特許 7610194 加工装置および加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-24

(45)【発行日】2025-01-08

(54)【発明の名称】加工装置および加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/08 20060101AFI20241225BHJP

   H05H 7/20 20060101ALI20241225BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/08 A

H05H7/20 ZAA

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021034685

(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公開番号】P2021154482

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-12-11

(31)【優先権主張番号】P 2020055735

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】597100538

【氏名又は名称】株式会社ミラプロ

(73)【特許権者】

【識別番号】504151365

【氏名又は名称】大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100135781

【弁理士】

【氏名又は名称】西原 広徳

(74)【代理人】

【識別番号】100217227

【弁理士】

【氏名又は名称】野呂 亮仁

(72)【発明者】

【氏名】中村 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】道前 武

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０４１６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２５３７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０３４５９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０１－３０６１４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ３／０８

Ｈ０５Ｈ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の対象物を切削する加工装置であって、
気体を吸引する吸引ポンプと、
前記対象物を保持する保持部材と、
前記保持部材に保持された前記対象物を切削する切削装置とを備え、
前記保持部材は、
前記対象物に対向する対象物対向面に１以上の開口が設けられて前記吸引ポンプにより気体が吸引される気体流路を有し、
前記対象物対向面に、前記開口を囲み、かつ前記対象物対向面より前記対象物側へ突出して前記対象物に当接するシール部材を備え、
前記吸引ポンプは、前記シール部材が前記対象物に当接している状態で前記気体流路から気体を吸引して前記対象物対向面と前記対象物と前記シール部材の間に減圧空間を生じさせる構成であり、
前記減圧空間は、排気用開口と吸着側開口とを有し、
前記保持部材は、前記対象物対向面において前記対象物から離間して前記減圧空間を形成する平面状の表面を有しており、
前記排気用開口は、前記表面に設けられている
加工装置。

【請求項2】

前記保持部材と前記切削装置のいずれか一方を他方に対して相対的に回転させる回転駆動部を備え、
前記対象物は、
前記回転駆動部の回転軸と直行する平面での断面がリング状で、前記回転軸の
方向に内径が変化して一方に小開口部、他方に大開口部を有する形状であり、
前記シール部材は、前記対象物の外表面に当接する構成であり、
前記保持部材は、前記対象物対向面において、前記対象物に接触せず近接する複数の近接面と、前記シール部材を嵌め込む溝を有し、
前記複数の近接面は、前記溝を挟むように設けられている
請求項１記載の加工装置。

【請求項3】

前記シール部材は、
前記回転軸を中心とするリング状の第１シール部材と、
前記回転軸を中心とする前記第１シール部材よりもリング内径が小さい第２シール部材とを有し、
前記保持部材の前記対象物対向面に配置された前記第１シール部材と前記第２シール部材の間に前記開口が形成されている
請求項２記載の加工装置。

【請求項4】

前記シール部材は、厚み方向の断面において前記保持部材に当接する全周にわたる角を２つ以上備える形状を有し、
前記保持部材は、前記シール部材を固定する位置決め部を有する
請求項１、２、または３記載の加工装置。

【請求項5】

前記シール部材は、前記対象物に当接する面の厚み方向の断面形状が、少なくとも当該対象物と当接していない際には外周側に凸に湾曲する曲面に形成される
請求項４記載の加工装置。

【請求項6】

前記排気用開口は、前記吸着側開口よりも小さい開口面積を有する
請求項１から５のいずれか１つに記載の加工装置。

【請求項7】

加工対象である金属製の前記対象物が、超伝導加速部の形成に使用される金属セルのハーフセルであり、
前記対象物の内表面には前記保持部材および前記シール部材が当接しない構成である
請求項２または３に記載の加工装置。

【請求項8】

請求項１記載の加工装置を用いて、金属製の対象物を切削する加工方法であって、
前記対象物を保持部材によって保持し、
吸引ポンプによって、前記保持部材における前記対象物の対向面と前記対象物とシール部材との間に減圧空間を生じさせ、前記対象物の曲面を保持する工程と、
保持された前記対象物を切削装置によって加工する工程と、
を有する加工方法。

【請求項9】

前記減圧空間は、
排気用開口と吸着側開口とを有し、
前記排気用開口は、前記吸着側開口よりも小さい開口面積を有する
請求項８記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば、湾曲した形状を有する対象物を保持し、加工する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

加速した電子と陽電子を衝突させ、発生した粒子の精密測定や、新粒子の発見を試みる取り組みが行われている。また、電子および陽電子を加速させる方法として、複数の金属製中空セルに、強い電磁場を形成し、発生した電場を電子および陽電子に作用させて加速する、超伝導加速が利用されている。

【0003】

超伝導加速に使用する金属セルは、セル内部に強い電磁波を発生させ、ためこむために、金属セルの内面を可能な限り凹凸がない湾曲した鏡面とすることが必要である。そのため、傷のつきにくい金属セルの加工方法が模索されていた。

【0004】

金属セルは、２つのおわん型であるハーフセルの開放口どうしを連結させて製造される。また、ハーフセルにおける底部には開口部が設けられ、開口部は金属セルどうしの結合点となる。ハーフセルの開放口と、開口部の切削加工において、これまでおわん型のハーフセルを固定するため、種々の特殊専用治具が用いられてきたが、ハーフセルの治具への取り付けが煩雑であることや、金属セル内面に治具が接触すること、セルの開放口と開口部を同時に加工できないこと等様々な問題があった。

【0005】

旋盤加工時に、ボルトを使用せずに加工物を固定可能な旋盤用チャック装置用把握生爪が発明されている（特許文献１参照）。

【0006】

しかし、特許文献１の方法では、湾曲した加工対象を固定することはできなかった。また、生爪で挟み込んで固定した場合、加工対象の生爪の接触部に傷をつけてしまう恐れがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００３－１２７０１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この発明は、上述の問題に鑑みて、湾曲した形状の金属形成体である加工対象を、内面に傷をつけず、脱落しないようにしっかりと吸着保持する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明は、金属製の対象物を切削する加工装置であって、気体を吸引する吸引ポンプと、前記吸引ポンプに接続され、前記対象物を、当該対象物の曲面に近接して吸着保持する保持部材と、前記保持部材に保持された前記対象物を切削する切削装置とを備え、前記保持部材は、排気用開口または前記排気用開口と吸着側開口とを有する減圧空間と、すべての前記排気用開口または前記減圧空間を囲むように配置され、前記対象物を保持するときに当該対象物の曲面に当接するシール部材とを備える加工装置とした。

【発明の効果】

【0010】

この発明により、湾曲した形状の金属形成体である加工対象を、内面に傷をつけず、脱落しないようにしっかりと吸着保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１における金属湾曲形成体加工装置の概観図。

【図2】実施例１における金属湾曲形成体加工装置の対象物である金属湾曲形成体の斜視図。

【図3】実施例１における金属湾曲形成体加工装置のブロック図。

【図4】実施例１における金属湾曲形成体を保持した状態の保持部材を示す断面図。

【図5】実施例１における保持部材のホルダー部の部分拡大図。

【図6】実施例１におけるホルダー部を（＋Ｚ）側から（－Ｚ）側に向けて見た平面図。

【図7】実施例１におけるチャック土台部を（＋Ｚ）側から（－Ｚ）側に向けて見た平面図。

【図8】実施例１における金属湾曲形成体の加工方法を示す流れ図。

【図9】実施例１における金属湾曲形成体を実際に使用する超伝導加速器の内部図。

【図10】実施例２における金属湾曲形成体を保持した状態の保持部材を示す断面図。

【図11】実施例２における保持部材のホルダー部の部分拡大図。

【図12】実施例３における金属湾曲形成体を保持した状態の保持部材を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。ただし、以下の説明において特に断らない限り、方向や向きに関する記述は、当該説明の便宜上、図面に対応するものであり、例えば実施品、製品または権利範囲等を限定するものではない。

【実施例1】

【0013】

図１は、金属湾曲形成体加工装置１の概観図である。なお、図１に示すＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに垂直な軸である。また、本実施の形態では、Ｘ軸およびＹ軸は水平面に平行な軸を示し、Ｚ軸は鉛直方向を示すものとして説明する。以下の図についても、同様とする。

【0014】

詳細は後述するが、金属湾曲形成体加工装置１は、加工の対象物である金属湾曲形成体４を内部に設置して加工する装置として構成されている。加工対象である金属湾曲形成体４は、荷電粒子に運動エネルギーを与える超伝導加速システムにおいて、中空状の超伝導加速空洞を形成するために用いられる部材である。この金属湾曲形成体４は、一方に大径部、他方に小径部を有するハーフセルと呼ばれるものであり、向きを交互に並べて大径部同士および小径部同士を接続する形で複数個連続させることによって、荷電粒子の進行方向（ハーフセルの接続方向）へ向かって内径がなだらかかつ規則的に大小に変化する形状となる。このハーフセルは、内面に傷等があると使用時にスパークが発生する等の問題が生じるため、内面を傷つけず、かつ、連続するハーフセル内に真空を保てる程度に接続部の加工精度を高精度にすることが要求されものである。

【0015】

図２は、金属湾曲形成体加工装置１の対象物である金属湾曲形成体４の斜視図である。ただし、図２では、加工後の金属湾曲形成体４を図示している。

【0016】

金属湾曲形成体４は、円筒状の金属製の部材であって、円筒軸方向において、外径および内径が変化する形状（略おわん型形状）を有している。なお、ここに示す例では、金属湾曲形成体４は、ニオブを原料とする金属製であるが、金属湾曲形成体加工装置１の対象物はこれに限定されるものではない。

【0017】

金属湾曲形成体４は、円形に開放した開口部４０１と開口部４０３とを有している。開口部４０１は、（＋Ｚ）側に開口しており、開口部４０３は、（－Ｚ）側に開口している。さらに、開口部４０１は（＋Ｚ）側に突出した開口部縁４０２を有する。すなわち、金属湾曲形成体４は、（－Ｚ）側に開口した大開口部である開口部４０３と、開口部４０３より径が小さい小開口部である（＋Ｚ）側に開口した開口部４０１を有する。金属湾曲形成体４の内面は、おわんの内面のように、湾曲した曲面４０４となっている。ただし、対象物の形状はここに示す形状に限定されるものではない。

【0018】

図１に戻って、金属湾曲形成体加工装置１は、加工対象である金属湾曲形成体４を設置して加工する加工部２と、操作命令を外部から受け付ける操作部３とを有する。

【0019】

図３は、金属湾曲形成体加工装置１のブロック図である。

【0020】

操作部３は、切削駆動部９を操作するための切削操作部３０１と、回転駆動部を操作する回転駆動操作部３０２と、吸引ポンプ部７を操作する吸引ポンプ操作部３０３とを有する。

【0021】

加工部２は、金属湾曲形成体４を保持する保持部材５と、加工時に金属湾曲形成体４を回転させる回転駆動部６と、気体（雰囲気）を吸引する吸引ポンプ部７と、金属湾曲形成体４を切削加工する切削部８と、切削部８を駆動させる切削駆動部９とを有する。

【0022】

図４は、金属湾曲形成体４を保持した状態の保持部材５を示す断面図である。なお、図４において、ポンプ吸気路７０１は断面として示していない。

【0023】

保持部材５は、金属湾曲形成体４を内側から保持するホルダー部５０１と、ホルダー部５０１の内部を減圧状態にするための排出口を形成する排気接続部５０２と、ホルダー部５０１および排気接続部５０２を固定する土台であるチャック土台部５０３を有する。

【0024】

図５は、保持部材５のホルダー部５０１の部分拡大図である。また、図６は、ホルダー部５０１を（＋Ｚ）側から（－Ｚ）側に向けて見た平面図である。なお、図５および図６において、金属湾曲形成体４については図示を省略している。

【0025】

ホルダー部５０１は、図６に示すように、ホルダー部５０１の外周部分に配置されるホルダー外周部５０５と、ホルダー部５０１の内周部分に配置されるホルダー内周部５０６とから構成される。詳細は後述するが、ホルダー部５０１は、本発明における空間形成部材に相当する部材である。

【0026】

ホルダー外周部５０５は、図５に示すように、第１ホルダー外周部５０７および第２ホルダー外周部５０８から構成される。

【0027】

第１ホルダー外周部５０７は、ホルダー外周部５０５のうち（＋Ｚ）側に配置される部分である。第１ホルダー外周部５０７のうち外周側に突出した部分の表面の一部は、近接面５０７ａ，５０７ｂを形成している。近接面５０７ａ，５０７ｂは、図４に示すように、金属湾曲形成体４の内側の曲面４０４に接触せず近接する。なお、近接面５０７ａ，５０７ｂが金属湾曲形成体４の曲面４０４に万一接触したときに、金属湾曲形成体４にダメージを与えることのないように、ホルダー外周部５０５は、金属湾曲形成体４に比べて柔らかい材質であることが好ましい。

【0028】

近接面５０７ａ，５０７ｂの間には、溝が外周に一周連続して同じ太さ同じ深さで形成されている。この溝の深さと幅は、外周角リング５０９の太さと同一に形成されている。この溝には、外周角リング５０９が隙間なく嵌め込まれている。

【0029】

第１ホルダー外周部５０７の外周端部付近（近接面５０７ａと近接面５０７ｂとの間）には、図５に示すような凹部が設けられている。当該凹部には、外周角リング５０９が取り付けられている。

【0030】

さらに、第１ホルダー外周部５０７の（＋Ｚ）側の面は、ＸＹ平面に平行な向きに配置される表面５０７ｃを形成している。詳細は後述するが、表面５０７ｃは、減圧空間５１１を形成するための隔壁の一部を構成する。

【0031】

第２ホルダー外周部５０８は、ホルダー外周部５０５のうち（－Ｚ）側に突出した部分である。第２ホルダー外周部５０８は、ホルダー内周部５０６よりもさらに（－Ｚ）側に突出し、突出した（－Ｚ）側の端部が排気接続部５０２と当接する。

【0032】

なお、第２ホルダー外周部５０８が排気接続部５０２と当接する部分には、Ｏリング５１８が取り付けられている。Ｏリング５１８は、第２ホルダー外周部５０８と排気接続部５０２との隙間から雰囲気が漏れることを防止する。

【0033】

ホルダー内周部５０６は、ホルダー外周部５０５より（＋Ｚ）側に突出した形状を有している。ホルダー内周部５０６の表面の一部は、図５に示すように、近接面５０６ａ，５０６ｂを形成している。近接面５０６ａ，５０６ｂは、図４に示すように、金属湾曲形成体４の曲面４０４に接触せず近接する。なお、近接面５０６ａ，５０６ｂが金属湾曲形成体４の曲面４０４に万一接触したときに、金属湾曲形成体４にダメージを与えることのないように、ホルダー内周部５０６は、金属湾曲形成体４に比べて柔らかい材質であることが好ましい。

【0034】

近接面５０６ａ，５０６ｂの間には、溝が外周に一周連続して同じ太さ同じ深さで形成されている。この溝の深さと幅は、内周角リング５１０の太さと同一に形成されている。この溝には、内周角リング５１０が隙間なく嵌め込まれている。

【0035】

ホルダー内周部５０６の外周端部付近（近接面５０６ａと近接面５０６ｂとの間）には、図５に示すような凹部が設けられている。そして、当該凹部には、内周角リング５１０が取り付けられている。

【0036】

さらに、ホルダー内周部５０６のうち、第１ホルダー外周部５０７の表面５０７ｃよりも（＋Ｚ）側に配置される部分（（＋Ｚ）側に突出した部分）の表面の一部は、図５に示すように、Ｚ軸に平行な向きに配置される曲面５０６ｃを形成している。詳細は後述するが、曲面５０６ｃは、減圧空間５１１を形成するための隔壁の一部を構成する。

【0037】

厳密には、近接面５０６ａと金属湾曲形成体４の曲面４０４との間には隙間が形成される。したがって、当該隙間や内周角リング５１０が取り付けられる凹部の一部は、減圧空間５１１の一部を構成する。同様に、厳密には、近接面５０７ｂと金属湾曲形成体４の曲面４０４との間には隙間が形成される。したがって、当該隙間や外周角リング５０９が取り付けられる凹部の一部は、減圧空間５１１の一部を構成する。しかし、以下の説明では、説明の便宜上、ホルダー部５０１において、第１ホルダー外周部５０７の表面５０７ｃと、ホルダー内周部５０６の曲面５０６ｃとによって、減圧空間５１１が形成されるものとして説明する。

【0038】

図５に示す減圧空間５１１は、排気用開口５０４ａによって（－Ｚ）側に開放されている。排気用開口５０４ａは、排気流路５０４の開口でもある。言い換えれば、減圧空間５１１と排気流路５０４とは、排気用開口５０４ａを介して連通接続されている。

【0039】

また、減圧空間５１１は、図５に破線で示す吸着側開口５１１ａによって（＋Ｚ）側に開放されている。吸着側開口５１１ａは、主に、表面５０７ｃの（＋Ｚ）側に形成される開口である。すなわち、吸着側開口５１１ａは、図６に示す表面５０７ｃと同様にリング状である。さらに、吸着側開口５１１ａは、図５に示すように、ＸＹ平面に対して傾いている。したがって、吸着側開口５１１ａの形状は、円錐台の斜面と同様の形状である。

【0040】

図５に示すように、ホルダー外周部５０５とホルダー内周部５０６との境界付近には、排気流路５０４が形成される。排気流路５０４は、Ｚ軸に平行な方向に延びるように形成され、（＋Ｚ）側と（－Ｚ）側とに開口している。

【0041】

排気流路５０４の（＋Ｚ）側の開口は、排気用開口５０４ａである。図６に示すように、本実施の形態におけるホルダー部５０１は、第１ホルダー外周部５０７の表面５０７ｃに、８つの排気用開口５０４ａが設けられている。ただし、排気用開口５０４ａの数は、８つに限定されるものではない。

【0042】

８つの排気用開口５０４ａは、リング状の表面５０７ｃにおいて、同心円上となるように、リング状に配置されている。さらに、各排気用開口５０４ａは、隣り合う他の排気用開口５０４ａとの距離が同一となるように配置されている。

【0043】

各排気流路５０４の（－Ｚ）側は、排気空間５１４に連通接続される。すなわち、排気流路５０４は、減圧空間５１１内の雰囲気を排気用開口５０４ａを介して、後述する排気空間５１４に導く機能を有している。

【0044】

図６から明らかなように、排気用開口５０４ａの開口面積（８つの合計）は、表面５０７ｃの面積より小さい。そして、図５から明らかなように、表面５０７ｃの面積は、吸着側開口５１１ａの開口面積より小さい。したがって、保持部材５において、排気用開口５０４ａの開口面積（８つの合計）は、吸着側開口５１１ａの開口面積よりも小さい。

【0045】

外周角リング５０９、内周角リング５１０およびＯリング５１８は、いずれも可撓性（弾性）のある物質（例えばゴムなどの樹脂）により製造されたドーナッツ状の部材である。外周角リング５０９、内周角リング５１０およびＯリング５１８は、所定の部材が当接する（さらに付勢力が加わる）ことにより、当該当接箇所において、気体の通過を規制する（密閉する）機能を有している。

【0046】

すでに説明したように、外周角リング５０９は、第１ホルダー外周部５０７の外周端部に配置されている。したがって、外周角リング５０９は、図６に示すように、表面５０７ｃの外周付近に配置されている。また、内周角リング５１０は、ホルダー内周部５０６の近接面５０６ａの内周付近に配置されている。したがって、内周角リング５１０は、図６に示すように、曲面５０６ｃの（＋Ｚ）側端部付近に配置されている。すなわち、外周角リング５０９および内周角リング５１０は、吸着側開口５１１ａを囲むように配置されている。

【0047】

外周角リング５０９および内周角リング５１０は、図４に示すように、保持部材５が金属湾曲形成体４を保持するときに当該金属湾曲形成体４の曲面４０４に当接する。また、詳細は後述するが、保持部材５は、金属湾曲形成体４の曲面４０４を、外周角リング５０９および内周角リング５１０に付勢する付勢力として、吸着力（吸引ポンプ部７による吸引力および重力）を利用する。したがって、外周角リング５０９および内周角リング５１０は、金属湾曲形成体４の曲面４０４に当接する場所において、金属湾曲形成体４の曲面４０４に密着する。

【0048】

このように、吸着側開口５１１ａを囲むように配置された外周角リング５０９および内周角リング５１０に金属湾曲形成体４の曲面４０４が密着することによって、ホルダー部５０１において吸着側開口５１１ａが密閉（シール）される。したがって、外周角リング５０９はリング状の吸着側開口５１１ａの外縁を囲む外周シール部材であり、内周角リング５１０はリング状の吸着側開口５１１ａの内縁を囲む内周シール部材である。

【0049】

なお、外周角リング５０９および内周角リング５１０の硬さは、金属湾曲形成体４の曲面４０４に隙間なく当接するよう柔軟に変形でき、かつ、金属湾曲形成体４が吸引されても曲面４０４がホルダー内周部５０６の近接面５０６ａ，５０６ｂおよび第１ホルダー外周部５０７の近接面５０７ａ，５０７ｂに接触しない程度の強度（弾性力）を有する硬さに形成されている。

【0050】

また、図４に示すＯリング５１８は、第２ホルダー外周部５０８と排気接続部５０２とに当接し、詳細は後述するが、付勢力としてホルダー固定ねじ５１３による締結力（および重力）を利用する。このようにして、Ｏリング５１８は、すでに説明したように、第２ホルダー外周部５０８と排気接続部５０２との隙間から雰囲気が漏れることを防止する。

【0051】

図４に示すように、排気接続部５０２は、中心部分が（－Ｚ）側に突出しており、略円卓形状の部材となっている。排気接続部５０２の中心部分の内部には、排気接続部５０２をＺ軸方向に貫通する主排気路５１２が形成されている。排気接続部５０２の（＋Ｚ）側表面の外周部分は、第２ホルダー外周部５０８の（－Ｚ）側端部と当接しており、ホルダー固定ねじ５１３によって固定される。

【0052】

なお、ホルダー固定ねじ５１３は、（－Ｚ）方向から（＋Ｚ）方向に向けて螺入され、排気接続部５０２と第２ホルダー外周部５０８とを締結するとともに、Ｏリング５１８に対する付勢力を加える機能を有している。したがって、すでに説明したように、Ｏリング５１８は、シール部材として機能する。

【0053】

また、排気接続部５０２の（－Ｚ）側に突出した突出部は、チャック土台部５０３の中央凹部に挿入される。このとき、第２ホルダー外周部５０８は、ホルダー内周部５０６より下側に突出しているため、排気接続部５０２の（＋Ｚ）側の表面と、ホルダー内周部５０６の（－Ｚ）側の表面との間に円筒形状の排気空間５１４が形成される。すでに説明したように、各排気流路５０４の（－Ｚ）側は、排気空間５１４に連通接続されている。すなわち、排気空間５１４は、排気流路５０４を介して、減圧空間５１１と連通接続されている。

【0054】

図７は、チャック土台部５０３を（＋Ｚ）側から（－Ｚ）側に向けて見た平面図である。チャック土台部５０３は、中央に排気接続部５０２の突出部を挿入するため凹形状を有し、（＋Ｚ）側の表面に生爪５１５を有する。生爪５１５は、等間隔に３つ配置されている。

【0055】

生爪５１５は、チャック土台部５０３の外周および内周方向に向かってスライド移動することが可能であるとともに、生爪固定部５１６によって固定することも可能である。３つの生爪５１５をそれぞれチャック土台部５０３の内周方向に移動させて、生爪５１５の内周側端部を排気接続部５０２の側面および第２ホルダー外周部５０８の側面に当接させると、３つの生爪５１５によって排気接続部５０２および第２ホルダー外周部５０８を挟み込みむことが可能である。したがって、このような位置で、３つの生爪固定部５１６の固定ねじを締めることで、排気接続部５０２およびホルダー部５０１は、３つの生爪５１５によってチャック土台部５０３に固定される。

【0056】

図３に示す回転駆動部６は、すでに説明したように、加工時に金属湾曲形成体４を回転させる機能を有している。より詳細には、回転駆動部６は、金属湾曲形成体４を保持した状態の保持部材５を回転させる。

【0057】

吸引ポンプ部７は、図４に示すように、ポンプ吸気路７０１を有する。吸引ポンプ部７は、ポンプ吸気路７０１から雰囲気（気体）を吸引して外部に排気する機能を有している。なお、吸引ポンプ部７は、ポンプ吸気路７０１の接続先から雰囲気を吸引できるものであれば種類は限定されず、公知のものを用いることができる。

【0058】

ポンプ吸気路７０１は、チャック土台部５０３を貫通する。そして、ポンプ吸気路７０１の（＋Ｚ）側の端部は、排気接続部５０２の主排気路５１２の（－Ｚ）側に挿入される。これにより、保持部材５における減圧空間５１１、８つの排気流路５０４、排気空間５１４、および、主排気路５１２が、ポンプ吸気路７０１に連通接続される。すなわち、ポンプ吸気路７０１が排気接続部５０２に挿入されることにより、保持部材５が吸引ポンプ部７に接続される。

【0059】

また、ポンプ吸気路７０１は、主排気路５１２との当接部に、シール部材である吸引ポンプＯリング７０２を有する。これにより、吸引ポンプＯリング７０２は、ポンプ吸気路７０１と排気接続部５０２との隙間から雰囲気が漏れることを防止することができる。

【0060】

したがって、ポンプ吸気路７０１から雰囲気（気体）が吸引されて外部に排気されると、主排気路５１２、排気空間５１４、８つの排気流路５０４、および、減圧空間５１１は外部に比べて減圧される。減圧空間５１１の内部が減圧されると、外部との圧力差によって、外周角リング５０９および内周角リング５１０に当接した金属湾曲形成体４に対する吸引力が生じる。これにより、金属湾曲形成体４は、ホルダー部５０１（保持部材５）に吸着され、保持される。

【0061】

吸引ポンプ部７が減圧空間５１１の内部の雰囲気を吸引することにより生じる吸引力は、より詳細には、当該金属湾曲形成体４の曲面４０４のうち、吸着側開口５１１ａに対向する部分に対して働くことになる。

【0062】

従来は、ポンプからの吸引路の開口により対象物を吸着する構造であった。すなわち、排気用の開口と、対象物に吸着する側の開口とがほぼ同一のサイズであった。このような構造では、ポンプによる吸引力が対象物の比較的狭い部分に集中して作用するため、吸引力を増大させると対象物が変形するなどのダメージを生じるおそれがあった。したがって、従来は、吸引力を増大させるには限界があり、加工する際に脱落する危険があった。そのため、従来は、対象物の内面と外面とを挟み込むように保持するための部材（外面保持部材）を用いる必要があった。

【0063】

これに対して、保持部材５では、排気用開口５０４ａの開口面積（８つの合計）は、吸着側開口５１１ａの開口面積よりも小さくなるように設計されている。これにより、吸引ポンプ部７の吸引力を分散させることができる。また、このように分散させたとしても、合成吸引力（金属湾曲形成体４に作用する吸引力の合計）は、あまり低下しない。したがって、金属湾曲形成体４が脱落しない程度にまで吸引ポンプ部７の吸引力を増大させることができる。

【0064】

図３に示す切削部８は、対向する２本の切削工具（図示せず）を備える。切削部８の２本の切削工具の位置は、切削操作部３０１の指示を受けた切削駆動部９によって、変更することが可能である。すなわち、切削工具は、移動可能に構成されている。

【0065】

切削駆動部９は、切削操作部３０１からの指示に従って、切削部８の２本の切削工具を移動させる機能を有する。切削駆動部９は、加工前に金属湾曲形成体４に当接する位置に切削工具を移動させるとともに、加工後に金属湾曲形成体４から離間する位置（退避位置）に切削工具を移動させる。

【0066】

以上が金属湾曲形成体加工装置１の構成および機能の説明である。次に、金属湾曲形成体４を加工する加工方法について説明する。

【0067】

図８は、金属湾曲形成体４の加工方法を示す流れ図である。

【0068】

図８に示す処理が開始されると、保持部材５の準備が行われる（ステップＳ１）。ステップＳ１では、作業者は、ホルダー部５０１と、ポンプ吸気路７０１が接続された排気接続部５０２をホルダー固定ねじ５１３でねじ留めすることで固定する。そして、固定したホルダー部５０１と排気接続部５０２を、金属湾曲形成体加工装置１の加工部２内にある、チャック土台部５０３の中央凹部に排気接続部５０２の突出部を挿入する。その後、３つの生爪５１５をチャック土台部５０３の内周側にスライドさせ、生爪５１５でホルダー部５０１と排気接続部５０２の側面を挟み込み、ホルダー部５０１および排気接続部５０２をチャック土台部５０３に固定する。

【0069】

ステップＳ１を終了すると、作業者は、金属湾曲形成体４を、金属湾曲形成体４の内面をホルダー部５０１に当接させて設置する（ステップＳ２）。このとき、金属湾曲形成体４の正確な設置位置を決定するため、金属湾曲形成体固定治具５１７のような位置決め補助治具を用いることができる。

【0070】

作業者は、ステップＳ２を終了し、金属湾曲形成体４の設置位置を確認したら、吸引ポンプ操作部３０３を操作して、吸引ポンプ部７を稼働させる。吸引ポンプ部７の吸引が開始されることによって、ホルダー部５０１の減圧空間５１１の内部は減圧され（ステップＳ３）、外気圧との気圧差によって金属湾曲形成体４はホルダー部５０１に押さえつけられ、吸着保持が開始される（ステップＳ４）。なお、金属湾曲形成体固定治具５１７を使用した場合、作業者は、金属湾曲形成体４が確実にホルダー部５０１に固定されていることを確認してから、金属湾曲形成体固定治具５１７を取り外す。

【0071】

金属湾曲形成体４の保持が開始されたら、作業者は、加工部２の扉を閉める。その後、作業者は、回転駆動操作部３０２を操作し、保持部材５および保持部材５に保持された金属湾曲形成体４を所定の速度で回転させる（ステップＳ５）。このとき、回転速度は、遅すぎると加工面が粗くなり、早すぎると金属湾曲形成体４が遠心力によって移動する恐れがあるため、加工に適した速度で、かつ金属湾曲形成体４が遠心力でズレ動かない程度とするのがより好ましい。

【0072】

回転が安定したことを確認したら、作業者は、切削操作部３０１を操作する。これにより、切削駆動部９が、回転している金属湾曲形成体４の開口部４０３および開口部縁４０２の、表面および内面に切削部８の切削工具を当接させる（ステップＳ６）。これにより、開口部４０３および開口部縁４０２の加工処理を行う（ステップＳ７）。なお、開口部４０３および開口部縁４０２のいずれを先に加工してもよい。

【0073】

金属湾曲形成体４に対する切削加工が終了したら、切削操作部３０１を操作して切削部８を金属湾曲形成体４から退避させる（ステップＳ８）。さらに、作業者は、回転駆動操作部３０２を操作して保持部材５および金属湾曲形成体４の回転運動を止め（ステップＳ９）、加工部２の扉を開く。その後、吸引ポンプ操作部３０３を操作し、吸引ポンプ部７を停止させ（ステップＳ１０）、金属湾曲形成体４を取り外す（ステップＳ１１）。

【0074】

これにより、金属湾曲形成体加工装置１によって、加工処理が施された金属湾曲形成体４を得ることができる。なお、別の加工対象である金属湾曲形成体４を同様の手順で必要な数、加工する場合は、ステップＳ２に戻って処理を繰り返せばよい。

【0075】

図９は、金属湾曲形成体４を実際に使用する超伝導加速器１０の内部図である。

【0076】

超伝導加速器１０は、冷却溶液を満たす箱型容器と、電子加速部とを有する。電子加速部は、２つの金属湾曲形成体４の開口部４０３を金属リングで連結した金属セルを、箱型容器内で、異なる金属セルの開口部４０１を金属リングで長手方向に複数連結させた中空の部材である。

【0077】

超伝導加速器１０は、箱型容器内を液体ヘリウムなどで満たし、電子加速部内を極低温の超伝導状態とする。これにより、電子加速部の内部は磁場で満たされ、高い電場が発生する。電子加速部内を通過する電子は、発生した電場による電圧を加えられ、加速する。しかし、金属セルの内面に損傷があると電場が発生したときにスパークが発生し、エネルギーロスや、金属セルが破壊されるといった不具合が生じる。そのため、金属セルの内面は、傷などの損傷がないことが望ましい。

【0078】

また、電子加速部の金属セルは複数の金属湾曲形成体４を連結することで作製される。そのため、連結部となる金属湾曲形成体４の開口部４０３および開口部縁４０２の形状は、連結時に確実に固定するため、ゆがみのない同心円状でなければならない。しかし、切削部位ごとに金属湾曲形成体４を位置替えのために取り外し、再度取り付ける作業をすると、作業中の位置決めに誤差が生じ、金属湾曲形成体４ごとに開口部４０３および開口部縁４０２の形状に微小な差が発生し、金属湾曲形成体４を連結させる際にうまく連結できない恐れがある。よって、開口部４０３および開口部縁４０２の、表面および内面の切削加工は、金属湾曲形成体４を途中で取り外すことなく、連続して行うことが望ましい。

【0079】

本発明の金属湾曲形成体加工方法は、金属湾曲形成体４を、気圧差によって当接するホルダー部５０１に吸着して保持することで、生爪で物理的に挟み込む、ボルトで締め付けるといった、従来の固定方法と比較して、金属湾曲形成体４の内面に傷を生じさせることなく加工することができる。また、表面と内面を同時に切削することで、開口部４０３および開口部縁４０２にゆがみを発生させることなく、高精度な加工ができる。さらに、金属湾曲形成体４の開口部４０３および開口部縁４０２を同時に切削加工することで、取り付けおよび取り外しの回数が少なくなり、加工作業の迅速化および高精度化が可能である。

【0080】

すなわち、金属湾曲形成体４の用途は特に限定されるものではないが、金属湾曲形成体加工装置１は、例えば、超伝導加速器１０の部品としての金属湾曲形成体４を製造する場合に特に適している。

【0081】

以上の構成により、金属湾曲形成体４を切削する金属湾曲形成体加工装置１は、雰囲気を吸引する吸引ポンプ部７と、吸引ポンプ部７に接続され、金属湾曲形成体４の曲面４０４を吸着保持する保持部材５と、保持部材５に保持された金属湾曲形成体４を切削する切削部８とを備えている。そして、保持部材５は、吸着側開口５１１ａと当該吸着側開口５１１ａの開口面積よりも小さい開口面積を有する排気用開口５０４ａとが形成される減圧空間５１１を形成するホルダー部５０１と、吸着側開口５１１ａを囲むように配置され、金属湾曲形成体４を保持するときに当該金属湾曲形成体４の曲面４０４に当接する外周角リング５０９および内周角リング５１０とを備えており、減圧空間５１１は、吸引ポンプ部７により排気用開口５０４ａを介して吸引されることにより内部の圧力が減圧される。これにより、吸着力が、金属湾曲形成体４の狭い領域に集中することなく分散するため、金属湾曲形成体４の曲面４０４に与えるダメージを抑制できる。

【0082】

また、吸着側開口５１１ａはリング状に形成されており、リング状の吸着側開口５１１ａの外縁を囲む外周角リング５０９と、リング状の吸着側開口５１１ａの内縁を囲む内周角リング５１０とを備えることにより、リング状の吸着側開口５１１ａによって金属湾曲形成体４を吸着するので、吸着力を均一化させることができる。

【0083】

また、減圧空間５１１に対して複数の排気用開口５０４ａが形成されることにより、さらに、吸着力を均一化させることができる。

【0084】

さらに、複数の排気流路５０４を同心円状に備え、複数の排気流路５０４を、排気空間５１４を経由して主排気路５１２の１つに統一することで、１つの吸引ポンプ部７で、減圧空間５１１内を平均的にばらつきなく減圧状態とすることができる。

【0085】

この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

【0086】

例えば、実施例ではホルダー部５０１と排気接続部５０２とを異なるパーツとし、排気接続部５０２とホルダー内周部５０６との間に形成された排気空間５１４を通じて排気流路５０４と主排気路５１２とを連通させると説明した。しかし、ホルダー部５０１と排気接続部５０２とを１つのパーツとし、排気流路５０４と主排気路５１２とを直接連通する構成としてもよい。

【実施例2】

【0087】

また、本発明の異なる実施形態として、実施例２について図面とともに説明する。
図１０は、実施例２における金属湾曲形成体４を保持した状態の保持部材５を示す断面図であり、図１１は、実施例２における保持部材５のホルダー部１５０１の部分拡大である。
なお、実施例２において、実施例１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。また、金属湾曲形成体加工装置１における保持部材５以外の構成、すなわち、図３に示した加工部２の回転駆動部６、吸引ポンプ部７、切削部８、および切削駆動部９と、操作部３の切削操作部３０１、回転駆動操作部３０２、および吸引ポンプ操作部３０３と、保持部材５の、チャック土台部５０３、生爪５１５、生爪固定部５１６は、実施例１と同一である。

【0088】

図１０に示すように、ホルダー部１５０１は、排気接続部１５０２と、チャック土台部５０３と、ホルダー外周部１５０５と、ホルダー内周部１５０６とで構成される。また、ホルダー部１５０１には、シール部材としての外周シールリング５２０（第１シール部材）と、内周シールリング５２１（第２シール部材）とが配置されている。また、ホルダー部１５０１の上面は、金属湾曲形成体４の外表面の形状に対応し、外周から内周に向かって下方向に凹となるように形成される。

【0089】

ホルダー部１５０１は、排気接続部１５０２と、ホルダー外周部１５０５と、ホルダー内周部１５０６とが一体に形成され、その内部に排気流路１５０４と、排気空間１５１４と、主排気路１５１２とで構成された気体流路５２６が形成される。

【0090】

排気流路１５０４は、ホルダー部１５０１をＺ軸方向（回転軸方向）に貫通する円柱形状の空間であり、ホルダー外周部１５０５とホルダー内周部１５０６との間に形成される。また、排気流路１５０４は、上端に排気用開口１５０４ａが形成される。本実施例では、ホルダー部１５０１の上面に８つの排気用開口１５０４ａが回転軸を中心とする同一円周上に等間隔で配置されるように形成されているが、排気用開口１５０４ａ（排気流路１５０４）の数および配置はこれに限定されない。

【0091】

排気空間１５１４は、ＸＹ軸平面方向（回転軸半径方向）に径を有する円柱状（円盤状）の空間であり、ホルダー内周部１５０６と、排気接続部１５０２との間に形成されている。また、排気空間１５１４は、その外周の一部が排気流路１５０４の下部外周に接続されて連通している。すなわち、排気流路１５０４と排気空間１５１４は連続した空間に形成される。また、排気空間１５１４の高さ（Ｚ軸方向の長さ）は、少なくとも上端が排気流路１５０４の中間より下で、かつ下端が排気流路１５０４の下端よりも上に形成されている。

【0092】

主排気路１５１２は、Ｚ軸方向に伸びた円柱状の空間であり、上端が排気空間１５１４の中央下端と接続されて連通し、下端がポンプ吸気路１７０１と接続されて連通している。すなわち、排気流路１５０４と排気空間１５１４と主排気路１５１２は連続した空間に形成される。本実施例では、主排気路１５１２は円柱形状であり、ホルダー部１５０１のＺ軸方向の中心軸上に形成されているが、主排気路１５１２の形状および位置はこれに限定されない。ただし、どの形状および位置であっても、主排気路１５１２の下端はホルダー部１５０１のＺ軸方向の中心軸上に形成されていることが好ましい。

【0093】

図１１に示すように、ホルダー外周部１５０５は、上面が外周に向かって上方向に伸びる湾曲形状を有する。すなわち、ホルダー外周部１５０５の上面は、回転軸の半径外側より半径内側の方が凹となっている。ホルダー外周部１５０５の上面は、近接触面１５０５ａ，１５０５ｂを形成している。近接触面１５０５ａ，１５０５ｂは、金属湾曲形成体４の曲面４０４の内の外表面に接触または近接する。すなわち、ホルダー外周部１５０５の上面および上面を構成する近接触面１５０５ａ、１５０５ｂは、加工対象物である金属湾曲形成体４に対向する対象物対向面となる。ホルダー外周部１５０５は、近接触面１５０５ａ，１５０５ｂが金属湾曲形成体４の曲面４０４にダメージを与えることのないように、金属湾曲形成体４に比べて柔らかい材質で成形されることが好ましい。

【0094】

近接触面１５０５ａ，１５０５ｂの間には、外周シールリング固定溝５２５が一周連続して一律の太さおよび深さで形成されている。外周シールリング固定溝５２５は、外周側面５２５ｂと、底面５２５ａと、内周側面５２５ｄと、各側面と底面５２５ａとを接続する角５２５ｃとで構成され、上面は開放された形状を有する。また、外周側面５２５ｂと内周側面５２５ｄは、Ｚ軸に平行に形成される。本実施例の底面５２５ａは、ＸＹ軸平面に平行に形成され、外周側面５２５ｂおよび内周側面５２５ｄとの間で直角に角５２５ｃを形成しているが、底面５２５ａの形状はこれに限定されない。例えば、底面５２５ａにさらに角を設け、角５２５ｃを直角でない構成としてもよい。

【0095】

外周シールリング５２０は、可撓性（弾性）のある物質（例えばゴムなどの樹脂）により製造され、外周シールリング固定溝５２５にはめ込まれ、位置決めされており、一周連続して一律の太さで形成されている。すなわち、外周シールリング固定溝５２５は、外周シールリング５２０の位置決め部としてはたらく。また、外周シールリング５２０は、お互い平行に対向する２つの側面５２０ｄと、底面５２０ａと、各側面と底面５２０ａとを接続する２つの角５２０ｃと、上方向に湾曲する断面円弧形状の上面５２０ｂとで構成される。２つの側面５２０ｄ間の長さ（外周シールリング５２０のＸＹ軸平面方向の太さ）は、外周シールリング固定溝５２５の太さと同じに形成される。すなわち、２つの側面５２０ｄは外周側面５２５ｂおよび内周側面５２５ｄと当接し、角５２０ｃは角５２５ｃと当接する。また、上面５２０ｂは、少なくとも一部が外周シールリング固定溝５２５の開放された上面から突出している。また、外周シールリング５２０は、厚み方向の断面形状において内周シールリング固定溝５２５と当接する２つの角５２０ｃを有し、加工対象物である金属湾曲形成体４と対向（当接）する面が、外周側に凸する断面円弧形状の上面５２０ｂとなっている。なお、本実施例では、底面５２５ａが底面５２０ａと当接するが、底面５２５ａおよび５２０ａの形状に応じて当接しなくてもよい。

【0096】

ホルダー内周部１５０６は、上面が外周に向かって上方向に伸びる傾斜を有する。すなわち、ホルダー内周部１５０６の上面は、回転軸の半径外側より半径内側の方が凹となっている。ホルダー内周部１５０６の上面は、近接触面１５０６ｄ，１５０６ｅを形成している。近接触面１５０６ｄ，１５０６ｅは、金属湾曲形成体４の曲面４０４の内の外表面に接触または近接する。すなわち、ホルダー内周部１５０６の上面および上面を構成する近接触面１５０６ｄ、１５０６ｅは、加工対象物である金属湾曲形成体４に対向する対象物対向面となる。ホルダー内周部１５０６は、近接触面１５０６ｄ，１５０６ｅが金属湾曲形成体４の曲面４０４にダメージを与えることのないように、金属湾曲形成体４に比べて柔らかい材質で成形されることが好ましい。

【0097】

近接触面１５０６ｄ，１５０６ｅの間には、内周シールリング固定溝５２４が一周連続して一律の太さおよび深さで形成されている。内周シールリング固定溝５２４は、外周側面５２４ｂと、底面５２４ａと、内周側面５２４ｄと、各側面と底面５２４ａとを接続する角５２４ｃとで構成され、上面は開放された形状を有する。また、外周側面５２４ｂと内周側面５２４ｄは、Ｚ軸に平行に形成される。本実施例の底面５２４ａは、ＸＹ軸平面に平行に形成され、外周側面５２４ｂおよび内周側面５２４ｄとの間で直角に角５２４ｃを形成しているが、底面５２４ａの形状はこれに限定されない。例えば、底面５２４ａにさらに角を設け、角５２４ｃを直角でない構成としてもよい。

【0098】

内周シールリング５２１は、可撓性（弾性）のある物質（例えばゴムなどの樹脂）により製造され、内周シールリング固定溝５２４にはめ込まれ、位置決めされており、一周連続して一律の太さで形成されている。すなわち、内周シールリング固定溝５２４は、内周シールリング５２１の位置決め部として機能し、内周シールリング５２１は、外周シールリング５２０よりもリング内径が小さい。また、内周シールリング５２１は、お互い平行に対向する２つの側面５２１ｄと、底面５２１ａと、各側面と底面５２１ａとを接続する２つの角５２１ｃと、上方向に湾曲する断面円弧形状の上面５２１ｂとで構成される。すなわち、２つの側面５２１ｄ間の長さ（外周シールリング５２０のＸＹ軸平面方向の太さ）は、内周シールリング固定溝５２４の太さと同じに形成される。すなわち、２つの側面５２１ｄは外周側面５２４ｂおよび内周側面５２４ｄと当接し、角５２１ｃは角５２４ｃと当接する。また、上面５２１ｂは、少なくとも一部が内周シールリング固定溝５２４の開放された上面から突出している。また、内周シールリング５２１は、厚み方向の断面形状において内周シールリング固定溝５２４と当接する２つの角５２１ｃを有し、加工対象物である金属湾曲形成体４と対向（当接）する面が、外周側に凸する断面円弧形状の上面５２１ｂとなっている。なお、本実施例では、底面５２４ａが底面５２１ａと当接するが、底面５２４ａおよび５２１ａの形状に応じて当接しなくてもよい。

【0099】

また、本実施例における排気用開口１５０４ａが配置された円周と、外周シールリング５２０と、内周シールリング５２１は、同一の軸を中心として配置される。すなわち、排気用開口１５０４ａが配置された円周と、外周シールリング５２０と、内周シールリング５２１は、お互い平行に配置され、一定の距離を保持している。

【0100】

本実施例において、金属湾曲形成体４の加工方法は実施例１と同様である。ただし、本実施例において、金属湾曲形成体４は、実施例１と異なり、図１０に示すように開口部４０１が（－Ｚ）側に開口しており、開口部４０３が（＋Ｚ）側に開口している。すなわち、保持部材５が金属湾曲形成体４を保持する際は、外周シールリング５２０の上面５２０ｂおよび内周シールリング５２１の上面５２１ｂが、金属湾曲形成体４の外表面に当接する。また、同様に近接触面１５０５ａ、１５０５ｂ、１５０６ｄ、および１５０６ｅが金属湾曲形成体４の外表面に当接または近接する。また、近接触面１５０５ｂおよび１５０６ｅが金属湾曲形成体４の外表面に近接している場合は、近接触面１５０５ｂ、１５０６ｅ、外周シールリング５２０、内周シールリング５２１、および金属湾曲形成体４の外表面によって減圧空間が形成される。

【実施例3】

【0101】

また、本発明のさらに異なる実施形態として、実施例３について図面とともに説明する。
図１２は、実施例３における金属湾曲形成体４を保持した状態の保持部材５を示す断面図である。
なお、実施例３において、実施例１または実施例２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。また、金属湾曲形成体加工装置１における保持部材５以外の構成、すなわち、図３に示した加工部２の回転駆動部６、吸引ポンプ部７、切削部８、および切削駆動部９と、操作部３の切削操作部３０１、回転駆動操作部３０２、および吸引ポンプ操作部３０３と、保持部材５のチャック土台部５０３、生爪５１５、生爪固定部５１６は、実施例１と同一であり、保持部材５の内周シールリング５２１、外周シールリング５２０は、実施例２と同一である。

【0102】

図１２に示すように、ホルダー部２５０１は、排気接続部２５０２と、チャック土台部５０３と、ホルダー外周部２５０５と、ホルダー内周部２５０６と、金属湾曲形成体固定治具２５１７とで構成される。また、ホルダー部２５０１には、シール部材としての外周シールリング５２０と、内周シールリング５２１とが配置されている。また、ホルダー部２５０１は、実施例２と同様に金属湾曲形成体４の外表面の形状に対応し、外周から内周に向かって下方向に凹となるように形成される。

【0103】

ホルダー部２５０１は、排気接続部２５０２と、ホルダー外周部２５０５と、ホルダー内周部２５０６とが一体に形成され、その内部に排気流路２５０４と、排気空間２５１４と、主排気路２５１２とで構成された気体流路２５２６が形成される。

【0104】

排気流路２５０４は、ホルダー部２５０１の内部においてＺ軸方向（回転軸方向）に伸びる円柱形状の空間であり、ホルダー外周部２５０５とホルダー内周部２５０６との間に形成される。また、排気流路２５０４は、上端に排気用開口２５０４ａが形成される。本実施例では、ホルダー部２５０１の上面に８つの排気用開口２５０４ａが回転軸を中心とする同一円周上に等間隔で配置されるように形成されているが、排気用開口２５０４ａ（排気流路２５０４）の数および配置はこれに限定されない。

【0105】

排気空間２５１４は、ホルダー部５０１のＺ軸方向における中心軸付近からＸＹ軸平面方向（回転軸半径方向）に放射状に伸びる円柱形状の空間であり、ホルダー内周部２５０６およびホルダー外周部２５０５と、排気接続部２５０２との間に形成されている。また、排気空間２５１４は、その外周の一部において排気流路２５０４の下端に接続されて連通している。本実施例では、排気空間２５１４は、排気流路２５０４と同数設けられ、排気流路２５０４と排気空間２５１４は連続した空間に形成される。また、排気空間２５１４は、その一端がホルダー外周部２５０５の外周上に設けられ、封止栓５２２により封止されている。他端は、他の排気空間２５１４の他端と接続され、その接続部において下方向に伸びる主排気路２５１２と、上方向に伸びる治具固定孔とさらに接続する。複数の排気空間２５１４の一端と他端との間隔（排気空間２５１４の長さ）は、すべて同じに形成される。

【0106】

主排気路２５１２は、Ｚ軸方向に伸びた円柱状の空間であり、上端が排気空間２５１４の中央側端部および治具固定孔の下端と接続されて連通し、下端がポンプ吸気路２７０１と接続されて連通している。すなわち、複数の排気空間２５１４の他端はホルダー部２５０１のＺ軸方向における中心軸付近で接続され、主排気路２５１２と治具固定孔は中心軸上において中心軸と同方向に長い形状となる。

【0107】

金属湾曲形成体固定治具２５１７は、底面が金属湾曲形成体４の対応する内表面と同形状に湾曲した形状を有する。金属湾曲形成体固定治具２５１７は、治具固定部材５２３によってホルダー部２５０１に固定される。このとき、金属湾曲形成体固定治具２５１７の底面の湾曲部分が、金属湾曲形成体４の開口部４０１付近をホルダー内周部２５０６と挟み込むように固定し、金属湾曲形成体４の位置を固定する。

【0108】

以上の実施例２または実施例３の構成により、さらに有利に湾曲した形状の金属形成体である加工対象を、内面に傷をつけず、脱落しないようにしっかりと吸着保持することができる。すなわち、吸引により保持するために金属湾曲形成体４に接触する部位を加工対象の外表面側としたことにより、加工対象の内面を傷つけることを防止できる。また、吸引による吸着（保持）を金属湾曲形成体４の外表面で行うことにより、強い吸引力で吸着しても内面が傷つくことは無いため、吸引力を向上させることを容易に実施できる。特に、超伝導加速部に用いられるハーフセルが加工対象であった場合に、強い吸引力で吸着して保持安定力を高めても、内面が傷つくことを防止できる。すなわち、吸引力を強くすることによって外周シールリング５２０と内周シールリング５２１の間で金属湾曲形成体４の外表面が保持部材５に接触しても、金属湾曲形成体４の内面には接触しないため、内面を傷つけずに保つことができる。

【0109】

本発明のホルダー部１５０１、２５０１は、可撓性（弾性）のある物質（例えばゴムなどの樹脂）により製造された外周シールリング５２０および内周シールリング５２１が金属湾曲形成体４の外表面に当接して保持する構成である。この構成により、金属湾曲形成体４の内表面は、加工時においても金属湾曲形成体固定治具２５１７の限られた一部としか当接しない。そのため、より金属湾曲形成体４の内表面に傷がつくことを防止することができ、特に超伝導加速器に必要な超伝導加速部の形成に使用される金属セル（ハーフセル）の製造に有利である。

【0110】

また、本発明の外周シールリング５２０および内周シールリング５２１は、２つの角５２０ｃおよび５２１ｃを有し、外周シールリング固定溝５２５および内周シールリング固定溝５２４のそれぞれに設けられた２つの角５２０ｃおよび５２１ｃと当接する構成である。この構成により、外周シールリング５２０および内周シールリング５２１は、それぞれ嵌め込まれた固定溝５２５および５２４の中で移動することがなく、加工中に金属湾曲形成体４が移動することを防止できる。

【0111】

また、本発明の外周シールリング５２０および内周シールリング５２１は、金属湾曲形成体４と当接する面が外周側（金属湾曲形成体４側）に向かって湾曲する断面円弧形状を有する。この構成により、金属湾曲形成体４が強く吸着保持された場合であっても、金属湾曲形成体４の外表面にリングの跡がつくことがなく、金属湾曲形成体４の外表面の外観を良好に保つことができる。

【0112】

また、外周シールリング５２０および内周シールリング５２１は、金属湾曲形成体４と当接する面が全周にわたって湾曲する断面円弧形状となっている。これにより、外周シールリング５２０および内周シールリング５２１は、いずれも全周にわたって金属湾曲形成体４の外表面に隙間なく当接することができ、吸引ポンプ部７による吸引時に金属湾曲形成体４を確実に吸着して保持することができる。

【0113】

また、外周シールリング５２０および内周シールリング５２１の位置は、金属湾曲形成体４の開口部４０１と開口部４０３のどちらからも離れた位置にあり、さらに開口部４０１と開口部４０３から離れる側となる外周シールリング５２０および内周シールリング５２１の間で吸引を行うことにより、吸引によって湾曲形成体４の開口部４０１や開口部４０３が変形することを防止できる。したがって、超伝導加速空洞を製造する際に湾曲形成体４の開口部４０１同士や開口部４０３同士を接続する際に要求される加工精度が損なわれることなく、良好な精度の湾曲形成体４を製造することができる。

【0114】

また、本発明における排気用開口１５０４ａ、２５０４ａが配置された円周と、外周シールリング５２０と、内周シールリング５２１は、同一の軸を中心として配置される。この構成により、排気用開口１５０４ａ、２５０４ａまたは減圧空間をバランスよく減圧することができ、加工中に金属湾曲形成体４が移動することを防止できる。

【産業上の利用可能性】

【0115】

本発明は、湾曲した金属湾曲形成体を加工する産業に用いることができる。

【符号の説明】

【0116】

１…金属湾曲形成体加工装置
２…加工部
３…操作部
３０１…切削操作部
３０２…回転駆動操作部
３０３…吸引ポンプ操作部
４…金属湾曲形成体
４０１，４０３…開口部
４０２…開口部縁
４０４…曲面
５…保持部材
５０１…ホルダー部
５０２…排気接続部
５０３…チャック土台部
５０４…排気流路
５０４ａ…排気用開口
５０５…ホルダー外周部
５０６…ホルダー内周部
５０６ａ，５０６ｂ，５０７ａ，５０７ｂ…近接面
５０６ｃ…曲面
５０７…第１ホルダー外周部
５０７ｃ…表面
５０８…第２ホルダー外周部
５０９…外周角リング
５１０…内周角リング
５１１…減圧空間
５１１ａ…吸着側開口
５１２…主排気路
５１３…ホルダー固定ねじ
５１４…排気空間
５１５…生爪
５１６…生爪固定部
５１７…金属湾曲形成体固定治具
５１８…Ｏリング
５２０…外周シールリング
５２１…内周シールリング
５２４…内周シールリング固定溝
５２５…外周シールリング固定溝
６…回転駆動部
７…吸引ポンプ部
７０１…ポンプ吸気路
７０２…吸引ポンプＯリング
８…切削部
９…切削駆動部
１０…超伝導加速器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】