[发明专利]微细轴形成方法、利用该方法形成的微细轴及微细轴形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及电火花加工中所使用的微细轴的形成方法及装置，更详细地说，涉及采用了以板材作为对置电极，对扫描旋转的电极轴进行的电火花现象的微细轴形成。

背景技术

作为非接触加工的电火花加工方法，由于加工反作用力小，故其在使用微细工具的微加工领域中发挥效果。用于微电火花加工的微细轴的成形方法，如图21所示，包括：(1)反向电火花法；(2)引线电火花研削法(Wire ElectroDischarge Grinding法，下面称作WEDG法)；(3)利用孔的电火花微细轴成形法；(4)重复转印微电火花加工法；(5)利用锌电极的微细加工；(6)采用了单电火花的微细电极的微细轴瞬间成形法等。

这样成形的微细轴被用于微细形状及表面粗糙度的测定探针、显微操作用工具、喷嘴孔等微细孔成形工序、微细模型用二维、三维微细形状制作工具等。特别是由于反向电火花加工法为非接触加工，因此，加工反作用力小，可容易地形成微细轴。另外，无需替换成形轴，即可以同一加工装置中成形的轴作为工具来实施下一阶段的加工，因此其成为标准的加工工艺。

专利文献1：日本特开2004-142087号公报

WEDG法如图21中(3)所示，是采用电火花加工法的微细轴形成法的代表方法，其以黄铜制的行进线为工具。该方法中，因能够容易实现高精度的微细轴，从而成为标准的方法，但是存在耗费时间、以及为使电火花相对于轴侧面非对称地产生而达到数微米程度以下的微小半径时不能避免振动的影响的问题。

另外，作为实现对称电火花的方法，有一种以轴为工具在板上边开孔边如一种共滑动加工那样形成微细轴的方法(参照图21中(3)及专利文献1等)。该情况下，由于主轴的扫描方向为相对于板上表面垂直的方向，故存在加工微细轴直径和微细轴长度不能独立控制的缺点。因此，为实现目标轴直径及轴形状而需要大量经验数据。虽然也有使轴相当于预先开设的孔摆动的方法，但也会带来开设初期孔的问题、及与WEDG法同样的加工时间及轴振动的问题。

由此，现有的方法中需要高度的熟练技能，量产性也不好，因此，并不能如发明初期所期待的那样普及。这也是微加工陷入死谷的原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种利用电极扫描方式的微细轴形成方法及微细轴形成装置，其不必学习现有方法那样的高度的熟练技能，即可高效地成形微细轴。

为解决上述课题，本发明第一方面提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，包括：提供用于加工成所述微细轴的电极的工序；提供用于成形所述电极的成形材料的工序；使所述电极以所述电极的长度方向为中心旋转的电极旋转工序；为使所述电极和所述成形材料之间产生电火花而使用电火花加工电源向所述电极及所述成形材料供电的供电工序；按照从所述成形材料的侧端一侧横切所述成形材料的方式使通过所述电极旋转工序旋转的所述电极移动的电极移动工序；在所述电极移动工序中，使用通过所述电火花工序在所述电极和所述成形材料之间产生的电火花在所述成形材料上形成槽，并且成形所述电极，从而形成所述微细轴的微细轴形成工序。

本发明第二方面在第一方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，具备缝隙形成工序，在所述电极移动工序之前，预先沿着所述电极移动的方向在所述成形材料上形成缝隙。本发明第三方面在第二方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，所述成形材料由两个成形材料构成，所述缝隙作为所述两个成形材料间的间隙形成。

本发明第四方面在第三方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，所述两个成形材料彼此电绝缘。本发明第五方面在第三方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，所述两个成形材料彼此电连接。

本发明第六方面在第一～第五方面中任一方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，在所述电极移动工序中，在与从所述成形材料的侧端面横切所述成形材料的方向不同的方向上，对所述电极追加副运动。

本发明第七方面在第六方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，所述副运动是所述电极相对于所述成形材料的上表面向垂直方向的往复运动。本发明第八方面在第六方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，所述副运动是所述电极相对于所述成形材料的上表面向倾斜方向的往复运动。

本发明第九方面在第一～第五方面中任一方面的基础上，提供一种微细轴的形成方法，其特征在于，在所述电极移动工序中，在平行于所述成形材料的上表面的方向上，使所述电极相对于所述成形材料摆动运动。