(57)【要約】【課題】  非真円筒の素材ワークを、歪ませることなく把持するとともに歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持し最終的に歪みの無い真円筒形や任意形状の非真円筒形に加工可能とするクランプ装置を提供する。【解決手段】  円筒ワーク・円形ワーク１等の底面１Ａを放射状に多分割して載置する搭載部２と、上記各搭載面２Ａ〜２Ｈを個別に昇降させる昇降駆動機構２０と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置２Ｙに配置し外径方向に拡縮するクランプ機構１０と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面１Ａおよび外周面１Ｂにその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構３０と、を備えたクランプ装置１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構と、を具備したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
上記昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンとからなることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。
【請求項３】
上記クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。
【請求項４】
円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構とからなるクランプ装置を、旋盤の回転制御軸Ｃ軸となる主軸に装着させ、刃物台を主軸直角方向に制御軸Ｘ軸で行い、刃物台を上記Ｃ軸及び上記Ｘ軸に直角な方向に制御軸Ｙ軸で行わせることを特徴とするクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法。
【請求項５】
上記昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンとからなることを特徴とする請求項４記載のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法。
【請求項６】
上記クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであることを特徴とする請求項４記載のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法。
【請求項７】
円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構とからなるクランプ装置を、フライス盤のテーブル上に旋回可能に搭載し、上記円筒ワークの上端面を加工する立型主軸の正面刃具で行い、円筒ワークの内周面の加工を立型主軸のボーリングカッターで行い、円筒ワークの短寸外周面の加工を立型主軸のミーリングカッターで行い、円筒ワークの凹凸座がある外周面の加工を横型主軸の正面刃具で行い、円筒ワークの平坦な外周面の加工を横型主軸のバイトで行わせることを特徴とするフライス盤による円筒ワーク加工方法。
【請求項８】
上記立型主軸と横型主軸とは、首振り自在のユニバーサルヘッドで構成されたことを特徴とする請求項７記載のフライス盤による円筒ワーク加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、非真円筒（円筒ワーク・円形ワーク等）の素材ワークとなるジェットエンジン・ロケットエンジン・ガスタービン等の燃焼筒（円筒状ワーク）や円形ワーク等を把持するクランプ装置とこれによる燃焼筒の加工方法に係わり、特に、非真円筒の素材ワークを、歪ませることなく把持するとともに歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持し最終的に歪みの無い真円筒形や任意形状の非真円筒形に加工可能とするクランプ装置とこれによる旋盤及びフライス盤の加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ジェットエンジンも４発から２発に減少されるとともに、一発あたりのエンジン出力の大型化が図られている。これに伴い、エンジンの外周壁・噴射口を形成する燃焼筒も大口径化と長尺化とともに非真円の外周面になっている。従って、非真円の外周面で全体形状が歪みやすい燃焼筒を把持するクランプ装置には、特別の工夫が施されなければならい。【０００３】  上記燃焼筒について、具体的な加工例を以下に説明する。上記燃焼筒は、各短身筒体に分割して加工後に円筒ワークとしたものである。具体的には、図４に示すように、燃焼筒１は、外周径Ｄが軸心方向Ｏに対して放物線状（壺状）に連続的に変化する形状を呈している。また、図５に示すように、その外周は、取付座３が複数個所にわたり設けられた凹凸形状を呈している。このため、燃焼筒１は、軸心方向に所定長Ｌに分割した円筒ワーク１Ａとし、これを１つのユニットにして加工する。その加工方法は、図５に示すように、テーブル上の冶具にクランプされた円筒ワーク１Ａは、その内周面がボーリングカッターＢＣで加工され、外周面の凹凸部が無い外周面がバイトＢＴで加工され、凹凸部が正面フライスＦＣで加工され、図６に示すように、別の円筒ワーク１Ｂは、各凹凸部間を繋ぐ外周面ミーリングカッターＭＣで加工される。上記円筒ワーク１Ａ，１Ｂは、隣接して接続される各円筒ワークのフランジ端面１Ｃがフライス加工され、この加工後に締結手段で接続して１つの放物線状（壺状）の燃焼筒１´に形成される。【０００４】  上記加工方法の具体例は、図７により行われる。第一工程において、▲１▼短身寸法の円筒ワーク１Ａの外側の荒削・旋削ミル加工に際して、テーブル上の冶具に締め付け時に、円筒ワークが凹まないかダイヤルゲージで測定しながらクランプし、上蓋をする。▲２▼加工後に歪み確認する。クランプを外しダイヤルゲージで測定してひずみ確認する。▲３▼外周面の仕上げ。▲４▼内周面の加工。上蓋を外して内側ヌスミ加工する。第二工程おいて、▲５▼内径・外形の荒加工・仕上げ加工する。クランプは円筒ワークのテーブル上の冶具に、例えば、８か所で行う。▲６▼内側のポケット加工をして加工終了とする。▲７▼加工後に、外周面と上端面の歪み測定をする。上記加工方法では、約２ｍｍの加工歪み誤差が発生する問題がある。【０００５】  そこで、上記円筒ワーク１Ａの加工歪みを除去する加工方法は、図８に示すものが提案されている。その加工方法は、第一工程から第三工程としたものである。第一工程は、▲１▼テーブル上の冶具に８か所クランプ締めし、内径・外径の旋削による荒加工をする。加工後にクランプを外して、歪みを開放する。▲２▼歪んだ隙間にスペーサーＳを入れてクランプする。端面と内径の歪みを旋削による荒加工する。加工後に、クランプ状態とアンクランプ状態でひずみの有無を測定する。歪み有れば、再度クランプし直し、荒加工と測定とを繰り返す。円筒ワーク１Ａの歪みの多くは、この旋削工程で発生する。続く、第二工程は、▲３▼円筒ワーク��外側の荒削ミル加工に際して、テーブル上の冶具に締付け時に、円筒ワークが凹まないかダイヤルゲージで測定しながらクランプし、上蓋をする。▲４▼加工後に、歪み確認する。クランプを外しダイヤルゲージで測定してひずみ確認する。▲５▼外周面のミル仕上げ。▲６▼内周面の加工、上蓋を外して内側ヌスミ加工する。そして、第三工程は、▲７▼内側加工に際して、ダイヤルゲージで測定しながら円筒ワークのフランジ外周の８か所をクランプする。この後、内径の仕上げ加工とポケット加工を行う。加工後に、クランプ状態とフリー状態との内径歪みの測定を行う。【０００６】  上記加工で求められる円筒ワークの要求精度は、内径の部分：±０．０５１ｍｍ、全長：±０．１ｍｍである。この要求精度が確保されるか否かは、第一工程において、テーブル上の冶具に８か所クランプ締めし、内径・外径の旋削による荒加工後にクランプを外して歪みを開放し、歪んだ隙間にスペーサーを入れてクランプする手作業の正確さに支配されている。しかして、作業者の技能レベルにより円筒ワークの要求精度が制限され、加工歪みの極小な高品質の円筒ワークの加工が保証され難い上に、加工に必要以上の時間を要し、その生産性を低下しているという問題点を有している。【０００７】  上記問題点を解消すべく、円筒ワークを歪み無くクランプするクランプ装置の開発が思考される。その一例として、安定して工作物をクランプしつつクランプ歪みを抑制し、加工装置による加工精度を向上させることができるようにした工作物のクランプ装置および工作物のクランプ方法がある。その構成は、工作物がメインクランプ機構によりクランプされるとともに所定位置に位置設定され、この工作物が更にサブクランプ機構によりクランプされる。メインクランプ機構では、メインクランパ用加圧手段を使用してメインクランパの先端を同期して工作物に加圧させることで、この工作物が所定位置でクランプされる。サブクランプ機構では、サブクランパ用加圧手段を使用してサブクランパの先端を同期して工作物に加圧させることで、この工作物をクランプさせるものが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００８】  また、肉の薄い周壁を有するワークでも、高密度に配置した多数の掴持爪によって、歪ませることなく正確に且つ強固に把握して精度の高い旋削加工を行うものがある。その構成は、旋盤の主軸に固定した筒状のチャック本体の後壁に、ワークの端面を受けるリング状のワークストッパーを設け、同チャック本体の前部外周寄りに、圧力流体により前進し、ばねにより後退するピストンを有する多数のシリンダを高密度で配置し、上記ピストンには、前面をスパイラル状とした高硬度の丸棒状ワーク掴持爪を、その後部のねじを利用して交換可能に固定し、上記各シリンダを共通の制御回路を経て圧力流体供給手段に連通させ、上記チャック本体はワークの加工基準部とチャック本体を同芯に保持する手段を備えた旋盤用フレキシブルパワーチャックが提供されている（例えば、特許文献２参照。）。【０００９】  更に、主軸の回転制御軸Ｃ軸と、タレット刃物台の主軸直角方向の制御軸Ｘ軸と、タレット刃物台の前記Ｃ軸及び前記Ｘ軸とに直角な方向の制御軸Ｙ軸と、前記Ｃ軸と平行に配��され工具を装着するタレットの旋回角度制御軸Ｃｔ軸との同時制御による合成運動で工具刃先がＸ軸上に位置され且工具切刃のすくい角が切削面の切削点における接線に対し一定の角度となるように制御しながら切削する旋削による非真円加工方法が提供されている（例えば、特許文献３参照。）。【００１０】
【特許文献１】  特開２００４−２８３９８５号公報
【特許文献２】  特開平７−２５６５０５号公報
【特許文献３】  特許第３０７０９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  上記クランプ装置や旋盤用フレキシブルパワーチャックは、何れも、ワークの外周面を多数のサブクランプ片で歪み無くクランプするために、その駆動源として流体シリンダを採用している。しかしながら、ワークの片側となる外周面を把持するとともに、その外周面のほぼ全面を包囲するから、外周面の旋削加工に支障を来たすと言う問題点が残存している。この問題点は、燃焼筒を分割した円筒ワークの端面加工・外周面加工・内周面加工等を実施するためのクランプ装置において、重大な課題である。更には、加工前に発生しているワーク端面の隙間歪みを補正するクランプ装置としての機能を持たず、これらを解決すべき新規なクランプ装置及びその加工方法の開発が望まれている。【００１２】  また、旋削による非真円加工方法は、ほぼ真円な素材から所定寸法の非真円加工を施す技術であるから、任意な非真円ワーク素材を徐々に間欠切削することなく、即ち連続切削させながら真円に加工を進めることがでないという問題がある。更には、任意な非真円ワーク素材を所定寸法の非真円に加工することも困難である。【００１３】  本発明は、上記クランプ装置や旋盤用フレキシブルパワーチャック及び真円から非真円への加工方法における問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、非真円筒の素材ワークを、歪ませることなく把持するとともに歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持し最終的に歪みの無い真円筒形や任意形状の非真円筒形に加工可能とするクランプ装置とこれによる新規な加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるクランプ装置は、円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構と、を具備したことを特徴とする。【００１５】  また、本発明の請求項２によるクランプ装置は、請求項１記載のクランプ装置において、上記昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンとからなることを特徴とする。【００１６】  また、本発明の請求項３によるクランプ装置は、請求項１記載のクランプ装置において、上記クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであることを特徴とする。【００１７】  上記請求項１〜３におけるクランプ装置は、円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構とを備えたものであるから、非真円筒の素材ワークは、その底面に凹凸があっても、底面及び外周面を歪ませることなく把持される。また、クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであるから、円筒ワークの外周面を一層確実に歪み無く把持される。更に、昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンであるから、クランプ機構と昇降駆動機構とを円滑・確実に作用させられる。【００１８】  また、本発明の請求項４のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構とからなるクランプ装置を、旋盤の回転制御軸Ｃ軸となる主軸に装着させ、刃物台を主軸直角方向に制御軸Ｘ軸で行い、刃物台を上記Ｃ軸及び上記Ｘ軸に直角な方向に制御軸Ｙ軸で行わせることを特徴とする。【００１９】  また、本発明の請求項５のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、請求項４記載のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法において、上記昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンとからなることを特徴とするものである。【００２０】  また、本発明の請求項６のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、請求項４記載のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法において、上記クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであることを特徴とするものである。【００２１】  上記請求項４〜６のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、クランプ装置により、非真円筒（円筒ワーク・円形ワーク等）の素材ワークは、その外周や底面に凹凸があっても、底面及び外周面を歪ませ��ことなく把持される。続いて、旋盤の回転制御軸Ｃ軸となる主軸に装着させ、タレット刃物台を主軸直角方向に制御軸Ｘ軸で行い、タレット刃物台を上記Ｃ軸及び上記Ｘ軸に直角な方向に制御軸Ｙ軸で行わせるから、歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持して加工され、最終的に歪みの無い真円筒ワーク又は所定寸法の非真円筒ワークに加工される。更に、クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであるから、円筒ワークの外周面を一層確実に歪み無く把持される。更に、昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンであるから、クランプ機構と昇降駆動機構とを円滑・確実に作用させられる。【００２２】  また、本発明の請求項７のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、円筒ワーク・円形ワーク等の底面を放射状に多分割して載置する搭載部と、上記搭載部の各搭載面の外周面位置に配置し外径方向に拡縮するクランプ機構と、上記各搭載面を個別に昇降させる昇降駆動機構と、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構に対して円筒ワークの底面および外周面にその当接圧を均等に制御付与する圧力制御機構とからなるクランプ装置を、フライス盤のテーブル上に旋回可能に搭載し、上記円筒ワークの上端面を加工する立型主軸の正面刃具で行い、円筒ワークの内周面の加工を立型主軸のボーリングカッターで行い、円筒ワークの短寸外周面の加工を立型主軸のミーリングカッターで行い、円筒ワークの凹凸座がある外周面の加工を横型主軸の正面刃具で行い、円筒ワークの平坦な外周面の加工を横型主軸のバイトで行わせることを特徴とする。【００２３】  また、本発明の請求項８のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、請求項７記載のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法において、上記立型主軸と横型主軸とは、首振り自在のユニバーサルヘッドで構成されたことを特徴とする。【００２４】  上記請求項７〜８のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、クランプ装置により、非真円筒の素材ワークは、その外周や底面に凹凸があっても、底面及び外周面を歪ませることなく把持される。続いて、フライス盤により、最終的に歪みの無い真円筒ワーク又は所定寸法の非真円筒ワークに加工される。上記立型主軸と横型主軸とは、首振り自在のユニバーサルヘッドであれば、一台のフライス盤により、円筒ワークの外周面・円筒ワークの凹凸座がある外周面・内周面・両端面等が均等に加工される。
【発明の効果】
【００２５】  本発明のクランプ装置によると、特に、非真円筒やこの底面に凹凸がある素材ワークを、歪ませることなく把持できる。また、歪んだ非真円筒の素材ワークは、そのままの歪み状態で確実に把持でき、且つ、最終的に歪みの無い真円加工や非真円加工を確実に実施できる。【００２６】  本発明のクランプ装置による旋盤の円筒ワーク加工方法は、非真円筒（円筒ワーク・円形ワーク等）の素材ワークを、歪ませることなく把持でき、歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持して最終的に歪みの無い真円筒ワーク又は所定寸法の非真円筒ワークに加工できる。また、円筒ワークの外周面・内周面・両端面が均等に全自動加工できる。【００２７】  本発明のクランプ装置によるフライス盤の円筒ワーク加工方法によると、特に、非真円筒（円筒ワーク・円形ワーク等）の素材ワークを、歪ませることなく把持でき、歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持して最終的に歪みの無い真円筒ワークを加工できる。また、円筒ワークの外周面・内周面・両端面が均等に全自動加工できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】  以下、図１乃至図３を参照して本発明のクランプ装置の第１の実施の形態を説明する。
図１はクランプ装置の全体を示す斜視図、図２はクランプ装置の断面図、図３はクラン  プ装置の作用断面図である。【００２９】  本発明のクランプ装置１００は、下記のように構成されている。まず、図１と図２に示すように、その主たる構成要件は、円筒ワーク１の底面１Ａを放射状に多分割して載置する搭載部２と、上記搭載部２の各搭載面２Ａ〜２Ｈの外周面位置２Ｙに配置し外径方向に拡縮するクランプ機構１０と、上記各搭載面２Ａ〜２Ｈを個別に昇降させる昇降駆動機構２０と、上記昇降駆動機構２０および上記クランプ機構１０に対して円筒ワーク１の底面１Ａおよび外周面１Ｂの大径鍔１Ｂ´に対してその当接圧を均等に制御して付与する圧力制御機構３０とからなる。上記圧力制御機構３０は、オイルタンク３０Ａとオイルポンプ３０Ｂとモーター３０Ｃとからなり、圧力調節器３０Ｄにより吐出圧が微調節される。そして、上記クランプ機構１０及び昇降駆動機構２０への油圧供給は、配管Ｐに介在された各開閉弁Ｖ１，Ｖ２との開閉操作により行われる。勿論、上記油圧に替えて、圧縮空気（エアー源）ＥＯとしても良い。【００３０】  以下、クランプ装置１００の詳細構成を説明する。四角形（乃至は円形）の機体Ｋには、円盤状の搭載部２を搭載しており、円筒ワーク１の底面１Ａを多分割して載置すべく、例えば８分割した各搭載面２Ａ〜２Ｈが放射状の三角形に構成されている。上記搭載部２の各搭載面２Ａ〜２Ｈは、機体Ｋの上面において昇降動可能となるように、昇降駆動機構２０の各昇降体Ｌ１〜Ｌ８に連結されている。上記各昇降体Ｌ１〜Ｌ８は、機体Ｋの底部すなわち各搭載面２Ａ〜２Ｈの真下位置に配置したシリンダ体Ｃ１〜Ｃ８に嵌合されている。これにより、圧力制御機構３０からの所定圧力に制御された圧力油を各シリンダ体２１Ａ〜２１Ｈに一斉に供給される。これにより、上記昇降駆動機構２０の各昇降体Ｌ１〜Ｌ８は、各搭載面２Ａ〜２Ｈに対して円筒ワーク１の底面１Ａにその底面の凹凸歪みに係わりなく上昇量が微調節され、均等圧に制御して付与することができる。【００３１】  上記クランプ機構１０は、図２に見るように、流体圧力式のフォームロックチャックが採用されている。その構成は、機体Ｋの上面における各搭載面２Ａ〜２Ｈの外周面位置２Ｙに例えば８セット配置され、外径方向に拡縮するクランプ片１０Ａ〜１０Ｈをシリンダ体２１Ａ〜２１Ｈに嵌合されている。しかして、圧力制御機構３０からの所定圧力に制御された圧力油を各シリンダ体２１Ａ〜２１Ｈに一斉に供給することにより、各クランプ片１０Ａ〜１０Ｈは、円筒ワーク１の外周面１Ｂ又は大径鍔１Ｂ´にその凹凸歪みや非真円に係わりなく中心方向への移動量が各別に微調節され均等圧に制御して付与することができる。尚、横旋盤による円筒ワーク１の加工時には、機体Ｋの裏面にチャックに把持される保持筒ＨＫを備えている。また、フライス盤による円筒ワーク１の加工時には、保持筒ＨＫを回転テーブル上に配置して加工される。【００３２】  本発明のクランプ装置１００は、以下のように作用する。先ず、図３に示すように、円筒ワーク・円形ワーク１等は、この底面１Ａが搭載部２を放射状に多分割した各搭載面（上面）２Ａ〜２Ｈに載置される。ここで、上記圧���制御機構３０からの所定圧力に制御された圧力油（又はエアー圧）を昇降駆動機構２０の各シリンダ体Ｃ１〜Ｃ８に一斉に供給する。これにより、上記昇降駆動機構２０の各搭載面２Ａ〜２Ｈに対して各昇降体Ｌ１〜Ｌ８が円筒ワーク１の底面１Ａにその凹凸歪みに係わりなく上昇量接触し、均等圧に制御付与される。従って、円筒ワーク・円形ワーク１等は、その底面１Ａが加工前の凹凸面であっても、加工時に生じた加工歪みがあっても、上記クランプ装置１００の各搭載面（上面）２Ａ〜２Ｈに載置する時、底面１Ａの面形状に倣って支持される。続いて、図４に示すように、円筒ワーク・円形ワーク１等の外周面位置２Ｙに対して、クランプ機構１０のシリンダ体２１Ａ〜２１Ｈに嵌合されている各クランプ片１０Ａ〜１０Ｈによりクランプ把持する。その作用手順は、圧力制御機構３０からの所定圧力に制御された圧力油（又はエアー圧）がクランプ機構１０のシリンダ体２１Ａ〜２１Ｈに注入される。これで、外径方向に拡開した状態にある各クランプ片１０Ａ〜１０Ｈは、円筒ワーク１の外周面１Ｂにその凹凸歪みや非真円に係わりなく中心方向への移動量が各別に微調節され均等圧に与されクランプ把持される。【００３３】  以上のように、円筒ワーク・円形ワーク１等は、例え、非真円筒の素材ワークであっても、歪ませることなく把持される。また、クランプ機構は、流体圧力式のフォームロックチャックであるから、円筒ワークの外周面を一層確実に歪み無く把持される。更に、昇降駆動機構は、流体駆動シリンダと昇降ピストンであるから、クランプ機構と昇降駆動機構とを円滑・確実に作用させられる。横旋盤による円筒ワーク１の加工時には、機体Ｋの裏面にチャック（図示なし）に把持される保持筒ＨＫを備えている。また、フライス盤による円筒ワーク１の加工時には、保持筒ＨＫを回転テーブル（図示なし）上に配置して加工される。【００３４】  本発明の実施形態となるクランプ装置１００によれば、下記の効果が奏せられる。特に、非真円筒やこの底面に凹凸がある素材ワークを、歪ませることなく把持できる。また、歪んだ非真円筒の素材ワークは、そのままの歪み状態で確実に把持でき、且つ、最終的に歪みの無い真円加工や非真円加工を確実に実施できる。しかして、横旋盤やフライス盤による円筒ワーク１の加工時のクランプ装置として有効的に使用できる。【００３５】  尚、本発明のクランプ装置１００は、上記第１の実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。例えば、クランプ機構及び降駆動機構の詳細構成の設計変更や、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構を均等に制御して付与する圧力制御機構の詳細構成の設計変更が可能である。【００３６】  続いて、本発明の第二の実施の形態となるクランプ装置１００による旋盤の円筒ワーク加工方法を説明する。先ず、図４は横旋盤によるＣＮＣ制御装置の構成図、図５は円筒ワークの外観図、図６は円筒ワークの各加工箇所の断面図である。【００３７】  上記クランプ装置１００を使用する横旋盤２００は、図４に見るように構成されている。上記横旋盤２００には、回転制御軸Ｃ軸となる主軸２０１と、例えば、刃物台Ｔを主軸の軸線Ｏに対して直角方向に進退制御する制御軸Ｘ軸２０２と、刃物台Ｔを上記主軸２０１の軸線Ｏ方向に移動させる制御軸Ｙ軸２０３と、主軸２０１に把持された円筒ワーク（被加工材）１の中心位置０１から外周面までの半径値０Ｘを検知する外径検知手段２０４と、主軸２０１の回転角位置毎に外径検知手段２０４からの半径値０Ｘを記憶する半径値記憶手段２０５と、上記半径値記憶手段２０５に記憶する半径値を主軸２０１の回転角位置毎に出力する半径値出力手段２０６と、この半径値出力手段２０６からの半径値０Ｘにより制御軸Ｘ軸２０２を駆動し、刃物台Ｔを主軸の軸線Ｏに対して直角方向に進退制御する駆動制御手段２０７と、全ての手段２０１〜２０７をソフトウエア（切削運転プログラム）により運転制御するＣＮＣ制御装置２１０とからなる。上記外径検知手段２０４の具体的な構成は、外径１Ｂの表面と近接センサＳまでの距離を半径値０Ｘとして検知し、その数値を半径値記憶手段２０５に出力するセンサ形式のものと、外径表面に当接させたローラーＲが外径表面の凹凸量により出没移動させ、その出没移動量により、半径値０Ｘとして検知し、その数値を半径値記憶手段２０５に出力するセンサ形式との何れかが任意に採用される。【００３８】  しかして、上記横旋盤２００によると、図１〜図４に見る様に、円筒ワーク（被加工材）１の外周面が切削される。まず、円筒ワーク（被加工材）１は、クランプ装置１００にその昇降駆動機構２０の各搭載面２Ａ〜２Ｈに対して各昇降体２０Ａ〜２０Ｈが円筒ワーク１の底面１Ａにその凹凸歪みに係わりなく上昇量が微調節されて均等圧に制御付与される。また、各クランプ片１０Ａ〜１０Ｈは、円筒ワーク１の外周面１Ｂにその凹凸歪みや非真円に係わりなく中心方向への移動量が各別に微調節され均等圧に制御付与され、把持歪み無く保持される。上記クランプ装置１００に保持された円筒ワーク（被加工材）１は、機体Ｋの裏面に設けた保持筒ＨＫを横旋盤２００のチャック４０に把持される。【００３９】  続いて、図４〜図６に示すように、上記ＣＮＣ制御装置２１０による横旋盤２００の自動運転が行われる。円筒ワーク（被加工材）１の外周面が非真円であれば、この非真円の半径値０Ｘを主軸２０１の回転角位置毎に外径検知手段２０４で検知する。そして、上記半径値記憶手段２０５に記憶する半径値を主軸２０１の回転角位置毎に出力する半径値出力手段２０６により、この半径値出力手段２０６からの半径値０Ｘにより駆動制御手段２０７が制御軸Ｘ軸２０２を駆動し、刃物台Ｔを主軸の軸線Ｏに対して直角方向（外径方向）に進退制御される。これにより、非真円の外周面に対してバイトＢによる断続切削が起こらず、均等な切り込み量のもとに円滑な旋削が行われる。即ち、非真円の外周面に対して非真円の外周面に仕上げるのであれば、仕上げ寸法に半径値０Ｘを補正しつつ駆動制御手段２０７で制御軸Ｘ軸２０２を補正制御して行われる。また、非真円の外周面に対して真円の外周面に仕上げるのであれば、仕上げ寸法に半径値０Ｘを補正しつつ駆動制御手段２０７で制御軸Ｘ軸２０２を補正制御して行われる。【００４０】  その具体例は、図５の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｆ）の外周面は、図６（Ｉ）に示す非真円形をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘがバイト軌跡ＯＸ１となる。このバイト軌跡ＯＸ１のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｆ）の外周面が、所定形状の真円又は非真円寸法に加工される。また、図５の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ｄ）（ｅ）の外周面は、図６（ＩＩ）に示す非真円形（半球突起を周期的に設けた外周）をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘがバイト軌跡ＯＸ２となる。このバイト軌跡ＯＸ２のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ｄ）（ｅ）の外周面が、所定形状の非真円寸法に加工される。更に、図５の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ｇ）の外周面は、図６（ＩＩＩ）に示す非真円形（凸状面を周期的に設けた外周）をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘがバイト軌跡ＯＸ３となる。このバイト軌跡ＯＸ３のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ｇ）の外周面が、所定形状の非真円寸法に加工される。この様に、円筒ワーク（被加工材）１に対して、加工前の外周形状が非真円や凹凸部が有っても、任意な形状に仕上げ加工される。勿論、外周面に限らず端面や内周面についても、刃物台ＴとバイトＢ方向の切り替えにより、同様に任意な形状に仕上げ加工される。【００４１】  本発明の実施形態となるクランプ装置１００による旋盤の円筒ワーク加工方法によれば、下記の効果が奏せられる。特に、非真円筒の素材ワークを、歪ませることなく把持でき、歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持して最終的に歪みの無い真円筒ワークを加工できる。また、円筒ワークの外周面・内周面・両端面が均等に全自動加工できる。【００４２】  尚、本発明のクランプ装置１００による旋盤の円筒ワーク加工方法は、上記実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。例えば、クランプ機構及び降駆動機構の詳細構成の設計変更や、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構を均等に制御して付与する圧力制御機構の詳細構成。そして、旋盤を制御する駆動制御手段の各手段やソフトウエア（切削運転プログラム）については、特別に詳細を開示しなかったが現存の旋盤におけるＣＮＣ制御装置における各種のソフトウエア（切削運転プログラム）が適用できるとともに、適宜な仕様変更・設計変更が可能である。例えば、刃物台Ｔは、通常複数本のバイトを装備し、自動で選択的に切り替えられるタレット方式が採用される。【００４３】  続いて、本発明の第三の実施の形態となるクランプ装置１００によるフライス盤の円筒ワーク加工方法を説明する。先ず、図７はフライス盤によるＣＮＣ制御装置の構成図、図８は円筒ワークの加工正面図、図９は円筒ワークの各加工箇所の断面図である。【００４４】  上記クランプ装置１００を使用するフライス盤３００は、図７に見るように構成されている。上記フライス盤３００のテーブル３０１上に旋回可能に搭載し、上記円筒ワーク１の上端面１Ａを加工する立型主軸ＶＨの正面刃具Ｃ１で行い、円筒ワーク１の内周面の加工を立型主軸ＶＨのボーリングカッターＢＣで行い、円筒ワーク１の短寸外周面の加工を立型主���のミーリングカッターＭＣで行い、円筒ワークの凹凸座がある外周面１Ｂの加工を横型主軸ＨＨの正面刃具Ｃ１で行い、円筒ワーク１の平坦な外周面１Ｄの加工を横型主軸ＨＨのバイトＢＴで行わせる。尚、非真円の外周や凹凸座がある外周面１Ｂの加工時には、円筒ワーク（被加工材）１の中心位置０１から外周面までの半径値０Ｘを検知する外径検知手段２０４と、円筒ワーク（被加工材）１の回転角位置毎に外径検知手段２０４からの半径値０Ｘを記憶する半径値記憶手段２０５と、上記半径値記憶手段２０５に記憶する半径値を円筒ワーク（被加工材）１の回転角位置毎に出力する半径値出力手段２０６と、この半径値出力手段２０６からの半径値０Ｘにより、横型主軸ＨＳまたは首振り自在のユニバーサルヘッドＵＨを駆動し、加工面に対して進退制御する駆動制御手段２０７と、全ての手段２０１〜２０７をソフトウエア（切削運転プログラム）により運転制御するＣＮＣ制御装置２１０とからなる。上記外径検知手段２０４の具体的な構成は、外径表面１Ｂと近接センサＳまでの距離を半径値０Ｘとして検知し、その数値を半径値記憶手段２０５に出力する形式のものと、外径表面に当接させたローラーＲが外径表面の凹凸量により出没移動させ、その出没移動量により、半径値０Ｘとして検知し、その数値を半径値記憶手段２０５に出力する形式とからなる物が採用される。【００４５】  しかして、上記フライス盤３００によると、図７〜図９に見る様に、円筒ワーク（被加工材）１の外周面が切削される。まず、円筒ワーク（被加工材）１は、クランプ装置１００にその昇降駆動機構２０の各搭載面２Ａ〜２Ｈに対して各昇降体２０Ａ〜２０Ｈが円筒ワーク１の底面１Ａにその凹凸歪みに係わりなく上昇量が微調節されて均等圧に制御付与され、また、各クランプ片１０Ａ〜１０Ｈは、円筒ワーク１の外周面１Ｂにその凹凸歪みや非真円に係わりなく中心方向への移動量が各別に微調節され均等圧に制御付与され、把持歪み無く保持される。上記クランプ装置１００は、機体Ｋの裏面に設けた保持筒ＨＫをフライス盤３００のテーブル３０１上に旋回可能に搭載される。【００４６】  続いて、図７〜図９に示すように、上記ＣＮＣ制御装置３１０によるフライス盤３００の自動運転が行われる。円筒ワーク（被加工材）１の外周面加工に際して非真円であれば、この非真円の半径値０Ｘをクランプ装置１００（円筒ワーク１）の回転角位置毎に外径検知手段２０４で検知する。そして、上記半径値記憶手段２０５に記憶する半径値を円筒ワーク１の回転角位置毎に出力する半径値出力手段２０６により、この半径値出力手段２０６からの半径値０Ｘにより駆動制御手段２０７が横型主軸ＨＨを半径方向に進退させて正面刃具Ｃ１で加工を始める。これで、非真円の円筒ワーク（被加工材）１の外周面加工が均等な切り込み量のもとに、歯損させることなく安定して加工が進められる。従って、円筒ワーク１の平坦な外周面１Ｄの加工は、半径値０Ｘの変化が微少であることから、駆動制御手段２０７で横型主軸ＨＨを半径方向に進退させることなく、横型主軸ＨＨのバイトＢＴや正面刃具Ｃ１を所定の切り込み量だけの制御により行われる。更に、非真円（又は真円）の外周面に対して非真円の所定寸法の外周面に仕上げるのであれば、仕上げ寸法に半径値０Ｘを補正しつつ駆動制御手段２０７で横型主軸ＨＨを補正制御して行われる。この様に、円筒ワーク（被加工材）１に対して、加工前の外周形状が非真円や凹凸部が有っても、任意な形状に仕上げ加工される。勿論、外周面に限らず内周面や端面についても、上記円筒ワーク１の上端面１Ａを加工する立型主軸ＶＨの正面刃具Ｃ１で行い、円筒ワーク１の内周面の加工を立型主軸ＶＨのボーリングカッターＢＣで行なわれる。【００４７】  その具体例は、図８の円筒ワーク（被加工材）１において、図８の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｆ）の外周面は、図９（Ｉ）に示す非真円形をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘがバイト軌跡ＯＸ４となる。この切削軌跡ＯＸ４のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｆ）の外周面が、所定形状の真円又は非真円寸法に加工される。また、図８の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ｄ）（ｅ）の外周面は、図９（ＩＩ）に示す非真円形（半球突起を周期的に設けた外周）をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘがバイト軌跡ＯＸ５となる。この切削軌跡ＯＸ５のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ｄ）（ｅ）の外周面が、所定形状の非真円寸法に加工される。更に、図８の円筒ワーク（被加工材）１において、加工箇所（ｇ）の外周面は、図９（ＩＩＩ）に示す非真円形（凸状面を周期的に設けた外周）をなし、これに類似した中心Ｏ１からの半径値０Ｘが切削軌跡ＯＸ６となる。この切削軌跡ＯＸ６のように制御されて、円筒ワーク（被加工材）１における加工箇所（ｇ）の外周面が、所定形状の非真円寸法に加工される。この様に、円筒ワーク（被加工材）１に対して、加工前の外周形状が非真円や凹凸部が有っても、任意な形状に仕上げ加工される。勿論、外周面に限らず端面や内周面についても、ボーリングカッターＢＣにより、同様に任意な形状に仕上げ加工される。【００４８】  本発明の実施形態となるクランプ装置１００によるフライス盤の円筒ワーク加工方法によれば、下記の効果が奏せられる。特に、非真円筒の素材ワークを、歪ませることなく把持でき、歪んだ非真円筒の素材ワークをそのまま把持して最終的に歪みの無い真円筒ワークを加工できる。また、円筒ワークの外周面・内周面・両端面が均等に全自動加工できる。【００４９】  尚、本発明のクランプ装置１００によるフライス盤の円筒ワーク加工方法は、上記第１の実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。例えば、クランプ機構及び降駆動機構の詳細構成の設計変更や、上記昇降駆動機構および上記クランプ機構を均等に制御して付与する圧力制御機構の詳細構成。そして、フライス盤を制御する駆動制御手段の各手段やソフトウエア（切削運転プログラム）についても、特別に詳細を開示しなかったが現存のフライス盤におけるＣＮＣ制御装置における各種のソフトウエア（切削運転プログラム）が適用できるとともに、適宜な仕様変更・設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】  本発明は、その対象物を円筒ワークの実施例で説明したものであるが、様々な形式のワークへの適用が可能である。例えば、円柱状の円形ワークや多角形ワークの実施も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、クランプ装置全体の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、クランプ装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示し、クランプ装置の作用断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示し、横旋盤とこのＣＮＣ制御装置の構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示し、円筒ワークの外観図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示し、円筒ワークの各加工箇所の断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示し、フライス盤とこのＣＮＣ制御装置の構成図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態を示し、円筒ワークの加工正面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示し、円筒ワークの各加工箇所の断面図である。
【図１０】従来方法を示し、旋盤による燃焼筒の加工方法の斜視図である。
【図１１】従来方法を示し、フライス盤による燃焼筒の加工方法の斜視図である。
【図１２】従来方法を示し、フライス盤による燃焼筒の部分加工の斜視図である。
【図１３】従来方法を示し、円筒ワークの加工方法の工程図である。
【図１４】従来方法を示し、円筒ワークの加工歪みを除去する加工方法の工程図である。
【符号の説明】
【００５２】１              円筒ワーク
１Ａ            底面
１Ｂ            外周面
１Ｂ´          大径鍔
１Ｃ            上面
２              搭載部
２Ａ〜２Ｈ      搭載面
２Ｙ            外周面
１０            クランプ機構
１０Ａ〜１０Ｈ  クランプ片
２１Ａ〜２１Ｈ  シリンダ体
２０            昇降駆動機構
Ｌ１〜Ｌ８      昇降体
Ｃ１〜Ｃ８      シリンダ体
３０            圧力制御機構
３０Ａ          オイルタンク
３０Ｂ          オイルポンプ
３０Ｃ          モーター
３０Ｄ          圧力調節器
１００          クランプ装置
ＥＯ            圧縮空気（エアー源）
Ｋ              機体
ＨＫ            保持筒
Ｐ              配管
０              主軸の軸線
０１            中心位置
０Ｘ            半径値
０Ｘ１          バイト軌跡
０Ｘ２          バイト軌跡
０Ｘ３          バイト軌跡
０Ｘ４          切削軌跡
０Ｘ５          切削軌跡
０Ｘ６          切削軌跡
Ｒ              ローラー
Ｓ              近接センサ
ＶＨ            立型主軸
ＨＨ            横型主軸
ＵＨ            ユニバーサルヘッド
２００          横旋盤
２０１          主軸（回転制御軸Ｃ軸）
２０２          制御軸Ｘ軸
２０３          制御軸Ｙ軸
２０４          外径検知手段
２０５          半径値記憶手段
２０６          半径値出力手段
２０７          駆動制御手段
２１０          ＣＮＣ制御装置
３００          フライス盤
【図１】
2010099820.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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