JP3946560B2

JP3946560B2 - Numerical control program creation method and numerical control electric discharge machining device

Info

Publication number: JP3946560B2
Application number: JP2002100189A
Authority: JP
Inventors: 剛橋本; 信希岩住
Original assignee: Sodick Co Ltd
Current assignee: Sodick Co Ltd
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003291033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を加工する数値制御プログラムを作成する方法と数値制御プログラム作成機能を備えた数値制御放電加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品の開発部門で新しい製品を開発する場合、設計者は製品の設計をまず３次元のＣＡＤ装置などを用いて立体的に製品形状を捉えて設計を行い、製品図面と製品を構成する部品図面を作成する。設計された製品情報はＣＡＤによる定義情報または製品図面の形で生産部門に送られる。
【０００３】
生産部門では、金型設計について知識と経験のある設計者が、金型設計用のＣＡＤ装置を用いて設計された部品を製作するための金型を設計する。このとき、製品の設計情報がＣＡＤの定義データとして送られてきた場合は、開発部門と互換性のあるＣＡＤ装置を用いて設計製品情報を利用して金型製作用図面を作り、金型製作部門に図面を送る。
【０００４】
金型製作部門では、金型図面に基づき各種工作機械を使って金型の機械加工をおこなう数値制御プログラムを作成する。最近では、この際、金型製作部門の担当者が、提供された図面を基に機械加工用の数値制御プログラムをＣＡＭ装置などのプログラミング装置を用いて作成するようになってきている。数値制御プログラムの作成に当って、製作部門の担当者は金型の加工に適した加工方法を考慮して、ミーリング加工で行う場合にはマシニングセンター用のＣＡＤ装置を用いて、また、ワイヤ放電加工装置や形彫放電加工装置を用いる場合には、それぞれに適したＣＡＤ装置を用いて機械加工用の数値制御プログラムを作成する。この作成された数値制御プログラムを基に工作機械の操作者が金型を機械加工していく。このように製品の設計から製品製作用の金型設計、そして金型製作用の機械加工用の数値制御プログラム作成という一連の流れにより製品の生産が行われる。
【０００５】
ところで、形彫放電加工装置を用いて放電加工を行う場合には、金型製作図面の他に放電加工を行う電極の設計が必要となる。放電加工の加工工程では、他の機械で金型の機械加工が既に行われた金型が被加工物として搬送されてくると同時に加工する工具となる電極も別工程で製作されたものが機械操作者のところに持ち込まれる。このような場合は、形彫放電加工装置の数値制御装置に用意されたプログラム作成装置を用いて、電極の減寸量、加工深さ、電極の形状と加工の方法の選択、加工位置、加工面粗さなど加工プラグラム作成に必要な各種入力を行なって作業者が加工プログラムを作成している。
【０００６】
また、電極形状を３次元で定義すると共に電極に関する情報を予め設定登録しておき、この電極設計情報と加工物設計情報に基づいて３次元化された表示モデルを作成し、それらのモデルを表示して電極と被加工物を視覚的にとらえて、プログラムを作成する形彫ＣＡＭ装置などがある。
【０００７】
上述のプログラム作成装置では、既に製作された電極に関する情報（電極材料、使用電極本数、電極の減寸量、用意された複数の電極形状を含む加工パターンから加工形態の選択など）及び被加工物に要求される情報（最終面粗さ、加工深さ、加工位置など）を電極図面や金型の製作図面を基に入力する。この種のプログラム作成装置における加工形態に関する入力は、複数の代表的な電極形状を含む加工パターンの中から選択するようになっており最適な加工のための情報が入力されているとは言えない。また、加工位置に関する情報などはやはり金型製作用の図面から読み取ってプログラム作成装置に入力する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の作業の流れでは、製品部品のＣＡＤ装置による設計作業、製品部品図を基に部品製作用の金型を設計する作業と、そして形彫放電加工装置を使用する場合には電極の設計を行う作業、さらにこれらの情報を基に数値制御プログラムを作成するという作業を行なっている。このことは、それぞれの作業段階で製品部品を設計するときと同じデータを入力する作業を必要としていることを示している。しかしながら、製品の寸法や形状に関する情報や前段階での作業による入力データ（情報）は、同じ製品のものである以上、次の作業段階でも共有できるものがあるにも拘わらず、数値制御プログラムを作成する作業では再びプログラム作成に必要な情報を上述のごとく再入力しているのが現状である。
【０００９】
本発明の目的は、数値制御プログラムを作成する際に、電極や被加工物に関する情報の入力を極力無くして、実際の加工形状に適した加工条件が設定された数値制御プログラムを作成する方法及び数値制御プログラム作成機能を備えた数値制御放電加工装置を提供することにある。また、本発明のもう一つの目的は、数値制御放電加工装置の前記プログラム作成機能により作成された数値制御プログラムを表示装置上でシミュレーションして容易にプログラムの確認を行うことができる数値制御放電加工装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の本発明の目的は、（１）設計された製品情報に基づいてＣＡＤ装置で設計した被加工物寸法と形状定義情報を含む加工物設計情報及び電極寸法と形状定義情報を含む電極設計情報を入力する手段と、上記入力された加工物設計情報から加工に必要な少なくとも加工位置と加工深さと放電加工前の加工部分の形状に関するデータを取り出す手段と、上記入力された電極設計情報から加工条件決定に必要となる少なくとも電極形状と電極減寸量に関するデータを取り出す手段と、上記電極が所定深さに達したときの上記電極形状を上記電極減寸量大きくした加工形状と上記放電加工前の加工部分の形状とを上記所定深さごとに比較して上記所定深さごとの加工面積を求める手段と、上記加工面積に適した加工条件を選択する手段と、上記選択された加工条件を用いて上記加工深さに関するデータに基づいて加工プログラムを生成する手段と、上記加工位置に関するデータに基づいて電極移動プログラムを作成し上記加工プログラムと合成する手段を含んでなる数値制御放電加工装置とすることにより達成される。
【００１２】
また、前述の本発明の目的は、（２）製品情報に基づいて金型設計ＣＡＤ装置で設計された金型に関する加工物設計情報と電極に関する電極設計情報を入力する手段と、上記入力された加工物設計情報と電極設計情報を解析して、加工に必要な少なくとも加工位置、放電加工前の加工部分の形状及び加工深さに関するデータ並びに少なくとも電極形状と電極減寸量に関するデータを取り出す設計データ解析手段と、上記設計データ解析手段の取り出した上記電極形状と上記電極減寸量に関するデータに基づき得られる上記電極が所定深さに達したときの加工形状と上記放電加工前の加工部分の形状とを上記所定深さごとに比較して上記所定深さごとの加工面積を求めるとともに上記所定深さごとに求めた上記加工面積に変化がある場合には上記加工深さ方向の位置と関連付けて上記加工面積を記憶装置に記憶させる手段と、上記加工深さ方向の位置に関連付けられて記憶させた上記加工面積に適した加工条件を選択するとともに上記電極形状に基づく上記電極の断面形状と上記被加工物の形状から揺動形状を選択する手段と、上記加工深さに関するデータと上記選択された加工条件と上記電極減寸量に関するデータと上記揺動形状とに基づいて加工プログラムを生成する手段と、上記加工位置に関するデータに基づいて電極移動プログラムを作成し上記加工プログラムと合成する手段を含んでなる数値制御放電加工装置とすることにより達成される。
【００１３】
また、前記の本発明の目的は、（３）前記（１）及び（２）に記載の数値制御放電加工装置において、上記電極設計情報と加工物設計情報のデータを基に電極と被加工物の３次元表示モデルを作成し、電極と被加工物の現在位置情報を取り込んで上記電極と上記被加工物の位置関係を表示装置の画面上の電極と被加工物モデルの表示位置とリンクさせて、数値制御プログラムに基づいて上記電極と被加工物の３次元表示モデルを相対的に移動させてシミュレーションを行う表示制御装置を含んでなる数値制御放電加工装置とすることにより達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる数値制御プログラム作成法と数値制御プログラム作成装置を備えた数値制御放電加工装置の１実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本件発明の数値制御放電加工装置の数値制御電源装置を示す全体構成図、図２は、本件発明のソフトウエアを機能ブロックとして表現したブロック図、図３は、本件発明の数値制御プログラム作成処理を示すフローチャート、図４は、放電加工前の被加工物の形状と寸法及び下取り形状について説明する図、図５は電極と加工後の被加工物の形状と寸法データについて説明する図、図６は加工条件を決定するための加工面積を求める手法を説明する図である。
【００１６】
図１において、１００は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ部１００という）で、そのハードウエアは一般的な構成を有するハードウエアを利用するものである。ＰＣ部１００は、図示していないＣＰＵや主記憶（ＲＡＭ）、外部記憶装置１０３（例えば、ハードディスク）、キーボードやマウスなどの入力装置１０２、ＣＲＴなどの表示装置１０１及びそれらの各種インタフェース１０４などより構成されている。
【００１７】
図１では、説明の都合上複数のシステムソフトウエアをアプリケーションプログラム単位の機能ブロック図としてＰＣ部１００の内部を示している。システムソフトウエアの構成は、操作制御部１１０（操作制御ソフトウエア）、ＣＡＤ設計データ解析部１２０（形状定義データ解析ソフトウエア）及びプログラム作成部１３０（形状定義データ解析ソフトウエア上で動作するプログラム作成ソフトウエア）からなり、外部記憶装置１０３に記憶されているプログラム作成に必要となる加工ノウハウや加工条件のデータベースを利用して動作する。また、ＰＣ部１００のこれらのシステムソフトウエアやハードウエアのデバイスは、コンピュータハードウェアプラットフォームとして利用するオペレーティングシステムＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＮＴ、ＸＰ、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸなどの上で動作する。
【００１８】
これらのソフトウエアは、外部記憶装置１０３に保管されており、ＰＣ部１００の起動時にＣＰＵによって実行されるオペレーティングシステムの制御下、実行時には主記憶（ＲＡＭ）に読み込まれ、ＣＰＵによってプロセスとして実行される。各々これらのソフトウエアは、ＰＣ部１００の外部記憶装置１０３と別のＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体を取り扱う外部記憶装置、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭドライバなどを設けて、記憶媒体を介してＰＣ部１００に供給するようにしてもよい。この場合、記憶媒体を介して供給されたソフトウエアは、直接、主記憶に読み込まれ実行されるか、もしくは、ハードディスクなどの他の外部記憶装置１０３に一旦格納された後に主記憶に読み込まれ実行される。
【００１９】
２００は、放電加工装置の運転制御を行う数値制御装置で、この実施の形態の数値制御装置２００は、ＰＣ部１００から送られてくる数値制御プログラムを解読する解読部２０１、解読された数値制御プログラムの内容に基づいてプログラムを実行する実行部２０２、実行部２０２から送られてくる各軸の位置指令をもとにＸ、Ｙ、Ｚ軸モータのドライバ２０５にモータ駆動指令を出力し各軸モーターの動きを制御するモーションコントローラ２０４、数値制御プログラムに指令された放電加工装置の電極交換装置（ＡＴＣ）や加工タンクを昇降する昇降機構の制御信号及び放電電源装置への放電加工条件の指令などを行う機械・電源部インターフェイス２０３などで構成されており、この数値制御装置２００は従来の装置構成と同じである。
【００２０】
なお、ＰＣ部１００と数値制御装置２００との間は、ＲＳ−２３２Ｃ（Recommended Standard 232C）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）のようなシリアル通信回線を通して接続され、ＰＣ部１００からは数値制御プログラムや、数値制御装置２００と加工機本体に対する設定信号が送られ、また、数値制御装置２００からは、図示しない各軸の位置読取装置から送られてくる現在位置情報や機械の動作状態に関する信号がＰＣ部１００に送られる。
【００２１】
放電電源装置３００は、実質的に放電加工回路を形成するものであり、商用交流を整流する整流器を含む１以上の直流電源装置、放電加工回路に挿入される複数の抵抗素子を配設した抵抗板、放電加工回路を切り替えるリレー回路、加工間隙に供給される放電電圧パルスをオンオフする複数のスイッチング素子を配設したプリント基板、その他の放電加工回路中の素子などで構成され、出力ケーブルを通して隣接された加工機本機に電力を供給し、加工機本機の工具電極と被加工物とに接続された極間線を通して加工間隙に放電エネルギが供給される。
【００２２】
次に、図２を参照しながら本発明の数値制御プログラム作成機能の構成を詳細に説明する。操作制御部１１０は、数値制御装置２００から送られてくる機械の動作状況を示す情報を受取り、逆に数値制御装置２００の運転に必要な情報を出力するなど、操作者が数値制御装置２００を運転するための機械装置とのインターフェイスとなる部分である。したがって、数値制御装置２００の設定入力や設定内容の表示をさせる機能を含んでいるとともに、この操作制御部１１０は、加工条件のデータベースの編集、加工条件の変更設定、数値制御プログラムの編集機能、数値制御装置２００との通信機能（各軸の現在位置、プログラムの転送、機械動作エラー情報など）などを制御する部分である。
【００２３】
本発明では、さらに操作制御部１１０は、数値制御装置２００から入手した現在位置情報や機械運転情報（電極番号、数値制御装置２００の状態（運転可能、実行中、一時停止ＨＡＬＴ、エラー確認待ち、加工中、など））をお互いに独立してオペレーティングシステム上で動作しているソフトウエアで利用可能になるように共有メモリ１５０の決められたエリアに周期的に書き込む機能も有している。
【００２４】
ＣＡＤ設計データ解析部１２０は本発明の特徴的構成であり、Ｂ−ＲＥＰ（Boundary representations）、ＣＳＧ（Constructive Solid Geometry）やＣＳＧモデリングとＢ―ＲＥＰモデリングを結合したハイブリッドモデリングなどのデータ表現形式を用いて形状定義したソリッドモデルの情報、及びそのモデルの２次元図面に付記される、例えば、表面仕上げあらさ、加工精度、加工位置を示すシンボル、加工の種類、テキスト注記、寸法測定、材質、その他のタイプの補足データなどを受取り、プログラム作成部１３０が必要とするデータを取出したり、種々のデータを演算処理して求める部分である。なお、上述のこれらの情報を電極については電極設計情報、被加工物については加工物設計情報ということとする。
【００２５】
ＣＡＤ設計データ解析部１２０は、表面積計算、断面積計算、体積計算、質量の計算、ソリッドモデルの表示などの種々の機能を有し、ここでは、本発明に関係するソフトウエアを機能ブロックとして示している。ＣＡＤ設計データ解析部１２０は、電極設計情報や加工物設計情報を受取ってプログラムに必要となるデータを取出す加工物データ解析部１２２と電極データ解析部１２１、被加工物の形状と電極形状で得られる加工形状から加工面積を求める加工面積演算手段１２３、電極と被加工物のソリッドモデルのグラフィック表示モデルを生成して、機械の現在位置情報を基にシミュレーション表示を制御する表示制御手段１２４、数値制御装置２００からの機械の現在位置情報などをＣＡＤ設計データ解析部１２０に取り込むためのルーチンプログラムなどが集められているＤＬＬ（ダイナミック・リンク・ライブラリ）１２５などから構成されている。
【００２６】
ＯＬＥ（Object Linking and Embedding）で作成された３ＤＮＣ．ＯＣＸ１４０は、操作制御部１１０が共有メモリ１５０に周期的に書き込む機械運転情報や現在位置情報をＣＡＤ設計データ解析部１２０のＤＬＬ１２５の要求により、必要とするデータを共有メモリ１５０から取得し、取得したデータを処理して組合せてＣＡＤ設計データ解析部１２０のＤＬＬ１２５に伝送する、いわば通信プログラムである。
【００２７】
これら操作制御部１１０、ＣＡＤ設計データ解析部１２０とプログラム作成部１３０、３ＤＮＣ．ＯＣＸ１４０は、それぞれオペレーティングシステムソフトウエアの上で独立して動作しており、ＰＣ部１００のハードウエアをそれぞれ共有して各種処理を行う。
【００２８】
次に図３を参照しながら本発明のプログラム作成処理の流れとプログラム作成機能の動作について説明する。ステップＳ１において、製品をＣＡＤ装置で設計したデータを基に電極の設計を行なった時の情報で、図５に示すような電極１の各部の寸法（Ｌ−ｒ，Ｗ−ｒ，Ｈ）を含むソリッドモデルの形状定義情報と付記された電極の材質、粗仕上げの種別、本数などの補足データを含む情報をフレキシブルディスクなどの記憶媒体に記憶させたものを読取らせるかまたはＬＡＮ接続回線を利用して取り込む。
【００２９】
ステップＳ２において、ステップＳ１同様に、ＣＡＤ装置で設計された製品形状を基に設計された金型に関する情報、たとえば、図４に示されるようなａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅなどの被加工物２の各部寸法、加工位置Ｍ１からＭ４、マシニングセンタなどで行なった被加工物２の下取り形状情報と寸法、また、図５に示される放電加工後の金型（被加工物２）の寸法と形状情報、そして、補足するデータとしての情報、例えば、被加工物材質、加工精度、加工面あらさの情報なども加工物設計情報として電極設計情報と同様に入力される。これらの情報が、ＣＡＤ設計データ解析部１２０のカーネルと同じカーネル上で動作するＣＡＤ装置からのデータであればそのまま使用できるが、カーネルの異なるＣＡＤ装置のデータの場合はデータを変換して用いる。
【００３０】
ステップＳ３では、電極設計情報を基に電極各部の寸法を分析することにより、ｘ方向がＷ−ｒ、ｙ方向がＬ−ｒ及びｚ方向がＨの大きさを有していること求める。そして、図５の放電加工後の金型における放電加工形状データの各部寸法（Ｗ、Ｌ、Ｄ）から電極寸法を引くことにより電極の減寸量ｒが求まる。この減寸量ｒ／２を基に放電加工の各加工段階における揺動幅の設定が行われる。電極の情報がパラメトリックス機能をもちいて表現された２つ以上の電極が存在する場合は減寸量ｒの値が小さい電極を仕上げ電極として認識することもできる。
【００３１】
ステップＳ４では、電極のＸとＹ方向の寸法（Ｗ−ｒ、Ｌ−ｒ）、電極減寸量ｒ、揺動の形状、その他、必要に応じて、電極材質、電極中心位置、電極寸法基準面からの寸法など、加工プログラムを作成する時に必要となる寸法を取り出して外部記憶装置１０３に記憶しておく。
【００３２】
ステップＳ５では、加工物データ解析部１２２が、被加工物の放電加工前の情報から下取り加工部分があれば下取りの形状寸法、例えば、図４では、Ｗｐ、Ｌｐ、ＤｐとコーナーＲの値などの下取り形状寸法、Ｍ１〜Ｍ４の座標位置で示される加工孔位置、加工個数、仕上げ面あらさ、加工精度、被加工物２の材質、また、最終金型の放電加工部分の形状データから加工深さＤなどの加工プログラム作成に必要となるデータを加工物設計情報から解析して収集する。
【００３３】
ステップＳ６では、プログラム作成に必要となる情報である加工位置、加工深さ、加工個数などのデータを取出して外部記憶装置１０３に記憶する。また、上述の電極形状データを基に電極の断面形状と被加工物の形状から揺動パターンも判断する。図５の例では角柱であるので四角の揺動パターンを選択する。フィレットで電極の２つの側面が接するエッジ部にコーナーＲ形状が付加されている場合は円揺動させるなど、電極断面形状や被加工部の形状により最も適した揺動形状パターンを選択して揺動形状情報として外部記憶装置１０３に記憶する。
【００３４】
つぎにステップ７では、加工面積演算手段１２３が、図６に示すように、下取り形状と電極が所定深さに達した時に得られる加工形状を比較してＺ軸方向に複数の位置Ｚｓ…Ｚｎ…Ｚｂで断面積を求める。図６の場合では上面から所定深さごとに、ハッチングで示される部分の断面積を求めていく。下取り形状の加工深さＤｐを越えた位置からは電極１の全面で被加工物２を加工するようになるので、断面積の変化がある場合には電極のＺ方向位置と関連付けて加工面積を外部記憶装置１０３に記憶しておく。
【００３５】
ステップＳ８では、プログラム作成部が、外部記憶装置１０３に記憶された加工面積から最適な加工電流値を求める。例えば、電極材質が銅で被加工物が鉄の場合、１００ｍｍ^２当り１０Ａの電流値で計算して許容される最大加工電流値を求め、その電流値と一致する加工条件（放電時間、放電休止時間、加工極性、補助電源電圧、電極のジャンプ動作設定、サーボ電圧など）を選択する。また、選択した加工条件で加工を行なった後、要求される最終仕上げ面あらさに仕上げるために必要となる取代が電極の減寸量ｒよりも大きくなる場合は、電極減寸量で許容される最大加工電流を優先させて加工条件を選択する。図６の例では、加工開始時点と全面の加工を行う加工深さで加工条件を変更する。なお、加工条件の変更位置は、下取り形状の寸法からも判断することができる。また、このケースでの揺動形状は四角が選ばれる。
【００３６】
ステップＳ９では、プログラム作成部１３０が、Ｓ７とＳ８の処理により求められた結果を基に、従来と同じ手法で粗加工から仕上げ加工までの加工工程を決定し、各加工条件に対する揺動幅と加工深さを決定し、粗加工プログラムと仕上げ加工プログラムを作成する。加工プログラム作成方法や加工条件の決定手法は、特開昭６２−１３０１３０号公報、特公平５−４９４１５号公報、特公平７−７５８１５号公報、特開昭６２−１９３２４号公報、特開昭６３−７２３１号公報、特開平２−１５３４７６号公報、特開平３−１３６７２５号公報、特開平６−１１４６３７号公報に開示された技術なども利用できる。
【００３７】
ステップＳ１０においては、プログラム作成部１３０が、ステップＳ６で抽出して外部記憶装置１０３に記憶した被加工物データを再び呼び出して被加工物２の基準面からの加工位置Ｍ１からＭ４の座標位置を求める。
【００３８】
ステップＳ１１では、プログラム作成部１３０が、ステップＳ１０で求めた加工座標位置情報を基に４つの電極の移動プログラムを作成する。
【００３９】
ステップＳ１２では、Ｓ９で作成した粗加工プログラムをＳ１１で作成した移動プログラムの加工位置に粗加工プログラムの呼び出しコードを挿入することにより一連の粗加工プログラムを作成する。また、Ｓ９で作成した仕上げ加工プログラムの呼び出しコードを粗加工プログラムと同様にＳ１１で作成した移動プログラムの加工位置に挿入し一連の仕上げ加工プログラムを作成する。プログラム作成部１３０は、この作成した数値制御プログラムを外部記憶装置１０３に出力してプログラム名を付して記憶させる。
【００４０】
ステップＳ１３では、プログラム作成部１３０が、作成した数値制御プログラムのシミュレーションを行うか否かのメッセージを表示する。
【００４１】
ステップＳ１４でＹｅｓが選択された場合、ＣＡＤ設計データ解析部１２０の表示制御手段１２４が、電極１と被加工物２の形状情報を基に３次元の電極１と被加工物２のモデルを生成して表示装置上に表示する。このとき機械装置側で予め電極１と被加工物２の位置決め動作を行なった後、表示装置上でマウス等の入力手段を用いて電極モデルを被加工物モデルの原点位置に移動して表示上でのモデルの位置関係を指定しておく。また、予め被加工物を固定する治具や、電極や被加工物の位置決めをするための基準球などのソリッドモデル部品を作成しておき、電極と被加工物と同時に機械装置側にある治具を表示させるようにすればシミュレーションで干渉チェックも行なえる。
【００４２】
操作制御部１１０は、ステップＳ１２で記憶させた数値制御プログラムを呼び出し、実行指令待ちとなり、実行は、数値制御装置２００側では実際に動作を伴わないドライラン機能をもちいて行なわれる。なお、実際に放電加工を実行する時はプログラム運転モードを選択するが、その場合は、以下の表示制御は実際の運転状況を示すことになる。
【００４３】
ステップＳ１５では、数値制御装置２００側から電極１と被加工物２の現在位置情報データを取り込みながら、機械側での実際の電極１と被加工物２の位置関係を表示装置の表示位置関係とリンクさせて機械側の座標位置に合わせて表示されているモデルを移動させる。機械側の現在位置データの受け渡しは、共有メモリ１５０を介して行う。操作制御部１１０とＣＡＤ設計データ解析部１２０の通信は３ＤＮＣ．ＯＣＸ１４０が担当し、ＯＣＸ１４０は、ＸＹＺの現在位置を取得するＡＰＩ（アプリケーション・プログラミング・インターフェイス）をＣＡＤ設計データ解析部１２０に提供している。操作制御部１１０は、数値制御装置２００側から送られてくる現在位置情報や機械運転情報などのデータを共有メモリの割当てられた箇所に周期的に書き込む。３ＤＮＣ.ＯＣＸは、ＣＡＤ設計データ解析部１２０のＤＬＬ（ダイナミック・リンク・ライブラリ）からの要求に基づいてデータを取得する。ＣＡＤ設計データ解析部１２０の表示制御部は、取得した現在位置情報と表示座標とをリンクさせて現在位置情報の変化に伴って電極１と被加工物２の相対位置表示を制御する。
【００４４】
ステップＳ１６でシミュレーションの結果がＯＫであれば、ステップＳ１７では、操作制御部１１０の入力装置１０２から外部記憶装置１０３に記憶している数値制御プログラムを正式のプログラムとして登録する。登録されたプログラムを実行する場合には、プログラムの運転モードに切替えて数値制御プログラムを数値制御装置２００に出力することで実行される。シミュレーション結果がＮＯであれば、記憶されている数値制御プログラムを削除する。なお、図１で、プログラム作成部１３０から操作制御部１１０を介すること無しに、プログラムコードを使用せずに、実行部がそのまま実行できる情報データとして数値制御プログラムを表現し、数値制御装置２００の実行部２０２に点線で示す経路で直接送るようにしてもよい。
【００４５】
以上、数値制御放電加工装置の形彫放電加工装置を例にとって説明したが、ワイヤ放電加工装置においても本発明の技術思想を利用することができる。ワイヤ放電加工装置の場合は、形彫放電加工装置のように３次元形状の電極を用いずワイヤ電極を用いることから、被加工物の情報のみから数値制御プログラムを作成できる。
【００４６】
即ち、ＣＡＤ装置を用いて金型に必要となる加工形状が定義されるため、この情報からワイヤ電極の輪郭加工プログラムが作成できる。また被加工物の断面形状を厚さ方向（Ｚ軸方向）に解析すれば、ストレート加工部と逃げ加工部のテーパ−角度も被加工物の加工孔形状から判断でき必要なプログラムを作成できる。また、被加工物をＸＹ方向に、つまり被加工物の側面方向から断面を所定距離ごとに取っていけば被加工物の板厚の変化も知ることができ板厚変化に応じた加工液噴流設定を含む適切な放電加工条件を設定することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、製品の設計情報を基にＣＡＤ装置で設計された被加工物（金型）と電極の設計情報を入力して、数値制御プログラムを作成するのに必要となる電極と被加工物のデータを設計情報から取出して、その情報を基に加工プログラムと移動プログラムを作成するので、各種加工形態に適したプログラム作成ができるとともにプログラム作成の際の入力項目を極めて少なくすることができ作業者の負担を軽減する。また、作成した数値制御プログラムを３次元の電極と被加工物のモデルとして表現してシミュレーションできるのでプログラムの確認も容易になりプログラムミスが防止できる。また、電極と治具などの干渉もチェックできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本件発明の数値制御放電加工装置の数値制御電源装置を示す全体構成図。
【図２】本件発明のソフトウエアを機能ブロックとして表現したブロック図。
【図３】本件発明の数値制御プログラム作成処理を示すフローチャート。
【図４】放電加工前の被加工物の形状と寸法及び下取り形状について説明する図。
【図５】電極と加工後の被加工物の形状と寸法データについて説明する図。
【図６】加工条件を決定するための加工面積を求める手法を説明する図。
【符号の説明】
１電極
２被加工物
１００ＰＣ部
１０１表示装置
１０２入力装置
１０３外部記憶装置
１０４インターフェース
１１０操作制御部
１２０ＣＡＤ設計データ解析部
１２１電極データ解析部
１２２加工物データ解析部
１２３加工面積演算手段
１２４表示制御手段
１２５ＤＬＬ
１３０プログラム作成部
１４０３ＤＮＣ．ＣＯＸ
１５０共有メモリ
２００数値制御装置
２０１解読部
２０２実行部
２０５モータドライバー
２０４モーションコントローラ
３００放電電源装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for creating a numerical control program for machining a workpiece and a numerical control electric discharge machining apparatus having a numerical control program creation function.
[0002]
[Prior art]
When developing a new product in the product development department, the designer first designs the product using a three-dimensional CAD device, etc., capturing the product shape three-dimensionally, and then drawing the product drawings and component drawings that make up the product. Create The designed product information is sent to the production department in the form of CAD definition information or product drawings.
[0003]
In the production department, a designer who has knowledge and experience in mold design designs a mold for producing a part designed using a CAD device for mold design. At this time, if product design information is sent as CAD definition data, a mold production drawing is created using the design product information using a CAD device compatible with the development department. Send drawings to the department.
[0004]
The mold production department creates a numerical control program for machining a mold using various machine tools based on the mold drawing. Recently, a person in charge in the mold production department has recently created a numerical control program for machining using a programming device such as a CAM device based on the provided drawing. In creating the numerical control program, the person in charge of the production department considers the machining method suitable for machining the mold, and when performing milling, use the CAD device for the machining center and wire electric discharge machining. When using an apparatus or a sculpture electric discharge machining apparatus, a numerical control program for machining is created using a CAD apparatus suitable for each. Based on the created numerical control program, the operator of the machine tool processes the mold. In this way, products are produced by a series of flows from product design to mold design for product production and creation of a numerical control program for machining of mold production.
[0005]
By the way, when electric discharge machining is performed using a sculpted electric discharge machining apparatus, it is necessary to design an electrode for electric discharge machining in addition to a die manufacturing drawing. In the electrical discharge machining process, a machine that has already been machined with another machine is transferred as a workpiece, and at the same time, an electrode to be machined is also produced in a separate process. Brought to the operator. In such a case, using the program creation device prepared in the numerical control device of the sculpture electric discharge machining device, the reduction amount of electrode, machining depth, selection of electrode shape and machining method, machining position, machining The operator creates a machining program by making various inputs such as surface roughness necessary for creating a machining program.
[0006]
In addition, the electrode shape is defined in three dimensions, and information about the electrodes is set and registered in advance, and a three-dimensional display model is created based on the electrode design information and workpiece design information, and these models are displayed. Then, there is a sculpture CAM device that visually captures an electrode and a workpiece and creates a program.
[0007]
In the above-mentioned program creation device, information on electrodes already manufactured (electrode material, number of electrodes used, reduction amount of electrodes, selection of machining form from machining patterns including a plurality of prepared electrode shapes, etc.) and workpiece Information (final surface roughness, processing depth, processing position, etc.) required is input based on an electrode drawing or a die manufacturing drawing. The input related to the machining mode in this type of program creation apparatus is selected from machining patterns including a plurality of representative electrode shapes, and it cannot be said that information for optimum machining is inputted. . Further, it is necessary to read information on the processing position from the drawing of the mold manufacturing operation and input it to the program creation device.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional work flow, the design work of a product part using a CAD device, the work of designing a mold for producing a part based on the product part drawing, and the case of using a sculpting electric discharge machine Work to design the electrode, and to create a numerical control program based on this information. This indicates that it is necessary to input the same data as when designing product parts at each operation stage. However, since the information on the dimensions and shape of the product and the input data (information) from the previous work are for the same product, there are some that can be shared in the next work stage. In the creation process, the information necessary for creating the program is re-input as described above.
[0009]
An object of the present invention is to create a numerical control program in which a machining condition suitable for an actual machining shape is set by creating as little numerical input a program as possible when creating a numerical control program. An object of the present invention is to provide a numerically controlled electric discharge machining apparatus having a numerical control program creation function. Another object of the present invention is to perform numerical control electric discharge machining that can easily check a program by simulating a numerical control program created by the program creation function of the numerical control electric discharge machining apparatus on a display device. To provide an apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention described above is ( 1 ) Means for inputting workpiece design information including workpiece dimensions and shape definition information designed by a CAD apparatus based on the designed product information, and electrode design information including electrode dimensions and shape definition information; Means for extracting at least machining position and machining depth necessary for machining from the workpiece design information and the shape of the machining part before electric discharge machining, and at least the electrode shape necessary for determining machining conditions from the input electrode design information; Means for retrieving data relating to the electrode reduction amount, a machining shape obtained by increasing the electrode shape when the electrode reaches a predetermined depth, and a shape of the machining portion before the electric discharge machining For each predetermined depth Compared to For each predetermined depth Means for obtaining a machining area; means for selecting a machining condition suitable for the machining area; means for generating a machining program based on data relating to the machining depth using the selected machining condition; and the machining position. This is achieved by creating a numerically controlled electric discharge machining apparatus including means for creating an electrode movement program based on data relating to the above and synthesizing it with the machining program.
[0012]
The object of the present invention is as follows: 2 ) Based on the product information, the means for inputting the workpiece design information related to the mold and the electrode design information related to the electrode designed by the mold design CAD device, and analyzing the input workpiece design information and electrode design information , Design data analysis means for extracting at least the processing position required for processing, data on the shape and processing depth of the processed part before electric discharge machining, and at least data on the electrode shape and electrode reduction amount, and the above design data analysis means The machining shape when the electrode obtained based on the electrode shape and the data on the electrode reduction amount reaches a predetermined depth and the shape of the machining part before the electric discharge machining are compared for each predetermined depth. When the machining area for each predetermined depth is obtained and the machining area obtained for each predetermined depth is changed, the machining area is associated with the position in the machining depth direction. A means for storing the processing area in a storage device, a processing condition suitable for the processing area stored in association with the position in the processing depth direction, and a cross-sectional shape of the electrode based on the electrode shape and the above A machining program is generated based on means for selecting a rocking shape from the shape of the workpiece, data on the machining depth, the selected machining condition, data on the electrode reduction amount, and the rocking shape. This is achieved by a numerically controlled electric discharge machining apparatus comprising means and means for creating an electrode movement program based on the data related to the machining position and synthesizing it with the machining program.
[0013]
The object of the present invention is as follows. 3 ) Said ( 1 )as well as( 2 In the numerically controlled electrical discharge machining apparatus described in (1), a three-dimensional display model of the electrode and workpiece is created based on the electrode design information and workpiece design information data, and current position information of the electrode and workpiece is captured. The positional relationship between the electrode and the workpiece is linked with the display position of the electrode and workpiece model on the screen of the display device, and a three-dimensional display model of the electrode and workpiece is determined based on a numerical control program. This is achieved by providing a numerically controlled electric discharge machining apparatus including a display control apparatus that performs a simulation by relatively moving.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a numerical control electric discharge machining apparatus including a numerical control program generation method and a numerical control program generation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
1 is an overall configuration diagram showing a numerical control power supply device of a numerically controlled electric discharge machining apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram expressing software of the present invention as functional blocks, and FIG. 3 is a numerical control according to the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining the shape and dimensions of the workpiece before electric discharge machining, and the trade-in shape, and FIG. 5 is a diagram for explaining the shape and dimension data of the electrodes and workpiece after machining. FIG. 6 is a diagram for explaining a method for obtaining a machining area for determining machining conditions.
[0016]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a personal computer (hereinafter referred to as a PC unit 100), which uses hardware having a general configuration. The PC unit 100 includes a CPU (not shown), a main memory (RAM), an external storage device 103 (for example, a hard disk), an input device 102 such as a keyboard and a mouse, a display device 101 such as a CRT, and various interfaces 104 thereof. It is configured.
[0017]
In FIG. 1, for convenience of explanation, a plurality of system software is shown inside the PC unit 100 as a functional block diagram in units of application programs. The system software is composed of an operation control unit 110 (operation control software), a CAD design data analysis unit 120 (shape definition data analysis software), and Program creation unit 130 ( Program creation software that runs on shape definition data analysis software ) It operates using a database of machining know-how and machining conditions necessary for creating a program stored in the external storage device 103. These system software and hardware devices of the PC unit 100 operate on operating systems Windows (registered trademark) NT, XP, UNIX (registered trademark), LINUX, etc. used as a computer hardware platform.
[0018]
These software are stored in the external storage device 103, and are read into the main memory (RAM) at the time of execution under the control of an operating system executed by the CPU when the PC unit 100 is started up, and executed as a process by the CPU. The Each of these software programs is provided with an external storage device that handles a storage medium such as a CD-ROM, which is different from the external storage device 103 of the PC section 100, for example, a CD-ROM driver, and the PC section 100 via the storage medium. You may make it supply to. In this case, the software supplied via the storage medium is directly read and executed in the main memory, or once stored in another external storage device 103 such as a hard disk and then read and executed in the main memory. Is done.
[0019]
Reference numeral 200 denotes a numerical control device that controls the operation of the electric discharge machining apparatus. The numerical control device 200 according to this embodiment includes a decoding unit 201 that decodes a numerical control program sent from the PC unit 100, and a decoded numerical control. Based on the contents of the program, the execution unit 202 executes the program, and outputs the motor drive command to the X, Y, Z-axis motor driver 205 based on the position command of each axis sent from the execution unit 202. Motion controller 204 for controlling the movement of the motor, electrode exchange device (ATC) of the electric discharge machining apparatus commanded by the numerical control program, control signal for the lifting mechanism for raising and lowering the machining tank, and commands for electric discharge machining conditions to the discharge power supply device, etc. The numerical control device 200 is the same as the conventional device configuration.
[0020]
The PC unit 100 and the numerical control device 200 are connected through a serial communication line such as RS-232C (Recommended Standard 232C) or USB (Universal Serial Bus), and the PC unit 100 receives a numerical control program, A setting signal is sent to the numerical control device 200 and the processing machine main body, and a signal relating to the current position information and the operating state of the machine sent from the position reading device for each axis (not shown) is sent from the numerical control device 200 to the PC section. 100.
[0021]
The discharge power supply device 300 substantially forms an electric discharge machining circuit, and includes one or more DC power supply devices including a rectifier that rectifies commercial AC, and a resistor provided with a plurality of resistance elements inserted into the electric discharge machining circuit. It consists of a board, a relay circuit that switches the electrical discharge machining circuit, a printed circuit board that has multiple switching elements that turn on and off the discharge voltage pulse supplied to the machining gap, and other elements in the electrical discharge machining circuit. Electric power is supplied to the processed machine main machine, and discharge energy is supplied to the machining gap through the inter-electrode line connected to the tool electrode and the workpiece of the machine main machine.
[0022]
Next, the configuration of the numerical control program creation function of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The operation control unit 110 receives information indicating the operation status of the machine sent from the numerical control device 200, and conversely outputs information necessary for the operation of the numerical control device 200. It is a part which becomes an interface with the mechanical device for driving. Accordingly, the operation control unit 110 includes a function for displaying the setting input and setting contents of the numerical control device 200, and the operation control unit 110 edits the machining condition database, changes the machining condition, and edits the numerical control program. This is a part that controls communication functions with the numerical controller 200 (current position of each axis, program transfer, machine operation error information, etc.) and the like.
[0023]
In the present invention, the operation control unit 110 further includes the current position information and machine operation information obtained from the numerical control device 200 (electrode number, state of the numerical control device 200 (operable, executing, pause HALT, error check wait, It also has a function of periodically writing to a predetermined area of the shared memory 150 so that it can be used by software running on the operating system independently of each other during processing.
[0024]
The CAD design data analysis unit 120 is a characteristic configuration of the present invention, and uses a data representation format such as B-REP (Boundary representations), CSG (Constructive Solid Geometry), or hybrid modeling that combines CSG modeling and B-REP modeling. Information of the solid model whose shape is defined and added to the 2D drawing of the model, for example, surface finish roughness, machining accuracy, machining position symbol, machining type, text note, dimension measurement, material, etc. This is a part that receives supplementary data of a type, takes out data required by the program creation unit 130, and obtains various data by arithmetic processing. These pieces of information are referred to as electrode design information for electrodes and workpiece design information for workpieces.
[0025]
The CAD design data analysis unit 120 has various functions such as surface area calculation, cross-sectional area calculation, volume calculation, mass calculation, and solid model display. Here, software related to the present invention is shown as a function block. ing. The CAD design data analysis unit 120 receives the electrode design information and the workpiece design information and extracts the data necessary for the program. Analysis part 122, an electrode data analysis unit 121, a machining area calculation means 123 for obtaining a machining area from the shape of the workpiece and the machining shape obtained from the electrode shape, a graphic display model of a solid model of the electrode and the workpiece, Display control means 124 for controlling the simulation display based on the current position information, a routine program for collecting the current position information of the machine from the numerical control device 200 and the like into the CAD design data analysis unit 120, and the like. Dynamic link library) 125 and the like.
[0026]
3DNC. Created by OLE (Object Linking and Embedding). The OCX 140 acquires necessary data from the shared memory 150 by acquiring the machine operation information and the current position information periodically written in the shared memory 150 by the operation control unit 110 in response to the DLL 125 of the CAD design data analysis unit 120. It is a so-called communication program that processes and combines data and transmits the data to the DLL 125 of the CAD design data analysis unit 120.
[0027]
These operation controls Part 110, CAD design data analysis unit 120 and program creation unit 130, 3DNC. The OCX 140 operates independently on the operating system software, and performs various processes by sharing the hardware of the PC unit 100.
[0028]
Next, the flow of the program creation process and the operation of the program creation function of the present invention will be described with reference to FIG. In step S1, the dimensions (Lr, Wr, H) of each part of the electrode 1 as shown in FIG. 5 are obtained by information when the electrode is designed based on the data designed by the CAD apparatus. The shape definition information of the solid model to be included and the information including supplementary data such as the electrode material, the type of rough finish, and the number of the supplementary data stored in a storage medium such as a flexible disk can be read or the LAN connection line Use and capture.
[0029]
In step S2, step S1 Similarly, information on a mold designed based on a product shape designed by a CAD device, for example, dimensions of each part of the workpiece 2 such as a, b, c, d, e as shown in FIG. Processing position M1 to M 4, Ma Trade-in shape information and dimensions of the workpiece 2 performed at a thinning center, etc., and dimension and shape information of the die (workpiece 2) after electric discharge machining shown in FIG. 5, and information as supplementary data, For example, workpiece material information, processing accuracy, surface roughness information, and the like are input as workpiece design information in the same manner as the electrode design information. These pieces of information can be used as they are if they are data from a CAD device operating on the same kernel as that of the CAD design data analysis unit 120. However, in the case of data from a CAD device having a different kernel, the data is converted and used.
[0030]
In step S3, by analyzing the dimensions of each part of the electrode based on the electrode design information, the x direction is Wr and the y direction is L-r And that the z direction has a magnitude of H. Then, the electrode reduction dimension r is obtained by subtracting the electrode dimensions from the dimensions (W, L, D) of the electrical discharge machining shape data in the die after the electrical discharge machining in FIG. Based on this reduction amount r / 2, the oscillation width is set in each machining step of electric discharge machining. When there are two or more electrodes in which electrode information is expressed using a parametric function, an electrode having a small reduction amount r can be recognized as a finished electrode.
[0031]
In step S4, the dimensions (Wr, Lr) of the electrode in the X and Y directions, the electrode reduction amount r, the shape of the swing, and other necessary electrode material, electrode center position, and electrode dimension standard Dimensions required when creating a machining program, such as dimensions from the surface, are extracted and stored in the external storage device 103.
[0032]
In step S5, if there is a trade-in processing part from the information before the electric discharge machining of the workpiece, the workpiece data analysis unit 122 has a trade-in shape dimension, for example, values of Wp, Lp, Dp and corner R in FIG. The machining depth from the trade-in shape dimensions, the machining hole position indicated by the coordinate positions of M1 to M4, the number of machining, the finished surface roughness, the machining accuracy, the material of the workpiece 2, and the shape data of the electric discharge machining part of the final mold Analyzing and collecting data necessary for creating a machining program such as D from workpiece design information.
[0033]
In step S <b> 6, data such as a machining position, a machining depth, and a machining number, which are information necessary for creating a program, are extracted and stored in the external storage device 103. Further, the swing pattern is also determined from the cross-sectional shape of the electrode and the shape of the workpiece based on the above-described electrode shape data. In the example of FIG. 5, since it is a prism, a square oscillation pattern is selected. If a corner R shape is added to the edge where the two side surfaces of the electrode are in contact with the fillet, the rocking shape pattern, such as circular rocking, is selected and the most suitable rocking shape pattern is selected depending on the electrode cross-sectional shape and the shape of the workpiece. It is stored in the external storage device 103 as moving shape information.
[0034]
Next, in step 7, the processing area calculation means 123 causes the trade-in shape and the electrode to have a predetermined depth as shown in FIG. Soon The cross-sectional areas are obtained at a plurality of positions Zs. In the case of FIG. 6, the cross-sectional area of the portion indicated by hatching is obtained for each predetermined depth from the upper surface. Since the workpiece 2 is processed on the entire surface of the electrode 1 from a position exceeding the processing depth Dp of the trade-in shape, Cross section If there is a change, the processing area is stored in the external storage device 103 in association with the position of the electrode in the Z direction.
[0035]
In step S <b> 8, the program creation unit obtains an optimum machining current value from the machining area stored in the external storage device 103. For example, if the electrode material is copper and the workpiece is iron, 100 mm ² Calculate the allowable maximum machining current value by calculating with a current value of 10A per machine, and machining conditions that match the current value (discharge time, discharge pause time, machining polarity, auxiliary power supply voltage, electrode jump operation setting, servo voltage Etc.). Further, after machining under the selected machining conditions, if the machining allowance required for finishing to the required finished surface roughness is larger than the electrode reduction amount r, the electrode reduction amount is allowed. Select the machining conditions giving priority to the maximum machining current. In the example of FIG. 6, the processing conditions are changed depending on the processing start time and the processing depth at which the entire surface is processed. The change position of the processing condition can also be determined from the dimensions of the trade-in shape. In addition, a square is selected as the swing shape in this case.
[0036]
In step S9, the program creation unit 130 determines processing steps from roughing to finishing using the same method as the conventional method based on the results obtained by the processing of S7 and S8, Determine machining depth and create rough machining program and finishing machining program. The machining program creation method and the machining condition determination method are disclosed in JP-A-62-130130, JP-B-5-49415, JP-B-7-75815, JP-A-62-19324, JP-A-63. The techniques disclosed in JP-A-7231, JP-A-2-153476, JP-A-3-136725, and JP-A-6-114636 can also be used.
[0037]
In step S10, the program creation unit 130 recalls the workpiece data extracted in step S6 and stored in the external storage device 103, and sets the coordinate positions of the machining positions M1 to M4 from the reference surface of the workpiece 2. Ask.
[0038]
In step S11, the program creation unit 130 creates a moving program for the four electrodes based on the processing coordinate position information obtained in step S10.
[0039]
In step S12, a series of rough machining programs are created by inserting the rough machining program calling code into the machining position of the moving program created in S11. Further, the finishing machining program call code created in S9 is inserted into the machining position of the moving program created in S11 in the same manner as the rough machining program to create a series of finishing machining programs. The program creation unit 130 outputs the created numerical control program to the external storage device 103, stores the program with a program name.
[0040]
In step S13, the program creation unit 130 displays a message as to whether to simulate the created numerical control program.
[0041]
When Yes is selected in step S14, the display control means 124 of the CAD design data analysis unit 120 generates a model of the three-dimensional electrode 1 and the workpiece 2 based on the shape information of the electrode 1 and the workpiece 2 Display on the display device. At this time, after positioning the electrode 1 and the workpiece 2 in advance on the mechanical device side, the electrode model is moved to the origin position of the workpiece model on the display device by using an input means such as a mouse. Specify the positional relationship of the model at. Also, solid model parts such as jigs for fixing the workpiece and reference spheres for positioning the electrode and workpiece are created in advance, and the jigs on the machine side are simultaneously installed with the electrode and workpiece. If the tool is displayed, interference can be checked by simulation.
[0042]
The operation control unit 110 calls the numerical control program stored in step S12, waits for an execution command, and the execution is performed on the numerical control device 200 side using a dry run function that does not actually involve an operation. Note that the program operation mode is selected when the electric discharge machining is actually executed. In this case, the following display control indicates an actual operation state.
[0043]
In step S15, the current positional information data of the electrode 1 and the workpiece 2 is acquired from the numerical controller 200 side, and the actual positional relationship between the electrode 1 and the workpiece 2 on the machine side is changed to the display positional relationship of the display device. Link and move the displayed model according to the coordinate position on the machine side. The current position data on the machine side is transferred via the shared memory 150. Communication between the operation controller 110 and the CAD design data analyzer 120 is 3DNC. The OCX 140 is in charge, and the OCX 140 provides the CAD design data analysis unit 120 with an API (Application Programming Interface) that acquires the current position of XYZ. The operation control unit 110 periodically writes data such as current position information and machine operation information sent from the numerical controller 200 side to the allocated location of the shared memory. 3DNC.OCX acquires data based on a request from the DLL (dynamic link library) of the CAD design data analysis unit 120. The display control unit of the CAD design data analysis unit 120 links the acquired current position information and display coordinates, and controls the relative position display of the electrode 1 and the workpiece 2 as the current position information changes.
[0044]
If the simulation result is OK in step S16, in step S17, the numerical control program stored in the external storage device 103 from the input device 102 of the operation control unit 110 is registered as an official program. When the registered program is executed, it is executed by switching to the operation mode of the program and outputting the numerical control program to the numerical control device 200. If the simulation result is NO, the stored numerical control program is deleted. In FIG. 1, a numerical control program is expressed as information data that can be directly executed by the execution unit without using the program code from the program creation unit 130 without using the operation control unit 110. You may make it send directly to the execution part 202 by the path | route shown with a dotted line.
[0045]
As described above, the sculpted electric discharge machining apparatus of the numerically controlled electric discharge machining apparatus has been described as an example. However, the technical idea of the present invention can also be used in a wire electric discharge machining apparatus. In the case of a wire electric discharge machine, a wire electrode is used instead of a three-dimensional shape electrode as in the case of a sculpted electric discharge machine, so that a numerical control program can be created only from information on the workpiece.
[0046]
That is, since the machining shape required for the mold is defined using the CAD device, a wire electrode contour machining program can be created from this information. If the cross-sectional shape of the workpiece is analyzed in the thickness direction (Z-axis direction), the taper angle of the straight machining portion and the relief machining portion can also be determined from the machining hole shape of the workpiece, and a necessary program can be created. Also, if the work piece is taken in the XY direction, that is, the cross section is taken at a predetermined distance from the side surface direction of the work piece, the change in the plate thickness of the work piece can be known, and the machining liquid jet corresponding to the plate thickness change Appropriate electric discharge machining conditions including setting can be set.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, the workpiece (mold) designed by the CAD apparatus based on the product design information and the design information of the electrode are input, and the electrode and the substrate necessary for creating a numerical control program are input. Since the workpiece data is extracted from the design information and the machining program and the movement program are created based on the information, it is possible to create a program suitable for various machining forms and to reduce the number of input items when creating the program. Can reduce the burden on the operator. In addition, the created numerical control program 3D Since it can be expressed and simulated as a model of the electrode and workpiece, it is easy to check the program and prevent program mistakes. In addition, interference between electrodes and jigs can be checked.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a numerically controlled power supply device of a numerically controlled electric discharge machining apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram representing software of the present invention as functional blocks.
FIG. 3 is a flowchart showing a numerical control program creation process of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the shape and dimensions of a workpiece before electric discharge machining and the trade-in shape.
FIG. 5 is a diagram for explaining the shape and dimension data of an electrode and a workpiece after processing.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method for obtaining a machining area for determining a machining condition.
[Explanation of symbols]
1 electrode
2 Workpiece
100 PC parts
101 Display device
102 Input device
103 External storage device
104 interface
110 Operation control unit
120 CAD design data analysis unit
121 Electrode data analysis unit
122 Workpiece data analysis unit
123 Processing area calculation means
124 Display control means
125 DLL
130 Program creation section
140 3DNC. COX
150 shared memory
200 Numerical controller
201 Decryption part
202 execution unit
205 Motor driver
204 Motion controller
300 Discharge power supply

Claims

Means for inputting workpiece design information including workpiece dimension and shape definition information designed by a CAD apparatus based on the designed product information, and electrode design information including electrode dimension and shape definition information, and the input processing Means for extracting at least machining position and depth necessary for machining from the object design information and data on the shape of the machining part before electric discharge machining, and at least electrode shape and electrode necessary for machining condition determination from the input electrode design information Means for extracting data relating to the reduction amount, a machining shape obtained by increasing the electrode shape when the electrode reaches a predetermined depth, and a shape of the machining portion before the electric discharge machining are defined as the predetermined depth. means for determining a machining area for each said predetermined depth compared to each, means for selecting a processing condition suitable for the machining area, the using the selected processing conditions Means for generating a machining program based on data relating Kofuka is, the processing position on the basis of the data relating to create the electrode moving program numerical comprising means for synthesizing the above machining program control discharge machining apparatus.

Based on the product information, the means for inputting the workpiece design information related to the mold designed by the mold design CAD device and the electrode design information related to the electrode, and analyzing the input workpiece design information and electrode design information input above, Design data analyzing means for extracting at least the processing position necessary for processing, data on the shape and processing depth of the processed part before electric discharge machining, and at least data on the electrode shape and electrode reduction amount, and the above-mentioned data extracted by the design data analyzing means The processing shape when the electrode obtained based on the electrode shape and the data on the electrode reduction amount reaches a predetermined depth and the shape of the processed portion before the electric discharge machining are compared for each predetermined depth and the predetermined Obtain the machining area for each depth and if there is a change in the machining area obtained for each predetermined depth, A means for storing a processing area in a storage device, a processing condition suitable for the processing area stored in association with the position in the processing depth direction, and a cross-sectional shape of the electrode based on the electrode shape and the object to be processed are selected. Means for selecting a swing shape from the shape of a workpiece, means for generating a machining program based on the data on the processing depth, the selected processing conditions, the data on the electrode reduction amount, and the swing shape And a numerically controlled electric discharge machining apparatus comprising means for creating an electrode movement program based on data relating to the machining position and synthesizing it with the machining program.

3. The numerically controlled electric discharge machining apparatus according to claim 1, wherein a three-dimensional display model of the electrode and the workpiece is created based on the data of the electrode design information and the workpiece design information, and the current state of the electrode and the workpiece is determined. The positional information is taken in and the positional relationship between the electrode and the workpiece is linked with the display position of the electrode and workpiece model on the screen of the display device, and the electrode and workpiece 3 are linked based on a numerical control program. A numerically controlled electric discharge machining apparatus including a display control apparatus that performs a simulation by relatively moving a three-dimensional display model.