JP6765493B1 - 放電加工機、測定子及びワークの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの微細形状を測定することができる放電加工機を提供すること。【解決手段】主軸１に取り付けられた電極１１とテーブル２に取り付けられたワークＷとの間にパルス電圧を印加してワークＷを放電加工する放電加工機１００は、ワークＷを加工する電極１１及びワークＷを測定する第１の測定子１４を把持する把持部１２、並びに、回転装置１３を有する主軸１と、主軸１に対して相対移動可能に設けられ、導電性を有し、第１の測定子１４を成形する成形材６と、第１の測定子１４とワークＷとの間の接触を検知することによって、ワークＷを測定する制御装置３と、第１の測定子１４の成形の場合には、把持部１２に取り付けられた材料と成形材６との間にパルス電圧を印加し、ワークＷの加工の場合には、把持部１２に取り付けられた電極１１とワークＷとの間にパルス電圧を印加する電源４と、を備える。【選択図】図１

Description

本願は、放電加工機、測定子及びワークの製造方法に関する。

従来、電極とワークとの間にパルス電圧を印加することによって、ワークを加工する放電加工機が知られている。例えば、特許文献１は、ワークからコアピンを成形するための放電加工機を開示している。この放電加工機は、ワークを加工するための加工電極と、加工電極を別の形状に成形するための二次電極と、を備えている。この放電加工機では、加工電極によって、ワークが概略形状に成形され、続いて、二次電極によって、加工電極が別の形状に成形される。ワークは、成形された加工電極によって、コアピンに近い形状に更に成形される。以上の工程を複数回繰り返すことによって、コアピンが成形される。

また、特許文献２は、被加工物に対して微細形状（例えば微細孔）を成形するための放電加工装置を開示している。この放電加工装置は、電極を微細軸に成形するための成形プレートを備えている。この放電加工装置では、成形プレートによって電極が微細軸に成形される。続いて、ステージ上の成形プレートが除去され、同じステージ上に被加工物が装着される。放電加工装置は、上記の微細軸を用いて、被加工物に微細孔を成形することができる。

国際公開第２０１６／０１６９７６号 国際公開第２００７／０５８１１０号

一般的に、放電加工によって成形された微細形状（例えば、微細溝などの凹部等）の加工精度を確認する場合、例えば、ワークを加工機から取り外して、別の測定器によって微細形状を測定する場合がある。また、例えば、測定によってワークの再加工が必要だと判断された場合には、ワークを加工機に再度取り付ける必要がある。しかしながら、ワークを同じ位置に再度取り付けることは困難であり得る。

本発明は、上記のような課題を考慮して、ワークの微細形状を測定することができる放電加工機を提供することを目的とする。また、本願は、そのような放電加工機で使用される測定子にも関連する。さらに、本願は、そのような放電加工機で実施可能なワークの製造方法にも関連する。

本開示の一態様は、主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加してワークを放電加工する放電加工機において、ワークを加工する電極及びワークを測定する第１の測定子を把持する把持部、並びに、回転装置を有する主軸と、主軸に対して相対移動可能に設けられ、導電性を有し、第１の測定子を成形する成形材と、第１の測定子とワークとの間の接触を検知することによって、ワークを測定する制御装置と、第１の測定子の成形の場合には、把持部に取り付けられた材料と成形材との間にパルス電圧を印加し、ワークの加工の場合には、把持部に取り付けられた電極とワークとの間にパルス電圧を印加する電源と、を備える放電加工機である。

本開示の一態様に係る放電加工機によれば、把持部に取り付けられた材料と成形材との間にパルス電圧を印加することによって、放電加工機上で第１の測定子が成形される。このような放電加工によれば、微細な測定子を成形することが可能である。また、この第１の測定子を主軸の把持部に取り付けて、第１の測定子とワークとの間の接触を検知することによって、放電加工機からワークを取り外すことなく、放電加工機上でワークを測定することができる。したがって、放電加工機からワークを取り外すことなく、ワークの微細形状を測定することができる。

制御装置は、回転する主軸の把持部に取り付けられた材料と、主軸に対して相対移動する成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって、丸棒形状の第１の測定子を成形することと、電極によって、ワークに凹部を形成することと、第１の測定子を丸棒形状の中心軸線に沿って移動させて、丸棒形状の先端をワークの凹部の底に接触させることによって、凹部の底の位置を測定することと、を実行するように構成されていてもよい。この場合、第１の測定子は、ワークに形成される凹部の底を測定する。この場合、第１の測定子はワークに対して半径方向から接触する必要はなく、したがって、単純な丸棒形状であることができる。よって、第１の測定子を容易に成形することができ、かつ、第１の測定子を微細な凹部にも挿入することができる。

放電加工機は、第１の測定子よりも太い第２の測定子を更に備えてもよく、制御装置は、第１の測定子が成形された後に、第１の測定子の長さと第２の測定子の長さとの間の差を測定することと、第２の測定子によってワークの基準を測定することと、凹部の底の測定された位置、ワークの測定された基準、及び、第１の測定子の長さと第２の測定子の長さとの間の測定された差を用いて、凹部の深さを求めることと、を実行するように構成されていてもよい。この場合、より太い第２の測定子を用いて、半径方向を含む様々な方向からワークの基準を測定することができる。

本開示の他の態様は、主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加してワークを放電加工する放電加工機において使用される測定子であって、主軸の把持部に取り付けられた材料と、主軸に対して相対移動する導電性を有する成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって成形された、測定子である。このような測定子は、上記のように、放電加工機上で作製されることができ、また、微細であることができる。したがって、このような測定子によれば、上記のように、放電加工機からワークを取り外すことなく、ワークの微細形状を測定することができる。

本開示の更に他の態様は、主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加してワークを放電加工する放電加工機において、凹部を含むワークを製造するための方法であって、放電加工機は、ワークを加工する電極及びワークを測定する第１の測定子を把持する把持部、並びに、回転装置を有する主軸と、主軸に対して相対移動可能に設けられ、導電性を有し、第１の測定子を成形する成形材と、第１の測定子とワークとの間の接触を検知することによって、ワークを測定する制御装置と、第１の測定子の成形の場合には、把持部に取り付けられた材料と成形材との間にパルス電圧を印加し、ワークの加工の場合には、把持部に取り付けられた電極とワークとの間にパルス電圧を印加する電源と、を備え、当該方法は、主軸の把持部に取り付けられた材料と、主軸に対して相対移動する成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって、第１の測定子を成形することと、電極によって、ワークに凹部を形成することと、第１の測定子の先端をワークの凹部の底に接触させることによって、凹部の底の位置を測定することと、を含む、ワークを製造するための方法である。本態様に係るワークの製造方法によれば、上記と同様に、放電加工機からワークを取り外すことなく、ワークに形成された微細な凹部をより簡単に測定することができる。したがって、ワークの製造中に、凹部の加工精度を確認することができる。

本開示の一態様によれば、放電加工機上でワークの微細形状を測定することができる。

実施形態に係る放電加工機を示す概略図である。 図２（ａ）はワークの一例を示す斜視図である。図２（ｂ）は図２（ａ）中のｂ−ｂ線に沿った拡大矢視断面図である。 実施形態に係るワークの製造方法を示すフローチャートである。 図１中の制御装置の表示装置に示される画面の一例である。

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る放電加工機、測定子及びワークの製造方法を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。

図１は、実施形態に係る放電加工機１００を示す概略図である。放電加工機（以下、単に加工機とも称され得る）１００は、主軸１に取り付けられた電極１１と、テーブル２に取り付けられたワークＷとの間にパルス電圧を印加して、ワークＷを加工するように構成されている。加工機１００は、電極１１とワークＷとの間に放電現象を発生させることによって、電極１１の形状をワークＷに転写させるように構成されている。このような加工機１００は、形彫放電加工機であることができる。加工機１００は、主軸１と、テーブル２と、制御装置３と、電源４と、電極交換装置５と、を備えている。加工機１００は、不図示の他の構成要素を更に備えていてもよい（例えば、加工槽及び主軸１の支持機構等）。

主軸１は、ホルダ（把持部）１２と、回転装置１３と、を有している。ホルダ１２は、電極１１を把持するように構成されている。例えば、電極交換装置５のマガジン５１に、複数の電極１１が保管されていてもよく、ホルダ１２は、複数の電極１１のなかから選択された電極を保持してもよい。また、ホルダ１２は、第１の測定子１４と、第２の測定子１５と、を把持するように構成されている。

第１の測定子１４は、放電加工機１００上で成形される（詳しくは、後述）。第１の測定子１４は、例えばタングステン等の導電材料から作製されることができる。例えば、第１の測定子１４は、複数の電極１１のなかから選択された電極を、成形材６を用いて放電加工によって成形する（例えば、細くする）ことによって作製される。代替的に、第１の測定子１４は、電極１１としては使用されていない部材を、成形材６を用いて放電加工によって成形することによって作製されてもよい。第２の測定子１５は、例えば、放電加工機で使用可能な商業的に入手可能な測定子であってもよい。例えば、第２の測定子１５は、加工機１００によって加工されないように非導電性の材料を含んでもよい。第１の測定子１４と第２の測定子１５とは、互いに異なる形状を有することができる。第１の測定子１４及び第２の測定子１５は、マガジン５１に保管される。

図２（ａ）は、ワークＷの一例を示す斜視図であり、加工後のワークＷの形状を示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）中のｂ−ｂ線に沿った拡大矢視断面図である。図２（ａ）を参照して、この例では、ワークＷは、電子機器（例えば、スマートフォン等）用の端子の製造に用いられる型である。ワークＷは、加工機１００によって成形される複数の微細形状ｐを含んでいる。例えば、微細形状ｐは、凹部（例えば、溝又は段部等）であることができる。例えば、本実施形態では、微細形状ｐは微細溝である。

図２（ｂ）を参照して、例えば、微細溝ｐは、深さｄ１（例えば、０．３ｍｍ）及び幅ｄ２（例えば、約０．１２ｍｍ）を含むことができる。このようなワークＷの測定に対して、上記の第１の測定子１４及び第２の測定子１５を用いることができる。例えば、第２の測定子１５が、ワークＷの基準（ワークＷのテーブル２上における位置）の測定に使用され、第１の測定子１４が、微細溝ｐの深さｄ１の測定に使用される。したがって、第２の測定子１５の太さは幅ｄ２よりも大きくてもよい一方で（例えば、球の直径約１ｍｍ）、第１の測定子１４の太さは幅ｄ２よりも小さい必要がある（例えば、直径約０．０８ｍｍ）（つまり、第１の測定子１４は、第２の測定子１５よりも細い）。また、第１の測定子１４の長さは、深さｄ１よりも大きい必要がある一方で、折れないように比較的短い必要もある。対照的に、第２の測定子１５は第１の測定子１４よりも太いので、第２の測定子１５の長さは比較的長くてもよい。したがって、第１の測定子１４は、第２の測定子１５よりも短い。第２の測定子１５は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各方向からワークＷに接触するのに適したように、球状の先端部を有していてもよい。例えば、第２の測定子１５の寸法（例えば、長さ及び球の直径等）は、記憶装置３２に保存されていてもよい。第１の測定子１４は、深さｄ１の測定のためにＺ方向のみからワークＷに接触することが意図されているので、単純な棒形状（例えば、丸棒形状）の先端部を有していてもよい。他の実施形態では、第１の測定子１４は、棒形状でなくてもよい。この場合、成形材６に所望の形状を付与することによって、第１の測定子１４に当該形状を転写することができる。

図１を参照して、回転装置１３は、回転軸線Ｏｓを中心にしてホルダ１２を回転させるように構成されている。回転装置１３は、例えば、サーボモータ等の構成要素を含むことができる。回転装置１３の回転は、ＮＣ装置によって制御されることができる。加工機１００では、回転軸線Ｏｓに対して平行な方向がＺ方向（上下方向）である。Ｚ方向に対して垂直な平行のうち、主軸１の支持機構とテーブル２とが対向する方向がＹ方向（前後方向）である。Ｚ方向及びＹ方向に対して垂直な方向が、Ｘ方向（左右方向）である。

テーブル２は、ワークＷを支持するように構成されている。例えば、ワークＷは、テーブル２上に着脱可能に固定されたバイス２１を介して、テーブル２上に固定されることができる。主軸１とテーブル２とは、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向において、相互に相対的に移動するように構成されている。例えば、本実施形態では、テーブル２が固定され、主軸１が、各方向の駆動装置によって、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向に移動されるように構成されている。代替的に、テーブル２が、Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向のうちの少なくとも１つの方向に移動するように構成されていてもよい。各方向の駆動装置は、例えば、直動ガイド、ボールねじ及び／又はサーボモータ等の構成要素を含むことができる。Ｘ，Ｙ及びＺ軸方向の移動は、ＮＣ装置によって制御されることができる。テーブル２の上方の空間は、加工槽（不図示）によって囲われることができ、ワークＷ又は第１の測定子１４が成形されるとき（詳しくは後述）には、加工部位が加工液に浸される。

加工機１００は、テーブル２上に、成形材６と、測定基準７と、を更に備えている。例えば、成形材６は、テーブル２上に着脱可能に固定された冶具６１を介して、テーブル２上に固定されることができる。成形材６は、テーブル２が主軸１に対して相対移動可能であることから、同様に、主軸１に対して相対移動可能である。成形材６は、導電性を有しており、成形材６と、把持部１２によって支持された材料（例えば、電極１１）と、の間に放電現象を生じさせることによって、第１の測定子１４を成形するように構成されている。例えば、このような成形材６は、第１の測定子１４の材料よりも放電現象による減少が遅い材料（例えば、銅タングステン）で作製されてもよい。例えば、成形材６は、平板形状を有してもよい。

測定基準７は、テーブル２上の原点を定義するために使用されることができる。測定基準７は、テーブル２上に着脱可能に固定されることができる。例えば、測定基準７は、商業的に入手可能な芯出し球であってもよい。例えば、測定基準７は、球状の先端部を有することができ、球の中心がテーブル２上の原点として定義されることができる。球の半径及びＮＣ装置の座標系における球の中心の位置（測定基準７の位置）は、例えば、制御装置３の記憶装置３２に予め記憶されることができる。

制御装置３は、加工機１００の構成要素と無線で又は有線で通信可能に接続されており、これら構成要素を制御するように構成されている。例えば、制御装置３は、上記のＮＣ装置を含んでもよい。また、例えば、制御装置３は、電極交換装置５等の機械構成要素を制御するための機械制御装置を含んでもよい。例えば、制御装置３は、ＣＰＵ等のプロセッサ３１と、ハードディスクドライブ等の記憶装置３２と、表示装置３３（例えば、液晶ディスプレイ及び／又タッチパネル）と、を有することができる。例えば、プロセッサ３１は、記憶装置３２に記憶されたプログラムにしたがって、以下に示される動作を実行してもよい。また、例えば、制御装置３は、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、及び／又は、入力装置（例えば、マウス、キーボード及び／又タッチパネル）等の他の構成要素を更に備えることができ、制御装置３の構成要素は、バス（不図示）等を介して互いに接続されることができる。制御装置３は、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、制御装置３は、コンピュータ、サーバー、又は、タブレット等であることができる。

電源４は、制御装置３と無線で又は有線で通信可能に接続されており、制御装置３からの指令に基づいて、動作するように構成されている。例えば、電源４は、第１の測定子１４の成形の場合には、ホルダ１２に取り付けられた材料と、成形材６との間に第１のパルス電圧Ｖ１を印加する。また、電源４は、ワークＷの加工の場合には、ホルダ１２に取り付けられた電極１１と、ワークＷとの間に第２のパルス電圧Ｖ２を印加する。また、電源４は、第１の測定子１４又は第２の測定子１５を用いて測定が行われる場合には、ホルダ１２に取り付けられた第１の測定子１４又は第２の測定子１５と、ワークＷ又は測定基準７との間に第３のパルス電圧Ｖ３を印加する。第３のパルス電圧Ｖ３は、放電加工が実質的に行われないように、第１のパルス電圧Ｖ１及び第２のパルス電圧Ｖ２よりも小さい。

電極交換装置５は、ホルダ１２に取り付けられる電極１１、第１の測定子１４、及び、第２の測定子１５を交換するように構成されている。例えば、電極交換装置５は、マガジン５１を有している。電極交換装置５は、他の構成要素を更に有してもよい（例えば、アーム等）。マガジン５１は、複数の電極１１、第１の測定子１４、及び、第２の測定子１５を保管するように構成されている。電極交換装置５の動作は、例えば、機械制御装置によって制御されることができる。

続いて、加工機１００の動作について説明する。

図３は、実施形態に係るワークの製造方法を示すフローチャートである。例えば、図３に示される各動作は、ワークＷをテーブル２に取り付けた後に、オペレータによって指令が制御装置３に入力されたときに開始されることができる。制御装置３のプロセッサ３１は、第２の測定子１５を用いて、測定基準７を測定するように加工機１００を制御する（ステップＳ１００）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、第２の測定子１５をホルダ１２に取り付けるように電極交換装置５を制御し、続いて、第２の測定子１５を測定基準７に近づけるように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。例えば、測定基準７の位置は、記憶装置３２に予め記憶されていてもよく、プロセッサ３１は、記憶されている位置に向けて第２の測定子１５を移動させてもよい。また、プロセッサ３１は、第２の測定子１５と測定基準７との間に第３のパルス電圧Ｖ３を印加するように、電源４を制御する。プロセッサ３１は、第２の測定子１５と測定基準７とが接触して第２の測定子１５と測定基準７との間の導通が検知された場合に、測定基準７が測定されたと判断することができる。例えば、プロセッサ３１は、測定された測定基準７の球の中心の位置（ＮＣ装置の座標系における位置）を、テーブル２上の原点として定義することができる。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、第２の測定子１５を用いて、ワークＷの基準（ワークＷの位置）を測定するように加工機１００を制御する（ステップＳ１０２）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、第２の測定子１５をワークＷに近づけるように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。例えば、ワークＷの基準は、オペレータによってワークＷ上の１つ又は複数の任意の点に予め定められてもよい。また、例えば、ワークＷの基準の位置（計算上の位置）は、オペレータによって制御装置３に予め入力されてもよく、プロセッサ３１は、入力された位置に向けて第２の測定子１５を移動させてもよい。また、プロセッサ３１は、第２の測定子１５とワークＷとの間に第３のパルス電圧Ｖ３を印加するように、電源４を制御する。プロセッサ３１は、第２の測定子１５とワークＷとが接触して第２の測定子１５とワークＷとの間の導通が検知された場合に、ワークＷが測定されたと判断することができる。例えば、プロセッサ３１は、ステップＳ１００において測定された測定基準７の位置と、ステップＳ１０２において測定されたワークＷの位置（ＮＣ装置の座標系における位置）と、に基づいて、テーブル２上におけるワークＷの位置を定義することができる。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、第１の測定子１４を成形するように加工機１００を制御する（ステップＳ１０４）。図１を参照して、例えば、プロセッサ３１は、複数の電極１１の中から選択された電極をホルダ１２に取り付けるように、電極交換装置５を制御することができる。続いて、プロセッサ３１は、選択された電極１１を成形材６の表面（例えば、ＹＺ平面に対して平行な表面）に沿ってもしくは向かって移動させるように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。電極１１が成形材６に沿ってもしくは向かって移動する際に、プロセッサ３１は、電極１１を回転するように回転装置１３を制御する。また、プロセッサ３１は、選択された電極１１と成形材６との間に第１のパルス電圧Ｖ１を印加するように、電源４を制御する。回転する電極１１と成形材６とが互いに相対的に移動される間に、電極１１が放電加工によって細くされ、これによって、第１の測定子１４が成形される。例えば、電極１１と成形材６との間の移動は、往復式に複数回繰り返されてもよい。また、この複数回の往復のセットが、複数工程繰り返されてもよい。

図４は、図１中の制御装置３の表示装置３３に示される画面の一例であり、第１の測定子１４を成形する際に用いられる画像を示す。第１の測定子１４を成形する際（ステップＳ１０４）に、例えば、オペレータは、項目ｉ１〜ｉ５のみを最低限入力する必要がある。例えば、ｉ１は、プログラム番号である。第１の測定子１４を成形するためのプログラムの番号（例えば、図４では９０２０）がｉ１に入力されると、項目ｉ１よりも下の他の項目が表示される。なお、第１の測定子１４を成形するためのプログラムは、既存の電極１１から微細な電極を成形するためにも使用することができる。ｉ２，ｉ３は、それぞれＸ方向及びＹ方向におけるプログラム開始位置であり、材料となる電極１１と成形材６は接触しておらず、電極１１の成形材６における初期の位置を示す。ｉ４は目標成形長さであり、オペレータは、目標成形長さｉ３を入力することによって、放電加工によって細くされる部分の長さを設定することができる。例えば、目標成形長さｉ３に材料（電極１１）のホルダ１２からの突出長さよりも小さい値を入力することによって、先端が細く根元が太い第１の測定子１４を作製することができる。このような第１の測定子１４は、曲げに対してより高い抵抗を有する。ｉ５は目標仕上り径であり、オペレータは、目標仕上り径ｉ５を入力することによって、放電加工によって細くされる部分の直径を設定することができる。オペレータは、上記の項目ｉ１〜ｉ５を入力するのみで、第１の測定子１４を成形することができる。

項目ｉ６〜ｉ１０は、任意に入力されてもよい。例えば、項目ｉ６は、上記の電極１１と成形材６との間の移動の最終工程における、往復の回数である。例えば、オペレータは、項目ｉ６により多い回数を入力することによって、加工精度を向上させることができる。項目ｉ７は、成形材６への電極１１のアプローチ方向である（例えば、図１において、Ｘ方向において正方向又は負方向）。図４を参照して、項目ｉ８，ｉ９は、それぞれ電極１１の中心位置のシフト量及び電極１１の成形長さのシフト量である。例えば、ステップＳ１０４を実施した後に第１の測定子１４が所望の寸法に成形されなかった場合には、オペレータは、項目ｉ８及び／又は項目ｉ９を入力してステップＳ１０４を再度実施することによって、第１の測定子１４を修正することができる。項目ｉ１０は、電極１１の回転数である。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、第１の測定子１４と第２の測定子１５との間の長さの差を測定するように加工機１００を制御する（ステップＳ１０６）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、成形された第１の測定子１４を測定基準７に近づけるように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。また、プロセッサ３１は、第１の測定子１４と測定基準７との間に第３のパルス電圧Ｖ３を印加するように、電源４を制御する。プロセッサ３１は、第１の測定子１４と測定基準７とが接触して第１の測定子１４と測定基準７との間の導通が検知された場合に、測定基準７が測定されたと判断することができる。例えば、プロセッサ３１は、ステップＳ１００において第２の測定子１５によって測定基準７が検知されたときの主軸１のＺ方向位置と、ステップＳ１０６において第１の測定子１４によって測定基準７が検知されたときの主軸１のＺ方向位置と、の差を求めることによって、第１の測定子１４と第２の測定子１５との間の長さの差を算出することができる。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、ワークＷを加工するように加工機１００を制御する（ステップＳ１０８）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、複数の電極１１の中から選択された電極をホルダ１２に取り付けるように電極交換装置５を制御し、続いて、ワークＷに所望の微細溝ｐを含む形状が成形されるように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。電極１１がワークＷに対して移動する際に、プロセッサ３１は、電極１１を回転するように回転装置１３を制御してもよい。また、プロセッサ３１は、電極１１とワークＷとの間に第２のパルス電圧Ｖ２を印加するように、電源４を制御する。電極１１とワークＷとが互いに相対的に移動される間に、ワークＷに所望の微細溝ｐを含む形状が成形され、これによって、ワークＷが製造される。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、成形された微細溝ｐの近傍（例えば、上方の位置）に第１の測定子１４を移動するように加工機１００を制御する（ステップＳ１１０）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、第１の測定子１４をホルダ１２に取り付けるように電極交換装置５を制御し、続いて、微細溝ｐの近傍に第１の測定子１４を移動するように、主軸１のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の駆動装置の少なくとも１つを制御する。例えば、微細溝ｐの近傍の位置は、オペレータによって予め制御装置３に入力されてもよい。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、第１の測定子１４がワークＷの微細溝ｐの底を測定するように、加工機１００を制御する（ステップＳ１１２）。具体的には、図１を参照して、プロセッサ３１は、第１の測定子１４を丸棒形状の中心軸線（主軸１の回転軸線Ｏｓ）に沿って移動させて、丸棒形状の先端をワークＷの微細溝ｐの底の狭いエリアに接触させるように、主軸１のＺ方向の駆動装置を制御する。また、プロセッサ３１は、第１の測定子１４とワークＷとの間に第３のパルス電圧Ｖ３を印加するように、電源４を制御する。プロセッサ３１は、第１の測定子１４とワークＷとが接触して第１の測定子１４とワークＷとの間の導通が検知された場合に、微細溝ｐの底が測定されたと判断することができる。

図３を参照して、続いて、プロセッサ３１は、測定結果を記憶装置３２に保存し（ステップＳ１１４）、一連の動作を終了する。例えば、プロセッサ３１は、ステップＳ１１２で測定された微細溝ｐの底の位置、ステップＳ１０２において測定されたワークＷの基準の位置、及び、ステップＳ１０６において測定された第１の測定子１４の長さと第２の測定子１５の長さとの間の差を用いて、微細溝ｐの深さを求めることができる。例えば、微細溝ｐの深さが所望の値と異なる場合、プロセッサ３１は、ステップＳ１０８〜Ｓ１１２を繰り返すことによって、ワークＷを加工機１００から取り外すことなく、ワークＷを再加工することができる。プロセッサは、これらの測定結果（微細溝ｐの底の位置、ワークＷの基準の位置、第１の測定子１４の長さと第２の測定子１５の長さとの間の差、及び、微細溝ｐの深さのうちの少なくとも１つ）を、記憶装置３２に保存する。

以上のような実施形態に係る加工機１００によれば、ホルダ１２に取り付けられた材料と、成形材６との間に第１のパルス電圧Ｖ１を印加することによって、加工機１００上でワークＷを測定するための第１の測定子１４が成形される。このような放電加工によれば、微細な測定子１４を成形することが可能である。また、この第１の測定子１４をホルダ１２に取り付けて、第１の測定子１４とワークＷとの間の接触を検知することによって、加工機１００上でワークＷを測定することができる。したがって、加工機１００からワークＷを取り外すことなく、ワークＷの微細溝ｐを測定することができる。

また、加工機１００では、制御装置３は、回転する主軸１のホルダ１２に取り付けられた材料と、主軸１に対して相対移動する成形材６と、の間に第１のパルス電圧Ｖ１を印加することによって、丸棒形状の第１の測定子１４を成形することと、電極１１によって、ワークＷに微細溝ｐを形成することと、第１の測定子１４を丸棒形状の中心軸線に沿って（すなわち、ｚ方向に沿って）移動させて、丸棒形状の先端をワークＷの微細溝ｐの底に接触させることによって、微細溝ｐの底の位置を測定することと、を実行するように構成されている。したがって、第１の測定子１４はワークＷに対して半径方向から接触する必要はなく、したがって、単純な丸棒形状であることができる。よって、第１の測定子１４を容易に成形することができ、かつ、微細溝ｐにも容易に挿入することができる。

また、加工機１００は、第１の測定子１４よりも太い第２の測定子１５を更に備えており、制御装置３は、第１の測定子１４が成形された後に、第１の測定子１４の長さと第２の測定子１５の長さとの間の差を測定することと、第２の測定子１５によってワークＷの基準を測定することと、微細溝ｐの底の測定された位置、ワークＷの測定された基準、及び、第１の測定子１４の長さと第２の測定子１５の長さとの間の測定された差を用いて、微細溝ｐの深さを求めることと、を実行するように構成されている。したがって、より太い第２の測定子を用いて、半径方向を含む様々な方向からワークＷの基準を測定することができ、さらに、より細い第１の測定子を用いて、微細溝ｐの底を測定することができる。

また、実施形態に係る第１の測定子１４は、上記のように、加工機１００上で作製されることができ、また、微細であることができる。したがって、このような第１の測定子１４によれば、上記のように、加工機１００からワークＷを取り外すことなく、ワークＷの微細溝ｐを測定することができる。また、第１の測定子１４は、測定に使用されることが意図されているため、繰り返し使用することができる。

また、実施形態に係るワークＷの製造方法によれば、上記のように、加工機１００からワークＷを取り外すことなく、ワークＷに形成された微細溝ｐの深さをより簡単に測定することができる。したがって、ワークＷの製造中に、微細溝ｐの加工精度を確認することができる。

放電加工機、測定子及びワークの製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。また、当業者であれば、上記の動作は、上記の順番で実施される必要はなく、矛盾が生じない限り、他の順番で実施可能であることを理解するだろう。

例えば、図３を参照して、上記の実施形態では、測定基準７の測定（ステップＳ１００）及びワークＷの基準の測定（ステップＳ１０２）の後に、第１の測定子１４の成形（ステップＳ１０４）及び第１の測定子１４と第２の測定子１５との間の長さの差の測定（ステップＳ１０６）が実施されている。しかしながら、他の実施形態では、ステップＳ１０４及びステップＳ１０６は、ステップＳ１００及びステップＳ１０２の前に実施されてもよい。また、第１の測定子１４は折れない限り繰り返し使用することができるので、微細溝ｐの測定に使用可能な第１の測定子１４が既に作製されている場合には、ステップＳ１０４及びステップＳ１０６は、省略されてもよい。

また、上記の実施形態では、第１の測定子１４と第２の測定子１５との間の長さの差の測定（ステップＳ１０６）は、測定基準７を用いて実施されている。しかしながら、他の実施形態では、例えば、テーブル２上にレーザ測定器又はカメラ等の測定装置を搭載してもよく、第１の測定子１４の成形（ステップＳ１０４）の後に、この測定装置によって第１の測定子１４の長さ及び幅等の寸法を測定してもよい。この場合、測定された第１の測定子１４の長さと、既知の第２の測定子１５の長さとに基づいて、第１の測定子１４と第２の測定子１５との間の長さの差を求めることができる。

１ 主軸
２ テーブル
３ 制御装置
４ 電源
６ 成形材
１１ 電極
１２ ホルダ（把持部）
１３ 回転装置
１４ 第１の測定子
１５ 第２の測定子
１００ 放電加工機
Ｏｓ 回転軸線
ｐ 微細溝
Ｗ ワーク

Claims (5)

1. 主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加して前記ワークを放電加工する放電加工機において、
   ワークを加工する電極及びワークを測定する第１の測定子を把持する把持部、並びに、回転装置を有する主軸と、
   前記主軸に対して相対移動可能に設けられ、導電性を有し、前記第１の測定子を成形する成形材と、
   前記第１の測定子と前記ワークとの間の接触を検知することによって、前記ワークを測定する制御装置と、
   前記第１の測定子の成形の場合には、前記把持部に取り付けられた材料と前記成形材との間にパルス電圧を印加し、前記ワークの加工の場合には、前記把持部に取り付けられた前記電極と前記ワークとの間にパルス電圧を印加する電源と、
   を備えることを特徴とした放電加工機。
2. 前記制御装置は、
   回転する前記主軸の前記把持部に取り付けられた材料と、前記主軸に対して相対移動する前記成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって、丸棒形状の前記第１の測定子を成形することと、
   前記電極によって、前記ワークに凹部を形成することと、
   前記第１の測定子を前記丸棒形状の中心軸線に沿って移動させて前記丸棒形状の先端を前記ワークの前記凹部の底に接触させることによって、前記凹部の前記底の位置を測定することと、
   を実行するように構成された、請求項１に記載の放電加工機。
3. 前記第１の測定子よりも太い第２の測定子を更に備え、
   前記制御装置は、
   前記第１の測定子が成形された後に、前記第１の測定子の長さと前記第２の測定子の長さとの間の差を測定することと、
   前記第２の測定子によって前記ワークの基準を測定することと、
   前記凹部の前記底の測定された位置、前記ワークの測定された基準、及び、前記第１の測定子の長さと前記第２の測定子の長さとの間の測定された差を用いて、前記凹部の深さを求めることと、
   を実行するように構成された、請求項２に記載の放電加工機。
4. 主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加して前記ワークを放電加工する放電加工機において使用される測定子であって、
   前記主軸の把持部に取り付けられた材料と、前記主軸に対して相対移動する導電性を有する成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって成形された、測定子。
5. 主軸に取り付けられた電極とテーブルに取り付けられたワークとの間にパルス電圧を印加して前記ワークを放電加工する放電加工機において、凹部を含むワークを製造するための方法であって、
   前記放電加工機は、ワークを加工する電極及びワークを測定する第１の測定子を把持する把持部、並びに、回転装置を有する主軸と、前記主軸に対して相対移動可能に設けられ、導電性を有し、前記第１の測定子を成形する成形材と、前記第１の測定子と前記ワークとの間の接触を検知することによって、前記ワークを測定する制御装置と、前記第１の測定子の成形の場合には、前記把持部に取り付けられた材料と前記成形材との間にパルス電圧を印加し、前記ワークの加工の場合には、前記把持部に取り付けられた前記電極と前記ワークとの間にパルス電圧を印加する電源と、を備え、
   当該方法は、
   前記主軸の前記把持部に取り付けられた材料と、前記主軸に対して相対移動する成形材と、の間にパルス電圧を印加することによって、前記第１の測定子を成形することと、
   前記電極によって、前記ワークに凹部を形成することと、
   前記第１の測定子の先端を前記ワークの前記凹部の底に接触させることによって、前記凹部の前記底の位置を測定することと、
   を含む、ワークを製造するための方法。

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