単発過渡アーク放電による微細プローブの瞬時成形と成形プローブの応用に関する研究

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直径0.1mm程度のタングステン細線電極を用いた油中単発放電により,放電後の電極先端が微細化する現象を利用した,微細電極および微細プローブの瞬時成形に関する研究を進めている.平成15年度は,瞬時成形したプローブを用いた形状計測を行い,その有効性を確かめた.形状計測は,プローブを成形した形彫放電加工機のNC装置を用いて行った.瞬時成形したプローブを保持したまま,NCテーブル上に設置された工作物の表面を,加工機の接触検知機能を用いて検知し,その点のx,y,z位置を記録する.一方向に一定ピッチプローブを移動させ,同様にその点におけるz位置を検知する.このようなpoint-to-point方式による計測を行った.同一工作物の同一測定箇所を,市販の粗さ計用のスタイラスを用いて計測した結果と比較したところ,両者には±2μmの違いが観察された.使用した放電加工機のバックラッシュ誤差(±1μm)を考慮すればほぼ同様の結果が得られていると考えられる.一方,成形したプローブ自体の形状を把握するために,プローブの側面形状の機上計測装置を試作し評価した.装置はカッターの刃を水平に配置し,カッターと瞬時成形プローブの間に5Vの基準電圧を印加した.プローブをカッターに近づけ,接触した点を印加電圧の電圧降下で検知し,その点のx,y位置を記録する.z方向にプローブを一定ピッチ移動させ,同様に側面位置を検知する.このような方法で片側一断面のプローブ形状を把握する.必要であれば,90度,180度プローブを回転させて同様な断面形状計測を行う.実際に,瞬時成形したプローブ自体の形状を測定し,プローブ形状のみならず,プローブの変心量や偏角量も計測可能なことを確かめた.単発放電を用いて成形した瞬時成形プローブにより,実際に形状計測が可能なことが確かめられた.今後は,自動計測に向けた計測時間の短時間化が課題である.