(57)【要約】【課題】高い面精度を有するダイス孔が形成されたダイヤモンドからなるワイヤダイスの製造時間を短縮することができるワイヤダイスの製造方法を提供すること。【解決手段】ワイヤダイスの製造方法は、ダイヤモンドからなる板状部材を回転且つ並進運動させながら鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを照射することにより、第１の面側にすり鉢状の第１の穴を形成する第１の穴成形工程と、第１の面と対向する第２の面側に第１の穴と接続してダイス孔をなすすり鉢状の第２の穴を形成する第２の穴成形工程と、第１の穴および第２の穴の内壁の角部を滑らかに成形する円滑化工程と、を備えている。【選択図】図５
2019030894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンドからなる板状部材の中心部を通り且つ前記厚み方向に延びる第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第１の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記中心部を通り且つ前記第１の軸に対して垂直な方向に延びる第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第１の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記厚み方向と直交する前記板状部材の第１の面に照射することにより、前記第１の面から前記厚み方向中央部にかけて、すり鉢状の第１の穴を形成する第１の穴成形工程と、
前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて反転させた後、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第２の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第２の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の面に対向する第２の面に照射することにより、前記第２の面から前記厚み方向中央部にかけて、前記第１の穴と接続してダイス孔をなすすり鉢状の第２の穴を形成する第２の穴形成工程と、
前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として前記ダイス孔の内壁までの距離以上に離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の角部に照射することにより、前記角部を滑らかに成形する円滑化工程と、
を備えたことを特徴とするワイヤダイスの製造方法。
【請求項２】
円滑化工程後、前記ダイス孔にダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線を挿通し、前記第１の穴および前記第２の穴の内壁を研磨する仕上げ工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤダイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンドからなるワイヤダイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な孔を有するダイヤモンド工具の例として、ワイヤダイスがある。ワイヤダイスは、ワイヤ放電加工機の加工に用いられるワイヤ電極をダイス孔に挿通させて保持するためのものである。特許文献１では、パルス幅が０．１ｎｓ以上３０ｎｓ以下であるＹＶＯ４レーザをダイヤモンドの表面に照射してダイス孔を形成した後、その内壁を研磨して仕上げ加工を施すことにより、ダイヤモンドからなるワイヤダイスを製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０６２７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、溶解による加工の特性上、ナノ秒以上の長さのパルス幅を有するレーザを用いた加工では、被加工物のレーザ照射箇所周辺に熱的影響が生じてしまう。そのため、レーザによるダイス孔の形成後、例えば、超音波振動する針状部材の先端部を回転するワイヤガイドのダイス孔の内壁に押し当て、レーザ加工面をダイヤモンド粉末によって入念に研磨することにより、面精度を向上させる必要がある。この研磨処理に要する時間は長時間に及ぶため、ワイヤダイスの製造時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、高い面精度を有するダイス孔が形成されたダイヤモンドからなるワイヤダイスの製造時間を短縮することができる、ワイヤダイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明のワイヤダイスの製造方法は、ダイヤモンドからなる板状部材の中心部を通り且つ前記厚み方向に延びる第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第１の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記中心部を通り且つ前記第１の軸に対して垂直な方向に延びる第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第１の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記厚み方向と直交する前記板状部材の第１の面に照射することにより、前記第１の面から前記厚み方向中央部にかけて、すり鉢状の第１の穴を形成する第１の穴成形工程と、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて反転させた後、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第２の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第２の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の面に対向する第２の面に照射することにより、前記第２の面から前記厚み方向中央部にかけて、前記第１の穴と接続してダイス孔をなすすり鉢状の第２の穴を形成する第２の穴形成工程と、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として前記ダイス孔の内壁までの距離以上に離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の角部に照射することにより、前記角部を滑らかに成形する円滑化工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、ダイヤモンドからなる部材の特定箇所にフェムト秒レーザを一定時間以上照射し続けた場合、当該照射箇所が変質し、それ以上の加工が不可能となってしまう。
【０００８】
本発明では、第１の穴形成工程、第２の穴形成工程および円滑化工程において、被加工物である板状部材を回転且つ並進運動させながらフェムト秒レーザを照射している。つまり、フェムト秒レーザによるレーザ加工工程において、レーザの照射位置を常に変化させながら加工している。これにより、上述したようにレーザの照射箇所が変質することを防止し、所望の深さまで加工を行うことができる。
【０００９】
また、フェムト秒レーザは、パルス幅が極めて短いため、極短時間に高いレーザ強度を有するパルス光を照射することができる。これにより、周辺に熱エネルギーが伝達される前に、溶融を介すことなくレーザが照射された部分のみを蒸発させることができる。この所謂レーザアブレーション加工により、熱拡散によって板状部材が受ける熱的影響を限りなく小さくすることができるため、レーザが照射された部分のみに精度の高い加工を施すことができる。これにより、高い面精度を備えたレーザ加工面を得ることができるため、上述した研磨処理を省略することができる。従って、パルス幅がナノ秒以上であるレーザによる加工と比較して、ワイヤダイスの製造時間を短縮することができる。
【００１０】
第２の発明のワイヤダイスの製造方法は、前記第１の発明において、前記円滑化工程後、前記第１の穴および前記第２の穴からなるダイス孔にダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線を挿通し、前記第１の穴および前記第２の穴の内壁を研磨する仕上げ工程をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、円滑化工程後、ダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線によってダイス孔の内壁を研磨する仕上げ工程を行う。これにより、第１の穴と第２の穴との接続部の内径を厳密に規定するとともに、レーザ加工面の面精度をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い面精度を有するダイス孔が形成されたダイヤモンドからなるワイヤダイスの製造時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るダイス孔形成装置の全体構成を示す概略正面図である。
【図２】図１に示すダイヤモンドプレート周辺の冶具の上面図である。
【図３】図２に示すダイヤモンドプレート周辺の冶具の断面図である。
【図４】図１に示すレーザ照射装置の斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、上側穴および下側穴形成工程におけるダイヤモンドプレートの動作を示す断面図である。
【図６】円滑化工程におけるダイヤモンドプレートの動作を示す断面図である。
【図７】仕上げ工程におけるダイヤモンドプレートの動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１に示すように、ダイス孔形成装置１００は、フェムト秒レーザＬを用いて、ダイヤモンドからなる円盤状のダイヤモンドプレート１２にダイス孔１２ａを形成するためのものである。ダイス孔形成装置１００は、５軸加工テーブル１とレーザ照射装置２０とを備えている。なお、以下では、図１の図面の左右方向をＸ方向、直交する方向をＹ方向、上下方向をＺ方向と定義し、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」の方向語を適宜使用して説明する。また、図２，３に記載の一点鎖線および二点鎖線は、後述するＡ軸およびＣ軸を示している。
【００１６】
５軸加工テーブル１は、レーザ加工中のダイヤモンドプレート１２の移動および回転に係る動作を行うためのものである。５軸加工テーブル１は、下から順に、ダイヤモンドプレート１２のＹ方向の移動を行う第１の移動体２と、Ｘ方向の移動を行う第２の移動体３と、Ｚ方向の移動を行う第３の移動体４と、水平軸および鉛直軸周りの回転機構が設けられた回転駆動部５とを有している。
【００１７】
図２，３に示すように、ダイヤモンドプレート１２は、ステンレスプレート１０に設けられた孔内に嵌め込まれ、銀ロウによって固定される。ステンレスプレート１０は、抑えプレート１１によって押圧された状態で取り付けプレート９に固定される。
【００１８】
取り付けプレート９の中央部には、下側ほど内径が大きく、すり鉢状をなす貫通孔９ａが設けられている。貫通孔９ａは、Ｚ方向から見て、ステンレスプレート１０の取り付け時にダイヤモンドプレート１２が中心に位置するように構成されている。取り付けプレート９は、ベース冶具８に固定される。
【００１９】
ベース冶具８の中央部には、取り付けプレート９に設けられた貫通孔９ａと連通し、下側ほど内径が大きく、略すり鉢状をなす貫通孔８ａが設けられている。ベース冶具８は、回転テーブル７に固定されている。
【００２０】
回転テーブル７の上面中央部には、ベース冶具８に設けられた貫通孔８ａの内壁と対応する形状を有する凸部７ａが形成され、当該貫通孔８ａに凸部７ａが嵌合した状態でベース冶具８と回転テーブル７とが固定されている。回転テーブル７の中央部には、ベース冶具８に設けられた貫通孔８ａと連通し、下側ほど内径が大きく、略すり鉢状をなす貫通孔７ｂが設けられている。図１，２に示すように、回転テーブル７は、その外周部の上面が後述する回転体６に設けられた回転冶具６ａと当接し、当該回転冶具６ａの回転に伴い独立して回転可能に構成されている。回転テーブル７の回転軸は、ダイヤモンドプレート１２の中心を通り、Ｚ方向に延びる軸（以下、Ｃ軸と称する）と一致するように設定されている。回転テーブル７は、回転体６に取り付けられている。
【００２１】
図３に示すように、回転体６の中央部には、回転テーブル７に設けられた貫通孔７ｂと連通し、上端の内径が回転テーブル７に設けられた貫通孔７ｂの下端の内径と等しく且つ下側ほど内径が大きく、すり鉢状をなす貫通孔６ａが設けられている。図１に示すように、回転体６は、回転駆動部５に取り付けられ、当該回転駆動部５に設けられた不図示の駆動モータにより、回転可能に構成されている。回転体６の回転軸は、ダイヤモンドプレート１２の中心を通り、Ｘ方向に延びる軸（以下、Ａ軸と称する）と一致するように設定されている。
【００２２】
図４に示すように、レーザ照射装置２０は、フェムト秒レーザＬを照射するためのものである。レーザ照射装置２０は、図示しないレーザ光源が設けられたレーザ発振器２０ａとレーザＬの照射方向を変更するミラー２０ｂとレーザＬを収束する焦点レンズ２０ｃとを有している。
【００２３】
レーザ発振器２０ａは、図示しないレーザ光源から発振されたレーザをパルス幅がフェムト秒オーダのフェムト秒レーザＬに変換し、所望のスポット径およびレーザ強度に調節して発振する。レーザ発振器２０ａから発振されたレーザは、図示しないレーザ伝達部材を介してミラー２０ｂに到達し、その照射方向がＺ方向と一致するように反射された後、焦点レンズに２０ｃよって収束される。レーザ加工中、レーザＬの照射位置は変更されることなく一定であり、後述するように、ダイヤモンドプレート１２を並進移動および回転させることによってレーザ加工が進行する。
【００２４】
次に、フェムト秒レーザＬを用いたダイス孔１２ａの形成方法について、加工前のダイヤモンドプレート１２の位置決めからダイス孔１２ａの仕上げ加工完了に至るまで、図５〜図７を参照しつつ詳細に説明する。なお、図５〜図７では、動作説明の明瞭化のため、被加工物であるダイヤモンドプレート１２のみを図示し、上記各装置の図示を省略している。
【００２５】
第１の移動体２および第２の移動体３を駆動させることにより、Ｚ方向から見たときのダイヤモンドプレート１２の中心位置がレーザＬの照射位置と一致するようにＸ，Ｙ方向の位置を調節する。さらに、第３の移動体４を駆動させることにより、水平方向から見たときのダイヤモンドプレート１２がレーザＬの焦点深度の範囲内に位置するようにＺ方向の位置を調節する。このときのダイヤモンドプレート１２の位置を「初期の位置」と称する。また、加工前のダイヤモンドプレート１２は、上面および下面と水平面とが略平行であり、傾斜角度がほぼゼロとなるように配置される。このときのダイヤモンドプレート１２の傾斜角度を「初期の傾斜角度」と称する。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、回転テーブル７を回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２をＣ軸周りに回転させる。そして、ダイヤモンドプレート１２の上面に対してフェムト秒レーザＬを照射させながら、第１の移動体２をＹ方向に移動させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置と初期の位置からＹ方向に距離ｄ１だけ離れた位置との間で繰り返し並進移動させつつ、回転体６をＡ軸周りに回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の傾斜角度と初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ１だけ傾斜した傾斜角度との間で繰り返し回転させる。より具体的には、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置に位置しているときに初期の傾斜角度となり、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置からＹ方向に距離ｄ１だけ離れた位置に位置しているときに初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ１だけ傾斜した傾斜角度となるように、ダイヤモンドプレート１２を繰り返し並進移動および回転させながらフェムト秒レーザＬを照射する。これにより、ダイヤモンドプレート１２の上側から順に加工が進行し、上面から厚み方向中央部にかけて、略すり鉢状の上側穴１２ａ１が形成される。
【００２７】
回転体６をＡ軸周りに回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２の表裏を反転させる。そして、上述した位置調節を行うことにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置および初期の傾斜角度に配置する。
【００２８】
図５（ｂ）に示すように、回転テーブル７を回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２をＣ軸周りに回転させる。そして、ダイヤモンドプレート１２の下面に対してレーザＬを照射させながら、第１の移動体２をＹ方向に移動させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置と初期の位置からＹ方向に距離ｄ２だけ離れた位置との間で繰り返し並進移動させつつ、回転体６をＡ軸周りに回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の傾斜角度と初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ２だけ傾斜した傾斜角度との間で繰り返し回転させる。より具体的には、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置に位置しているときに初期の傾斜角度となり、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置からＹ方向に距離ｄ２だけ離れた位置に位置しているときに初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ２だけ傾斜した傾斜角度となるように、ダイヤモンドプレート１２を繰り返し並進移動および回転させながらフェムト秒レーザＬを照射する。これにより、ダイヤモンドプレート１２の上側から順に加工が進行し、ダイヤモンドプレート１２の下面から厚み方向中央部にかけて、既に形成した上側穴１２ａ１と接続してダイス孔１２ａをなす、略すり鉢状の下側穴１２ａ２が形成される。なお、距離ｄ１および距離ｄ２と角度θ１および角度θ２は、適宜設定して構わない。例えば、距離ｄ１と距離ｄ２、角度θ１と角度θ２をそれぞれ等しい値に設定することにより、上下対称且つ同形状を有する２つの穴１２ａ１，１２ａ２からなるダイス孔１２ａを形成することができる。
【００２９】
上述した位置調節を行うことにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置および初期の傾斜角度に配置する。
【００３０】
図６に示すように、回転テーブル７を回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２をＣ軸周りに回転させる。そして、第１の移動体２をＹ方向に移動させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置と初期の位置からＹ方向に距離ｄ３だけ離れた位置との間で繰り返し並進移動させつつ、回転体６をＡ軸周りに回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の傾斜角度と初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ３だけ傾斜した傾斜角度との間で繰り返し回転させながら、ダイス孔１２ａの内壁に対してレーザＬを照射する。より具体的には、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置に位置しているときに初期の傾斜角度となり、ダイヤモンドプレート１２が初期の位置からＹ方向に距離ｄ３だけ離れた位置に位置しているときに初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ３だけ傾斜した傾斜角度となるように、ダイヤモンドプレート１２を繰り返し並進移動および回転させながらフェムト秒レーザＬを照射する。なお、距離ｄ３は、Ｃ軸からダイス孔１２ａの内壁までの最近接距離、すなわち、Ｃ軸から上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部までの距離以上の長さに設定される。これにより、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部およびその周辺部に対してレーザＬが照射され、当該箇所を滑らかに成形することができる。さらに、角度θ３を角度θ１および角度θ２よりも大きく設定することにより、既に形成されたダイス孔１２ａの内壁の全域にレーザＬを再照射し、その形状を整えることができる。その後、取り付けプレート９からダイヤモンドプレート１２が固定されたステンレスプレート１０を取り外す。
【００３１】
図７に示すように、ダイヤモンドプレート１２のダイス孔１２ａにダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線１３を挿通し、ダイス孔１２ａの内壁を研磨する。これにより、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部の最小内径を所望のワイヤ電極の太さに対応する大きさに成形することにより、放電加工時にワイヤガイドの位置を規定するガイド部１２ａ３を形成する。
【００３２】
（作用・効果）
本実施形態では、被加工物であるダイヤモンドプレート１２を回転且つ並進運動させながらフェムト秒レーザＬを照射している。つまり、フェムト秒レーザＬによるダイス孔１２ａの形成時、レーザＬの照射位置を常に変化させながら加工を進行させている。これにより、レーザＬの照射箇所が変質することを防止し、所望の深さまで加工を行うことができる。
【００３３】
また、フェムト秒レーザＬは、パルス幅が極めて短いため、極短時間に高いレーザ強度を有するパルス光を照射することができる。これにより、周辺に熱エネルギーが伝達される前に、溶融を介すことなくレーザＬが照射された部分のみを蒸発させることができる。この所謂レーザアブレーション加工により、熱拡散によってダイヤモンドプレート１２が受ける熱的影響を限りなく小さくすることができるため、レーザＬが照射された部分のみに精度の高い加工を施すことができる。これにより、高い面精度を備えたレーザ加工面を有するダイス孔１２ａを形成することができるため、上述した研磨処理を省略することができる。従って、パルス幅がナノ秒以上であるレーザによる加工と比較して、ワイヤダイスの製造時間を短縮することができる。
【００３４】
また、ダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線１３によってダイス孔１２ａの内壁を研磨する仕上げ加工を行う。これにより、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部の最小内径を所望のワイヤ電極の太さに対応する大きさに成形し、放電加工時にワイヤ電極を保持するガイド部１２ａ３を形成するとともに、レーザ加工面の面精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、取り付けプレート９、ベース冶具８、回転テーブル７および回転体６に設けられた貫通孔６ａ，７ｂ，８ａ，９ａは、それぞれ連通するとともに、下側ほど内径が大きくなるように構成されている。従って、各貫通孔６ａ，７ｂ，８ａ，９ａは、全体として下側ほど内径が大きくなるように構成されている。これにより、上述したように、上側穴１２ａ１を形成した後にダイヤモンドプレート１２を傾けて下側穴１２ａ２を形成する際、既に形成した上側穴１２ａ１の内壁にレーザＬが照射されることを防止できる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態や実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００３７】
本実施形態では、回転体６の回転軸は、ダイヤモンドプレート１２の中心を通り、Ｘ方向に延びるＡ軸と一致するように設定されていると記載したが、回転体６の回転軸の高さは、ダイス孔１２ａの形成中、ダイヤモンドプレート１２がレーザＬの焦点深度の範囲内に配置可能であれば、ダイヤモンドプレート１２の中心の高さから変更しても構わない。回転体６の回転軸の高さは、例えば、レーザ加工開始前のダイヤモンドプレート１２の上面の高さに設定しても構わない。
【００３８】
また、ダイヤモンドプレート１２反転後、および、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部およびその周辺部を滑らかに成形する前に位置調節を行うことにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置および初期の傾斜角度に配置すると記載したが、ダイヤモンドプレート１２反転後、および、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部およびその周辺部を滑らかに成形する前にダイヤモンドプレート１２が初期の位置および初期の傾斜角度に配置されるように、ダイヤモンドプレート１２の配置を予め設定した場合、上記位置調節は必要ない。
【００３９】
また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤモンドプレート１２を初期の位置と初期の位置からＹ方向に距離ｄ１，ｄ２だけ離れた位置との間で繰り返し並進移動させつつ、回転体６をＡ軸周りに回転させることにより、ダイヤモンドプレート１２を初期の傾斜角度と初期の傾斜角度に対してＡ軸周りに角度θ１，θ２だけ傾斜した傾斜角度との間で繰り返し回転させると記載したが、角度θ１，θ２に至るまで段階的に角度を変化させながら、上側穴１２ａ１および下側穴１２ａ２の形成を進行しても構わない。この場合、上側穴１２ａ１および下側穴１２ａ２の内壁には、角度θ１，θ２を変化させる数に応じた角部が形成される。当該角部は、図６に示す円滑化処理によって除去する。
【００４０】
また、図５に示すようにダイス孔１２ａを形成する際、ダイヤモンドプレート１２をＹ方向に並進移動且つＡ軸周りに回転させながらレーザＬを照射することにより、上側と下側にそれぞれすり鉢状の穴１２ａ１，１２ａ２を形成したが、例えば、Ｙ方向に並進移動させながら上面側および下面側からそれぞれレーザＬを照射してダイヤモンドプレート１２に円筒状のダイス孔１２ａを形成した後、Ａ軸周りに回転させながら上面側および下面側からそれぞれレーザＬを照射してテーパ面を形成することにより、本実施形態と同様のダイス孔１２ａを形成しても構わない。
【００４１】
また、ダイヤモンド粉末を塗布したワイヤ線１３を用いた仕上げ加工を行う場合について記載したが、レーザ加工面に格別高い面精度が必要ない場合には、同仕上げ工程を省略しても構わない。この場合、図６に示すように、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部およびその周辺部を滑らかに成形する際、上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部の最小内径が所望のワイヤ電極の太さに対応する大きさとなるように、距離３および角度θ３を設定した上で上側穴１２ａ１と下側穴１２ａ２との接続部にレーザＬを照射し、ガイド部１２ａ３を形成する。
【符号の説明】
【００４２】
１  ５軸加工テーブル
２  第１の移動体
３  第２の移動体
４  第３の移動体
５  回転駆動部
６  回転体
７  回転テーブル
１２  ダイヤモンドプレート
１２ａ  ダイス孔
１２ａ１  上側穴
１２ａ２  下側穴
１２ａ３  ガイド部
１３  ワイヤ線
２０  レーザ照射装置
１００  ダイス孔形成装置
Ａ：ダイヤモンドプレート１２の中心を通り、Ｘ方向に延びる軸
Ｃ：ダイヤモンドプレート１２の中心を通り、Ｚ方向に延びる軸
Ｌ  フェムト秒レーザ
【図１】
2019030894.tif 000003
【図２】
2019030894.tif 000004
【図３】
2019030894.tif 000005
【図４】
2019030894.tif 000006
【図５】
2019030894.tif 000007
【図６】
2019030894.tif 000008
【図７】
2019030894.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月20日(2018.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンドからなる板状部材の中心部を通り且つ前記厚み方向に延びる第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第１の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記中心部を通り且つ前記第１の軸に対して垂直な方向に延びる第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第１の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記厚み方向と直交する前記板状部材の第１の面に照射することにより、前記第１の面から前記厚み方向中央部にかけて、すり鉢状の第１の穴を形成する第１の穴成形工程と、
前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて反転させた後、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第２の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第２の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の面に対向する第２の面に照射することにより、前記第２の面から前記厚み方向中央部にかけて、前記第１の穴と接続してダイス孔をなすすり鉢状の第２の穴を形成する第２の穴形成工程と、
前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として前記ダイス孔の内壁までの距離以上に離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して前記第１の角度および前記第２の角度よりも大きく傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の全域に照射することにより、前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の全域を滑らかに成形する円滑化工程と、
を備えたことを特徴とするワイヤダイスの製造方法。
【請求項２】
円滑化工程後、前記ダイス孔にダイヤモンド粉末が塗布されたワイヤ線を挿通し、前記第１の穴および前記第２の穴の内壁を研磨する仕上げ工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤダイスの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１の発明のワイヤダイスの製造方法は、ダイヤモンドからなる板状部材の中心部を通り且つ前記厚み方向に延びる第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第１の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記中心部を通り且つ前記第１の軸に対して垂直な方向に延びる第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第１の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記厚み方向と直交する前記板状部材の第１の面に照射することにより、前記第１の面から前記厚み方向中央部にかけて、すり鉢状の第１の穴を形成する第１の穴成形工程と、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて反転させた後、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として第２の距離だけ離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して第２の角度だけ傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の面に対向する第２の面に照射することにより、前記第２の面から前記厚み方向中央部にかけて、前記第１の穴と接続してダイス孔をなすすり鉢状の第２の穴を形成する第２の穴形成工程と、前記第１の軸周りに前記板状部材を回転させながら、前記厚み方向に対して垂直な方向に前記中心部の位置を基準として前記ダイス孔の内壁までの距離以上に離れた位置まで前記板状部材を繰り返し往復移動させつつ、前記第２の軸周りに前記板状部材を回転させて水平面に対して前記第１の角度および前記第２の角度よりも大きく傾斜させながら、鉛直方向から前記所定位置に向けてフェムト秒レーザを前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の全域に照射することにより、前記第１の穴および前記第２の穴の内壁の全域を滑らかに成形する円滑化工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明では、第１の穴形成工程、第２の穴形成工程および円滑化工程において、被加工物である板状部材を回転且つ並進運動させながらフェムト秒レーザを照射している。つまり、フェムト秒レーザによるレーザ加工工程において、レーザの照射位置を常に変化させながら加工している。これにより、上述したようにレーザの照射箇所が変質することを防止し、所望の深さまで加工を行うことができる。
また、円滑化工程では、第１の軸周りに板状部材を回転させながら、厚み方向に対して垂直な方向に中心部の位置を基準としてダイス孔の内壁までの距離以上に離れた位置まで板状部材を繰り返し往復移動させつつ、第２の軸周りに板状部材を回転させて水平面に対して第１の角度および第２の角度よりも大きく傾斜させながら、鉛直方向から所定位置に向けてフェムト秒レーザを第１の穴および第２の穴の内壁の全域に照射することにより、第１の穴および第２の穴の内壁の全域を滑らかに成形する。これにより、既に形成された第１の穴および第２の穴の内壁の全域にフェムト秒レーザを再照射し、その形状を滑らかに整えることができる。