発明の名称 加工装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−１５５７３８ 公開日 平成８年（１９９６）６月１８日 出願番号 特願平６−３０２２４４ 出願日 平成６年（１９９４）１２月６日 代理人 【弁理士】 【氏名又は名称】佐藤 一雄 （外３名） 発明者 畑 本 光 興 / 滝 口 泉 要約 目的 局所的な加工を容易に行うことができる加工装置を提供する。 構成 陰極としての工具１１を備え、この工具１１の先端部１１ａと所定の間隙ｈ1 を介して対向させたワーク１２を陽極とした電解によってこのワーク１２の加工を行う加工装置において、工具１１およびワーク１２と接触することなく、この工具１１の先端部１１ａ近傍の一部または全部を囲むように配設された、陽極としてのシールド材１３をさらに備える。 特許請求の範囲 【請求項１】陰極としての工具を備え、この工具の先端部と所定の間隙を介して対向させた工作物を陽極とした電解によってこの工作物の加工を行う加工装置において、前記工具および前記工作物と接触することなく、この工具の前記先端部近傍の一部または全部を囲むように配設された、陽極としてのシールド材をさらに備えたことを特徴とする加工装置。 【請求項２】前記シールド材の電位を、前記工作物の電位と同一または近傍の電位としたことを特徴とする請求項１の加工装置。 【請求項３】前記シールド材が前記工具に相対的に固定された状態で前記工作物の工作面上を相対的に移動するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の加工装置。 【請求項４】前記シールド材をカーボン、導電性セラミックまたは導電性プラスチックで形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の加工装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば電解加工装置或いは電解複合加工装置等、電解によって工作物の加工を行う加工装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、電解によって工作物の加工を行う加工装置が、電解加工装置や電解複合加工装置等として知られている。 【０００３】図５は、従来の電解加工装置の一構成例を概念的に示す断面図である。同図において、工具５１は、導電性材料で形成されている。この工具５１は、所定の電解溶液中に、先端部５１ａがワーク５２の加工面５２ａと所定の間隙を介して対向するように配設される。さらに、この工具５１には、電源５３の−端子が接続される。一方、ワーク５２には、この電源５３の＋端子が接続される。このような装置によれば、工具５１を陰極、ワーク５２を陽極とした電解の作用によってワーク５２に陽極溶出を生じさせることができ、これにより、このワーク５２の加工を行うことができる。 【０００４】また、従来の電解複合加工装置としては、例えば特開昭５３−１３２８９３号公報において開示されている装置などが知られている。この電解複合加工装置では、導電性の回転工具を陰極とし、ワークを陽極としている。そして、回転工具とワークとの間に介在させた研磨材に電解溶液を供給しながら、回転工具を回転させている。このような装置によれば、電解作用によってワーク表面に生じる不動態膜を機械的に除去しながら電解加工を行うことができ、これにより、加工能率の向上を図ることができる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような加工装置には、電解によって陽極溶出が生じる面積が工具の先端部の面積に対して非常に大きくなってしまうため、局所的な加工を行うことが困難であるという欠点があった。 【０００６】本発明者は、図６に示したような電解加工装置を用いて、加工面積の測定実験を行った。なお、図６において、図５と同じ符号を付した構成部は、それぞれ図５の場合と同じものを示している。図６に示したように、この実験においては、工具６１として、断面が円弧状の先端部６１ａを備え、且つ、この先端部６１ａを残して電気絶縁材６２で覆ったものを使用した。また、工具６１の直径はφ１ｍｍとし、先端部６１ａとワーク５２との距離ｈは０．５ｍｍとした。この実験の結果、先端部６１ａと対向する位置を中心として明確には半径８〜１６ｍｍの領域（図中Ｌ）で、ワーク５２の陽極溶出が発生した。 【０００７】なお、ワークの表面に段差やエッジがある場合には、電荷集中度が変わるので、陽極溶出領域の面積も変化する。 【０００８】このように陽極溶出領域の面積が大きいことは、ワークの加工面が大面積である場合にはあまり問題とならないが、ワーク表面の狭い領域に対して局所的な加工を行うような場合には、既に加工された面にまで陽極溶出が生じてしまい、加工精度を悪化させるおそれがあった。 【０００９】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、局所的な加工を容易に行うことができる加工装置を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明に係る加工装置は、陰極としての工具を備え、この工具の先端部と所定の間隙を介して対向させた工作物を陽極とした電解によってこの工作物の加工を行う加工装置において、前記工具および前記工作物と接触することなく、この工具の前記先端部近傍の一部または全部を囲むように配設された、陽極としてのシールド材をさらに備えたことを特徴とする。 【００１１】 【作用】シールド材を工具および工作物と接触することなくこの工具の先端部近傍の一部または全部を囲むように配設し、且つ、このシールド材に正電位を印加して陽極とすることにより、工具の先端部から供給された負電荷がシールド材の外側へ移動し難くなるような電場を形成することができる。これにより、工作物の陽極溶出領域を制限することができるので、局所的な加工が容易となる。 【００１２】 【実施例】以下、本発明の一実施例について、電解加工装置に適用した場合を例にとって説明する。 【００１３】図１は、本実施例に係る電解加工装置の構成を概念的に示す断面図である。 【００１４】同図において、工具１１は、導電性材料で形成されている。この工具１１は、先端部１１ａがワーク１２の加工面１２ａと間隙ｈ1 を介して対向するように配設されている。 【００１５】また、シールド材１３としては、リング状に形成された導電性材料が用いられている。このシールド材１３は、図示されていない支持手段によって、工具１１の先端部１１ａの近傍の周囲を囲むように支持されている。ここで、このシールド材１３は、工具１１と非接触となるように配設されており、また、ワーク１２とも間隙ｈ2 だけ隔てて非接触に配設されている。 【００１６】シールド材１３としては、電解による溶出が生じ難い材料を使用することが望ましい。後述するように、シールド材１３にはワーク１２と同様の正電位が印加されるからである。例えば、カーボン、導電性セラミックまたは導電性プラスチックが、シールド材１３の形成材料として適している。 【００１７】なお、工具１１、ワーク１２およびシールド材１３は、所定の電解溶液中に配設されている。 【００１８】電源１４は、＋端子がワーク１２に接続されており、−端子が工具１１に接続されている。これにより、ワーク１２を陽極とし、工具１１を陰極とした電解を生じさせることが可能となる。 【００１９】また、電源１４の＋端子は、電圧制御用の素子１５を介して、シールド材１３にも接続されている。素子１５としては、例えば、可変抵抗（図２（ａ）参照）や可変電源（同図（ｂ）参照）を使用することができる。これにより、シールド材１３の電位を、ワーク１２の電位と同一の電位或いは異なる電位に、任意に設定することが可能となる。 【００２０】工具１１およびシールド材１３は、図示していない移動手段により、ワーク１２に対して相対的に移動させることができる。このとき、工具１１とシールド材１３との相対的な位置関係は固定される。これにより、工具１１およびシールド材１３を移動させること或いはワーク１２を移動させることにより、ワーク１２の表面の所望の領域の電解加工を行うことができる。 【００２１】図１の電解加工装置において、電解加工を行う際には、シールド材１３の電位をワーク１２の電位と同一・近傍の電位或いは少し高い電位に設定する。これにより、シールド材１３とワーク１２との間に間隙があるにも拘らず、このシールド材１３による電界の作用によって、ワーク１２の陽極溶出をシールド材１３の外側ではほとんど生じさせないようにすることができる。そして、このようにして陽極溶出領域を制限することにより、局所的な加工が容易となる。 【００２２】なお、本実施例では、シールド材１３としてリング状のものを使用したが、必ずしもリング状に限定されるものではなく、他の形状のものを使用しても本発明の効果を得ることが可能である。 【００２３】図３は、シールド材の他の構成例を説明するための斜視図であり、工具３１、ワーク３２およびシールド材３３とが示されている。なお、電源および電圧制御用の素子については、図１の場合と同様であるので、図３では省略した。図３に示したように、工具３１として円板回転電極を使用する場合には、フォーク状のシールド材を用いることが望ましい。 【００２４】また、図４は、シールド材の第３の構成例を説明するための斜視図であり、工具４１、ワーク４２およびシールド材４３とが示されている。なお、図４においても、電源および電圧制御用の素子については、図１の場合と同様であるので省略した。図４に示したように、工具４１として板状電極を使用する場合には、長スリット状のシールド材を用いることが望ましい。 【００２５】以上説明した実施例では、本発明を電解加工装置に適用した場合を例にとって説明したが、例えば電解複合加工装置等に適用することも可能である。すなわち、電解によって工作物の加工を行う加工装置であれば、本発明の効果を得ることができる。 【００２６】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係る加工装置によれば、シールド材によって工作物の陽極溶出領域を制限することができるので、局所的な加工を容易に行うことができる。