JP2007050483A - Machining electrode and engraving electric discharge machining device - Google Patents

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machining electrode enabling a user to highly accurately acquire a reference position of a machining electrode without damaging the machining electrode, and an engraving electric discharge machining device. <P>SOLUTION: A convex part (not shown), which has a plane part with assured height accuracy from each tip of partial electrodes 12a-12f, is formed to the lower face of the machining electrode 5. A Z-coordinate of the plane part is calculated as a positioning reference point by bringing a probe 6 into contact with the plane part of the convex part in order to acquire a vertical reference position in the machining electrode 5. The calculated coordinate of the reference point is outputted as a vertical positioning signal to a head 4 holding the machining electrode 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、加工電極及び型彫放電加工装置に関し、より特定的には、被加工部材の型彫放電加工に用いられる加工電極及び型彫放電加工装置に関するものである。   The present invention relates to a machining electrode and a die-sinking electric discharge machining apparatus, and more particularly to a machining electrode and a die-sinking electric discharge machining apparatus used for die-sinking electric discharge machining of a workpiece.

近年、携帯情報端末などの電子機器の小型化、軽量化が進んでいる。これらの電子機器を構成する集積回路（ＩＣ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体部品をはじめとして、電子部品の微細化、高精度化、高集積化の要求が高まっている。電子部品を微細化、高精度化、高集積化するための材料の加工方法の一つとして、型彫放電加工が知られている。型彫放電加工は、工具作製用電極の形状をそのまま被加工部材に転写することができるという特徴を有することから、金属の加工をはじめとする幅広い分野において利用されている。   In recent years, electronic devices such as portable information terminals have been reduced in size and weight. There is a growing demand for miniaturization, high precision, and high integration of electronic components such as semiconductor components such as integrated circuits (ICs) and light emitting diodes (LEDs) constituting these electronic devices. Die-sinking electrical discharge machining is known as one of material processing methods for miniaturization, high precision, and high integration of electronic components. Die-sinking electric discharge machining is used in a wide range of fields including metal machining because it has the feature that the shape of the electrode for tool fabrication can be transferred as it is to the workpiece.

従来、形彫放電加工は、絶縁性を有する加工液の中で、所定の隙間を空けて配置された加工電極と被加工部材との間に所定の電圧を印加し、その際に発生するスパーク放電によって被加工部材を溶融あるいは蒸発させることによって行われる（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, sculpture electric discharge machining is a spark generated when a predetermined voltage is applied between a machining electrode and a workpiece to be machined with a predetermined gap in an insulating machining fluid. This is performed by melting or evaporating the workpiece by electric discharge (see, for example, Patent Document 1).

図６は、特許文献１に記載される従来の型彫放電加工装置の概略構成を示す斜視図である。図６に示される型彫放電加工装置は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動自在なテーブル１０１と、テーブル１０１の上面に固定され、その内部に加工液を貯留することができる加工槽１０３と、垂直方向（Ｚ軸方向）へと移動自在なヘッド１０４と、ヘッド１０４に取り付けられた加工電極１０５と、導電性の材料よりなり、テーブル１０１に固定される測定子１０６とを備える。   FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional die-cut electric discharge machining apparatus described in Patent Document 1. As shown in FIG. The die-sinking electric discharge machining apparatus shown in FIG. 6 is fixed to the table 101 movable in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) and the upper surface of the table 101, and can store the machining fluid therein. A processing tank 103, a head 104 movable in the vertical direction (Z-axis direction), a processing electrode 105 attached to the head 104, and a probe 106 made of a conductive material and fixed to the table 101 are provided. Prepare.

図７は、図６に示される加工電極の下面図であり、図８は、図７に示されるＺ−Ｚラインの断面図である。図７及び図８に示されるように、加工電極１０５は、加工すべき形状に対応して形成されている複数の部分電極１１２ａ〜１１２ｆを含んでいる。加工電極１０５は、その使用時において、図６に示されるように、部分電極１１２ａ及び１１２ｆの各々が垂直下方に延びるように、ヘッド１０４に取り付けられる。   7 is a bottom view of the machining electrode shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line ZZ shown in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the processing electrode 105 includes a plurality of partial electrodes 112a to 112f formed corresponding to the shape to be processed. In use, the processing electrode 105 is attached to the head 104 such that each of the partial electrodes 112a and 112f extends vertically downward as shown in FIG.

ここで、型彫放電加工を行う際の、加工電極１０５に対する被加工部材１０２の位置決めについて説明する。まず、テーブル１０１をＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動させ、加工電極１０５に形成された部分電極１１２ａ〜１１２ｆの端部、または、ベース部１０８の側面に、測定子１０６を接触させる。このとき、制御部（図示せず）は、測定子１０６と加工電極１０５とが導通することを検知することによって、加工電極１０５の基準点を算出する。制御部は、ＮＣ装置を介して接続されるテーブル１０１及びヘッド１０４へと、位置決めのための信号を送出する。これにより、加工電極１０５に対する被加工部材１０２の位置を調整することができる。   Here, positioning of the workpiece 102 with respect to the machining electrode 105 when performing die-sinking electric discharge machining will be described. First, the table 101 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, and the measuring element 106 is brought into contact with the end portions of the partial electrodes 112 a to 112 f formed on the processing electrode 105 or the side surfaces of the base portion 108. At this time, the control unit (not shown) calculates the reference point of the machining electrode 105 by detecting that the measuring element 106 and the machining electrode 105 are electrically connected. The control unit sends a positioning signal to the table 101 and the head 104 connected via the NC device. Thereby, the position of the workpiece 102 with respect to the machining electrode 105 can be adjusted.

また、近年、加工電極の端部に複数のアライメントマークを設け、ＣＣＤカメラなどを用いた画像認識によって、加工電極の基準点を算出し、算出された加工電極の基準点に基づいて、被加工部材が設置されるテーブルに位置決めのための信号を送出する方法が知られている。
特開２０００−２２５５２７号公報 In recent years, a plurality of alignment marks are provided at the end of the machining electrode, and a reference point of the machining electrode is calculated by image recognition using a CCD camera or the like, and the workpiece is processed based on the calculated reference point of the machining electrode. A method for sending a positioning signal to a table on which a member is installed is known.
JP 2000-225527 A

上記のような従来の型彫放電加工装置には、次のような問題がある。   The conventional die-sinking electric discharge machining apparatus as described above has the following problems.

まず、加工形状の微細化への要求が高まるにつれて、加工電極に形成される部分電極の形状が微細化し、部分電極の数が増加する。このような微細な部分電極を多数含む加工電極に対して、従来のように部分電極の一部に測定子を接触させた場合、加工電極の一部が破損する可能性がある。   First, as the demand for miniaturization of the processed shape increases, the shape of the partial electrode formed on the processed electrode becomes finer, and the number of partial electrodes increases. When a measuring element is brought into contact with a part of the partial electrode as in the past with respect to such a processed electrode including a large number of fine partial electrodes, a part of the processed electrode may be damaged.

また、加工電極のベース部に測定子を接触させることも考えられるが、加工電極を形成するための電極ブランク材料自体が厳密な直方体に形成されていることは皆無に等しいため、ベース部の側面の各々をＺ軸に対して平行な面に面出し加工する事が不可欠である。この場合、加工電極を形成するためにより多くの時間が必要となるので非効率である。また、広い面積を精密な平面に仕上げることは、技術的にも困難である。   In addition, it is conceivable to contact the measuring element with the base portion of the machining electrode, but the electrode blank material itself for forming the machining electrode itself is not formed in a strict rectangular parallelepiped, so it is equivalent to the side surface of the base portion. It is indispensable to chamfer each of them into a plane parallel to the Z axis. This is inefficient because more time is required to form the machining electrode. Also, it is technically difficult to finish a large area into a precise plane.

更に、アライメントマークを用いた画像認識処理によって位置決めを行う方法では、測定子と加工電極との接触によって加工電極の位置を規定する方法と比べると、位置決めの精度が低下する。また、画像認識による垂直方向の位置決めは困難であった。   Furthermore, in the method in which positioning is performed by image recognition processing using alignment marks, the positioning accuracy is lower than in the method in which the position of the machining electrode is defined by the contact between the measuring element and the machining electrode. In addition, vertical positioning by image recognition has been difficult.

それ故に、本発明は、加工電極を損傷することなく、高精度で加工電極の基準位置を取得することができる加工電極及び型彫放電加工装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a machining electrode and a die-sinking electric discharge machining apparatus that can acquire the reference position of the machining electrode with high accuracy without damaging the machining electrode.

上記のような課題を解決するために、第１の発明は、型彫放電加工に用いられる加工電極であって、ベース部と、ベース部の表面から突出するように、ベース部と一体的に形成される少なくとも一つの部分電極と、ベース部の表面から部分電極と同一方向に突出するように、ベース部と一体的に形成され、かつ、その先端に平面部を有する凸部とを備え、部分電極の先端と平面部とが予め定められた位置関係に設定される。   In order to solve the above-described problems, a first invention is a machining electrode used for die-sinking electric discharge machining, and is integrally formed with a base portion and a base portion so as to protrude from the surface of the base portion. At least one partial electrode to be formed, and a convex portion formed integrally with the base portion so as to protrude in the same direction as the partial electrode from the surface of the base portion, and having a flat portion at the tip thereof, The tip of the partial electrode and the flat portion are set in a predetermined positional relationship.

このような構成によれば、加工電極の使用時に、測定子を接触させることによって、被加工部材に対する加工電極の垂直方向の位置合わせを行う場合、部分電極を用いることなく、凸部を利用して加工電極の基準位置を取得することができるので、部分電極と測定子との接触に起因する部分電極の損傷を防止することが可能となる。   According to such a configuration, when the machining electrode is used, the convex portion is used without using the partial electrode when the machining electrode is brought into contact with the workpiece to align the machining electrode in the vertical direction. Since the reference position of the machining electrode can be acquired, it is possible to prevent the partial electrode from being damaged due to the contact between the partial electrode and the probe.

この場合、平面部は、部分電極の先端からベース部の先端側へと所定距離離れた位置において、部分電極の軸方向と平行な方向に対して直交することがより好ましい。   In this case, the planar portion is more preferably orthogonal to the direction parallel to the axial direction of the partial electrode at a position away from the distal end of the partial electrode by a predetermined distance from the distal end side of the base portion.

また、ベース部は、部分電極の軸方向と平行な側壁を有する段差部を含んでも良い。   The base portion may include a step portion having a side wall parallel to the axial direction of the partial electrode.

このような構成によれば、加工電極の使用時に、測定子を接触させることによって、被加工部材に対する加工電極の水平方向の位置合わせを行う場合、加工電極の基準位置として、段差部を利用することができるので、部分電極と測定子との接触に起因する部分電極の損傷を防止することが可能となる。   According to such a configuration, when the machining electrode is brought into contact with the workpiece when the machining electrode is used, the step is used as the reference position of the machining electrode when the machining electrode is aligned with the workpiece in the horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent the partial electrode from being damaged due to the contact between the partial electrode and the probe.

第２の発明は、被加工部材を型彫放電加工するための型彫放電加工装置であって、被加工部材を保持する加工槽と、加工槽によって保持される被加工部材に対して、所定の位置に固定される導電性の測定子と、ベース部と、ベース部の表面から突出するように、ベース部と一体的に形成される少なくとも一つの部分電極と、ベース部の表面から部分電極と同一方向に突出するように、ベース部と一体的に形成され、かつ、その先端に平面部を有する凸部とを備え、部分電極の先端と平面部とが予め定められた位置関係に設定される加工電極と、加工電極を保持し、少なくとも垂直方向に移動するヘッドと、測定子と平面部との接触の検知に基づいて、加工電極の垂直基準位置を算出し、算出された垂直基準位置を用いて、被加工部材に対する加工電極の垂直位置が調整されるようにヘッドの移動を制御する制御部とを備える。   A second invention is a die-sinking electric discharge machining apparatus for die-sinking electric discharge machining of a workpiece to be processed. A conductive measuring element fixed at a position of the base, a base part, at least one partial electrode formed integrally with the base part so as to protrude from the surface of the base part, and a partial electrode from the surface of the base part And a convex portion having a flat portion at the tip thereof, and the tip of the partial electrode and the flat portion are set in a predetermined positional relationship. The vertical reference position of the machining electrode is calculated based on detection of contact between the machining electrode, the head that holds the machining electrode and moves at least in the vertical direction, and the contact between the probe and the flat portion. Using the position to the workpiece Vertical position of Engineering electrodes and a control unit for controlling the movement of the head as adjusted.

このような構成によれば、被加工部材に対する加工電極の垂直位置を調整する際に、加工電極の凸部に形成された平面部が利用されるため、測定子との接触によって部分電極が損傷することを防止することが可能となる。   According to such a configuration, when the vertical position of the machining electrode with respect to the workpiece is adjusted, the flat portion formed on the convex portion of the machining electrode is used, so that the partial electrode is damaged by contact with the measuring element. It is possible to prevent this.

また、加工槽を水平方向に移動させるテーブルを更に備え、ベース部は、部分電極の軸方向と平行な側壁を有する段差部を含み、測定子は、テーブルに固定されており、制御部は、更に、測定子と側壁との接触の検知に基づいて、加工電極の水平基準位置を算出し、算出された水平基準位置を用いて、被加工部材に対する加工電極の水平位置が調整されるようにテーブルの移動を制御しても良い。   Further, the apparatus further includes a table for moving the processing tank in the horizontal direction, the base portion includes a stepped portion having a side wall parallel to the axial direction of the partial electrode, the measuring element is fixed to the table, and the control unit includes: Further, the horizontal reference position of the machining electrode is calculated based on the detection of contact between the probe and the side wall, and the horizontal position of the machining electrode with respect to the workpiece is adjusted using the calculated horizontal reference position. The movement of the table may be controlled.

このような構成によれば、被加工部材に対する加工電極の水平位置を調整する際に、加工電極の段差部に形成された側壁部が利用されるため、測定子との接触によって部分電極が損傷することを防止することが可能となる。   According to such a configuration, when the horizontal position of the machining electrode with respect to the workpiece is adjusted, the side wall formed in the stepped portion of the machining electrode is used, so that the partial electrode is damaged due to contact with the measuring element. It is possible to prevent this.

本発明に係る加工電極によれば、凸部の平面部を用いて加工電極の基準位置を取得することができるため、測定子を部分電極及び加工電極の側面のいずれにも接触させることが不要となる。これにより、測定子を部分電極と接触させることに起因する加工電極の損傷を防止することが可能となる。また、加工電極の基準位置を取得するために、高い精度で加工された凸部を用いることによって、部分電極の一精度を著しく向上させることが可能となる。更に、凸部によって、加工電極の基準位置の取得が容易となる。   According to the machining electrode according to the present invention, since the reference position of the machining electrode can be obtained using the flat portion of the convex portion, it is not necessary to bring the measuring element into contact with either the partial electrode or the side surface of the machining electrode. It becomes. This makes it possible to prevent damage to the machining electrode caused by bringing the probe into contact with the partial electrode. In addition, it is possible to remarkably improve the accuracy of the partial electrode by using the convex portion processed with high accuracy in order to obtain the reference position of the processing electrode. Furthermore, the convex portion facilitates acquisition of the reference position of the machining electrode.

また、本発明に係る型彫放電加工装置によれば、加工電極に形成された凸部及び段差部を用いて、精度良く被加工部材に対する加工電極の位置決めをすることが可能となる。これにより、高い位置精度で部分電極の形状を被加工部材に転写することができる。   Moreover, according to the die-sinking electric discharge machining apparatus according to the present invention, it is possible to accurately position the machining electrode with respect to the workpiece by using the convex portion and the step portion formed on the machining electrode. Thereby, the shape of the partial electrode can be transferred to the workpiece with high positional accuracy.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る型彫放電加工装置の概略構成を示す斜視図である。図に示される型彫放電加工装置１１は、テーブル１と、加工槽３と、測定子６と、加工電極５と、ヘッド４と、制御部（図示せず）とを備える。 (First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a die-sinking electric discharge machining apparatus according to a first embodiment of the present invention. The die-sinking electric discharge machining apparatus 11 shown in the figure includes a table 1, a machining tank 3, a measuring element 6, a machining electrode 5, a head 4, and a control unit (not shown).

テーブル１は、水平方向（図１に示されるＸ軸方向及びＹ軸方向）に移動自在となるようにＮＣ装置等の移送機構に取り付けられている。   The table 1 is attached to a transfer mechanism such as an NC device so as to be movable in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction shown in FIG. 1).

加工槽３は、テーブル１の上面に固定され、その内部に被加工部材２を保持する。また、加工槽３は、保持される被加工部材２を浸漬するための加工液（図示せず）を貯留する。   The processing tank 3 is fixed to the upper surface of the table 1 and holds the member 2 to be processed therein. Moreover, the processing tank 3 stores the processing liquid (not shown) for immersing the workpiece 2 to be held.

測定子６は、導電性の材料よりなり、加工槽３の内部に保持される被加工部材２に対して予め規定された位置に配置されるように、テーブル１に固定されている。   The measuring element 6 is made of a conductive material, and is fixed to the table 1 so as to be disposed at a predetermined position with respect to the workpiece 2 held inside the processing tank 3.

加工電極５は、被加工部材２に転写すべき形状に形成された部分電極１２ａ〜１２ｄを備えているが、更なる詳細については後述する。   The processing electrode 5 includes partial electrodes 12 a to 12 d formed in a shape to be transferred to the workpiece 2, and further details will be described later.

ヘッド４は、加工電極５を保持し、垂直方向（図１に示されるＺ軸方向）に移動自在となるように、図示しないＮＣ装置等の移送機構に取り付けられている。   The head 4 holds a machining electrode 5 and is attached to a transfer mechanism such as an NC device (not shown) so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction shown in FIG. 1).

図示しない制御部は、ヘッド４と、テーブル１とに制御信号を出力し、ヘッド４及びテーブル１を移動させる。また、制御部は、測定子６と加工電極５とが接触したときに、測定子６と加工電極５との導通を検知することができる。   A control unit (not shown) outputs control signals to the head 4 and the table 1 to move the head 4 and the table 1. Further, the control unit can detect conduction between the measuring element 6 and the machining electrode 5 when the measuring element 6 and the machining electrode 5 come into contact with each other.

ここで、加工電極５について詳細に説明する。   Here, the processing electrode 5 will be described in detail.

図２は、図１に示される加工電極の下面図であり、図３は、図２に示されるＸ−Ｘラインの断面図であり、図４は、図２に示されるＹ−Ｙラインの断面図である。加工電極５は、ベース部１０と、ベース部１０の表面から突出する複数の部分電極１２ａ〜１２ｆと、ベース部１０の表面から部分電極１２ａ〜１２ｆの各々と同一方向に突出する凸部７とを備える。   2 is a bottom view of the machining electrode shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line YY shown in FIG. It is sectional drawing. The processing electrode 5 includes a base portion 10, a plurality of partial electrodes 12a to 12f protruding from the surface of the base portion 10, and a convex portion 7 protruding from the surface of the base portion 10 in the same direction as each of the partial electrodes 12a to 12f. Is provided.

凸部７の先端には、部分電極１２ａ〜１２ｆの各々の先端に対して予め定められた位置関係に設定される平面部１４が形成されている。より特定的には、平面部１４は、例えば部分電極１２ｂの先端からベース部１０の表面側へと所定距離Ｌだけ離れた位置において、部分電極１２ｂの軸方向と平行な方向に対して直交するように形成されている。凸部７は、放電加工時に、加工電極５における垂直方向（Ｚ軸方向）の基準位置を取得するために形成されるものである。   A flat surface portion 14 is formed at the tip of the convex portion 7 and is set in a predetermined positional relationship with respect to the tips of the partial electrodes 12a to 12f. More specifically, the flat surface portion 14 is orthogonal to the direction parallel to the axial direction of the partial electrode 12b, for example, at a position separated by a predetermined distance L from the tip of the partial electrode 12b to the surface side of the base portion 10. It is formed as follows. The convex portion 7 is formed in order to acquire a reference position in the vertical direction (Z-axis direction) of the machining electrode 5 during electric discharge machining.

更に、本実施形態においては、加工電極５のベース部１０は、段差部８を含んでいる。段差部８には、部分電極１２ａ〜１２ｆの各々の軸方向と平行な側壁部１３ａ〜１３ｂが形成されている。段差部８は、放電加工時に、加工電極５における水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の基準位置を取得するために形成されるものである。   Furthermore, in the present embodiment, the base portion 10 of the processing electrode 5 includes a step portion 8. Side wall portions 13 a to 13 b that are parallel to the axial direction of each of the partial electrodes 12 a to 12 f are formed in the stepped portion 8. The step portion 8 is formed to acquire a reference position in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) in the machining electrode 5 during electric discharge machining.

加工電極５は、次のように製作される。まず、所定形状の電極ブランク材料を切削することによって、放電加工時に被加工部材２に対して転写すべき形状を有する部分電極１２ａ〜１２ｆの各々と、凸部７と、段差部８を含むベース部１０とを同一工程において形成する。このとき、切削加工装置に取り付けられたＮＣ装置に、部分電極１２ａ〜１２ｆと、凸部７と、段差部８とについての座標軸データをそれぞれインプットすることによって、電極ブランク材料を粗加工する。   The machining electrode 5 is manufactured as follows. First, a base including each of the partial electrodes 12a to 12f having a shape to be transferred to the workpiece 2 during electric discharge machining, a convex portion 7, and a step portion 8 by cutting an electrode blank material having a predetermined shape. The part 10 is formed in the same process. At this time, the electrode blank material is roughly processed by inputting the coordinate axis data for the partial electrodes 12a to 12f, the convex portion 7, and the stepped portion 8 to the NC device attached to the cutting device.

次に、粗加工された段差部８の側壁と、凸部７と、部分電極１２ａ〜１２ｆとの表面に、同一工程において、高精度の仕上げ加工を施す。これにより、部分電極１２ａ〜１２ｆの軸方向と直交する方向（図２における上下方向及び左右方向）における位置精度が保証された側壁部１３ａ〜１３ｄを有する段差部８と、部分電極１２ａ〜１２ｆの先端からの距離（図４における距離Ｌ）が保証された平面部１４を有する凸部７とを備える加工電極５が高い加工精度で形成される。   Next, high-precision finishing is performed in the same step on the surfaces of the roughly processed side wall of the stepped portion 8, the convex portion 7, and the partial electrodes 12a to 12f. Thereby, the step part 8 having the side wall parts 13a to 13d in which the positional accuracy in the direction orthogonal to the axial direction of the partial electrodes 12a to 12f (vertical direction and horizontal direction in FIG. 2) is guaranteed, and the partial electrodes 12a to 12f The processing electrode 5 including the convex portion 7 having the flat portion 14 in which the distance from the tip (distance L in FIG. 4) is guaranteed is formed with high processing accuracy.

尚、本実施形態においては、加工電極５は、平面視矩形形状を有し、段差部８の側壁部１３ａ及び１３ｂの全体が高い精度の平面に仕上げられているが、加工電極５と測定子６との接触箇所が予め規定されている場合は、段差部８の側壁部１３ａ〜１３ｂにおける一部のみが高い精度の平面に仕上げられていても良い。   In the present embodiment, the processing electrode 5 has a rectangular shape in plan view, and the entire side wall portions 13a and 13b of the stepped portion 8 are finished to a plane with high accuracy. 6 is defined in advance, only a part of the side wall portions 13a to 13b of the step portion 8 may be finished to a plane with high accuracy.

図５は、本発明の第１の実施形態に係る型彫放電加工装置における位置決め処理を示すフローチャートである。以下、図１〜図５を併せて参照しながら、制御部による位置出し処理について説明する。   FIG. 5 is a flowchart showing the positioning process in the die-sinking electric discharge machining apparatus according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the positioning process by the control unit will be described with reference to FIGS.

まず、制御部は、段差部８の４つの側壁部１３ａ〜１３ｄのＸ座標またはＹ座標を取得する（ステップＳ１０１）。より詳細には、ＮＣ装置を介してテーブル１と測定子６とを一体的にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、測定子６を段差部８の側壁部１３ａに接触させる。制御部は、測定子６と加工電極５との導通によって、測定子６と側壁部１３ａとの接触を検知する。そして、制御部は、測定子６と側壁部１３ａとの接触の検知に基づいて、側壁部１３ａのＸ座標を取得する。同様に、測定子６を他の側壁部１３ｂ〜１３ｄに順に接触させる。制御部は、側壁部１３ｂ〜１３ｄのＸ座標及びＹ座標を取得する。   First, a control part acquires the X coordinate or Y coordinate of the four side wall parts 13a-13d of the level | step-difference part 8 (step S101). More specifically, the table 1 and the measuring element 6 are moved integrally in the X-axis direction and the Y-axis direction via the NC device, and the measuring element 6 is brought into contact with the side wall part 13 a of the step part 8. The control unit detects contact between the measuring element 6 and the side wall part 13a by conduction between the measuring element 6 and the machining electrode 5. And a control part acquires the X coordinate of the side wall part 13a based on the detection of the contact with the measuring element 6 and the side wall part 13a. Similarly, the measuring element 6 is sequentially brought into contact with the other side wall portions 13b to 13d. The control unit acquires the X coordinate and the Y coordinate of the side wall portions 13b to 13d.

次に、制御部は、取得した側壁部１３ａ〜１３ｄのＸ座標またはＹ座標に基づいて、加工電極５の基準点のＸ座標及びＹ座標を算出する（ステップＳ１０２）。加工電極５の基準点とは、加工電極５と被加工部材２との水平方向の位置関係を調整するために、加工電極５における基準位置として使用される点である。例えば、本実施形態においては、基準点として加工電極５の水平方向の中心座標が用いられる。尚、基準点として、中心座標以外に、例えば加工電極５の頂点等が用いられても良い。   Next, the control unit calculates the X coordinate and the Y coordinate of the reference point of the processing electrode 5 based on the acquired X coordinate or Y coordinate of the side wall portions 13a to 13d (step S102). The reference point of the machining electrode 5 is a point used as a reference position in the machining electrode 5 in order to adjust the horizontal positional relationship between the machining electrode 5 and the workpiece 2. For example, in the present embodiment, the horizontal center coordinates of the machining electrode 5 are used as the reference point. In addition to the center coordinates, for example, the vertex of the machining electrode 5 may be used as the reference point.

次に、制御部は、算出された基準点のＸ座標及びＹ座標をテーブル１に出力する（ステップＳ１０３）。制御部は、加工電極５と被加工部材２との位置関係が調整されるように、算出した基準点の座標を用いて、ヘッド４の水平方向の移動を制御する。   Next, the control unit outputs the calculated X and Y coordinates of the reference point to the table 1 (step S103). The control unit controls the movement of the head 4 in the horizontal direction using the calculated coordinates of the reference point so that the positional relationship between the machining electrode 5 and the workpiece 2 is adjusted.

次に、加工電極の垂直方向の基準位置を取得するために、制御部は、平面部１４のＺ座標を取得する（ステップＳ１０４）。より詳細には、測定子６が加工電極５の下方に位置するようにテーブル１を移動させた状態において、ＮＣ装置を介してヘッド４をＺ軸方向に移動させ、測定子６を凸部７の平面部１４に接触させる。制御部は、測定子６と加工電極とが導通することによって、測定子６と平面部１４との接触を検知する。そして、制御部は、測定子６と平面部１４との接触の検知に基づいて、平面部１４のＺ座標を取得する。   Next, in order to obtain the vertical reference position of the machining electrode, the control unit obtains the Z coordinate of the plane part 14 (step S104). More specifically, in a state where the table 1 is moved so that the probe 6 is positioned below the machining electrode 5, the head 4 is moved in the Z-axis direction via the NC device, and the probe 6 is moved to the convex portion 7. Are brought into contact with the flat surface portion 14. The control unit detects contact between the measuring element 6 and the flat surface part 14 when the measuring element 6 and the machining electrode are electrically connected. And a control part acquires Z coordinate of the plane part 14 based on the detection of the contact with the measuring element 6 and the plane part 14. FIG.

次に、制御部は、平面部１４のＺ座標を垂直方向の基準位置として、ヘッド４に出力する（ステップＳ１０５）。制御部は、加工電極５と被加工部材との位置関係が調整されるように、算出したＺ座標を用いて、ヘッド１０４の垂直方向の移動を制御する。   Next, the control unit outputs the Z coordinate of the plane unit 14 to the head 4 as a vertical reference position (step S105). The control unit controls the vertical movement of the head 104 using the calculated Z coordinate so that the positional relationship between the machining electrode 5 and the workpiece is adjusted.

このようにして求められた加工電極５における基準点のＸ、Ｙ、Ｚ座標を位置決め信号としてテーブル１及びヘッド４に出力することによって、制御部は、加工電極５と被加工部材２との水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の位置ずれと、加工電極５と被加工部材２との垂直方向（Ｚ軸方向）の位置ずれとを修正することができる。その後、被加工部材２に対して位置決めされた加工電極５を用いて、被加工部材２の型彫放電加工が行われる。   By outputting the X, Y, and Z coordinates of the reference point in the machining electrode 5 thus obtained as positioning signals to the table 1 and the head 4, the control unit can move the machining electrode 5 and the workpiece 2 horizontally. The displacement in the direction (X-axis direction and Y-axis direction) and the displacement in the vertical direction (Z-axis direction) between the machining electrode 5 and the workpiece 2 can be corrected. After that, using the machining electrode 5 positioned with respect to the workpiece 2, the electric discharge machining of the workpiece 2 is performed.

以上のように、本実施形態に係る加工電極５及び型彫放電加工装置１１によれば、凸部７の先端に形成された平面部１４を利用して、微細形状の部分電極１２ａ〜１２ｆが形成された加工電極５におけるＺ軸方向の基準位置を容易に算出することが可能となる。また、段差部８に形成された側壁部１３ａ〜１３ｄを利用して、加工電極５におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の基準位置を容易に算出することができる。したがって、加工電極５を位置決めするために、従来のように、測定子６を微細形状の部分電極１２ａ〜１２ｆに接触させる必要がないので、部分電極１２ａ〜１２ｆの損傷を防止することが可能となる。   As described above, according to the machining electrode 5 and the die-sinking electric discharge machining apparatus 11 according to the present embodiment, the fine-shaped partial electrodes 12 a to 12 f are formed using the flat surface portion 14 formed at the tip of the convex portion 7. It becomes possible to easily calculate the reference position in the Z-axis direction in the formed processing electrode 5. Further, the reference positions of the machining electrode 5 in the X-axis direction and the Y-axis direction can be easily calculated by using the side wall portions 13 a to 13 d formed in the stepped portion 8. Therefore, in order to position the processing electrode 5, it is not necessary to bring the probe 6 into contact with the fine-shaped partial electrodes 12a to 12f as in the prior art, so that it is possible to prevent the partial electrodes 12a to 12f from being damaged. Become.

また、平面部１４及び側壁部１３ａ〜１３ｄは、高い精度の平面に仕上げられているため、加工電極５と被加工部材２との位置決め精度を著しく向上させることが可能となる。その結果、被加工部材２に加工電極５の形状を高い位置精度で転写することが可能となる。   Moreover, since the plane part 14 and the side wall parts 13a-13d are finished in the plane of high precision, it becomes possible to improve the positioning precision of the process electrode 5 and the to-be-processed member 2 remarkably. As a result, the shape of the machining electrode 5 can be transferred to the workpiece 2 with high positional accuracy.

尚、上記の第１の実施形態においては、加工電極は、平面視矩形状に形成されているが、矩形以外の形状に形成されていても良い。   In the first embodiment, the processing electrode is formed in a rectangular shape in plan view, but may be formed in a shape other than a rectangle.

また、上記の第１の実施形態においては、凸部は、加工電極の中央に形成されているが、中央以外の部分に形成されていても良い。また、凸部の平面形状は、矩形以外であっても良い。   Further, in the above first embodiment, the convex portion is formed at the center of the machining electrode, but may be formed at a portion other than the center. The planar shape of the convex portion may be other than a rectangle.

更に、上記の第１の実施形態においては、ベース部は、部分電極の軸方向と平行な側壁を有する段差部が形成されているが、加工電極の水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の位置決めが不要な場合、あるいは、他の方法によって加工電極の水平方向の位置決めが行われる場合には、段差部が形成されていなくても良い。この場合であっても、凸部を利用することによって、加工電極の垂直方向（Ｚ軸方向）の位置決めを同様に行うことが可能である。   Furthermore, in the first embodiment, the base portion is formed with a stepped portion having a side wall parallel to the axial direction of the partial electrode, but the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) of the machining electrode. If the positioning is not necessary, or if the machining electrode is positioned in the horizontal direction by another method, the stepped portion may not be formed. Even in this case, it is possible to similarly position the machining electrode in the vertical direction (Z-axis direction) by using the convex portion.

更に、上記の第１の実施形態においては、部分電極の数及び形状が特定されているが、部分電極の数及び形状は、被加工部材に形成すべき形状に対応していれば良いことは言うまでもない。   Furthermore, in the first embodiment, the number and shape of the partial electrodes are specified. However, the number and shape of the partial electrodes may correspond to the shape to be formed on the workpiece. Needless to say.

更に、上記の第１の実施形態においては、部分電極の先端の各々は、同一平面上に配置されているが、それぞれ相違していても良い。この場合であっても、平面部と部分電極との位置関係が予め規定されている限り、本発明に係る加工電極及び型彫放電加工装置は、同様の効果を奏することができる。   Further, in the first embodiment described above, the tips of the partial electrodes are arranged on the same plane, but may be different from each other. Even in this case, as long as the positional relationship between the planar portion and the partial electrode is defined in advance, the machining electrode and the die-sinking electric discharge machining apparatus according to the present invention can achieve the same effects.

更に、上記の第１の実施形態に係る型彫放電加工装置の代わりに、制御部からの指示に従って、ヘッドが水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）と、垂直方向（Ｚ軸方向）とに移動する型彫放電加工装置を構成することも可能である。尚、このとき、測定子は、テーブル以外の部分に固定されていても良い。このような型彫放電加工装置においても、ヘッドを移動させることによって、測定子と凸部とを接触させれば、制御部は、図５のステップＳ１０４及びＳ１０５に示される制御処理によって、同様に加工電極の垂直方向の基準位置を取得することが可能となる。   Furthermore, instead of the die-sinking electric discharge machining apparatus according to the first embodiment, the head is moved in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction) according to instructions from the control unit. It is also possible to constitute a die-sinking electric discharge machining apparatus that moves to the center. At this time, the measuring element may be fixed to a portion other than the table. In such a die-sinking electric discharge machining apparatus, if the probe is brought into contact with the convex portion by moving the head, the control unit similarly performs the control process shown in steps S104 and S105 in FIG. It is possible to acquire a reference position in the vertical direction of the machining electrode.

更に、上記の第１の実施形態に係る加工電極は、ヘッドがＺ軸方向にのみ移動し、テーブルがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する型彫放電加工装置に用いられているが、ヘッドがＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動する型彫放電加工装置にも同様に使用され得る。この場合であっても、本発明に係る加工電極は、同様の効果を奏することができる。   Further, the machining electrode according to the first embodiment is used in a die-sinking electric discharge machining apparatus in which the head moves only in the Z-axis direction and the table moves in the X-axis direction and the Y-axis direction. Can be used in the same manner for a die-cut electric discharge machining apparatus that moves in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. Even in this case, the processed electrode according to the present invention can achieve the same effect.

本発明に係る加工電極及び型彫放電加工装置によれば、測定子を用いて被加工部材に対する加工電極の位置合わせを行う際に、加工電極の一部が測定子によって破損することなく、また、高い位置精度で加工電極の形状を被加工部材に転写することができるので、例えば、微細形状を有する金属部品等の加工に有用である。   According to the machining electrode and the die-sinking electric discharge machining apparatus according to the present invention, when the machining electrode is aligned with the workpiece using the probe, a part of the machining electrode is not damaged by the probe, Since the shape of the machining electrode can be transferred to the workpiece with high positional accuracy, it is useful for processing, for example, a metal part having a fine shape.

本発明の第１の実施形態に係る型彫放電加工装置の概略構成を示す斜視図The perspective view which shows schematic structure of the die-sinking electrical discharge machining apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention 図１に示される加工電極の下面図Bottom view of the machining electrode shown in FIG. 図２に示されるＸ−Ｘラインの断面図Sectional drawing of the XX line shown by FIG. 図２に示されるＹ−Ｙラインの断面図Sectional drawing of the YY line shown by FIG. 本発明の第１の実施形態に係る型彫放電加工装置における位置決め処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the positioning process in the die-sinking electrical discharge machining apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 従来の型彫放電加工装置の概略構成を示す斜視図The perspective view which shows schematic structure of the conventional die-sinking electric discharge machining apparatus 図６に示される加工電極の下面図Bottom view of the machining electrode shown in FIG. 図７に示されるＺ−Ｚラインの断面図Sectional drawing of the ZZ line shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ テーブル
２ 被加工部材
３ 加工槽
４ ヘッド
５ 加工電極
６ 測定子
７ 凸部
８ 段差部
１０ ベース部
１１ 型彫放電加工装置
１２ 部分電極
１３ 側壁部
１４ 平面部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Table 2 Workpiece member 3 Processing tank 4 Head 5 Processing electrode 6 Measuring element 7 Convex part 8 Step part 10 Base part 11 Die-sinking electric discharge machine 12 Partial electrode 13 Side wall part 14 Flat part

Claims (5)

型彫放電加工に用いられる加工電極であって、
ベース部と、
前記ベース部の表面から突出するように、前記ベース部と一体的に形成される少なくとも一つの部分電極と、
前記ベース部の表面から前記部分電極と同一方向に突出するように、前記ベース部と一体的に形成され、かつ、その先端に平面部を有する凸部とを備え、
前記部分電極の先端と前記平面部とが予め定められた位置関係に設定される、加工電極。 A machining electrode used for die-sinking electrical discharge machining,
A base part;
At least one partial electrode formed integrally with the base portion so as to protrude from the surface of the base portion;
A convex part formed integrally with the base part so as to protrude in the same direction as the partial electrode from the surface of the base part, and having a flat part at the tip thereof;
A machining electrode in which a tip of the partial electrode and the planar portion are set in a predetermined positional relationship. 前記平面部は、前記部分電極の先端から前記ベース部の先端側へと所定距離離れた位置において、前記部分電極の軸方向と平行な方向に対して直交することを特徴とする請求項１に記載の加工電極。   2. The flat surface portion is orthogonal to a direction parallel to an axial direction of the partial electrode at a predetermined distance from the distal end of the partial electrode toward the distal end side of the base portion. The described processing electrode. 前記ベース部は、前記部分電極の軸方向と平行な側壁を有する段差部を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の加工電極。   The processing electrode according to claim 1, wherein the base portion includes a step portion having a side wall parallel to the axial direction of the partial electrode. 被加工部材を型彫放電加工するための型彫放電加工装置であって、
前記被加工部材を保持する加工槽と、
前記加工槽によって保持される前記被加工部材に対して、所定の位置に固定される導電性の測定子と、
ベース部と、前記ベース部の表面から突出するように、前記ベース部と一体的に形成される少なくとも一つの部分電極と、前記ベース部の表面から前記部分電極と同一方向に突出するように、前記ベース部と一体的に形成され、かつ、その先端に平面部を有する凸部とを備え、前記部分電極の先端と前記平面部とが予め定められた位置関係に設定される加工電極と、
前記加工電極を保持し、少なくとも垂直方向に移動するヘッドと、
前記測定子と前記平面部との接触の検知に基づいて、前記加工電極の垂直基準位置を算出し、算出された前記垂直基準位置を用いて、前記被加工部材に対する前記加工電極の垂直位置が調整されるように前記ヘッドの移動を制御する制御部とを備える、型彫放電加工装置。 A die-sinking electric discharge machining apparatus for die-sinking electric discharge machining of workpieces,
A processing tank for holding the workpiece,
A conductive measuring element fixed to a predetermined position with respect to the workpiece to be held by the processing tank,
A base part, at least one partial electrode formed integrally with the base part so as to protrude from the surface of the base part, and so as to protrude in the same direction as the partial electrode from the surface of the base part, A processing electrode that is formed integrally with the base portion and includes a convex portion having a flat portion at the tip thereof, and the tip of the partial electrode and the flat portion are set in a predetermined positional relationship;
A head that holds the machining electrode and moves at least in a vertical direction;
A vertical reference position of the machining electrode is calculated based on detection of contact between the probe and the flat portion, and the vertical position of the machining electrode with respect to the workpiece is calculated using the calculated vertical reference position. A die-sinking electric discharge machining apparatus comprising: a control unit that controls movement of the head so as to be adjusted. 前記加工槽を水平方向に移動させるテーブルを更に備え、
前記ベース部は、前記部分電極の軸方向と平行な側壁を有する段差部を含み、
前記測定子は、前記テーブルに固定されており、
前記制御部は、更に、前記測定子と前記側壁との接触の検知に基づいて、前記加工電極の水平基準位置を算出し、算出された前記水平基準位置を用いて、前記被加工部材に対する前記加工電極の水平位置が調整されるように前記テーブルの移動を制御することを特徴とする、請求項４に記載の型彫放電加工装置。

A table for moving the processing tank in a horizontal direction;
The base portion includes a step portion having a side wall parallel to the axial direction of the partial electrode,
The probe is fixed to the table,
The control unit further calculates a horizontal reference position of the machining electrode based on detection of contact between the measuring element and the side wall, and uses the calculated horizontal reference position to perform the process on the workpiece. The electric discharge machining apparatus according to claim 4, wherein the movement of the table is controlled so that a horizontal position of the machining electrode is adjusted.

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