JP2004025444A

JP2004025444A - 溝加工方法

Info

Publication number: JP2004025444A
Application number: JP2003334745A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Ichiyama; 市山　義和
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】　被加工物が不適正に加工されるのを防止すべく、上記間隙寸法を監視する溝加工方法を提供する。
【解決手段】　嵌合部材２６の型形成部２６ａに間隙寸法検出用電極２００を設け、溝形成前及び溝形成後において、上記間隙寸法検出用電極２００とスリーブＳとの間で通電し、電気抵抗算出部１０１によりこのときの電流値と電圧値とから電気抵抗値を算出し、第１判定部１０２によりこの電気抵抗値から換算して求められた各間隙寸法が、全て略一致し且つ適正範囲内に収まっているか否かを判定するようにした。
【選択図】　図９

Description

　本発明は、ステンレス等の材質からなる被加工物に所定の溝を形成する溝加工方法に関する。

　ステンレス等の材質からなる被加工物に所定形状の溝を形成する方法として電解加工法が知られている。電解加工法は、加工すべき所定形状の電極を有する電極工具と被加工物とを間隙を介して対向配置し、その間隙に所定の電解液を流しながら、上記電極工具と被加工物との間で通電させることにより、上記被加工物の表面に上記電極の形状に対応する溝を形成するというものである（例えば特許文献１参照）。

特開平１０−０８６０２０号公報（第３−６頁、第１図及び第２図）

　被加工物に所定の溝を形成する際に、この被加工物の加工面と電極の端面との間隙寸法が全ての部位で均一でない場合、上記電極の各部位とそれらの部位に対向する被加工物の表面との間の電気抵抗値が異なることになり、形成される溝の深さや幅が部位に応じてばらつくこととなる。また、上記間隙寸法が均一であっても、その間隙寸法が適正な範囲でなければ適正な加工量が確保できなくなる。

　本発明は、上記に鑑みてなされたもので、被加工物が不適正に加工されるのを防止すべく、上記間隙寸法を監視することのできる溝加工方法を提供することを主たる目的とする。

　請求項１の発明は、所定形状の電極が形成された電極面を有する金型の上記電極面に被加工物を対向させ、上記金型と被加工物との間隙に電解液を満たした状態で、上記金型と被加工物との間で通電を行わせて被加工物の表面に上記電極に対応する動圧溝を形成する溝加工方法において、間隙寸法検出手段によって、上記金型の電極面と被加工物の表面との間に測定用電気信号を通じることにより発生する上記間隙寸法に応じた信号レベルに基づいて上記間隙寸法を検出し、該検出された間隙寸法に応じて加工の良否判定を行うことを特徴とする。

　請求項２の発明は、請求項１に記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段は、上記金型の電極面に設けられた検出用電極と、上記検出用電極と被加工物の表面との間に上記測定用電気信号を通じさせる通電手段とを備えることを特徴とする。

　請求項３の発明は、請求項２に記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段は、上記通電手段により上記検出用電極と被加工物の表面との間に所定の電圧を印加もしくは所定の電流を流し、検出用電極と被加工物の表面との間の電気抵抗値または静電容量値を測定することにより上記間隙寸法を検出するように構成されていることを特徴とする。

　請求項４の発明は、請求項２または３に記載の溝加工方法において、上記検出用電極は、上記金型の電極間に配設されていることを特徴とする。

　請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段装置は、上記検出用電極を１つ備えることを特徴とする。

　請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段装置は、複数の検出用電極をそれぞれ所定の位置に備えることを特徴とする。

　請求項７の発明は、請求項５に記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段により検出された間隙寸法が所定の範囲内にないときには、判定手段によって異常であると判定することを特徴とする。

　請求項８の発明は、請求項６に記載の溝加工方法において、上記各間隙寸法検出手段により検出された各間隙寸法の差が所定の範囲内にないときには、判定手段によって異常であると判定することを特徴とする。

　請求項９の発明は、請求項７または８に記載の溝加工方法において、上記判定結果が異常であると判定されたときには、報知手段によってその旨を報知することを特徴とする。

　請求項１０の発明は、請求項８に記載の溝加工方において、上記判定結果が異常であると判定されたときには、調整手段によって被加工物を適正な位置に調整することを特徴とする。

　請求項１１の発明は、請求項７または８に記載の溝加工方法において、上記判定結果が異常であると判定されたときには、排除手段によってこの不適正に加工された被加工物を適正に加工された被加工物から排除することを特徴とする。

　請求項１２の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の溝加工方法において、溝形成前に上記間隙寸法検出手段により検出された結果に応じて、通電制御手段によって上記金型と被加工物との間の通電状態を制御することを特徴とする。

　請求項１３の発明は、請求項２ないし６のいずれかに記載の溝加工方法において、上記間隙寸法検出手段により測定された電気抵抗値または静電容量値に基づいて、上記電解液の状態を監視することを特徴とする。

　請求項１４の発明は、請求項２ないし６のいずれかに記載の溝加工方法において、溝形成のための通電と同時に上記検出用電極と被加工物との間の電気抵抗値を測定し、電気抵抗値もしくはその変化量あるいは静電容量値もしくはその変化量が加工量に対応する所定値に達したときに通電を停止するように構成されていることを特徴とする。

　請求項１５の発明は、請求項２または６に記載の溝加工方法において、溝形成のための通電を複数回に分け、この通電の合間の通電開始時から所定時間経過後に上記検出用電極と被加工物との間の電気抵抗値を測定し、電気抵抗値もしくはその変化量かあるいは静電容量値もしくはその変化量が加工量に対応する所定値に達したときに通電を停止するように構成されていることを特徴とする。

　請求項１６の発明は、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の溝加工方法は、被加工物の表面に、動圧軸受を構成する動圧溝を形成するものであることを特徴とする。

　請求項１７の発明は、請求項１６に記載の溝加工方法において、上記被加工物の表面は、円筒周面状に形成されているとともに、上記金型は、上記被加工物の表面に対向する電極面を有し、この電極面と上記被加工物の表面との間で通電することにより、上記被加工物の表面に動圧溝を形成することを特徴とする。

　請求項１８の発明は、請求項１６に記載の溝加工方法において、上記被加工物の表面は、平面状に形成されているとともに、上記金型は、上記被加工物の表面に対向する電極面を有し、この電極面と上記被加工物の表面との間で通電することにより、上記被加工物の表面に動圧溝を形成することを特徴とする。

　本発明によれば、間隙寸法検出手段により、金型の電極面と被加工物の表面との間に測定用電気信号を通じることにより発生する上記間隙寸法に応じた信号レベルに基づいて上記間隙寸法を検出するように構成したから、上記金型の電極面と被加工物の表面との間の間隙寸法が異常であるか否かを知ることができる。そして、各間隙寸法が異常であると判定する判定手段を備え、この判定手段により検出結果が異常であると判定されたときに、その旨を報知する報知手段や、被加工物を適正な位置に調整する調整手段や、不適正に加工された被加工物を適正に加工された被加工物から排除する排除手段を設けたことにより、被加工物の歩留まりを向上させることができる。

　本発明の溝加工方法について説明する。

　本実施形態に係る溝加工方法は、ラジアルベアリングに備えられるスリーブに動圧溝を形成するものである。

　図１、図７に示すように、本実施形態に係る溝加工方法の溝加工装置１は、ステンレス等からなるスリーブＳを加工する電解加工機１０と、この電解加工機１０に供給する電解液Ｌを貯留する電解液供給タンク５０と、この電解液供給タンク５０から電解液Ｌを汲み上げて電解加工機１０に供給する電解液供給ポンプ６０と、電解加工機１０から排出された電解液Ｌを一時的に貯留する電解液再生タンク７０と、スリーブＳを加工位置にセットし、加工済みのスリーブＳをその加工位置から取り出して他の位置に移す移載機構８０と、電源９０とを備える。上記電解液Ｌは、例えば、硝酸ナトリウムＮａＮＯ₃を３０重量％含有するものである。

　図１に示すように、電解加工機１０は、固設された第１加工ユニット２０と、この第１加工ユニット２０の配設位置の上方に設けられた第２加工ユニット３０と、この第２加工ユニット３０を昇降駆動して第１加工ユニット２０に対して近接離反させる駆動手段としてのエアシリンダ１１と、第１、第２加工ユニット２０，３０及びエアシリンダ１１を支持する固定台１２とを有し、第２加工ユニット３０が第１加工ユニット２０に最も近接したときに、第１加工ユニット２０上に載置された円筒状のスリーブＳの軸心位置と第１加工ユニット２０に設けられた円柱状の嵌合部材２６の軸心位置とを一致させ（以下、調心という）て、スリーブＳの内周面に、例えば深さ１０（μｍ）のへリングボーン状の動圧溝を形成する。

　第１加工ユニット２０は、電源９０の負端子９１に接続されている。また、第１加工ユニット２０には、電解液供給タンク５０に貯留された電解液Ｌが電解液供給ポンプ６０により供給されるようになっている。なお、電解液供給ポンプ６０により供給される電解液Ｌの一部は電解液供給タンク７０に戻されるとともに、第１加工ユニット２０から流出した電解液Ｌは、固形物除去フィルタ７１を介し不要物が除去された状態で電解液再生タンク７０に戻された後、フィルタ用ポンプ７２によりこの電解液再生タンク７０から汲み上げられフィルタ７３を介して電解液供給タンク５０に戻される。

　第２加工ユニット３０は、電気伝導性を有する材質からなる円筒状の電極接続具３１を有し、この電極接続具３１はエアシリンダ１１のロッド１１ａ下端に取付部材３２を介して取付けられている。電極接続具３１は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）のスイッチＳＷを介して電源９０の正端子９２と接続されている。

　移載機構８０は、図示しないが、一端部が回動自在に支持されたアーム部と、このアーム部の他端部に取付けられた把持部と、アーム部および把持部を駆動する駆動部とを有し、加工前において把持部によりスリーブＳを把持して第１加工ユニット２０上の所定の位置に載置するとともに、加工後において加工済みのスリーブＳを把持して上記所定の位置から取り出して他の製造ライン等に移載するものである。

　電源９０は、第１、第２加工ユニット２０，３０間に通電させるものである。電源９０と第２加工ユニット３０との間には、通電をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチＳＷが設けられており、このスイッチＳＷは、パルス幅調整回路１５０によりＯＮ／ＯＦＦの切換えが制御されるようになっており、これにより、通電電流のデューティ率等の変更が可能とされている。本実施形態においては、上記デューティ率は１０％とされている。

　図２に示すように、電極接続具３１の下端部には、中央部に孔を有する円盤状の第１プレート部材３２が取付けられている。このプレート部材３２は、電気伝導性を有する材質からなり、電極接続具３１を電源９０の正端子９２に接続することで、第２加工ユニット３０を下降させ電極接続具３１をスリーブＳ上端面に当接させたときに、上記スリーブＳが正極となるように構成されている。

　第１プレート部材３２には、電解液Ｌを外部へ排出するための電解液排出路３２ａが設けられている。

　電極接続具３１は、軸心方向に延びる貫通孔３１ａを有し、この貫通孔３１ａの下側部分には、第１の治具としての後述する調心用押え部材３３が遊嵌されているとともに、貫通孔３１ａの上側部分がネジ部３１ｂとされ、このネジ部３１ｂに調整ネジ３４が螺合されている。調整ネジ３４と調心用押え部材３３との間には、この調心用押え部材３３を下方へ付勢するためのスプリング３５が介設されており、貫通孔３１ａに対する調整ネジ３４の相対位置を調整することで、調心用押え部材３３に作用する付勢力が調節されるようになっている。

　第１加工ユニット２０は、固定台１２に固設されたベース部材２１と、このベース部材２１の周囲に取付けられた円筒状のカバー部材２２とを有し、このカバー部材２２とベース部材２１とにより凹部Ｈが形成されている。そして、この凹部Ｈに第１プレート部材３２の電解液排出路３２ａからの電解液Ｌが排出されるようになっている。また、カバー部材２２の適所には、電解液排出路２２ａが設けられており、この凹部Ｈに排出された電解液Ｌがこの電解液排出路２２ａを通って電解液再生タンク７０に排出されるようになっている。その際、ベース部材２１とカバー部材２２との隙間から外部へ電解液Ｌが漏出するのを防止すべく、シール手段としてのＯリング２３が設けられている。

　ベース部材２１は、その上面中央部分において上方に突出する突出部２１ａを有し、この突出部２１ａに設けられた取付孔２１ａ’に後述する加工機構２４が取付けられている。

　加工機構２４は、上記取付孔２１ａ’に嵌合固定される基部材２５と、この基部材２５の上面に設けられ、スリーブＳに内嵌する上記金型電極としての円柱状の嵌合部材２６とを有する。突出部２１ａの開口部分には、電気絶縁性の材質からなるカバー部材２７が取付けられており、嵌合部材２６の上部は、カバー部材２７の中央部に設けられた孔２７ａを介して突出部２１ａの開口部から突出している。そして、スリーブＳを加工する際には、この突出する上部にスリーブＳを嵌合させて仮保持した状態で、第１加工ユニット２０のカバー部材２７上にセットされることになる。

　ベース部材２１には、突出部２１ａの底部からさらに奥側へ延び、突出部２１ａの取付孔２１ａ’より小径の第１電解液供給路２１ｂと、この供給路２１ｂに略垂直に交差する第２電解液供給路２１ｃとが設けられており、電解液供給タンク５０から供給された電解液Ｌは、第２電解液供給路２１ｃを通って第１電解液供給路２１ｂに流入するようになっている。また、基部材２５には、複数の貫通孔２５ａが設けられているとともに、基部材２５の上面とカバー部材２７の孔２７ａの内周面との間には所定の間隙Ｐが形成され、第１電解液供給路２１ｂに流入した電解液Ｌは、上記貫通孔２５ａ及び間隙Ｐを介して、嵌合部材２６とスリーブＳとの間隙に供給されるようになっている。

　電源９０の負端子９１は、第１加工ユニット２０の嵌合部材２６に接続されており、これにより、嵌合部材２６は負極となる。また、図３に示すように、スリーブＳに嵌合する嵌合部材２６の上部は、周面にへリングボーン状の型が形成された型形成部２６ａとされており、この型形成部２６ａとスリーブＳの被加工面とが電解液Ｌを介して対向するようになっている。これにより、電源９０がＯＮされると、スリーブＳの被加工面が正極、型形成部２６ａが負極としてこれらの間で通電することになる。なお、本実施形態においては、上記電源９０は、１０（Ａ）の電流を電圧１０（Ｖ）で通電させるようになっているが、この電流値及び電圧値は、上記数値に限らず適宜変更可能である。

　調心用押え部材３３の下端部は、上側部分に比して小さい径とされているとともに、図４に示すように、横断面視で１２０度間隔で切欠き部３３ａが設けられている。また、この調心用押え部材３３には後述のボール保持部材３６が嵌合固定され、このボール保持部材３６と上記調心用押え部材３３との間に、電気絶縁性を有する材質で構成された球状の調心用ボール部材３７が複数配設されている。

　ボール保持部材３６は、後述の調心部材２８が挿通する挿通孔３６ａと、調心用ボール部材３７をボール保持部材３６の径方向に逸脱しない程度に移動可能とする複数のボール保持穴部３６ｂと、各ボール保持穴部３６ｂ間に立設され、上記調心用押え部材３３の切欠き部３３ａに嵌入する壁部３６ｃとを有する。

　嵌合部材２６の上端面には、テーパ面２８ａを有するペン先形状の調心部材２８が取付けられている。

　上記電極接続具３１が下降すると、調心部材２８がボール保持部材３６の挿通孔３６ａに嵌合し、図５の鎖線で示すように、上記調心用ボール部材３７は、調心部材２８のテーパ面２８ａに当接する。そして、第２加工ユニット３０の降下に伴って、そのテーパ面２８ａにより調心用ボール部材３７が径方向外側に押され、スリーブＳの内周面にも当接することになる。その後、その状態からさらに所定の長さだけ第２加工ユニット３０が降下することにより、調心用ボール部材３７が、上記テーパ面２８ａ及びスリーブＳの内周面に所定の押付力で押し付けられて、スリーブＳと嵌合部材２６とが固定されることになる。

　これにより、図６に示すように、調心部材２８の軸心位置Ｇから各調心用ボール部材３７の中心Ｏ₁〜Ｏ₃までの距離Ｒ₁〜Ｒ₃がすべて等しくなり、スリーブＳの軸心位置と嵌合部材２６の軸心位置とを略一致させることができる。

　以上の構成に加えて、本発明に係る溝加工方法を実行するための溝加工装置１は、加工直前及び加工直後において、スリーブＳと嵌合部材２６との間隙寸法（２０〜５０（μｍ）、望ましくは３０（μｍ））を複数の部位において測定することで、スリーブＳの軸心位置と嵌合部材２６の軸心位置とが一致しているか否かを監視する間隙寸法監視処理を行うようになっている。また、加工中において、スリーブＳの加工量を監視する加工量監視処理を行うように構成されている。

　図３に示すように、上記嵌合部材２６には、この嵌合部材２６の外周面とスリーブＳの内周面との間の間隙寸法を検出するための間隙寸法検出用電極２００が複数内蔵されている。この間隙寸法検出用電極２００は、導体を絶縁体で被覆した構成とされており、各電極２００の電極面は、型形成部２６ａの谷部に露出されているとともに、この型形成部２６ａの表面と平行になるように設けられている。これにより、嵌合部材２６に別途電極２００を設けるためのスペースを用意する必要がなく、スペースの効率化を図ることができる。

　この間隙寸法検出用電極２００は、電源９０の正端子に接続され、嵌合部材２６のこの電極２００に対向する部位との間で間隙寸法検出用の微弱電流が通電するようになっている。

　溝加工装置１は、図７に示すように、マイクロコンピュータからなる制御部１００を有し、この制御部１００は、本溝加工装置１の統括制御を行うようになっている。また、制御部１００は、電気抵抗算出部１０１、第１、第２判定部１０２，１０３、駆動制御部１０４、通電制御部１０５を有し、間隙寸法監視処理を実行するときには、第２判定部１０３を除く各部が動作し、加工量監視処理を実行するときには、第１判定部１０２を除く各部が動作する。

　間隙寸法監視処理を実行するときの各部の動作について説明する。

　電気抵抗算出部１０１は、各間隙寸法検出用電極２００と各電極２００に対向するスリーブＳにおける部位との間の電気抵抗値を、上記間隙寸法検出用電極２００とスリーブＳとの間の電圧値と上記微弱電流の電流値とを取り込んで算出するものである。

　第１判定部１０２は、上記電気抵抗算出部１０１により算出された各電気抵抗値をそれぞれ間隙寸法に換算して、各間隙寸法が全て一致し且つ適正とされる基準範囲内にあるか否かを判定する。算出した各間隙寸法がすべて略一致していても上記基準範囲内にないときには、スリーブＳの内径や嵌合部材２６の径等の異常が考えられ、算出した間隙寸法が１つでも他の間隙寸法と略一致しないときには、スリーブＳに対する嵌合部材２６の相対姿勢がずれている等の原因が考えられる。

　駆動制御部１０４は、エアシリンダ１１及び移載機構８０の各駆動部（図略）を駆動制御する。すなわち、加工前において、上記第１判定部１０２により間隙寸法が一定でないと判定された場合には、上記第２加工ユニット３０を一旦上方に退避させた後再度下降させる（以下、再セットという）ようにエアシリンダ１１の駆動を制御する。また、上記再セットが所定回数繰り返されると、スリーブＳを図略の廃棄部へ廃棄させるように上記移載機構８０の駆動を制御する。なお、この廃棄処理を行う前に、例えばピン等の姿勢調整手段としての所定の工具を有する調整機構１６０に、スリーブＳを軽く打撃したり加圧したりすることで、嵌合部材２６に対するスリーブＳの姿勢を適正な姿勢に調整させるようにしてもよい。

　また、加工後において、上記第１判定部１０２により間隙寸法が一定であると判定された場合には、上記第２加工ユニット３０を上方に退避させるようにエアシリンダ１１の駆動を制御するとともに、スリーブＳを他の位置に移載させるように移載機構８０の駆動を制御し、間隙寸法が一定でないと判定された場合には、上記と同様に、スリーブＳを図略の廃棄部へ廃棄させるように上記移載機構８０の駆動を制御する。

　通電制御部１０５は、加工用の通電とともに、加工前及び加工後において、間隙寸法検出用の通電を行うように電源コントローラ９５を制御する。通電制御部１０５は、加工通電時間をカウントする第１内部カウンタ１０５ａを備えている。

　溝加工装置１は、上記第１判定部１０２により間隙寸法が一定でないと判定されたときに、例えば所定の警告音を発する等によりその旨を作業者に報知する報知機構１７０を備えている。なお、この構成の他に、上記表示部１１０に警告表示を行うようにしてもよい。

　次に、加工量監視処理を実行するときの各部の動作について説明する。

　上記電気抵抗算出部１０１は、上記間隙寸法監視処理の場合と同様に、各間隙寸法検出用電極と各電極に対向するスリーブＳにおける部位との間の電気抵抗値を、上記間隙寸法検出用の微弱電流の電流値と電圧値とから算出する。その場合に、図８に示すように、この算出タイミングは、パルス出力時点Ｔｓから通電パルス非出力時の所定時間Ｔ₁経過後に電圧値等を取り込んで算出する。これは、電気分解によって発生した溶出物が電解液の流動によってスリーブＳと嵌合部材２６との間隙から流出するのを待機して、正確な電気抵抗値を測定するためである。

　第２判定部１０３は、上記タイミングで算出される電気抵抗値に基づいて、所定の動圧溝が形成されたか否かを判定するものである。すなわち、電気抵抗値の変化量が所定値に達したときに動圧溝が形成されたものと判定し、通電制御部１０５に通電停止命令信号を出力する。第２判定部１０３は、電気抵抗値を上記タイミングで算出するべく、パルス出力時点Ｔｓからの経過時間をカウントする第２内部カウンタ１０３ａを備えている。

　通電制御部１０５は、加工用の通電の合間（スイッチＳＷのＯＦＦ時）に間隙寸法検出用電極２００とスリーブＳ間に微弱電流を通電させ、上記第２判定部１０３により出力される通電停止命令信号を受けて、加工用の通電を停止させるように電源コントローラ９５を制御する。

　なお、制御部１００は、各種の操作ボタン等（図略）が設けられた入力部１８０により入力された電流値や電圧値等に関する信号を取り込み、それらの設定値等を表示部１９０に表示させるようになっている。

　次に、本発明の間隙寸法監視処理及び加工量監視処理の動作について図９に示すフローチャートにしたがって説明する。

　まず、作業者によりスリーブＳが第１加工ユニット２０上に載置され、加工開始の指示がなされる（ステップＳ１）と、第２加工ユニット３０を下降してスリーブＳを固定する（ステップＳ２）。そして、間隙寸法検出用電極２００から電流を流し、この電極２００とスリーブＳとの間の電圧値及び電流値を取り込んで（ステップＳ３）、この電圧値と微弱電流の電流値とから電極２００とスリーブＳとの間の電気抵抗値を算出し、この電気抵抗値を電極２００とスリーブＳとの間の間隙寸法に換算する（ステップＳ４）。

　次に、この間隙寸法が適正範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ５）、適正範囲内にあるときには、加工のための電流を通電する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ３において、間隙寸法が適正範囲外であると、報知機構１７０によりその旨を報知（ステップＳ１３）し、第２加工ユニット３０を一旦上方に退避させ（ステップＳ１４）、上記ステップＳ２〜Ｓ４までの設定が所定回数に達していなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を再度行う。

　また、ステップＳ１５でステップＳ２〜Ｓ４までの設定が所定回数に達する（ステップＳ１５でＹＥＳ）と、スリーブＳを廃棄部へ廃棄する（ステップＳ１６）。

　ステップＳ６で加工用の通電が開始されると、加工量監視処理を行い（ステップＳ７）、加工が完了すると、上記と同様に、間隙寸法検出用電極２００から電流を流し、この電極２００とスリーブＳとの間の電圧値及び電流値を取り込んで（ステップＳ８）、この電圧値と微弱電流の電流値とから電極２００とスリーブＳとの間の電気抵抗値を算出し、この電気抵抗値を電極２００とスリーブＳとの間の間隙寸法に換算する（ステップＳ９）。

　そして、この間隙寸法が適正範囲内にあるか否かを判定し（ステップＳ１０）、適正範囲内にあるときには、第２加工ユニット３０を上方に退避させ（ステップＳ１１）、スリーブＳを加工位置から取り出す（ステップＳ１２）。一方、ステップＳ１０において、間隙寸法が適正範囲外であると、報知機構１７０によりその旨を報知（ステップＳ１７）し、第２加工ユニット３０を上方に退避させ（ステップＳ１８）、スリーブＳを加工位置から取り出してスリーブＳを廃棄部へ廃棄する（ステップＳ１９）。

　次に、上記加工量監視処理の動作について図１０に示すフローチャートにしたがって説明する。

　加工用パルス電流の通電を開始し、パルスが立ち上がったか否かを判定し（ステップＳ７１）、パルスが立ち上がっていれば、パルス立ち上がり時点から所定時間Ｔ₁だけ経過したか否かを判定し（ステップＳ７２）、所定時間Ｔ1が経過するとスリーブＳ・間隙寸法検出用電極２００間の電圧値と微弱電流の電流値とを取り込む（ステップＳ７３）。

　そして、取り込んだ電圧値、電流値により、スリーブＳと嵌合部材２６との間の電気抵抗値を算出し（ステップＳ７４）、その電気抵抗値を間隙寸法に換算してこの間隙寸法が所定値であるか否かを判定する（ステップＳ７５）。そして、所定値であると通電を停止し（ステップＳ７６）、所定値でなければステップＳ７１〜Ｓ７４の処理を再び行う。

　一方、ステップＳ７５で間隙寸法が所定値に達していなければ、さらに加工すべくステップＳ７１〜Ｓ７４の動作を再び行う。

　このように、加工前に上記のような間隙寸法監視処理を行うようにしたから、加工前においてスリーブＳの軸心位置と嵌合部材２６の軸心位置とが一致しているか否か、あるいはそれらの軸心位置の位置ずれが適正範囲内に収まっているか否かを確認することができる。また、加工後にも上記間隙寸法監視処理を行うようにしたから、不良品の混入を未然に防止することができる。さらに、上記のような加工量監視処理を行うようにしたから、精度の高い溝加工を行うことができる。以上により、スリーブＳの歩留まりを向上させることができる。

　本発明は、上記実施形態のようにラジアルベアリングに備えるスリーブＳに動圧溝を形成する場合に限らず、例えば、次のように、スラストベアリングに備えるスラストプレートに動圧溝を形成する場合にも採用することができる。なお、この場合においても、間隙を検知するシステムについては上記第１実施形態と略同様であるので、この説明については省略する。

　図１１は、第２の実施形態に係る溝加工方法の溝加工装置の全体構成図、図１２は、スラストプレート側から金型電極の下底面を見た図、図１３は、スラストプレート及び金型電極を側方から見た図である。

　図１１〜１３に示すように、本件溝加工方法の溝加工装置４００は、円柱状の金型電極４０１を備え、この金型電極４０１は、その軸心方向が鉛直方向となるように設けられている。上記金型電極４０１の下底面に、周方向に並んだへリングボーン状の電極部４０１ａ’を有する型形成部４０１ａが設けられている。そして、この金型電極４０１の下底面とスラストプレートＳＰの被加工面とが所定の間隙Ｐ’（２０〜５０（μｍ）、望ましくは２０（μｍ））を介して対向させた状態で上記金型電極４０１とスラストプレートＳＰとが配置されている。

　金型電極４０１の軸心上には、軸心方向に延びる電解液供給穴４０１ｂが設けられており、この電解液供給穴４０１ｂを介して上記間隙Ｐ’に電解液Ｌが供給され、上記間隙Ｐ’の外周側から外部に電解液Ｌが排出されるようになっている。そして、スラストプレートＳＰを電源４１０の正極に、金型電極４０１を電源の負極にそれぞれ接続して通電し、電解液Ｌを上記間隙Ｐ’に供給することにより、上記スラストプレートＳＰの被加工面に、上記へリングボーン状の電極部４０１ａ’に対応する所定の動圧溝が形成されるようになっている。

　上記金型電極４０１の下底面の適所に、上記第１実施形態と同様の間隙検知電極４２０が取付けられており、この場合にも、図１３に示すように、この間隙検知電極４２０の電極面４２０ａは、金型電極４０１の電極部４０１ａと平行となるように設けられている。

　そして、上記第１実施形態と同様に、各金型電極４０１とスラストプレートＳＰとの間で間隙検知用の微弱電流を流し、上記間隙検知システムを用いることにより、上記間隙Ｐ’を検知することができる。

　本発明に係る溝加工方法は、さらに以下のような変形形態を採用し得る。
（１）本発明は、上記のようにスリーブＳの円筒状周面やスラストプレートＳＰの被加工面に動圧溝を形成する場合に限らず、金型と被加工物との間隙寸法の精度が求められるものであれば採用可能である。
（２）上記実施形態においては、間隙寸法検出処理及び加工量監視処理を、スリーブＳと嵌合部材２６との間やスラストプレートＳＰと金型電極４０１との間の電気抵抗値を用いて行うように構成しているが、この形態に限らず、上記電気抵抗値の代わりに、定電流を流して電圧レベルを検出してもよいし、さらに、スリーブＳと嵌合部材２６との間やスラストプレートＳＰと金型電極４０１との静電容量値を算出するように構成し、この静電容量値を用いて上記処理を行うようにしてもよい。すなわち、測定用電気信号に基づいて、検出信号のレベルを得るようにすればよい。
（３）上記電気抵抗値や静電容量値の変化を検出することで、電解液Ｌの濃度や電解液Ｌに溶出した溶出物及び電解液Ｌに含まれる不純物等の量の変化を監視するように構成してもよい。
（４）上記実施形態においては、間隙寸法検出処理を加工前と加工後との両方で実行するように構成されているが、この形態に限らず、加工前もしくは加工後のいずれか一方で実行するように構成してもよい。
（５）上記実施形態の加工量監視処理においては、加工のための通電を複数回に分け、通電の合間に間隙寸法を検出するように構成されているが、この形態に限らず、通電電流のデューティ率を１００％とし、この通電と並行して上記加工量監視処理を行うように構成してもよい。
（６）上記実施形態に係る加工量監視処理においては、電気抵抗値が所定値に達したときに、通電を停止するように構成しているが、この形態に限らず、電気抵抗値の変化量が所定値に達したときに通電を停止するようにしてもよい。
（７）スリーブＳやスラストプレートＳＰが嵌合部材２６や金型電極４０１に対し適正な姿勢であっても、間隙寸法検出用電極とスリーブＳおよびスラストプレートＳＰとの間の各電気抵抗値に若干の誤差が生じるため、予め基準の電気抵抗値を求めておき、この基準の電気抵抗値との差に応じて測定毎にスリーブＳの姿勢を調整するようにしてもよい。
（８）上記実施形態においては間隙寸法検出用電極を複数設けているが、間隙寸法検出用電極を１つだけ設けて上記間隙寸法検出処理行った場合は、電極の摩耗等を監視することができる。
（９）上記通電制御部１０５により、スリーブＳと嵌合部材２６との間やスラストプレートＳＰと金型電極４０１との間の通電量や通電時間を制御することにより、加工量を制御することもできる。

本発明の第１の実施形態に係る溝加工方法に適用される溝加工装置の全体構成図である。第１、第２加工ユニットの拡大断面図である。調心部分の拡大断面図である。調心部分の構造を示す説明図である。調心部分の作用を示す説明図である。同じく調心部分の作用を示す説明図である。本発明に係る溝加工方法に適用される溝加工装置のブロック構成図である。加工用通電の一形態である。間隙寸法検出処理を示すフローチャート図である。加工量監視処理を示すフローチャート図である。本発明の第２の実施形態に係る溝加工方法に適用される溝加工装置の全体構成図である。スラストプレート側から金型電極の下底面を見た図である。スラストプレート及び金型電極を側方から見た図である。

符号の説明

　１，４００　溝加工装置
　８０　移載機構
　１００　制御部
　１０１　電気抵抗算出部
　１０２　第１判定部
　１０３　第２判定部
　１０３ａ　第２内部カウンタ
　１０４　駆動制御部
　１０５　通電制御部
　１０５ａ　第１内部カウンタ
　１６０　調整機構
　１７０　報知機構
　２００，４２０　間隙寸法検出用電極

Claims

　所定形状の電極が形成された電極面を有する金型の上記電極面に被加工物を対向させ、上記金型と被加工物との間隙に電解液を満たした状態で、上記金型と被加工物との間で通電を行わせて被加工物の表面に上記電極に対応する動圧溝を形成する溝加工方法において、
　間隙寸法検出手段によって、上記金型の電極面と被加工物の表面との間に測定用電気信号を通じることにより発生する上記間隙寸法に応じた信号レベルに基づいて上記間隙寸法を検出し、該検出された間隙寸法に応じて加工の良否判定を行うことを特徴とする溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段は、上記金型の電極面に設けられた検出用電極と、上記検出用電極と被加工物の表面との間に上記測定用電気信号を通じさせる通電手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段は、上記通電手段により上記検出用電極と被加工物の表面との間に所定の電圧を印加もしくは所定の電流を流し、検出用電極と被加工物の表面との間の電気抵抗値または静電容量値を測定することにより上記間隙寸法を検出するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の溝加工方法。
　上記検出用電極は、上記金型の電極間に配設されていることを特徴とする請求項２または３に記載の溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段装置は、上記検出用電極を１つ備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段装置は、複数の検出用電極をそれぞれ所定の位置に備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段により検出された間隙寸法が所定の範囲内にないときには、判定手段によって異常であると判定することを特徴とする請求項５に記載の溝加工方法。
　上記各間隙寸法検出手段により検出された各間隙寸法の差が所定の範囲内にないときには、判定手段によって異常であると判定することを特徴とする請求項６に記載の溝加工方法。
　上記判定結果が異常であると判定されたときには、報知手段によってその旨を報知することを特徴とする請求項７または８に記載の溝加工方法。
　上記判定結果が異常であると判定されたときには、調整手段によって被加工物を適正な位置に調整することを特徴とする請求項８に記載の溝加工方法。
　上記判定結果が異常であると判定されたときには、排除手段によってこの不適正に加工された被加工物を適正に加工された被加工物から排除することを特徴とする請求項７または８に記載の溝加工方法。
　溝形成前に上記間隙寸法検出手段により検出された結果に応じて、通電制御手段によって上記金型と被加工物との間の通電状態を制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の溝加工方法。
　上記間隙寸法検出手段により測定された電気抵抗値または静電容量値に基づいて、上記電解液の状態を監視することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の溝加工方法。
　溝形成のための通電と同時に上記検出用電極と被加工物との間の電気抵抗値を測定し、電気抵抗値もしくはその変化量あるいは静電容量値もしくはその変化量が加工量に対応する所定値に達したときに通電を停止することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の溝加工方法。
　溝形成のための通電を複数回に分け、この通電の合間の通電開始時から所定時間経過後に上記検出用電極と被加工物との間の電気抵抗値を測定し、電気抵抗値もしくはその変化量かあるいは静電容量値もしくはその変化量が加工量に対応する所定値に達したときに通電を停止することを特徴とする請求項２または６に記載の溝加工方法。
　請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の溝加工方法は、被加工物の表面に、動圧軸受を構成する動圧溝を形成するものであることを特徴とする溝加工方法。
　上記被加工物の表面は、円筒周面状に形成されているとともに、上記金型は、上記被加工物の表面に対向する電極面を有し、この電極面と上記被加工物の表面との間で通電することにより、上記被加工物の表面に動圧溝を形成することを特徴とする請求項１６に記載の溝加工方法。
　上記被加工物の表面は、平面状に形成されているとともに、上記金型は、上記被加工物の表面に対向する電極面を有し、この電極面と上記被加工物の表面との間で通電することにより、上記被加工物の表面に動圧溝を形成することを特徴とする請求項１６に記載の溝加工方法。