(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持手段に保持した被加工物に対して回転又は振動する工具を押しつけて被加工物を加工する加工装置において、
回転駆動される回転台又は振動駆動される振動台上に設置された断熱容器内に冷却した超伝導体を収容固定し、
該超伝導体に隣接して前記工具として機能する磁石を配置し、加工運転中には、前記超伝導体が有するピン留め効果を利用することで、前記磁石を該超伝導体から一定の高さ位置に留まらせて浮上させつつ、回転駆動又は振動駆動される前記超伝導体に追随して前記磁石を駆動し、
前記被加工物及び前記超伝導体の少なくとも一方を、超伝導体表面と平行な水平面内方向及び該水平面と直交する垂直方向の少なくともいずれか一方向に移動可能に構成した送り手段を備え、
前記被加工物及び前記超伝導体の少なくとも一方の送りを制御することで前記被加工物を加工する加工装置。
【請求項２】
前記被加工物又は前記超伝導体を移動可能に構成した送り手段は、前記水平面内で直交する二方向に移動可能にするX-Yステージ及び前記垂直方向に移動可能にするZステージを組み合わせて構成した請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記被加工物の加工は、切削加工、又は研磨材を用いた表面研磨である請求項１に記載の加工装置。
【請求項４】
前記超伝導体は、イットリウム系超伝導体YBa2Cu3O7原料を、混ぜ合わせて焼き固めて作成したＹＢＣＯバルクである請求項１に記載の加工装置。
【請求項５】
前記磁石形状は、ドーナツ形状、円板状、矩形形状、もしくは円柱状である請求項１に記載の加工装置。
【請求項６】
前記磁石は、２極、４極、或いはそれ以上のS極やN極の磁極を、同一面上に配列した請求項１に記載の加工装置。
【請求項７】
前記磁石を複数個同一面上に配置して、この複数個の磁石が相互に働く力を利用する請求項１に記載の加工装置。
【請求項８】
前記工具として機能する磁石は、磁石表面に加工用の砥粒を固定するか、又は表面に工具形状を有した金属板を貼付けて構成し、若しくは磁石表面を刃物形状に加工して構成した請求項１に記載の加工装置。
【請求項９】
保持手段に保持した被加工物に対して回転又は振動する工具を押しつけて被加工物を加工する加工方法において、
回転駆動される回転台又は振動駆動される振動台上に設置された断熱容器内に冷却した超伝導体を収容固定し、
該超伝導体に隣接して前記工具として機能する磁石を配置し、加工運転中には、前記超伝導体が有するピン留め効果を利用することで、前記磁石を該超伝導体から一定の高さ位置に留まらせて浮上させつつ、回転駆動又は振動駆動される前記超伝導体に追随して前記磁石を駆動し、
前記被加工物及び前記超伝導体の少なくとも一方を、超伝導体表面と平行な水平面内方向及び該水平面と直交する垂直方向の少なくともいずれか一方向に移動可能に構成し、
前記被加工物及び前記超伝導体の少なくとも一方の送りを制御することで前記被加工物を加工する加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導体を利用した加工装置及び加工方法に関する。本発明は、切削加工、研削、研磨などの生産加工に関連する技術分野に適用可能である。生産加工技術は全ての機械で必要な要素技術であり、工作機械分野から自動車、航空分野、輸送、ロボット、建築など多くの分野に適用可能である。また本発明は、工具が空中に浮遊するため、従来の生産加工とは異なり、工具の干渉による加工形状の制約がなくなるため、従来では困難である中空加工などの技術分野に有効である。
【背景技術】
【０００２】
従来の加工技術として、切削加工、研削加工、ラッピング、ポリシングなどが実用化されている。これらの除去加工を行なうための工作機械として、全ての加工法に共通することは被加工物外部から棒状や円板上の工具を押しつけ表面から加工を進行させるため、中空加工など物理的に困難である。一方、特殊加工としては、電気化学加工や粒子ビーム加工、レーザ加工などが実用化されている。これらの加工法に関して深穴部分など選択的に加工を行なうことは可能であるが、複雑形状に中空加工を行なうことは困難である。中空加工技術に関しては、近年磁気援用加工などの用途が報告されているが、本技術では磁力で磁性粒子を引きつけているため、配管内の加工など限定的であった。そのため、中空加工に関するニーズがあったにも関わらず、加工手法そのものが考案されていないのが現状である。
【０００３】
一方、超伝導技術に関してはリニアモーターカーなどの高速列車へ実用化されている。超伝導技術は超伝導のもつ反磁性の性質を有しており、超伝導物質の導入により１０cm程度浮上させることができる。そのため、愛知万博で導入された常伝導リニアモーターカーとは異なり、高速かつ安全に走行することが可能となる。これらの超伝導技術は主に液体ヘリウム温度まで冷却する必要があるが、近年ＹＢＣＯなど多くの高温超伝導物質が提案されている。これまで、本発明者らは、磁場中で超伝導化することで、強力に磁化することによる吸引力を利用することで加工を行なうことを提案してきた（非特許文献１参照）。しかしながら、非特許文献１に開示のような吸引力を利用する手法では、基本的には磁性援用加工と同様に吸引力のみで実際に複雑形状に適用出来ない。また、非特許文献１に開示の技術では工具を低温に冷却する必要があるため、冷却機構など構造が複雑化する。
【０００４】
図１０（Ａ）は、非特許文献１に開示の超伝導体を用いた加工技術を説明する図であり、（Ｂ）はその加工技術に利用されるピン留め効果を説明する図であり、（Ｃ）は、磁石構成を説明する図である。Ｘ−Ｙステージ上にジャッキで支えた断熱容器内底部に磁石を固定し、その上に、Ｘ−Ｙステージとは独立した支持棒に被加工物としてＣｕ板を設置した。さらにその上に、ＹＢＣＯバルクを設置し、断熱容器内を液体窒素で満たすことで、ＹＢＣＯバルクを超伝導化させる。ＹＢＣＯバルクは、イットリウム系超伝導体YBa2Cu3O7原料を、混ぜ合わせて焼き固めて作成したものである。超伝導状態におけるピン留め効果によって、ＹＢＣＯバルクは、磁石から一定位置に維持される。磁石の位置をジャッキにより上下動させ、また、Ｘ−Ｙステージによって、水平Ｘ−Ｙ方向に移動させる。
【０００５】
このことによって、図１０（Ｂ）に示すように、周知のピン留め効果によって、磁石と超伝導体の間の距離が一定範囲に保たれる。ピン止め（ピニング）効果とは、磁束が超伝導体の内部にあるひずみや不純物など（ピン）の常伝導部分に捕らえられ、ピンで止めたように動かなくなる現象である。これによって、磁石を上下左右に移動させても、超伝導体（ＹＢＣＯバルク）は、移動している磁石に追随して、常に磁石から一定高さに維持される。磁石が、例えば、上下左右方向に運動すると、支持棒に固定されているＣｕ板に対して、ＹＢＣＯバルクが相対的に上下左右方向に運動する。ＹＢＣＯバルク表面を工具として加工可能であれば、Ｃｕ板表面の切削加工を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、ＹＢＣＯバルク及びその表面を加工した工具によって切削加工される被加工物を、断熱容器内で液体窒素を用いて冷却する必要がある。また、ここで用いられる磁石は、図１０（Ｃ）に示すように、磁石の極性が垂直方向にS極とN極が配置されている。この磁石が回転した際、工具（ＹＢＣＯバルク）自体は回転するが、回転力が非常に弱いため、軽く接触したのみでは回転運動を続けるが、接触圧力を少し増加させただけで、工具が停止してしまう問題があった。そのため、実際の加工に適用するためには、工具により高い回転力を印加する必要があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日高裕、鈴木恵友ら、「超伝導体を用いた磁気援用加工技術に関する研究」、日本機械学会論文集  No158-1 pp347-pp348、 2015年3月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の加工方法では、ドリルや旋盤は工具を加工対象物に押しつけ、外部から動力により工具を回転・並進運動させることにより、工具の接触部で機械加工を実現するため、中空の複雑形状の加工は困難であった。そのため金型や医療機器の内面加工、そして自動車や飛行機のフレーム形成加工などの製品形状が複雑になった場合は、複数の部品に対して深掘りや溝加工を行なったあとに、部品同士を繋ぎ合わせる必要があった。ここでは被加工材料や繋ぎ合わせの方法など多くの制約があるため、複雑な中空形状をもつ製品自体の製作が困難な状況であった。
【０００９】
さらに、浮遊工具の駆動力に関して、非特許文献１の手法（図１０参照）は、磁場中で超伝導化することで強力に磁化する吸引力を利用する手法であり、吸引力のみで実際に複雑形状に適用出来ない。
【００１０】
本発明は、超伝導体ではなく、工具として機能する磁石を、ピン留め効果により一定の場所にトラップさせることで、工具及び被加工部自体は冷却する必要性を無くして被加工物を常温で加工可能にして、複雑な製品形状に適用可能なフレキシビリティーをもった加工を実現することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、磁石極性の配置を工夫することで、十分な駆動力を得ることを目的としている。工具の回転運動では浮遊した工具を被加工面に加圧した際、摩擦力により工具の運動を妨げる力が作用する。このとき工具の駆動力が低い場合、この摩擦力により工具自体が運動できないため、十分に加工をすることができない。本発明によれば、このような問題を解決することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の加工装置及び加工方法は、保持手段に保持した被加工物に対して回転又は振動する工具を押しつけて加工する。回転駆動される回転台又は振動駆動される振動台上に設置された断熱容器内に冷却した超伝導体を収容固定する。この超伝導体に隣接して工具として機能する磁石を配置し、加工運転中には、超伝導体が有するピン留め効果を利用することで、磁石を超伝導体から一定の高さ位置に留まらせて浮上させつつ、回転駆動又は振動駆動される超伝導体に追随して磁石を駆動する。被加工物及び超伝導体の少なくとも一方を、超伝導体表面と平行な水平面内方向及び該水平面と直交する垂直方向の少なくともいずれか一方向に移動可能に構成した送り手段を備え、被加工物及び超伝導体の少なくとも一方の送りを制御することで被加工物を加工する。
【００１３】
被加工物又は超伝導体を移動可能に構成した送り手段は、水平面内で直交する二方向に移動可能にするX-Yステージ及び垂直方向に移動可能にするZステージを組み合わせて構成する。被加工物の加工は、切削加工、又は研磨材を用いた表面研磨である。
【００１４】
超伝導体は、イットリウム系超伝導体YBa2Cu3O7原料を、混ぜ合わせて焼き固めて作成したＹＢＣＯバルクが好ましい。磁石形状は、ドーナツ形状、円板状、矩形形状、もしくは円柱状である。磁石は、２極、４極、或いはそれ以上のS極やN極の磁極を、同一面上に配列する。磁石を複数個同一面上に配置して、この複数個の磁石が相互に働く力を利用することができる。工具として機能する磁石は、磁石表面に加工用の砥粒を固定するか、又は表面に工具形状を有した金属板を貼付けて構成し、若しくは磁石表面を刃物形状に加工して構成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、超伝導体のもつピン留め（ピンニング）効果を利用することで、工具を空中の一定の場所に浮上させつつ加工を行なうことができる。
【００１６】
本発明によれば、ピン留め効果を利用しつつも、工具及び加工物を冷却する必要性の無い常温での加工を可能にして、従来の加工法では困難とされてきた中空でかつ複雑形状の加工が実現できる。また、本発明は、常温で加工することが可能であるために、浮遊工具で切削する工程以外に、研磨材など専用の液体を使用することで加工効率の向上が期待できる。
【００１７】
また、本発明によれば、金型などすでに一旦中空状になった構造物に対して、内面の研削やラッピングやポリシングに対しても有効である。特に、磁石を空中に浮遊している際、加工エリアは常温より高い温度であるため、従来のように研磨液の利用が有効である。
【００１８】
本発明の機械加工技術は自動車などの輸送機器や、電子機器、MEMS、医療、住宅など幅広い分野で必要不可欠な技術であるため適用分野を格段に広げることができる。
【００１９】
医療分野においては、中空加工により内視鏡などの医療器具自身の応用のほか、空中浮揚させた球形工具部をメスとして体内に挿入させ、腫瘍、血栓などの患部を選択的に切除・捕捉することにより、従来の医療では不可能とされていた治療法へ応用することができる。
【００２０】
自動車分野、航空機分野においては、エンジン部分やフレームの肉厚部分を中空加工することにより薄肉化することが可能になり、強度を維持したまま軽量化が可能となる。
【００２１】
MEMS分野においては、従来、ドライエッチングなど半導体プロセスにより溝加工を行い、基板同士を張り合わせることで液体流路を形成し、新薬や触媒の生成のためのマイクロリアクターに応用されてきた。本発明では中空加工により、液体流路の張り合わせを行なう必要がなく一回工程で加工ができる。例えばマイクロモータ、マイクロアクチュエータ、マイクロリアクター等の製作などに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に基づき構成した加工装置を、被加工物（ワーク）の移動による加工に適用した第１の例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に基づき構成した加工装置を、加工工具の移動による加工に適用した第２の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に基づき構成した加工装置を、振動子による振動加工に適用した第３の例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の加工技術に利用されるピン留め効果を利用した磁気浮遊方式を説明する図である。
【図５】本発明に基づき構成した加工装置において用いることのできる磁石構成の第１の例として、片面２極磁石を説明する図である。
【図６】本発明に基づき構成した加工装置において用いることのできる磁石構成の第２の例として、片面４極磁石を説明する図である。
【図７】複数の磁石を用いる場合を説明する図である。
【図８】中空Ｌ字加工実験に使用した加工装置の概略構成図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれＬ字加工の第１及び第２のステップを示している。
【図９】図８に示す超伝導体及び磁石部分の上面からみた写真（Ａ）と、加工後の被加工物の写真（Ｂ）である。
【図１０】（Ａ）は、非特許文献１に開示の超伝導体を用いた加工技術を説明する図であり、（Ｂ）はその加工技術に利用されるピン留め効果を説明する図であり、（Ｃ）は、磁石構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、例示に基づき本発明を説明する。図１は、本発明に基づき構成した加工装置を、被加工物（ワーク）の移動による加工に適用した第１の例を示す概略構成図である。図１において、モータにより回転駆動される回転台上に設置された断熱容器（例えば、発泡スチロール製）内に液体窒素やコールドガスで冷却した超伝導体を収容固定する。この超伝導体の上には、円形工具として機能する磁石が隣接して配置される。この磁石は、加工運転中には、超伝導のもつピン留め（ピンニング）効果を利用することで、超伝導体から一定の高さ位置に留まらせて浮上させる。このように、超伝導体は冷却する必要があるが、磁石及び被加工物は常温状態にして加工が可能であるため、研磨材など併用も可能であることから、加工効率の高効率化が期待できる。
【００２４】
被加工物は、回転駆動される超伝導体及びそれに追随して駆動される磁石（円形工具）とは独立して、超伝導体表面と平行な水平面内で直交するX方向、Y方向、水平面と直交する垂直方向（Z方向）の内の少なくとも１方向に送り可能にする。被加工物の送り手段としては、フレームとX-Yステージ及びZステージを組み合わせて実現される。加工方法としては、回転駆動される超伝導体に追随して駆動される磁石（円形工具）に対して、被加工物をX-Yステージ及びZステージで送りを制御することで加工する方法である。
【００２５】
図２は、本発明に基づき構成した加工装置を、加工工具の移動による加工に適用した第２の例を示す概略構成図である。図２に示す第２の例は、回転駆動される超伝導体を、さらに、水平面内方向（X方向、Y方向）、垂直方向（Z方向）の内の少なくとも１方向に移動可能にするX-Yステージ及びZステージを追加した点のみで、図１に示す第１の例とは相違する。このX-Yステージ及びZステージが、超伝導体の送り手段を構成している。このように、回転駆動される超伝導体か、或いは被加工物の少なくとも一方を、X方向、Y方向、Z方向の内の少なくとも１方向に移動可能にする送り手段を備える必要があるが、その両方に備える必要は必ずしも無い。それ故に、図２に示す第２の例において、被加工物をX方向、Y方向、Z方向に移動可能にする送り手段は必ずしも必要ではなく、被加工物を超伝導体とは独立して固定されるフレームに対して直接固定するのみでも良い。
【００２６】
図３は、本発明に基づき構成した加工装置を、振動子による振動加工に適用した第３の例を示す概略構成図である。図３に示す第３の例は、超伝導体を回転駆動する図１に示す第１の例とは異なり、振動子による振動機構を備えた点でのみ相違する。振動機構は、例えば、電磁石等を用いて振動駆動される振動子に結合した振動台によって構成する。この振動台に対しては、第１の例と同様に、その上に設置された断熱容器（例えば、発泡スチロール製）内に液体窒素やコールドガスで冷却した超伝導体を収容固定する。
【００２７】
本発明における被加工物としては、強磁性体以外の全ての材料に適用可能である。例えば、ステンレス（強磁性体のものを除く）やアルミ、銅、真鍮、樹脂類などが対象である。ここでは切削加工の他、研磨材を用いることにより表面研磨なども可能である。また、現在、３Dプリンターやアディティブマニュファクチャリングなど造形技術の進展により複雑形状が開発されているが、造形後の表面性状などを改善する手段は確立されていない。そのため、本発明による表面研削や研磨技術を適用することにより、造形物の表面や内面などの表面性状を改善することが可能である。
【００２８】
第１の例、第２の例、第３の例において、加工時には、円形工具を一定の場所にトラップした状態で、被加工物を円形工具に対して相対的にX方向、Y方向、Z方向の内の少なくとも１方向に移動させる。円形工具に対する被加工物の相対的な移動は、必ずしも被加工物を移動させることによって行う必要は無く、被加工物を固定した状態で、工具が追随する超伝導体を移動させても良い。この円形工具は、回転運動或いは振動を与えることにより中空加工を行なうことも可能となる。
【００２９】
第１の例、第２の例、第３の例において、超伝導体、磁石、被加工物及びその支持手段を含む加工装置全体を、上下反転した状態で加工運転することができる。この場合、磁石は超伝導体の下に隣接配置して、加工運転中には、超伝導体から一定の高さ位置に留まらせて超伝導体の下方に浮上させることになる。
【００３０】
円形工具の回転運動或いは振動は、超伝導体の動きに追随するので、超伝導体に回転運動或いは振動を与えることにより行う。このように、超伝導体の運動軌跡を制御することにより、中空かつ複雑形状の加工であっても可能になる。但し、本発明の加工技術は、従来の加工技術として行われているように、工具を外部から押しつけ被加工物の表面から加工を進行させる切削加工、研削加工、ラッピング、ポリシングなどを行うことも可能である。
【００３１】
図４は、本発明の加工技術に利用されるピン留め効果を利用した磁気浮遊方式を説明する図である。ピン留め効果は、図１０（Ｂ）を参照して説明したようにそれ自体周知のものであるが、本発明は、超伝導体と磁石の配置を図１０（Ｂ）とは逆にして利用する。このピン留め効果によって、磁石と超伝導体の間の距離が一定範囲に保たれる。図４において、運動軌跡を制御するのは超伝導体であって、この超伝導体から一定高さに維持されるのは工具として機能する磁石である。これによって、工具及び被加工部自体を冷却する必要は無く、常温での加工が可能となる。さらに、被加工部に対する工具の吸引力だけでなく、押しつけ力を利用することもできるので、複雑形状の加工が可能となる。
【００３２】
超伝導体には、磁場の反応の違いから第一種超伝導体と第二種超伝導体の二種類がある。超伝導体内部に磁束が進入している状態のときにピン止め効果が起きるのも第二種超伝導体の特徴である。本発明が利用するピン止め（ピニング）効果とは、磁束が第二種超伝導体の内部にあるひずみや不純物などの常伝導部分に捕らえられ、ピンで止めたように動かなくなる現象である。磁束を完全に排除する第一種超伝導体にはみられない現象である。
【００３３】
本発明で用いる超伝導体としては、イットリウム系超伝導体YBa2Cu3O7原料を、混ぜ合わせて焼き固めて作成したＹＢＣＯバルクがコストの安い液体窒素で超電導化することができるために望ましい。但し、合金や化合物からなる超伝導体、銅酸化物高温超伝導体、ニオブ（Nb）とバナジウム （V）等の第二種超伝導体を用いることができる。バルクの超伝導体に重粒子線を照射したり、不純物を導入したりすることでわざと欠陥をつくり、この欠陥に磁束をトラップする手法とか、超伝導薄膜においてはリソグラフィとエッチングによって三角格子状の穴（Anti-dots）を無数に開ける手法などが従来より知られている。
【００３４】
図５は、本発明に基づき構成した加工装置において用いることのできる磁石構成の第１の例として、片面２極磁石を説明する図である。磁石形状は、例示のようなドーナツ形状、或いは円板状である。但し、図３に示すように、振動によって切削する場合、磁石形状を矩形や円柱状にすることも可能である。２極、４極（図６参照）、或いはそれ以上のS極やN極の磁極を、同一面上に配列することで、回転運動の駆動が可能となる。従来技術のように回転や振動運動方向に対して極性が同一の場合、工具自体は浮遊するが、駆動力が得られ難いため少なくとも同一面内に極性の異なる磁性体が存在することが好ましい。円形工具は振動や回転運動を与えることにより切削を行なうことが可能となる。また、加工時においては工具を一定の場所にトラップした状態で、被加工物を加工方法へスライドさせる。この運動軌跡を制御することにより、中空状態でかつ複雑形状が可能な加工が可能となる。
【００３５】
図５に例示の片面２極の場合、θ方向の回転駆動は可能であるが、Φ方向の回転駆動はできない。但し、S極とN極の境界部分を軸とするΦ方向の外力による回転に対しても自由度が発生する。そのため、Φ方向に追従性が生じる。
【００３６】
磁石としては、ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石、異方性フェライト磁石などが好ましい。また、工具自体は磁石表面に加工用の砥粒を固定するタイプや表面に工具形状を有した金属板を表面に貼付けるタイプが挙げられる．また、樹脂などの軟かい材料に関しては、磁石表面を刃物形状に加工する手法も可能である。
【００３７】
図６は、本発明に基づき構成した加工装置において用いることのできる磁石構成の第２の例として、片面４極磁石を説明する図である。図５に示す第１の例とは、極数を４極にした点でのみ相違する。例示のように、水平面内に４極以上存在する場合、θ方向の回転駆動だけでなく、Φ方向の回転駆動も可能である。図６の表中の従来技術は、図１０（Ｃ）に示す磁極配列を示している。
【００３８】
図７は、複数の磁石を用いる場合を説明する図であり、（Ａ）は加工前を示し、（Ｂ）は加工後を例示している。図７（Ａ）に示すように、複数個（２個として例示）の磁石を同一面上に配置する。複数の浮遊磁石のS極とN極の配置に応じて、磁石同士が互いに引き合ったり、反発する。ここでは単純にピンニングの力以外に、この磁石の力を利用することにより、例えば、図７（Ｂ）のように、円柱状の被加工物を円錐状に加工することが可能になる。
【実施例】
【００３９】
本発明に基づき構成した加工装置により、中空Ｌ字加工が可能であることを実験により確認した。以下、実験に用いた装置概要を示す図８、及び中空加工後の被加工物の写真である図９を参照して、実験結果を説明する。
【００４０】
図８は、中空Ｌ字加工実験に使用した加工装置の概略構成図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれＬ字加工の第１及び第２のステップを示している。図１に示す例と同様に、回転台上に設置された断熱容器内に液体窒素で冷却した超伝導体を収容固定する一方、この超伝導体の上方には、円形工具として機能する磁石が配置される。この磁石は、加工運転中には、超伝導のもつピン留め効果を利用することで、超伝導体から一定の高さ位置に浮上させる。
【００４１】
被加工物を垂直方向に加工する第１ステップにおいて、円形工具を一定の場所にトラップした状態で、被加工物を円形工具の方に押しつけるように移動させる。円形工具は振動や回転運動を与えることによって、図中に示す切削部を切除する。次に、切削部内に工具が入っている状態で、第２ステップとして、被加工物を水平送りさせる。この第１及び第２のステップによって、中空Ｌ字加工を行なうことが可能となる。
【００４２】
図９は、図８に示す超伝導体及び磁石部分の上面からみた写真（Ａ）と、加工後の被加工物の写真（Ｂ）である。本実験装置では円板上の金属底盤でできた回転台上に発砲スチロールでできた断熱容器を固定する。その中に超伝導体YBCOを挿入する。超伝導体バルク形状は、本実験では直径１５mm角、厚さ１０mm程度の超伝導バルクを４つ配置した。超伝導バルクの寸法については、加工対象物の寸法に依存する。その上にネオジウムマグネットを空中で保持した状態で断熱容器に液体窒素を注入する。そして、磁石がピンニングによりトラップした後、回転台を回転させることで磁石も回転させる。このときの回転数は６０回転である。浮遊した磁石表面には紙ヤスリが貼付けられており、この砥石により加工をおこなった。磁石の寸法は直径20mm程度である。図９（Ｂ）は加工後の被加工物について示す。本実験では四角柱の発砲スチロールを用いて加工をおこなったが、図９（Ｂ）では加工より形成された穴が確認できる。このときの穴の寸法は磁石の直径及び厚さと同等である。したがって、磁石の軌跡にしたがって穴が形成されたことが確認できた。また、ここでは加工中に磁石が発砲スチロールに挿入したとき、垂直運動した場合でも同様に被加工物の運動を反映して加工が進行することが確認できた。
【図１】
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【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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