DE102019200568A1 - Verfahren zum herstellen eines tasters - Google Patents

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Yutaka Tsuchida
Reiya OTAO
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tasters (1) für eine Kontaktsonde, wobei der Taster (1) einen stabförmigen Körper (2), einen Schaft (3), der mit einem Ende des Körpers (2) zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der des Körpers (2) ist, und eine Spitze (4), die mit einem Ende des Schafts (3) zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als der des Schafts (3) ist, umfasst. Das Verfahren umfasst: das primäre Funkenerodieren, das darin besteht, ein vorderes Ende (82) eines stabförmigen Grundmaterials (8) einer Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um die Spitze (4), ein Schaftende (31), das mit der Spitze zusammenhängt und den gleichen Durchmesser wie der Schaft aufweist, und einen provisorischen, kegelförmigen Abschnitt (5), der einen Durchmesser aufweist, der von dem Schaftende (31) in Richtung auf ein Basisende (81) des Grundmaterials (8) zunimmt, zu bilden; das Polieren der Spitze (4), die bei dem primären Funkenerodieren gebildet wurde; und nach dem Polieren das sekundäre Funkenerodieren, das darin besteht, das Grundmaterial (8) mindestens an dem provisorischen, kegelförmigen Abschnitt (5) einer Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um den Schaft (3) zu bilden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tasters einer Kontaktsonde.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • In einem typischen Herstellungsprozess von mechanischen Teilen, bei dem die mechanischen Teile mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden, werden die bearbeiteten mechanischen Teile einer Profilmessung unterzogen, um die Bearbeitungsergebnisse zu überprüfen. Bei einer derartigen Profilmessung wird beispielsweise ein Taster an einem Ende einer Kontaktsonde einer Koordinatenmessmaschine angebracht und mit einer Oberfläche der mechanischen Teile in Kontakt gebracht. Ein weitläufig verwendeter Taster weist einen länglichen, stabförmigen Schaft und eine sphärische Spitze, die an einem Ende des Schafts gebildet ist, auf.
  • Neuerdings wurde es verlangt, dass die mechanischen Teile auf ein feineres Profil miniaturisiert werden. Daraufhin werden die mechanischen Teile bearbeitet, um das feinere Profil aufzuweisen. Beispielsweise wird eine tiefe Bohrung, die einen Durchmesser von 0,1 mm oder weniger und eine Tiefe von 1 mm aufweist, durch Feinbohren gebildet. Ein Taster, der zum Messen einer derartigen feinen Form verwendet wird, weist einen Miniaturstiel und eine Miniaturspitze auf, welche die gleichen Formen wie zuvor aufweisen. Der Schaft und die Spitze werden aus einem ultraharten Material, das schwer zu bearbeiten ist, einstückig gebildet (siehe beispielsweise Patentschrift 1: JP 2006-231481 A ).
  • Ein Verfahren zum Bearbeiten des ultraharten Materials, das schwer zu bearbeiten ist, wird durch Funkenerosionsbearbeitung mit einer Drahtelektrode veranschaulicht. Die Funkenerosionsbearbeitung verursacht jedoch auf Grund der Bearbeitungseigenschaften eine Oberflächenrauigkeit von ungefähr 1 µm. Die Oberflächenrauigkeit, die an der gebildeten Spitze verbleibt, würde eine hochgenaue Messung behindern. Entsprechend wird die Spitze poliert, um die Oberflächengenauigkeit der Spitze zu verbessern (siehe beispielsweise Patentschrift 2: JP 2014-237191 A ).
  • Wenn der neuartige Miniaturtaster hergestellt wird, bedingt das Polieren der Spitze das folgende Problem.
  • Insbesondere da der Schaft des neuartigen Miniaturtasters einen Durchmesser von ungefähr einigen zehn µm und eine Länge von ungefähr mehreren mm aufweist, ist der gesamte Schaft als ein besonders dünner Stab gestaltet. Entsprechend wird, wenn die Spitze poliert wird, nachdem der Taster gebildet wurde, der Schaft, unabhängig davon, dass er aus einem ultraharten Material gebildet wird, durch den Oberflächendruck verbogen, der durch ein Polierwerkzeug auf die Spitze ausgeübt wird, so dass die Spitze nur eine geringe Reaktionskraft erzeugt. Folglich kann der Oberflächendruck, der zum Polieren benötigt wird, nicht erzielt werden. Wenn das Polierwerkzeug weiter in Richtung auf die Spitze für einen festen Kontakt bewegt wird, um den Oberflächendruck zu erhöhen, würde der Schaft stärker verbogen, bis er schließlich zerbrechen würde.
  • Wenn die Spitze mit dem Polierwerkzeug in Kontakt mit der Spitze poliert wird, während die Spitze gedreht wird, wird erwartet, dass eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Spitze den Oberflächendruck erhöhen würde. Es ist jedoch schwierig, die Umfangsgeschwindigkeit einer besonders kleinen Spitze, die einen Durchmesser von ungefähr mehreren zehn µm aufweist, zu erhöhen. Alternativ kann das Polieren während einer langen Verarbeitungszeit mit einem geringen Oberflächendruck durchgeführt werden. Ein derartiges Polieren ist jedoch im Hinblick auf die Produktivität ungünstig.
  • Um das obige Problem zu lösen, offenbart die Patentschrift 2 ein Verfahren zum zweifachen Durchführen einer Funkenerosionsbearbeitung und zum Polieren zwischen der ersten Funkenerosionsbearbeitung und der zweiten Funkenerosionsbearbeitung.
  • Insbesondere wird bei der ersten Funkenerosionsbearbeitung, wie in 9 gezeigt, ein Ende eines stabförmigen Basismaterials 200 mit einer Drahtelektrode 209 bearbeitet, um einen grob gestalteten Abschnitt 201, der zu einer Spitze gebildet werden soll, und einen schrägen Abschnitt 202, der mit dem grob gestalteten Abschnitt 201 zusammenhängt, zu bilden.
  • Anschließend wird, wie in 10 gezeigt, nachdem der grob gestaltete Abschnitt 201 zu einer Spitze 203 in einer endgültigen Form poliert wurde, die zweite Funkenerosionsbearbeitung durchgeführt. Bei der zweiten Funkenerosionsbearbeitung werden der schräge Abschnitt 202 und ein unbearbeiteter Abschnitt des Grundmaterials 200 mit der Drahtelektrode 209 bearbeitet, um einen länglichen stabförmigen Schaft 204 und einen Körper 205, der ein restlicher Abschnitt des Grundmaterials 200 ist, zu bilden.
  • Wenn bei diesem Verfahren der grob gestaltete Abschnitt 201 zu der Spitze 203 poliert wird, kann ein Oberflächendruck auf den grob gestalteten Abschnitt 201 ausgeübt werden, da der schräge Abschnitt 202 die mechanische Festigkeit in einer Richtung, die sich mit einer axialen Linie schneidet, sicherstellt.
  • Wenn bei dem in der Patentschrift 2 offenbarten Verfahren der Schaft 204 durch die zweite Funkenerosionsbearbeitung gebildet wird, haftet jedoch Feinstaub 206, der von dem bearbeiteten Teil erzeugt wird, an der fertigen Spitze 203. Insbesondere wenn die Spitze ein flaches Plättchen ist, wobei ein Bereich der flachen Spitze, welcher der Stufe 204 gegenübersteht, größer als ein Bereich der sphärischen Spitze 203, welcher der Stufe 204 gegenübersteht, ist, ist es wahrscheinlicher, dass der Feinstaub 206 an der flachen Spitze haftet. Das Haften des Feinstaubs 206 an der fertigen Spitze 203 führt zu einer Verschlechterung der Oberflächengenauigkeit der Spitze 203.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines Tasters einer Kontaktsonde bereitzustellen, wobei das Verfahren in der Lage ist, die Oberflächengenauigkeit einer Spitze zu verbessern.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst bei einem Verfahren zum Herstellen eines Tasters einer Kontaktsonde, wobei der Taster einen stabförmigen Körper, einen Schaft, der mit einem Ende des Körpers zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser des Körpers ist, und eine Spitze, die mit einem Ende des Schafts zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Schafts ist, umfasst, das Verfahren folgende Schritte: primäres Funkenerodieren, das darin besteht, ein erstes Ende eines stabförmigen Grundmaterials einer Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um die Spitze, ein Schaftende, das mit der Spitze zusammenhängt und den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Schafts aufweist, und einen provisorischen, kegelförmigen Abschnitt, der einen Durchmesser aufweist, der von dem Schaftende in Richtung auf ein zweites Ende des Grundmaterials zunimmt, zu bilden; Polieren der Spitze, das darin besteht, die Spitze zu polieren, die bei dem primären Funkenerodieren gebildet wird; und nach dem Polieren der Spitze sekundäres Funkenerodieren, das darin besteht, das Grundmaterial mindestens an dem provisorischen, kegelförmigen Abschnitt einer Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um den Schaft zu bilden.
  • Bei dem obigen Aspekt der Erfindung wird bei dem primären Funkenerodieren das erste Ende des Grundmaterials einer Funkenerosionsbearbeitung unterzogen, um die Spitze, das Schaftende, das Teil des später gebildeten Schafts sein soll, und den provisorischen, kegelförmigen Abschnitt zu bilden. Bei dem Polieren der Spitze wird die Spitze, die bei dem primären Funkenerodieren gebildet wird, poliert. Bei dem Polieren der Spitze ist eine axiale Länge des Schaftendes, das die Spitze mit dem unbearbeiteten Abschnitt des Grundmaterials verbindet, kürzer als eine axiale Länge des gesamten Schafts, der später gebildet wird. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass es zum Verbiegen des Schafts kommt, wie es bei einer typischen Technik zu beobachten ist. Insbesondere kann das Schaftende die mechanische Festigkeit (Biegefestigkeit) in einer Richtung, welche die axiale Linie schneidet, sicherstellen, so dass der Oberflächendruck für das Polieren zuverlässig auf die Spitze ausgeübt werden kann.
  • Des Weiteren wird bei dem obigen Aspekt der Erfindung bei dem sekundären Funkenerodieren nach dem Polieren der Spitze das Grundmaterial mindestens an dem provisorischen, kegelförmigen Abschnitt einer Funkenerosionsbearbeitung unterzogen, um den Schaft zu bilden. Zu Beginn des sekundären Funkenerodierens ist der zu bearbeitende provisorische, kegelförmige Abschnitt von der Spitze um die axiale Länge des Schaftendes entfernt und ist in Richtung auf die Spitze kegelförmig. Entsprechend wird, wenn der provisorische, kegelförmige Abschnitt bearbeitet wird, eine Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts, die relativ nahe an der Spitze ist, nahe an der axialen Linie des Schafts bearbeitet, und eine Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts, die von der Spitze entfernt ist, wird von der axialen Linie des Schafts entfernt bearbeitet. Mit anderen Worten verteilt sich, wenn die Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts nahe an der Spitze bearbeitet wird, Feinstaub in einem schmalen Bereich um die axiale Linie des Schafts herum. Wenn sich der Verteilungsbereich des Feinstaubs ausdehnt, ist die bearbeitete Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts weit genug von der Spitze entfernt. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass der Feinstaub bei dem sekundären Funkenerodieren an der Spitze haftet.
  • Gemäß dem obigen Prozess kann der Oberflächendruck für das Polieren der Spitze zuverlässig auf die Spitze ausgeübt werden, und es kann verhindert werden, dass der Feinstaub, der durch die Funkenerosionsbearbeitung entsteht, an der Spitze haftet. Somit kann die Oberflächengenauigkeit der Spitze verbessert werden.
  • Bei dem Verfahren gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist eine axiale Länge des Schaftendes bevorzugt gleich oder größer als der Durchmesser des Schafts und gleich oder kleiner als fünfmal der Durchmesser des Schafts.
  • Ferner weist bei dem Verfahren gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung das Schaftende bevorzugt einen Durchmesser, der von 20 µm bis 30 µm reicht, und eine axiale Länge, die von 20 µm bis 150 µm reicht, auf.
  • Bei dem obigen Verfahren wird die axiale Länge des Schaftendes eingestellt, um sowohl das Sicherstellen der mechanischen Festigkeit in der Richtung, welche die axiale Linie schneidet, der mechanischen Festigkeit, die für das Polieren der Spitze benötigt wird, als auch das Verhindern des Haftens des Feinstaubs an der Spitze bei dem sekundären Funkenerodieren zweckmäßiger zu erreichen.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht, die einen Taster bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
    • 2 ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Herstellen des Tasters bei dem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 3 eine perspektivische Ansicht, die ein Grundmaterial des Tasters bei dem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 4 eine perspektivische Ansicht, die ein primäres Funkenerodieren bei dem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 5 eine perspektivische Ansicht, die das Polieren der Spitze bei dem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 6 eine perspektivische Ansicht, die ein sekundäres Funkenerodieren bei dem Ausführungsbeispiel zeigt.
    • 7 eine perspektivische Ansicht, die ein primäres Funkenerodieren bei einer Variante des Ausführungsbeispiels zeigt.
    • 8 eine perspektivische Ansicht, die ein sekundäres Funkenerodieren bei der Variante des Ausführungsbeispiels zeigt.
    • 9 eine perspektivische Ansicht, die ein typisches primäres Funkenerodieren zeigt.
    • 10 eine perspektivische Ansicht, die ein typisches Polieren der Spitze und ein typisches sekundäres Funkenerodieren zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Das Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Tasters 1 einer Kontaktsonde bereit.
  • Zuerst wird kurz der Aufbau des Tasters 1 mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • Der herzustellende Taster 1 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel: einen stabförmigen Körper 2; einen stabförmigen Schaft 3, der einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser des Körpers 2 ist; und eine sphärische Spitze 4, die einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Körpers 2 und größer als der Durchmesser des Schafts 3 ist. Der Körper 2, der Schaft 3 und die Spitze 4 sind zu einer axialen Linie X koaxial.
  • Der Körper 2 umfasst: einen Abschnitt 21 mit großem Durchmesser, der als ein runder Stab gestaltet und an einer Kontaktsonde angebracht ist; und einen kegelförmigen Abschnitt 22, der von dem Abschnitt 21 mit großem Durchmesser bis zu dem Schaft 3 kegelförmig ist.
  • Der Schaft 3 an einem Ende des kegelförmigen Abschnitts 22 des Körpers 2 durchgehend gebildet. Der Durchmesser des Schafts 3 reicht beispielsweise von ungefähr mehreren um bis ungefähr mehreren zehn µm. Die Länge des Schafts 3 beträgt beispielsweise ungefähr mehrere mm. Mit anderen Worten ist der Schaft 3 insgesamt als ein besonders dünner Stab gestaltet.
  • Die Spitze 4 ist an einem Ende des Schafts 3 durchgehend gebildet. Der Durchmesser der Spitze 4 beträgt beispielsweise ungefähr mehrere zehn µm.
  • Der Taster 1, der den obigen Aufbau aufweist, ist aus demselben Material einstückig gebildet. Das Material des Tasters 1 ist beispielsweise ein ultrahartes Metallmaterial.
  • Als Nächstes wird das Verfahren zum Herstellen des Tasters 1 mit Bezug auf das Ablaufschema aus 2 und auf 3 bis 6 beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Taster 1 durch Bearbeiten eines Grundmaterials 8 mit einer Drahtelektrode 9 einer Funkenerosionsmaschine bearbeitet.
  • Anfänglich wird, wie in 3 gezeigt, das zylindrische Grundmaterial 8 vorbereitet, und ein Basisende 81 (ein Ende) des Grundmaterials 8 wird an einem Befestigungselement der Funkenerosionsmaschine befestigt (Vorbereitungsschritt S1 in 2).
  • Als Nächstes wird, wie in 4 gezeigt, während das Grundmaterial 8 um die axiale Linie X herum gedreht wird, die Drahtelektrode 9, an die eine Spannung angelegt wird, einem vorderen Ende 82 (dem anderen Ende) des Grundmaterials 8 genähert und in einer Richtung von dem vorderen Ende 82 in Richtung auf das Basisende 81 des Grundmaterials 8 entlang einem Umriss jedes der zu bildenden Zielabschnitte bewegt. Durch diesem Vorgang wird das vordere Ende 82 des Grundmaterials 8 einer Funkenerosionsbearbeitung unterzogen, um die Spitze 4, ein Schaftende 31 und einen provisorischen, kegelförmigen Abschnitt 5 zu bilden (Schritt S2 des primären Funkenerodierens).
  • Das Schaftende 31, das in Schritt S2 des primären Funkenerodierens gebildet wird, ist mit der Spitze 4 durchgehend und weist den gleichen Durchmesser wie der später gebildete Schaft 3 auf. Das Schaftende 31 wird zu einem Teil eines vorderen Endes des Schafts 3. Eine axiale Länge des Schaftendes 31 ist bevorzugt länger, solange das Schaftende 31 eine mechanische Festigkeit (Biegefestigkeit) in einer Richtung, welche die axiale Linie X schneidet, sicherstellen kann, wobei die mechanische Festigkeit ausreicht, um einen nachfolgenden Schritt S3 des Polierens der Spitze durchzuführen.
  • Beispielsweise ist die axiale Länge des Schaftendes 31 gleich oder größer als der Durchmesser des Schaftendes 31, dessen Mittelpunkt auf der axialen Linie X liegt, und gleich oder kleiner als fünfmal der Durchmesser des Schaftendes 31. Insbesondere reicht die axiale Länge des Schaftendes 31 von 20 µm bis 30 µm, bevorzugt von 20 µm bis 150 µm.
  • Der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5, der in Schritt S2 des primären Funkenerodierens gebildet wird, ist ein Teil, der das Schaftende 31 mit einem unbearbeiteten Abschnitt 85 des Grundmaterials 8 verbindet. Der Durchmesser des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 wird von dem Schaftende 31 in Richtung auf den unbearbeiteten Abschnitt 85 vergrößert. Mit anderen Worten wird eine Querschnittsfläche des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 in der Richtung, welche die axiale Linie schneidet, allmählich von dem Schaftende 31 in Richtung auf den unbearbeiteten Abschnitt 85 vergrößert.
  • Als Nächstes wird, wie in 5 gezeigt, ein Poliermittel auf die Spitze 4 aufgetragen, die in Schritt S2 des primären Funkenerodierens gebildet wurde, und die Drahtelektrode 9 ohne angelegte Spannung wird mit der Spitze 4 in Kontakt gebracht, während das Grundmaterial 8 um die axiale Linie X herum gedreht wird. Durch diesen Vorgang wird die Spitze 4 poliert (Schritt S3 des Polierens der Spitze S3 in 2).
  • Als Nächstes wird, wie in 6 gezeigt, nach Schritt S3 des Polierens der Spitze, während das Grundmaterial 8 um die axiale Linie X herum gedreht wird, die Drahtelektrode 9, an die wieder Spannung angelegt wird, nahe an das Grundmaterial 8 gebracht und in einer Richtung von dem vorderen Ende 82 in Richtung auf das Basisende 81 des Grundmaterials 8 entlang einem Umriss jedes der restlichen zu bildenden Zielabschnitte bewegt. Durch diesen Vorgang werden der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 und der unbearbeitete Abschnitt 85 des Grundmaterials 8 einer Funkenerosionsbearbeitung unterzogen, um den Schaft zu bilden 3, der eine gewünschte Länge aufweist (Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens in 2).
  • Der Abschnitt 21 mit großem Durchmesser des Körpers 2 kann in einer Form eines unbearbeiteten Abschnitts 86 bereitgestellt werden, der auf dem Grundmaterial 8 bleibt, nachdem der Schaft 3 aus dem Grundmaterial 8 gebildet wurde. Alternativ kann der Abschnitt 21 mit großem Durchmesser je nach Bedarf durch die Funkenerosionsbearbeitung gebildet werden.
  • Mit den obigen Schritten wird der Taster 1 der in 1 gezeigten Kontaktsonde hergestellt.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zum Herstellen des Tasters bei dem Ausführungsbeispiel, da die axiale Länge des Schaftendes 31, das die Spitze 4 mit dem unbearbeiteten Abschnitt 85 des Grundmaterials 8 verbindet, kürzer ist als die axiale Länge des gesamten anschließend gebildeten Schafts 3, ist es unwahrscheinlicher, dass sich das Schaftende 31 in Schritt S3 des Polierens der Spitze verbiegt, anders als bei einem typischen Verfahren zum Herstellen des Tasters. Mit anderen Worten kann das Schaftende 31 die mechanische Festigkeit (Biegefestigkeit) in der Richtung, welche die axiale Linie schneidet, sicherstellen, so dass ein Oberflächendruck für das Polieren zuverlässig auf die Spitze 4 ausgeübt werden kann.
  • Zudem ist zu Beginn von Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens bei dem Ausführungsbeispiel der zu bearbeitende provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 von der Spitze 4 um die axiale Länge des Schaftendes 31 entfernt und ist in Richtung auf die Spitze 4 kegelförmig. Entsprechend liegt, wenn der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 bearbeitet wird, eine Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5, die relativ nahe an der Spitze 4 liegt, nahe an der axialen Linie X des Schafts 3, und eine Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5, die von der Spitze 4 entfernt ist, ist von der axialen Linie X des Schafts 3 entfernt. Mit anderen Worten verteilt sich, wenn die Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5, die nahe an der Spitze 4 liegt, bearbeitet wird, Feinstaub in einem schmalen Bereich um die axiale Linie X des Schafts 3 herum. Wenn sich der Verteilungsbereichs des Feinstaubs ausdehnt, ist die bearbeitete Seite des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 weit genug von der Spitze 4 entfernt. Entsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass der Feinstaub in Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens an der Spitze 4 haftet.
  • Folglich kann gemäß dem Ausführungsbeispiel der Oberflächendruck für das Polieren der Spitze zuverlässig auf die Spitze 4 ausgeübt werden, und es kann verhindert werden, dass der Feinstaub, der durch die Funkenerosionsbearbeitung entsteht, an der Spitze 4 haftet. Somit kann die Oberflächengenauigkeit der Spitze 4 verbessert werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die axiale Länge des Schaftendes 31 eingestellt, um sowohl das Sicherstellen der mechanischen Festigkeit in der Richtung, welche die axiale Linie schneidet, der mechanischen Festigkeit, die für Schritt S3 des Polierens der Spitze benötigt wird, als auch das Verhindern des Haftens des Feinstaubs an der Spitze 4 in Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens zweckmäßiger zu erreichen.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist es in Schritt S3 des Polierens der Spitze nicht notwendig, die Umfangsgeschwindigkeit der Spitze 4 gegenüber einem typischen Bereich der Umfangsgeschwindigkeit zu erhöhen und eine lange Polierzeit einzustellen.
  • Es versteht sich, dass der Umfang der Erfindung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel eingeschränkt ist, sondern Varianten und Verbesserungen umfasst, solange die Varianten und Verbesserungen mit der Erfindung kompatibel sind.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist die Spitze 4 sphärisch. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Die Spitze 4 kann eine beliebige Form aufweisen.
  • Beispielsweise kann die Spitze 41, wie in 7 und 8 gezeigt, wie eine so genannte Abakuskugel gestaltet sein, so dass zwei abgeplattete Kegel miteinander verbunden sind, wobei sich die jeweiligen Bodenflächen gegenüberstehen. Bei dieser Anordnung wird, wie in 7 gezeigt, nachdem die Spitze 41, das Schaftende 31 und der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 in Schritt S2 des primären Funkenerodierens gebildet wurde, Schritt S3 des Polierens der Spitze durchgeführt. Anschließend wird, wie in 8 gezeigt, der gesamte Schaft 3 in Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens gebildet. Bei der Spitze 41 als Variante ist ein Bereich der Spitze 41, der dem Schaft 3 gegenübersteht, größer als ein Bereich der Spitze 4, der dem Schaft 3 bei dem obigen Ausführungsbeispiel gegenübersteht. Bei dieser Anordnung ist es wahrscheinlich, dass bei dem typischen Verfahren Feinstaub an der Spitze haftet, doch kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Tasters zweckmäßig verhindern, dass Feinstaub an der Spitze haftet.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel umfasst der Körper 2 den Abschnitt 21 mit großem Durchmesser und den kegelförmigen Abschnitt 22. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Der Körper kann eine beliebige Form aufweisen, solange er einen Durchmesser aufweist, der größer als der des Schafts ist. Beispielsweise kann wie bei dem typischen Verfahren gezeigt, das mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben wurde, der Körper keinen kegelförmigen Abschnitt aufweisen, und der Schaft kann an dem runden stabförmigen Körper zusammenhängend gebildet sein.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird der Schaft 3 in Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens gebildet, indem der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 und der unbearbeitete Abschnitt 85 des Grundmaterials 8 der Funkenerosionsbearbeitung unterzogen werden. Es ist nur notwendig, dass die Länge des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 und die Länge des unbearbeiteten Abschnitts 85, die in Schritt S2 des primären Funkenerodierens gebildet werden, zweckmäßig derart eingestellt werden, dass eine Gesamtlänge des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5, des unbearbeiteten Abschnitts 85 und des Schaftendes 31 gleich der gewünschten Länge des Schafts 3 sind. Ein Verhältnis der Länge des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 mit Bezug auf die Länge des unbearbeiteten Abschnitts 85 ist nicht auf 3:7 eingeschränkt (siehe 6), wie bei dem obigen Ausführungsbeispiel gezeigt, sondern beträgt bei einigen Ausführungsbeispielen 2:8, wobei der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 verkürzt ist, oder 6:4, wobei der unbearbeitete Abschnitt 85 verkürzt ist. Ferner entfällt bei einigen Ausführungsbeispielen der unbearbeitete Abschnitt 85, und die Gesamtlänge des provisorischen, kegelförmigen Abschnitts 5 und des Schaftendes 31 ist gleich der Länge des Schafts 3. Bei dieser Anordnung wird der Schaft 3 gebildet, indem nur der provisorische, kegelförmige Abschnitt 5 der Funkenerosionsbearbeitung in Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens unterzogen wird.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Spitze 4 mit der Drahtelektrode 9 in Schritt S3 des Polierens der Spitze poliert. Die Spitze 4 wird jedoch bei einigen Ausführungsbeispielen mit einem anderen Polierwerkzeug poliert.
  • Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird die Drahtelektrode 9 über das Grundmaterial 8 in einer Richtung von dem vorderen Ende 82 in Richtung auf das Basisende 81 bewegt, während das Grundmaterial 8 in Schritt S2 des primären Funkenerodierens und Schritt S4 des sekundären Funkenerodierens gedreht wird. Die Bewegung der Drahtelektrode 9 bei der Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt. Beispielsweise wird die Drahtelektrode 9 bei einigen Ausführungsbeispielen über das Grundmaterial 8 in einer Richtung von dem Basisende 81 zu dem vorderen Ende 82 bewegt, während das Grundmaterial 8 gedreht wird. Alternativ wird bei einigen Ausführungsbeispielen das Grundmaterial 8 im Verhältnis zu der Drahtelektrode 9 in der Richtung der axialen Linie X bewegt, während das Grundmaterial 8 gedreht wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006231481 A [0003]
    • JP 2014237191 A [0004]

Claims (3)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Tasters (1) einer Kontaktsonde, wobei der Taster einen stabförmigen Körper (2), einen Schaft (3), der mit einem Ende des Körpers (2) zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser des Körpers (2) ist, und eine Spitze (4), die mit einem Ende des Schafts (3) zusammenhängend gebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des Schafts (3) ist, umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: primäres Funkenerodieren, das darin besteht, ein erstes Ende (81) eines stabförmigen Grundmaterials (8) einer Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um die Spitze (4), ein Schaftende (31), das mit der Spitze (4) zusammenhängt und den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser des Schafts (3) aufweist, und einen provisorischen, kegelförmigen Abschnitt (5), der einen Durchmesser aufweist, der von dem Schaftende (31) in Richtung auf ein zweites Ende (82) des Grundmaterials (8) zunimmt, zu bilden; Polieren einer Spitze, das darin besteht, die Spitze (4) zu polieren, die bei dem primären Funkenerodieren gebildet wurde; und nach dem Polieren der Spitze, sekundäres Funkenerodieren, das darin besteht, das Grundmaterial (8) mindestens an dem provisorischen, kegelförmigen Abschnitt (5) der Funkenerosionsbearbeitung zu unterziehen, um den Schaft (3) zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine axiale Länge des Schaftendes (31) gleich oder größer als der Durchmesser des Schafts (3) und gleich oder kleiner als fünfmal der Durchmesser des Schafts ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schaftende (31) einen Durchmesser, der von 20 µm bis 30 µm reicht, und eine axiale Länge, die von 20 µm bis 150 µm reicht, aufweist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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