JP4316972B2

JP4316972B2 - プローブ加工方法および放電加工機

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Publication number: JP4316972B2
Application number: JP2003333510A
Authority: JP
Inventors: 土田　　浩; 久嘉境; 外満原
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005096033A

Description

本発明は、プローブ加工方法および放電加工機に関する。例えば、微細なプローブを加工するのに好適なプローブ加工方法、および、微細なプローブを加工するのに好適な放電加工機に関する。さらに、プローブ加工方法および放電加工機で加工されたプローブ、および、このプローブを備えた測定機に関する。

三次元測定機等のプローブ（探針）として、棒状の軸部６１およびこの軸部６１の先端に設けられた接触球６２を有するプローブ６が利用される。図８にプローブ６の形状を示す。
従来、プローブ６の接触球６２は、軸部６１に対して所定の角度θでカップ砥石７を押し付けた状態でカップ砥石７と軸部６１との両者を回転させることで形成されていた（図８参照）。球面研磨の方法としては例えば特許文献１に開示されている。

特開平７−１３０９号公報

カップ砥石７による加工によって直径数ｍｍ程度の比較的大きな接触球６２を形成することは可能である。
しかしながら、カップ砥石７で削るとなると、プローブ６にかかる力が非常に大きくなる。その結果、微細なプローブ６を加工することが困難であるという問題が生じる。例えば、軸部６１の長さが２０００μｍで、接触球６２の直径を３０μｍに加工したい場合でも、プローブ６がカップ砥石７からの応力に耐えられないので不可能である。
なお、別体として形成した接触球６２を軸部６１に取り付ける方法も考えられる。しかしながら、接触球６２が軸部６１に対して別体であると、測定感度が低減するおそれがあり、さらに、接触球６２が軸部６１から脱離するなど破損が頻発するおそれもある。また、接触球６２を軸部６１に別体として取り付ける工程があるので、加工工数の増加がコスト増に繋がるおそれもある。
その一方、精密測定の需要が高まっており、微細なプローブ６を加工する方法が強く望まれている。

本発明の目的は、測定感度が良好となる微細な先端球を有するプローブを加工するのに好適なプローブ加工方法および放電加工機を提供することにある。

請求項１に記載のプローブ加工方法は、ワークを加工して軸部の先端に接触球を有するプローブを形成するプローブ加工方法において、前記接触球として加工される部分を残した状態で前記ワークに前記軸部を加工する軸部加工工程と、前記軸部の中心軸を前記ワークの主軸として、前記主軸上の基準点を通りかつ前記主軸に対して所定の角度をなす軸を副軸とした際に、前記副軸を中心軸とする円筒状の加工電極と前記ワークとの間に所定電位差がある状態で、前記ワークを前記主軸中心に回転させ、かつ、前記加工電極を前記副軸中心に回転させながら、前記副軸に沿って前記加工電極を前記ワークに押し込んで、前記加工電極の押し込み方向先端の内側縁により前記基準点を中心とする前記接触球を加工する接触球加工工程と、を備えていることを特徴とすることを特徴とする。

このような構成によれば、接触球加工工程において、放電加工によって接触球が形成されるので、接触球の大きさに関係なくワークに掛かる応力を小さくすることができる。したがって、例えば、微細な接触球を有する微細なプローブを形成することができる。
主軸中心に回転するワークに対して所定角度から円筒形状の加工電極を副軸に沿って押し込んでやれば、加工電極の押し込み方向先端の内側縁による放電加工により、軸部に接触球を一体的に加工することができる。よって、接触球が軸部から脱離するなどの破損が生じにくいプローブとすることができる。接触球が一体的であるので接触球と測定対象物との接触状態が検知されやすい測定感度が良好なプローブとすることができる。また、一体加工できるので、別体の接触球を取り付ける工程が必要なく、結果として加工工数を削減することができる。
放電加工によれば、砥石では研削できないような超硬を用いて一体的なプローブを形成することができる。超硬で一体加工できれば、強度があって破損しにくいプローブとすることができる。

ここで、前記軸部を加工する軸部加工方法としては、研削でもよく放電加工でもよく、例えば、ＷＥＤＧ式放電加工などを利用することが例として挙げられる。

請求項２に記載のプローブ加工方法は、ワークを加工して軸部の先端に接触球を有するプローブを形成するプローブ加工方法において、前記ワークに前記軸部を加工するとともに前記接触球として加工される部分を略球状に粗加工する粗加工工程と、前記軸部の中心軸を前記ワークの主軸として、前記主軸上の基準点を通りかつ前記主軸に対して所定の角度をなす軸を副軸とした際に、前記副軸を中心軸とする円筒状の加工電極と前記ワークとの間に所定電位差がある状態で、前記ワークを前記主軸中心に回転させながら、前記加工電極を前記副軸に沿って前記ワークに押し込んで、前記接触球に加工される部分を前記加工電極の押し込み方向先端の内側縁により前記基準点を中心とする前記接触球に仕上げる仕上げ加工工程と、を備えていることを特徴とする。

このような構成によれば、請求項１に記載の発明に同様の作用効果を奏することができる。そして、予め粗加工によって接触球の形状を形成しているので、仕上げ加工工程において、加工電極を回転させなくてもよい。すると、加工電極の回転の偏心が仕上がりに影響しない。よって、副軸部の回転の調心作業を削減するとともに、接触球を真球に仕上げることができる。

ここで、軸部および接触球を粗加工する方法としては、研削でもよく放電加工でもよく、例えば、ＷＥＤＧ式放電加工などを利用することが例として挙げられる。

請求項３に記載のプローブ加工方法は、請求項１または請求項２に記載のプローブ加工方法において、前記加工電極は、前記内側縁が前記主軸に到達するまで押し込まれることを特徴とする。

このような構成によれば、加工電極の押し込み量は、加工電極の円筒の内側縁が主軸に到達するまでとすることにより、接触球の端部に突起が残ったり、接触球の断面が広卵状となったりすることを防止でき、測定感度がより良好なプローブを形成できる。

請求項４に記載の放電加工機は、ワークに押し込まれる円筒状の加工電極と、前記ワークと前記加工電極とに所定電位差を与える電気部と、前記ワークを把持するとともに仮想的に設定された主軸を中心に前記ワークを回転させる主軸部と、前記加工電極を保持するとともに前記主軸に対して所定角度をもって、かつ、延長線が前記主軸の延長線に交差するように仮想的に設定された副軸を中心に前記加工電極を回転させる副軸部と、を備え、前記副軸部は、前記副軸に沿って前記加工電極を移動させて前記ワークに押し込む押込スライド機構を有し、前記加工電極は、前記押し込み方向先端の内側縁により前記ワークを加工することを特徴とする。

このような構成によれば、加工電極による放電加工によってワークを加工することができる。このとき、主軸部によってワークを回転させ、副軸部によって加工電極を回転させる。さらに、ワークと加工電極とをそれぞれ回転させながら、押込スライド機構によって加工電極をワークに所定の角度で押し込む。すると、ワークを回転軸対称な種々の形状に加工することができる。主軸部と副軸部とを備えているので、回転対称軸を二つ有する形状にワークを加工することができる。特に、加工電極が円筒状なので、ワークに球状体を形成することができる。すなわち、加工電極の円筒の内側縁にワークを嵌め込んでやれば、軸部の先端に接触球を有するプローブを加工形成することができる。そして、放電加工であればワークに掛かる応力を小さくできるので、例えば、微細な接触球を有するプローブを加工するのに好適である。

請求項５に記載の放電加工機は、請求項４に記載の放電加工機において、前記主軸上に仮想的に設定される基準点を中心とした円弧に沿って前記加工電極および前記押込スライド機構を移動させる旋回スライド機構を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、旋回スライド機構によって加工電極をワークに押し込む角度を調整できるので、ワークを種々の形状に加工することができる。特に、主軸部による回転対称軸に対して任意の角度で交差する回転対称軸を有する形状にワークを加工するのに好適である。

ここで、本発明では、前記基準点に位置する前記ワークの像を撮像して前記ワークの加工状態を観測する観測手段を備えていることが好ましい。例えば、ワークを微細な形状に加工する場合には、加工状態を肉眼で判別することが困難であるところ、観測手段で観測できれば、微細な形状でも加工状態を確認しながら適正な加工を行うことができる。

本発明では、前記副軸部は二つ以上設けられていてもよい。すると、主軸部の回転軸に対して任意の角度で交差する二以上の回転対称軸を有する形状にワークを加工することができる。

本発明では、前記副軸部は、前記加工電極を回転させないでワークに押し付けてもよい。例えば、加工電極はワークの仕上げに用いるような場合には、必ずしも加工電極を回転させる必要はない。

以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明のプローブ加工方法およびこのプローブ加工方法の実施に使用する放電加工機について説明する。
放電加工機を図１に示す。この放電加工機１は、放電加工によってワークＷをプローブ６に加工する。放電加工機１は、加工電極２と、電気部３と、駆動部４と、を備えて構成されている。

加工電極２は、ワークＷとの間に生じる放電によってワークＷの先端を球状の接触球６２に加工する電極である。加工電極２は、円筒状であって導電性の材料で形成されている。加工電極２の内径は、接触球６２の曲率半径に応じて適宜設計されるが、微細な接触球６２を形成する場合には例えば数１０μｍ程度に設計される。

電気部３は、ワークＷと加工電極２とに電位差を与えて、ワークＷと加工電極２との間で放電を生じさせる。電気部３は、放電を生じさせる程度の電圧を発生させる電源回路３１と、電源回路３１とワークＷとを電気的に接続するワーク側配線３２１と、電源回路３１と加工電極２とを電気的に接続する加工電極側配線３３１と、を備えている。
ワーク側配線３２１は、ワークＷに対してワーク側接点３２で接している。ワーク側接点３２は、与圧によってワークＷに押し付けられており、ワークＷが回転した場合でも電源回路３１とワークＷとの電気的導通が確保される。加工電極側配線３３１は、加工電極２に対して加工電極側接点３３で接している。加工電極側接点３３は、与圧によって加工電極２に押し付けられており、加工電極２が回転した場合でも電源回路３１と加工電極２との電気的導通が確保される。
なお、電源回路３１としては、直流電圧源と、直流電圧源に直列に接続された抵抗と、直流電圧源に並列に接続されたコンデンサと、を備えたＣＲ放電回路を利用することが一例として挙げられる。

駆動部４は、ワークＷと加工電極２とを所定の角度で当接させるとともにそれぞれを回転駆動させる。駆動部４は、主軸部４１と、副軸部４２と、を備えて構成されている。
主軸部４１は、ワークＷを把持するとともに主軸Ｐを中心にワークＷを回転させる。
ここで、主軸部４１がワークＷを回転させる回転軸を主軸Ｐとする。

主軸部４１は、ワーク把持部４１１と、主軸モータ４１２と、軸受部４１３と、を備えている。
ワーク把持部４１１は、ワークＷの軸部６１を挟んで把持する。ワークＷを把持する構成としては、例えばコレットチャックが一例として挙げられる。ワーク把持部４１１は、ワークＷに対して絶縁されており、このような構成としては、ワーク把持部４１１が絶縁体で形成されていてもよく、あるいは、ワーク把持部４１１とワークＷとの間に絶縁体が介装されていてもよい。

ここで、主軸Ｐ上の一点を基準点Ｒとする。そして、加工後に接触球６２の中心となる点を基準点Ｒに位置させた状態でワークＷはワーク把持部４１１で把持される。

主軸モータ４１２は、モータ動力の出力軸を主軸Ｐに一致させた状態で、ワーク把持部４１１がワークＷを把持する側と反対側に配設されており、主軸モータ４１２の出力軸がワーク把持部４１１に接続されている。主軸モータ４１２の出力軸は軸受部４１３で軸受されている。

副軸部４２は、加工電極２を保持して副軸Ｓを中心に回転させるとともに、加工電極２がワークＷに対する姿勢を調整する。
ここで、副軸部４２が加工電極２を回転させる回転軸を副軸Ｓとする。そして、副軸Ｓは、基準点Ｒにおいて主軸Ｐと交差する。
副軸部４２は、加工電極保持部４２１と、副軸モータ４２２と、押込スライド機構４２３と、旋回スライド機構４２６と、を備えている。
加工電極保持部４２１は、加工電極２を保持する。加工電極保持部４２１は、加工電極２の筒軸を主軸Ｐに対して所定の角度をなす状態に保持する。このとき、加工電極２は筒軸を副軸Ｓに一致させた状態で加工電極保持部４２１に保持される。なお、加工電極２の筒軸とは、円筒形状の加工電極２において回転対称軸に相当する軸線を意味する。

副軸モータ４２２は、モータ動力の出力軸を副軸Ｓに一致させた状態で、加工電極保持部４２１が加工電極２を保持するのと反対側に配設され、副軸モータ４２２の出力軸が、加工電極保持部４２１に接続されている。なお、副軸モータ４２２の出力軸の延長線は、加工電極２の筒軸の延長線に一致する。

押込スライド機構４２３は、加工電極２を副軸Ｓに沿ってスライド移動させる。押込スライド機構４２３は、副軸Ｓに平行なガイド軸を有する押込ガイド軸４２４と、押込ガイド軸４２４にスライド移動可能に設けられた押込スライダ４２５と、を備えている。押込スライダ４２５には、出力軸を副軸Ｓに一致させた状態で副軸モータ４２２が取り付けられている。

旋回スライド機構４２６は、加工電極２の筒軸が主軸Ｐに対してなす角を変化させる。旋回スライド機構４２６は、基準点Ｒを中心として、中心角が略９０°の円弧状のガイド軸を有する旋回ガイド軸４２７と、旋回ガイド軸にスライド移動可能に設けられた旋回スライダ４２８と、を備えている。
旋回スライダ４２８には、ガイド軸方向を副軸Ｓに平行にした状態で押込ガイド軸４２４が取り付けられている。

このような構成を備える放電加工機１の動作とともにワークＷからプローブ６を形成する工程について説明する。また、図２に、ワークＷがプローブ６に加工されていく様子を示す。
まず、ワークＷをワーク把持部４１１で把持する。このとき、ワークは図２（Ａ）に示されるように、予め棒状に加工しておく。また、放電加工後に接触球６２の中心となる点が基準点Ｒに位置する状態で、ワークＷをワーク把持部４１１にセットする（ワークセット工程）。
次に、接触球６２に加工されるヘッド部６３をワークＷの先端部に残して、ヘッド部６３以外の部分を軸部６１の形状に加工する（軸部加工工程）。
軸部６１を加工する方法としては、例えば、ＷＥＤＧ式放電加工などが挙げられる。すなわち、図２（Ｂ）に示されるように、ワークＷを主軸モータ４１２の回転力によって回転させた状態で、放電電極としての金属ワイヤ８をワークＷの軸部６１に沿って移動させる。

軸部６１を加工したところで、次に、接触球６２を形成する。このとき、まず、加工電極２を加工電極保持部４２１で保持する。加工電極２は、筒軸の延長が基準点Ｒを通る状態で加工電極保持部４２１に保持される。また、旋回スライド機構４２６によって、副軸Ｓが主軸Ｐに対してなす角を調整する。副軸Ｓが主軸Ｐに対してなす角は、特に限定されないが、軸部６１の径を考慮して適宜設定される。例えば、副軸Ｓと主軸Ｐとの角度が０度では、軸部６１側が研削されず、９０度では、軸部６１の径が残らないことになる。従って、図１あるいは図２（Ｃ）に示されるように、副軸Ｓと主軸Ｐとの角度を３０度から６０度の範囲で適宜選択することが一例として挙げられる。

この状態で、ワークＷを主軸モータ４１２で回転させ、加工電極２を副軸モータ４２２で回転させる。また、ワーク側接点３２をワークＷに接触させ、加工電極側接点３３を加工電極に接触させる。電源回路３１から電圧を発生させてワークＷと加工電極２との間に電位差を生じさせると、ワークＷと加工電極２との間に放電が生じる。
図２（Ｄ）に示されるように、押込スライド機構４２３により副軸Ｓに沿って加工電極２を移動させて、ワークＷに向けて押し込んでいく。加工電極２の円筒の内側縁が主軸Ｐに到達すると、ワークＷの先端に接触球６２が形成される（接触球加工工程）。
このとき、図３に示されるように、接触球６２の半径（曲率半径）Ｒと加工電極２の円筒の内径ｄとの間には、主軸Ｐと副軸Ｓとのなす角をθとするとき次の関係が成立つ。

（数１）
Ｒ＝ｄ／２・（１／ｓｉｎθ）

ここで、加工電極２を押し込む量は、加工電極２の円筒の内側縁が主軸Ｐに到達するまでである。
加工電極２の押し込み量が少なく、加工電極の円筒の内側縁が主軸Ｐに到達する前だと、図４（Ａ）に示されるように、接触球６２の端部に突起が残ることになる。また、加工電極２が主軸Ｐを越えて押し込まれると、図４（Ｂ）に示されるように、断面が広卵状の接触球６２になってしまう。
このような加工電極２の押し込み量は、予め設定された目標値に従って押込スライド機構４２３を駆動させる駆動制御手段によって制御されてもよい。
また、加工電極２が放電によって磨耗している場合があるので、加工電極を適正量まで押し込む前に加工電極２のリフレッシュを行うことが望ましい。

このような構成を備える放電加工機１によってプローブ６を加工するプローブ加工方法によれば、次の効果を奏することができる。
（１）放電加工によるので、プローブに余計な応力を掛けずに加工することができる。よって、微細なプローブ６を加工形成することができる。例えば、軸部６１が２０００μｍで、接触球６２の直径が３０μｍのプローブ６を加工することができる。

（２）軸部６１に接触球６２を一体加工できる。例えば、別体の接触球６２を付加するプローブ６では接触球６２が中心からずれることもありうる。しかし、一体加工であれば接触球６１の中心が軸部６１の軸線上に位置するので、測定精度が高いプローブ６とすることができる。
また、一体加工できるので、別体の接触球６２を取り付ける工程は必要がなく、結果として加工工数を削減することができる。

（３）放電加工なので、プローブ６を超硬で加工できる。すると、強度があるので、破損しにくいプローブ６とすることができる。
（４）旋回スライド機構４２６が設けられているので、主軸Ｐと副軸Ｓとの角度を調整できる。すると、二つの回転対称軸がなす角を調整することができ、さらには、軸部６１の径を調整できる。

（５）放電加工であるので、砥石のように互いの摩擦力で削るわけではない。よって、主軸モータ４１２および副軸モータ４２２の回転数を少なくすることができる。すると、主軸モータ４１２および副軸モータ４２２の偏心の影響を少なくできる。

（第２実施形態）
次に、本発明のプローブ加工方法に係る第２実施形態を説明する。第２実施形態の基本的構成は第１実施形態に同様であるが、第２実施形態は、加工電極２を回転させないでワークＷに押し込むことに特徴を有する。
第２実施形態のプローブ加工方法でワークＷからプローブ６を形成する工程について説明する。図５にワークＷがプローブ６に加工されていく様子を示す。
まず、ワークＷをワーク把持部４１１で把持する。このとき、ワークは図５（Ａ）に示されるように、予め棒状に加工しておく。また、放電加工後に接触球６２の中心となる点が基準点Ｒに位置する状態で、ワークＷをワーク把持部４１１にセットする（ワークセット工程）。
次に、ワークＷをプローブ６の形状を加工する（粗加工工程）。このような粗加工の方法としては、例えば、ＷＥＤＧ式放電加工などが挙げられる。すなわち、図５（Ｂ）に示されるように、ワークＷを主軸モータ４１２の回転力によって回転させた状態で、放電電極としての金属ワイヤ８を接触球６２の形状に合わせて半円運動させたのち、ワークＷの軸部６１に沿って移動させる。

粗加工したところで、次に、接触球６２の形状を加工電極で仕上げる（仕上げ加工工程）。このとき、ワークＷを主軸モータ４１２で回転させる一方、加工電極２は回転させない。図５（Ｄ）に示されるように、加工電極２を押込スライド機構４２３によって副軸Ｓに沿って移動させて、ワークＷに向けて押し込んでいく。すると、加工電極２によって接触球６２の表面が仕上げられる。なお、加工電極２を押し込む量は、加工電極２の円筒の内側縁が主軸Ｐに到達するまでである。

このような第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて次の効果を奏することができる。
（６）加工電極２を回転させないので、副軸モータ４２２の偏心は大きく影響せず、場合によっては副軸モータ４２２を必要としない。

（第３実施形態）
次に、本発明の放電加工機に係る第３実施形態について図６を参照して説明する。第３実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、加工電極２に特徴を有する。
第１実施形態において加工電極２は円筒形状であったが、第３実施形態において、加工電極２は、副軸Ｓから所定の距離をもって副軸Ｓに平行に位置する電極棒体２１を備えて構成されている。そして、副軸モータ４２２を回転駆動させると、電極棒体２１の回転軌跡は円筒形状となる。
このような構成においても、電極棒体２１の軌跡が円筒になることから加工電極２を副軸モータ４２２で回転させながらワークＷに押し込んでいくと、ワークＷの先端部に接触球６２を形成することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の放電加工機１の第４実施形態について図７を参照して説明する。この第４実施形態の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、第４実施形態が特徴とするところは観測手段５を備えた点にある。

図７において、ワークＷの加工状態を観測する観測手段５が設けられている。観測手段５は、レンズ５１と、ＣＣＤカメラ（撮像手段）５２と、画像処理部５４と、モニタ（出力手段）５５と、を備えて構成されている。レンズ５１は、ワークＷの接触球６２を観測可能に基準点Ｒに焦点を合わせて配設されている。ＣＣＤカメラ５２は、レンズ５１からの像を撮像する。なお、図７では、レンズ５１からの光をＣＣＤカメラ５２に向けて反射するミラー５３が設けられている。画像処理部５４は、ＣＣＤカメラ５２で撮像された画像を処理して、例えば、エッジ検出等で輪郭抽出を行う。さらに、画像処理部５４は、抽出した接触球６２の形状から真円度を測定する。画像処理部５４による処理結果はモニタ５５に表示される。
モニタ５５の表示や真円度測定の結果から、接触球６２の加工精度が測定され、例えば、加工電極２の押込量の調整や電極のリフレッシュが行われる。

このような構成によれば、数１０μｍの微細な接触球６２の形状は肉眼では観測できないところ、観測手段５によって接触球６２の加工状態を観測することができる。そして、この観測結果に基づいて加工電極２の押込量の調整や電極リフレッシュなどを行うことで、接触球６２の加工精度を向上させることができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、本発明のプローブ加工方法および放電加工機１は、微細なプローブ６を加工するのに好適であるが、比較的大きなプローブを加工する場合に用いてもよいことはもちろんである。
また、本発明のプローブ加工方法および放電加工機１によって加工されたプローブ６を三次元測定機などのプローブとして用いてもよい。すると、微細で測定感度が良好なプローブ６によって、測定分解能および測定精度が向上される測定機とすることができる。

本発明は、放電加工機に利用できる。本発明は、プローブの放電加工に利用することができる。

本発明の放電加工機に係る第１実施形態を示す図である。前記第１実施形態の放電加工機を用いたプローブ加工方法によってワークをプローブに加工する様子を示す図である。前記第１実施形態において、加工電極をワークに押し込んだ様子を示す図である。（Ａ）前記第１実施形態において、加工電極の押込量が少ない場合を示す図である。（Ｂ）前記第１実施形態において、加工電極の押込量が多すぎる場合を示す図である。本発明のプローブ加工方法に係る第２実施形態において、ワークをプローブに加工する様子を示す図である。本発明の放電加工機に係る第３実施形態を示す図である。本発明の放電加工機に係る第４実施形態を示す図である。従来技術において、プローブの接触球をカップ砥石で形成する様子を示す図である。

符号の説明

１…放電加工機、２…加工電極、２１…電極棒体、３…電気部、３１…電源回路、３２…ワーク側接点、３２１…ワーク側配線、３３…加工電極側接点、３３１…加工電極側配線、４…駆動部、４１…主軸部、４１１…ワーク把持部、４１２…主軸モータ、４１３…軸受部、４２…副軸部、４２１…加工電極保持部、４２２…副軸モータ、４２３…押込スライド機構、４２４…押込ガイド軸、４２５…押込スライダ、４２６…旋回スライド機構、４２７…旋回ガイド軸、４２８…旋回スライダ、５…観測手段、５１…レンズ、５２…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、５３…ミラー、５４…画像処理部、５５…モニタ、６…プローブ、６１…軸部、６２…接触球、６３…ヘッド部、７…カップ砥石、８…金属ワイヤ、Ｐ…主軸、Ｒ…基準点、Ｓ…副軸、Ｗ…ワーク

Claims

ワークを加工して軸部の先端に接触球を有するプローブを形成するプローブ加工方法において、
前記接触球として加工される部分を残した状態で前記ワークに前記軸部を加工する軸部加工工程と、
前記軸部の中心軸を前記ワークの主軸として、前記主軸上の基準点を通りかつ前記主軸に対して所定の角度をなす軸を副軸とした際に、前記副軸を中心軸とする円筒状の加工電極と前記ワークとの間に所定電位差がある状態で、前記ワークを前記主軸中心に回転させ、かつ、前記加工電極を前記副軸中心に回転させながら、前記副軸に沿って前記加工電極を前記ワークに押し込んで、前記加工電極の押し込み方向先端の内側縁により前記基準点を中心とする前記接触球を加工する接触球加工工程と、を備えている
ことを特徴とするプローブ加工方法。
ワークを加工して軸部の先端に接触球を有するプローブを形成するプローブ加工方法において、
前記ワークに前記軸部を加工するとともに前記接触球として加工される部分を略球状に粗加工する粗加工工程と、
前記軸部の中心軸を前記ワークの主軸として、前記主軸上の基準点を通りかつ前記主軸に対して所定の角度をなす軸を副軸とした際に、前記副軸を中心軸とする円筒状の加工電極と前記ワークとの間に所定電位差がある状態で、前記ワークを前記主軸中心に回転させながら、前記加工電極を前記副軸に沿って前記ワークに押し込んで、前記接触球に加工される部分を前記加工電極の押し込み方向先端の内側縁により前記基準点を中心とする前記接触球に仕上げる仕上げ加工工程と、を備えている
ことを特徴とするプローブ加工方法。
請求項１または請求項２に記載のプローブ加工方法において、
前記加工電極は、前記内側縁が前記主軸に到達するまで押し込まれる
ことを特徴とするプローブ加工方法。
ワークに押し込まれる円筒状の加工電極と、
前記ワークと前記加工電極とに所定電位差を与える電気部と、
前記ワークを把持するとともに仮想的に設定された主軸を中心に前記ワークを回転させる主軸部と、
前記加工電極を保持するとともに前記主軸に対して所定角度をもって、かつ、延長線が前記主軸の延長線に交差するように仮想的に設定された副軸を中心に前記加工電極を回転させる副軸部と、を備え、
前記副軸部は、前記副軸に沿って前記加工電極を移動させて前記ワークに押し込む押込スライド機構を有し、
前記加工電極は、前記押し込み方向先端の内側縁により前記ワークを加工する
ことを特徴とする放電加工機。
請求項４に記載の放電加工機において、
前記主軸上に仮想的に設定される基準点を中心とした円弧に沿って前記加工電極および前記押込スライド機構を移動させる旋回スライド機構を備える
ことを特徴とする放電加工機。