｎの分割数は作業者により入力部３０を介して設定されてもよい。その場合、重量演算部６２および分割演算部６３は省略することができる。
【0033】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0034】
本発明のワイヤ放電加工機は、加工中に分割した中子の移動を防止することができ、加工効率の飛躍的な向上に貢献する。
【符号の説明】
【0035】
Ｅ：ワイヤ電極
Ｇ１，Ｇ２：加工溝
Ｎ：中子
Ｔ：爪部
Ｗ：ワーク
Ｃ：空間
１：加工機本体
２：上側ガイド組体
３：下側ガイド組体
４：加工槽
５：ワークスタンド
６：各軸モータ
７：電源装置
９：制御装置
１０：ワイヤ放電加工機
２０：加工プログラム生成装置
３０：入力部
４０：表示部
５０：記憶部
６０：処理部
６１：記憶データ取得部
６２：重量演算部
６３：分割演算部
６４：爪部選択部
６５：修正形状データ生成部
６６：加工プログラム生成部
７０：加工形状データ
Ｇ１，Ｇ２：加工溝
Ｎ：中子
Ｔ：爪部
Ｗ：ワーク
Ｃ：空間
１：加工機本体
２：上側ガイド組体
３：下側ガイド組体
４：加工槽
５：ワークスタンド
６：各軸モータ
７：電源装置
９：制御装置
１０：ワイヤ放電加工機
２０：加工プログラム生成装置
３０：入力部
４０：表示部
５０：記憶部
６０：処理部
６１：記憶データ取得部
６２：重量演算部
６３：分割演算部
６４：爪部選択部
６５：修正形状データ生成部
６６：加工プログラム生成部
７０：加工形状データ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】