(57)【要約】      （修正有）【課題】薄肉の被加工物に変形や内部応力をほとんど発生させず、かつ強固に被加工物を支持でき、かつ重力や加工外力の影響を低減ないし回避できる予圧サポートと、これを用いた薄肉部材の超精密加工方法を提供する。【解決手段】円筒形のピストン１２と、ピストンに同心に連結され軸方向に延びる円筒形のピストンロッド１４と、ピストン及びピストンロッドを軸方向に移動可能に案内するシリンダ１６とを備える。シリンダは、内部に供給されるガスの圧力でピストンを軸方向に移動可能に収容する円筒形のガスチャンバ１６ａと、ピストンロッドを囲み油圧が供給されるようになった中空円筒形のオイルチャンバ１６ｂとを有する。オイルチャンバの内壁１７ａは、油圧が所定の低圧より低いときに、ピストンロッドとの間にガスチャンバと連通する微小隙間を形成し、油圧が所定の高圧より高いときに、内壁がピストンロッドを把持して固定し、その摺動抵抗を極大化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形のピストンと、該ピストンに同心に連結され軸方向に延びる円筒形のピストンロッドと、前記ピストン及びピストンロッドを軸方向に移動可能に案内するシリンダとを備え、
該シリンダは、内部に供給されるガスの圧力でピストンを軸方向に移動可能に収容する円筒形のガスチャンバと、ピストンロッドを囲み油圧が供給されるようになった中空円筒形のオイルチャンバとを有し、
該オイルチャンバの内壁は、前記油圧が所定の低圧より低いときに、ピストンロッドとの間にガスチャンバと連通する微小隙間を形成し、この微小隙間をガスチャンバから前記ガスが通過してピストンロッドの摺動抵抗を極小化するように構成されており、
前記油圧が所定の高圧より高いときに、前記内壁が弾性変形により内方に膨らんでピストンロッドを把持して固定し、その摺動抵抗を極大化するように構成されている、ことを特徴とする予圧サポート。
【請求項２】
前記ガスチャンバにオイルミストを含むエアーを供給可能なエアー源と、該エアーの圧力を微調整可能な圧力制御弁とを備え、
該エアーの圧力を、前記ピストン及びピストンロッドが被加工物に向けて移動し、かつその変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力で被加工物に当接する極低圧に設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の予圧サポート。
【請求項３】
前記オイルチャンバに所定の圧力の油圧を供給可能な油圧源と、油圧を漏れのないように封入可能なノンリーク弁とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の予圧サポート。
【請求項４】
被加工物の加工部分背面に、これを支持する端面を有する円筒形のピストンロッドを当接する当接ステップと、
被加工物の加工部分背面に前記端面が当接した状態でピストンロッドを把持して固定する固定ステップと、
固定ステップでピストンロッドを固定した状態で被加工物の加工部分を加工する加工ステップとを有する、ことを特徴とする薄肉部材の超精密加工方法。
【請求項５】
前記当接ステップにおいて、ピストンロッドの押付け力を、被加工物の加工部分に変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力に設定する、ことを特徴とする請求項４に記載の薄肉部材の超精密加工方法。
【請求項６】
前記当接ステップにおいて、被加工物の変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックして、ピストンロッドの押付け力を、被加工物の自重や加工外力による変形量を補償する大きさの力に設定する、ことを特徴とする請求項４に記載の薄肉部材の超精密加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工時のワークの変形を低減し超精密加工を可能にするための予圧サポートとこれを用いた薄肉部材の超精密加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
［非特許文献１］には、すばる望遠鏡に用いる大型凹面鏡（主鏡）の研磨工程が開示されている。この大型凹面鏡は、直径８．３ｍ，厚さ２００ｍｍ，重さ２４トンの超低膨張ガラス製である。この大型凹面鏡は、まず直径１．５ｍの６角形平板に整形し、これを多数（４４個）並べ融着して大径の円板を形成し、それを球面形状のブロックに沿って変形させて球面を有する円板に成形する。次いで、その凹面を上にしてターンテーブルに載せ、多数の油圧支持パットで支持し、ターンテーブルを回転させながら、凹面をラップで研磨している。
【０００３】
一方、上記油圧支持パットと同様に、工作機械用ワークサポートのサポートロッドを所定の高さ位置に固定する装置として［特許文献１］が提案されている。
特許文献１の「コレット式クランプ」は、図１２に示すように、ハウジング５２内に挿入したサポートロッド５４に環状のコレット６０を外嵌し、そのコレットに環状テーパ隙間Ｃをあけて環状の伝動具６４を配置したものである。その環状テーパ隙間Ｃに多数のボールＢを周方向かつ上下方向に並べた状態で挿入し、これらボールＢを押圧バネ６７によって押し上げる。
クランプ時に、油圧作動室６５へ圧油を供給すると、クランプ用ピストン７４が復帰用バネ７８に抗して伝動具６４を下向き移動させ、その伝動具６４のテーパ内周面がボールＢを転動させながらコレット６０のテーパ外周面に係合し、これによりコレット６０が縮径されてサポートロッド５４を所定の高さ位置に挟持固定するものである。
【０００４】
【非特許文献１】大坪政司，「すばる望遠鏡の光学系，８ｍ主鏡製作，研磨過程」，光技術コンタクト，Ｖｏｌ．３６，  Ｎｏ．１  （１９９８）
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４６７３３号、「コレット式クランプ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば宇宙空間で使用する場合には、大型凹面鏡であっても重力の影響をほとんど受けないので、厚さを非常に薄くでき、大幅な軽量化が可能となる。例えば、すばる望遠鏡と同じ直径８．３ｍであっても、厚さを例えば５ｍｍにできれば，重さは約１／４０の約５００ｋｇ程度にできる。
【０００７】
しかしこのような薄肉部材を地上で精密加工する場合、以下の問題点がある。
（１）薄肉で精密な製品を機械加工する場合、その素材自体は、剛性が高く、熱伝導率が高く、熱膨張率が低い必要がある。しかしこのような特性を有する素材は、例えばＳｉＣであり、非常に硬く、加工しにくい。
（２）ＳｉＣのような硬い素材であっても、高能率で鏡面加工できる加工手段として、ＥＬＩＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ  Ｉｎ-ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｄｒｅｓｓｉｎｇ）研削法が知られている。このＥＬＩＤ研削法は、導電性砥石を電解でドレッシングしながら研削加工するものであり、加工抵抗が小さく、かつ高能率で鏡面加工できる特徴を有している。しかしＥＬＩＤ研削法によっても加工抵抗はある程度（例えば約２〜５ｋｇ程度）は発生する。そのため、この加工抵抗によって、薄肉部材が変形するため精密加工が困難となる。
【０００８】
（３）上述した非特許文献１の「油圧支持パット」や特許文献１の「コレット式クランプ」を用いて、薄肉部材の加工部分背面に当接させてこれを支持することにより、機械加工時の変形を低減し精密加工を可能にすることが原理的には可能である。
しかし、かかる油圧支持パットやコレット式クランプは、加工部分背面に当接させる際の押付け力が大きく、この押付け力により薄肉部分に無視できない変形や内部応力が発生する。
【０００９】
例えば、上述した油圧支持パットやコレット式クランプでは、防塵シールの抵抗などにより摺動抵抗が大きく、最低押付け力が約４００ｇ程度あり、加工製品に変形や内部応力を発生させないような極小な力でサポートすることが困難である。
またスプリング等で摺動抵抗に打ち勝つ以上の力を利用しサポートすると、製品を固定する際にピストンがシリンダとの静止抵抗を越えた時点で瞬発的に動くために製品に変形等が発生する。薄肉製品や超精密加工ではこの変形・内部応力は大きな問題となる。    
さらにスプリングの力によりサポート力を制御する方式は、ストロークに応じて力が変化してしまう。
また、手作業に頼り変形や内部応力を発生させないような微小な力でサポート部材を加工反対面に当接させて固定することが原理的には可能である。しかし、この手段ではダイアルゲージ等で変形量を測定しながら、ねじ等を利用して調整するため、長時間を必要とするばかりでなく、熟練を要し、再現性や信頼性に乏しい問題点があった。
さらに従来の精密加工方法では、地上において薄肉部材を加工する場合、薄肉部材に重力（自重）が作用した状態で加工するため、重力による変形を回避できない問題点があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的は、被加工物が薄肉部材であっても変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力（例えば約４００ｇ未満）で被加工物に当接させることができ、かつその位置で十分大きな加工抵抗（例えば約２０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができる予圧サポートとこれを用いた薄肉部材の超精密加工方法を提供することにある。また本発明の第２の目的は、地上において被加工物を加工する場合に、薄肉部分に作用する重力（自重）や加工外力の影響を低減ないし回避することができる薄肉部材の超精密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】
【００１１】
本発明によれば、円筒形のピストンと、該ピストンに同心に連結され軸方向に延びる円筒形のピストンロッドと、前記ピストン及びピストンロッドを軸方向に移動可能に案内するシリンダとを備え、
該シリンダは、内部に供給されるガスの圧力でピストンを軸方向に移動可能に収容する円筒形のガスチャンバと、ピストンロッドを囲み油圧が供給されるようになった中空円筒形のオイルチャンバとを有し、
該オイルチャンバの内壁は、前記油圧が所定の低圧より低いときに、ピストンロッドとの間にガスチャンバと連通する微小隙間を形成し、この微小隙間をガスチャンバから前記ガスが通過してピストンロッドの摺動抵抗を極小化するように構成されており、
前記油圧が所定の高圧より高いときに、前記内壁が弾性変形により内方に膨らんでピストンロッドを把持して固定し、その摺動抵抗を極大化するように構成されている、ことを特徴とする予圧サポートが提供される。
【００１２】
上記本発明の構成によれば、オイルチャンバの内壁が、油圧が所定の低圧より低いときに、ピストンロッドとの間にガスチャンバと連通する微小隙間を形成し、この微小隙間をガスが通過してピストンロッドの摺動抵抗を極小化するように構成されているので、被加工物が薄肉部材であっても変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力（例えば約４００ｇ未満）で被加工物に当接させることができる。
また、オイルチャンバの内壁は、油圧が所定の高圧より高いときに、内壁が弾性変形により内方に膨らんでピストンロッドを把持して固定し、その摺動抵抗を極大化するように構成されているので、被加工物に当接させた位置で十分大きな加工抵抗（例えば約２０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記ガスチャンバにオイルミストを含むエアーを供給可能なエアー源と、該エアーの圧力を微調整可能な圧力制御弁とを備え、
該エアーの圧力を、前記ピストン及びピストンロッドが被加工物に向けて移動し、かつその変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力で被加工物に当接する極低圧に設定する。
【００１４】
この構成により、オイルミストを含むエアーで、オイルミストの表面張力でシール効果を高めるとともに、摺動抵抗の極小化を実現できる。
また、エアーの圧力を極低圧に設定することで被加工物への押付力を変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力に制御することができる。
【００１５】
前記オイルチャンバに所定の圧力の油圧を供給可能な油圧源と、油圧を漏れのないように封入可能なノンリーク弁とを備える。
【００１６】
この構成により、オイルチャンバに所定の圧力の油圧を供給してピストンロッドを把持し、その摺動抵抗を極大化した状態で、ノンリーク弁で油圧を漏れのないように封入できるので、油圧配管を取り外して被加工物を自由に移動させることができる。
【００１７】
また本発明によれば、被加工物の加工部分背面に、これを支持する端面を有する円筒形のピストンロッドを当接する当接ステップと、
被加工物の加工部分背面に前記端面が当接した状態でピストンロッドを把持して固定する固定ステップと、
固定ステップでピストンロッドを固定した状態で被加工物の加工部分を加工する加工ステップとを有する、ことを特徴とする薄肉部材の超精密加工方法が提供される。
【００１８】
この方法によれば、当接ステップで被加工物の加工部分背面にピストンロッドを当接し、この状態で固定ステップでピストンロッドを把持して固定し、この状態で加工ステップで被加工物を加工するので、被加工物が薄肉部材であっても十分大きな加工抵抗（例えば約２０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記当接ステップにおいて、ピストンロッドの押付け力を、被加工物の加工部分に変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力に設定する。
【００２０】
この方法により、被加工物の加工部分に変形や内部応力がほとんど発生させずに、被加工物を大きな加工抵抗に抗して強固に支持することができる。
【００２１】
また本発明の別の好ましい実施形態によれば、前記当接ステップにおいて、被加工物の変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックして、ピストンロッドの押付け力を、被加工物の自重や加工外力による変形量を補償する大きさの力に設定する。
【００２２】
この方法により、被加工物の変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックするので、被加工物の加工部分に変形量を補償する最適の大きさの力を加えて加工することができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、本発明の予圧サポートとこれを用いた薄肉部材の超精密加工方法は、被加工物が薄肉部材であっても変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力（例えば４００ｇ未満）で被加工物に当接させることができ、かつその位置で十分大きな加工抵抗（例えば約２０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができ、かつ、地上において被加工物を加工する場合に、薄肉部分に作用する重力（自重）や加工外力の影響を低減ないし回避することができる、等の優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２５】
図１は、本発明の予圧サポートの第１実施形態を示す断面図である。この図において、本発明の予圧サポート１０は、上向き用であり、円筒形のピストン１２、円筒形のピストンロッド１４、及びシリンダ１６を備える。
【００２６】
円筒形のピストンロッド１４は、ピストン１２に同心に連結され軸方向Ｚに延びる。また円筒形のピストン１４の一端面１４ａは、図示しない被加工物の加工部分背面に当接させてこれを支持するように、任意の形状（この例では円弧形状）に形成されている。なお一端面１４ａに別の当接部材（例えば弾性パッド）をネジや接着材で取り付けてもよい。
【００２７】
シリンダ１６は、ピストン１２及びピストンロッド１４を軸方向Ｚに移動可能に案内する。このシリンダ１６は、円筒形のガスチャンバ１６ａと中空円筒形のオイルチャンバ１６ｂを内部に有する。
【００２８】
円筒形のガスチャンバ１６ａは、ピストン１２の直径よりわずかに大きい内径を有し、内部に供給されるガスの圧力でピストン１２を軸方向（この例では上向き）に移動可能に収容する。
中空円筒形のオイルチャンバ１６ｂは、ピストンロッド１４を囲み油圧が供給されるようになっている。
【００２９】
オイルチャンバ１６ｂの内壁１７ａは外壁１７ｂに比べて薄くなっており、供給される油圧の大きさによりピストンロッド１４との間の隙間が変化するように構成されている。
この内壁１７ａの厚さは、供給される油圧が所定の低圧（例えば約０．２ＭＰａ）より低いときに、ピストンロッド１４との間にガスチャンバと連通する微小隙間（例えば約５μｍ）を形成し、この微小隙間をガスチャンバ１６ａに供給したガスが通過してピストンロッド１４の摺動抵抗を極小化（例えば４００ｇ未満）するように構成されている。
一方、この内壁１７ａの厚さは、供給される油圧が所定の高圧（例えば約１．０ＭＰａ）より高いときに、内壁が弾性変形により内方に膨らんでピストンロッド１４を把持して固定し、その摺動抵抗を極大化（例えば約２０ｋｇ以上）するように構成されている。
【００３０】
図１において、本発明の予圧サポート１０は、更に、エアー源２２、圧力制御弁２３、油圧源２４、及びノンリーク弁２５を備える。
エアー源２２は、ガスチャンバ１６ａにオイルミストを含むエアーを供給する。また圧力制御弁２３は、エアー源２２からのエアーの圧力を微調整する。この圧力制御弁２３により、エアーの圧力を、ピストン１２及びピストンロッド１４が被加工物に向けて移動し、かつその変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力（例えば４００ｇ未満）で被加工物に当接する極低圧に設定する。
油圧源２４は、オイルチャンバ１６ｂに所定の圧力（上記低圧以下、又は高圧以上）の油圧を供給する。またノンリーク弁２５は、油圧源から供給した油圧を漏れのないように封入する。
なお、上記エアーライン及び油圧ラインに、その他の周知の配管機器（例えば、方向切換弁、圧力調整弁、開閉弁、クイックジョイント、等）を備えてもよい。
【００３１】
図２は、本発明の予圧サポートの第２実施形態を示す断面図である。この図において、本発明の予圧サポート１０は、下向き用であり、円筒形のピストン１２、円筒形のピストンロッド１４、及びシリンダ１６を備える。
この例では、円筒形のガスチャンバ１６ａは、ピストン１２とピストンロッド１４の段差部分に供給され、内部に供給されるガスの圧力でピストン１２の下降力を調整するようになっている。その他の構成は図１と同様である。
【００３２】
また、予圧サポートの構造は上述した例に限定されず、ピストンの両側にピストンロッドを設けて、ピストンの両側にガスを供給するようにしてもよい。また、ピストンロッド１４の移動方向も、下向き、上向きの他、水平や斜めであってもよい。
【００３３】
上述した本発明の構成によれば、オイルチャンバの内壁１７ａが、油圧が所定の低圧より低いときに、ピストンロッド１４との間にガスチャンバと連通する微小隙間を形成し、この微小隙間をガスが通過してピストンロッドの摺動抵抗を極小化するように構成されているので、被加工物が薄肉部材であっても変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力（例えば約４００ｇ未満）で被加工物に当接させることができる。
また、オイルチャンバの内壁１７ａは、油圧が所定の高圧より高いときに、内壁が弾性変形により内方に膨らんでピストンロッド１４を把持して固定し、その摺動抵抗を極大化するように構成されているので、被加工物に当接させた位置で十分大きな加工抵抗（例えば約２０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができる。
【００３４】
また、オイルミストを含むエアーで、オイルミストの表面張力でシール効果を高めるとともに、摺動抵抗の極小化を実現できる。さらに、エアーの圧力を極低圧に設定することで被加工物への押付力を変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力に制御することができる。
【００３５】
また、オイルチャンバ１６ｂに所定の圧力の油圧を供給してピストンロッド１４を把持し、その摺動抵抗を極大化した状態で、ノンリーク弁２５で油圧を漏れのないように封入できるので、油圧配管を取り外して被加工物を自由に移動させることができる。
【００３６】
次に、上述した予圧サポート１０を用いて薄肉部材を超精密加工する方法を説明する。
図３は、本発明の方法を示すフロー図である。この図に示すように、本発明の方法は、当接ステップＳ１、固定ステップＳ２及び加工ステップＳ３からなる。
【００３７】
当接ステップＳ１では、被加工物の加工部分背面に、これを支持する端面１４ａを有する円筒形のピストンロッド１４を当接させる。
固定ステップＳ２では、被加工物の加工部分背面にピストンロッドの端面１４ａが当接した状態でピストンロッド１４を把持して固定する。
加工ステップＳ３では、固定ステップでピストンロッドを固定した状態で被加工物を加工する。
【００３８】
上記当接ステップＳ１において、ピストンロッド１４の押付け力を、被加工物の加工部分に変形や内部応力がほとんど発生しない微小な力に設定することにより、被加工物の加工部分に変形や内部応力がほとんど発生させずに、被加工物を大きな加工抵抗に抗して強固に支持することができる。
【００３９】
また当接ステップＳ１において、被加工物の変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックして、ピストンロッド１４の押付け力を、被加工物の加工部分の自重や加工外力による変形量を補償する大きさの力に設定することにより、被加工物の加工部分に自重や加工外力による変形量を補償する大きさの力を加えて加工することができる。
【００４０】
上述した本発明の方法によれば、当接ステップＳ１で被加工物の加工部分背面にピストンロッドを当接し、この状態で固定ステップＳ２でピストンロッド１４を把持して固定し、この状態で加工ステップＳ３で被加工物を加工するので、被加工物が薄肉部材であっても比較的大きな加工抵抗（例えば約１０ｋｇ以上）に抗して強固に被加工物を支持することができ、これにより機械加工時の被加工物の変形を大幅に低減することができる。
【実施例１】
【００４１】
図４は試験に使用したＥＬＩＤ研削装置の全体構成図である。このＥＬＩＤ研削装置３０は、導電性砥石３１、電極３２、パルス電源３３、及び電解液供給ノズル３４を備え、導電性砥石３１を電解でドレッシングしながら研削加工するようになっている。
またこの例で、被加工物１（ワーク）は、ロータリーテーブル２の上面に取り付けられて回転し、円筒形の砥石３１で上面を所定の形状に鏡面研削されるようになっている。なお、ＥＬＩＤ研削装置３０は、各軸が数値制御されるのが好ましい。
この構成により、ＳｉＣのような硬い素材であっても、小さい加工抵抗でかつ高能率で鏡面加工ができる。
【００４２】
図５は、試験に使用した被加工物１（ワーク）の表面（左）と背面（右）の外観写真である。被加工物１は直径８０ｍｍのＳｉＣ材であり、厚さは３ｍｍであり、背面に三角形のリブ部を設けたものである。
【００４３】
図６は、加工後の表面形状を示す図である。ＥＬＩＤ研削で加工した結果、Ｒｙ＝８７ｎｍ、Ｒａ＝１１ｎｍの優れた鏡面が得られたが、この図から、三角形のリブ部の内側に最大約３３０ｎｍの膨らみ（凸部）が残っていることがわかった。この原因は、加工中のワークの変形である。
【００４４】
図７は、図６の変形を低減する方法を示す模式図である。この図において、（Ａ）は従来例、（Ｂ）は本発明の方法である。
従来例（Ａ）では、左図のように、砥石の軌跡を数値制御するが、ワークの変形を考慮しないため、右図に示すように、被加工物の薄肉部分が加工中の切削力で逃げるため、加工部分に凸部が形成されてしまう。
これに対して、本発明の例（Ｂ）では、左図のように、ワークの変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックして砥石の軌跡を数値制御する。これにより、ワークの変形を考慮しているため、右図に示すように、被加工物の薄肉部分も所定の形状に加工することができる。
なお、本発明の例（Ｂ）において、上述した予圧サポートを用い、ピストンロッドの押付け力を、被加工物の加工部分の自重や加工外力による変形量を補償する大きさの力に設定するのが好ましい。
【００４５】
図８は、ＥＬＩＤ研削で加工中の研削力を試算した図である。この図から、加工中の研削力は、研削深さと回転速度が増すほど大きくなることがわかる。またこの加工中の研削力は、約２〜４ｋｇであり、この力に加工部分が変形しないようにする必要があることがわかる。
【００４６】
図９は、有限要素法で被加工物１（ワーク）の変形量を試算した結果である。この図から上記試験と同一条件で中央の最大変形量は約３１６ｎｍであり、試験結果とよく一致することがわかる。従って、ワークの変形を考慮したシミュレーションを行い、その結果をフィードバックして砥石の軌跡を数値制御することが、実現可能でありかつ有効であることがわかる。
【実施例２】
【００４７】
図１０は、実施例１の結果を基に、大型化した被加工物１（ワーク）の計画図である。この図において、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は平面図である。
大型化した被加工物１（ワーク）は、直径３６０ｍｍのＳｉＣ材、厚さは５ｍｍであり、背面に同一の大きさの三角形のリブ部を複数設けたものである。この構成により、直径が実施例１の４．５倍になっているにもかかわらず、厚さはほぼ同じであり、全体として軽量にできることがわかる。また、同一の大きさの三角形で構成されているので、その中心部の変形量は実施例１と同等程度になると予想することができる。
【００４８】
図１１は、図１０の被加工物１（ワーク）を本発明の予圧サポートを用いて固定した状態を示す図である。この図において、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は平面図である。
【００４９】
この例では図に示すように、大型化した被加工物１の基準となる支持ポイント（３点）のほか、三角形のリブ部の内側も本発明の予圧サポート１０で支持する。また被加工物１の外周面も、予圧サポート１０と同様の構成の別の予圧サポート１０‘で保持している。
【００５０】
この構成により、三角形のリブ部の内側の変形を低減することができる。
【００５１】
上述したように、一般的にピストンとシリンダのシールにはＯリング等が利用されるのに対して、本発明では摺動抵抗を極小化するためにＯリング等を利用せず、ピストンの駆動に用いるエアーにオイルミストを混入させ、オイルのシール効果を利用することにより摺動抵抗の極小化を実現し、ピストンの動作をスムースにしている。
エアーにオイルミストを混入しシールを施すことは、従来の２つに機能（加圧と軸受）を１つ減らしているといえる。またエアーを常時排出することにより、クーラントや異物の侵入を防ぐエアーパージ効果を持つ。
また本発明では摺動抵抗を極小化させることで、サポート力を広範囲で制御可能である。またストローク全域で一定のサポート力を再現できる。
さらに本発明の摺動抵抗を極小化する技術と弾性変形によるクランプを組み合わせることにより、微小定圧にてサポートされた状態で変位することなくクランプすることが可能である。
また加圧ピストン部の構造により水平・垂直方向等、いかなる方向の予圧を得ることが可能である。
【００５２】
更に本発明を利用することで、小型で微小圧力の再現が可能であるため、超精密加工分野以外にも様々な分野への適用範囲を広げることができる。
例えば、薄肉製品を加工する際のビビリ、加工変形を発生させないための接触圧力を制御可能なサポートで、自重や加工外力で変形してしまう部位に対し、自動的にあらかじめ計算・設定した定圧を与えることで変形をキャンセルし、理想的な受け面を構成できる。
また加圧ピストン部の構造により水平・垂直方向等、いかなる方向の予圧を得ることが可能であり、ｎ個用いることで複雑形状の薄肉ワーク（例えばＸ線観測用ミラーなど）へ適用可能である。
更に本発明を利用することで、超小型ハードディスクなどの小型、薄肉製品の変形防止切削用サポート、圧力調整によりアクティブに風力を可視化する装置等にも適用することができる。
薄肉製品を加工する際に加工変形を発生させないようにサポートとワークを接触させるが、接触圧力を制御することでビビリ防止の効果を期待できる。
【００５３】
なお、本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の予圧サポートの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の予圧サポートの第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の方法を示すフロー図である。
【図４】試験に使用したＥＬＩＤ研削装置の全体構成図である。
【図５】試験に使用した被加工物１（ワーク）の表面と背面の外観写真である。
【図６】加工後の表面形状を示す図である。
【図７】変形を低減する方法を示す模式図である。
【図８】ＥＬＩＤ研削で加工中の研削力を試算した図である。
【図９】有限要素法で被加工物（ワーク）の変形量を試算した結果である。
【図１０】大型化した被加工物（ワーク）の計画図である。
【図１１】図１０の被加工物（ワーク）を本発明の予圧サポートを用いて固定した状態を示す図である。
【図１２】特許文献１の「コレット式クランプ」の構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  被加工物（ワーク）、２  ロータリーテーブル、
１０  予圧サポート、１２  ピストン、１４  ピストンロッド、１４ａ  一端面、
１６  シリンダ、１６ａ  ガスチャンバ、１６ｂ  オイルチャンバ、
１７ａ  内壁、１７ｂ  外壁、
２２  エアー源、２３  圧力制御弁、２４  油圧源、２５  ノンリーク弁、
３０  ＥＬＩＤ研削装置、３１  導電性砥石、３２  電極、
３３  パルス電源、３４  電解液供給ノズル
【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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【図１１】
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【図１２】
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