WO2024095430A1

WO2024095430A1 - 工作機械および加圧力設定方法

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Publication number: WO2024095430A1
Application number: PCT/JP2022/041096
Authority: WO
Inventors: 光晴石原
Original assignee: 株式会社ジェイテクト
Priority date: 2022-11-03
Filing date: 2022-11-03
Publication date: 2024-05-10

Abstract

工作物（Ｗ）の両端部を支持する一対のセンタ部材（２０，２１）と、一対のセンタ部材（２０，２１）同士を軸方向（ＣＤ）に接近させることにより工作物（Ｗ）に加圧力を加える押圧装置（３６）と、工作物（Ｗ）の基本形状に関する基本形状データ（ＤＡ）、または工作物Ｗが前記センタ部材（２０，２１）に支持されることによって座屈たわみを生じた状態における工作物（Ｗ）の座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データ（ＤＢ）を取得するデータ取得装置（３２）と、基本形状データ（ＤＡ）または座屈たわみ形状データ（ＤＢ）と、最適な加圧力（ＦＥ）を算出するためのプログラム（３７）と、に基づいて最適な加圧力（ＦＥ）を演算する演算装置（３３）と、押圧装置（３６）を制御することにより、演算装置（３３）により算出された加圧力の最適値（ＦＥ）に基づいて、工作物Ｗに加える加圧力を調整する制御装置（３５）と、を備える工作機械（１０）。

Description

工作機械および加圧力設定方法

　本発明は、工作機械および加圧力設定方法に関する。

　従来より、工作物の両端部を一対のセンタ部材で挟み込んで工作物を支持し、センタ部材を通る回転軸周りに工作物を回転させ、回転させた工作物に加工手段を押圧して加工する工作機械が知られている。

　例えば、特許文献１には、センタ部材の加圧力を調整する駆動手段を有し、砥石軸負荷から研削抵抗を演算し、演算された研削抵抗と予め記憶されている工作物の剛性に応じてセンタ部材の加圧力を変化させるように駆動手段を制御する制御手段を備えた、加圧力制御心押台が提案されている。

特開平１０－２７７９３２号公報

　しかしながら、上記の技術によれば、特許文献１の段落［００２３］に記載の「規定値（研削加工する工作物の重量や剛性によって異なる）」を基準として、センタの加圧力の制御を行っている。このような制御対象となる加圧力は、加工条件に基づいて算出される研削抵抗、および機械構成などを勘案して設定される。そのため、適正な加圧力を設定するためには、熟練者の経験や技術が必要となるので、省力化が望まれる。

　また、「規定値」が測定された工作物と異なる新規の工作物に対しては、当然、「規定値」も異なる。このため、異なる工作物については、一旦、加工を行って研削抵抗を測定した後に、新たに「規定値」を設定することが考えられる。しかし、新たに研削抵抗を測定しなおすのは煩雑である。このため、加圧力を設定するための時間を短縮することが望まれる。

　また、「規定値」が測定された工作物と異なる新規の工作物に対して、既に「規定値」が既知である工作物の中から、新規の工作物の材質、形状等が類似したものを選択し、選択された工作物の「規定値」に基づいて加圧力を制御することが考えられる。しかし、類似した工作物の「規定値」に基づいた場合、正確に加圧力を制御することは難しいという問題があるので、加圧力の設定精度の向上が望まれる。

　本開示は、工作物への加圧力を設定する際に、省力化、時間短縮、および設定精度の向上された工作機械、および工作物の加圧力設定方法を提供することを目的とする。

　本開示は、
　工作物（Ｗ）の両端部を、前記工作物の軸方向（ＣＤ）から挟み込んで支持する一対のセンタ部材（２０，２１）と、
　前記一対のセンタ部材の少なくとも一方のセンタ部材を他方のセンタ部材に前記軸方向に接近させることにより前記工作物に加圧力を加える押圧装置（３６）と、
　前記工作物の基本形状に関する基本形状データ（ＤＡ）、または前記工作物が前記センタ部材に支持されることによって座屈たわみを生じた状態における前記工作物の座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データ（ＤＢ）を取得するデータ取得装置（３２）と、
　前記基本形状データまたは前記座屈たわみ形状データと、前記加圧力の最適値を算出するためのプログラム（３７）と、に基づいて前記加圧力の最適値を演算する演算装置（３３）と、
　前記押圧装置を制御することにより、前記演算装置により演算された前記加圧力の最適値に基づいて、前記工作物に加える前記加圧力を調整する制御装置（３５）と、を備える工作機械（１０）にある。

　本開示の他の態様は、
　工作物（Ｗ）の両端部を、一対のセンタ部材（２０，２１）によって前記工作物の軸方向（ＣＤ）から挟み込んで支持する工程と、
　押圧装置（３６）によって、前記一対のセンタ部材の少なくとも一方のセンタ部材を他方のセンタ部材に前記軸方向に接近させることにより前記工作物に加圧力を加える工程と、
　前記工作物の基本形状に関する基本形状データ（ＤＡ）、または前記工作物が前記センタ部材によって支持されることによって座屈たわみを生じた状態における前記工作物の座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データ（ＤＢ）を取得するデータ取得工程と、
　前記基本形状データまたは前記座屈たわみ形状データと、前記加圧力の最適値を算出するためのプログラム（３７）と、に基づいて前記加圧力の最適値を演算する工程と、
　制御装置（３５）が前記押圧装置を制御することにより、演算により算出された前記加圧力の最適値に基づいて、前記工作物に加える前記加圧力を調整する工程と、
を備える加圧力設定方法にある。

　本開示によれば、基本形状データ、または座屈たわみ形状データに基づいて、適切な加圧力を演算することができる。これにより、熟練者に頼らずに加圧力を設定できるので省力化できる。また、加圧力を設定するために予め工作物を加工して条件出しをする必要もないので、加圧力の設定時間を短縮できる。また、加工対象の工作物に関する基本形状データ、または座屈たわみ形状データに基づいて加圧力を演算するので、加圧力の設定精度を向上させることができる。

　以上により、本開示によれば、工作物への加圧力を設定する際に、省力化、時間短縮、および設定精度の向上を図ることができる。

　なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１および実施形態２の工作機械を示す一部切欠正面図。実施形態１の工作機械を示す一部切欠平面図。実施形態１のローダアームを示す一部拡大側面図。実施形態１の工作機械のシステム構成を示すブロック図。実施形態１の工作機械において、工作物が仮受台に載置された状態を示す一部拡大正面図。実施形態１の工作機械において、主軸台側センタ部材と、心押台側センタ部材とが、工作物に当接した状態を示す一部拡大正面図実施形態１の工作機械において、主軸台側センタ部材と、心押台側センタ部材とに挟持されることにより工作物が支持された状態であって、工作物の軸線が主軸台側センタ部材、および心押台側センタ部材と整合した状態を示す一部拡大正面図。実施形態１の工作機械において、工作物に加えられた加圧力が過多であるために、工作物が鉛直方向について下方に座屈たわみ変形した状態を示す一部拡大正面図。工作物に加えられた加圧力に対する、センサと工作物の距離の変化を示すグラフ。実施形態１の工作機械の動作を示すフローチャート。実施形態１の工作機械において、工作物に加えられた加圧力に対する、センサと工作物の距離の変化を示すグラフ。実施形態１の変形例の工作機械のシステム構成を示すブロック図。実施形態１の変形例の工作機械の動作を示すフローチャート。実施形態１の変形例の工作機械の動作を示す一部拡大正面図。実施形態１の変形例の工作機械の動作であって、図１４と異なる動作を示す一部拡大正面図。実施形態１の変形例の工作機械において、工作物に加えられた加圧力に対する、センサと工作物の距離の変化を示すグラフ。実施形態２の工作機械のシステム構成を示すブロック図。実施形態２の工作機械の動作のメインルーチンを示すフローチャート。実施形態２の工作機械の加圧力設定工程を示すフローチャート。実施形態２の工作機械において、工作物に加えられた加圧力に対する、センサと工作物の距離の変化を示すグラフ。実施形態３の工作機械のシステム構成を示すブロック図。実施形態３の工作機械の動作のメインルーチンを示すフローチャート。実施形態３の工作機械の最適値設定工程を示すフローチャート。実施形態３の工作機械において、工作物がローダによって、主軸台側センタ部材と心押台側センタ部材との間に保持されている状態を示す一部拡大正面図。実施形態３の工作機械において、工作物に加えられた加圧力に対する、センサと工作物の距離の変化を示すグラフ。

（実施形態１）
１．工作機械１０の概要
　本発明の実施形態１の工作機械１０の概要について図１および図５を参照して説明する。本形態においては、工作機械１０として研削盤を例に説明する。ただし、工作機械１０は研削盤に限られず、旋盤、マシニングセンタ等、後述する一対のセンタ部材（２０，２１）により工作物Ｗを支持する構成を有する任意の工作機械１０を適宜に選択できる。

　工作機械１０は、工作物Ｗの軸線Ｃを中心にして、加工対象である工作物Ｗを回転させ、回転体である工具としての砥石車１６を回転させ、かつ、砥石車１６を工作物Ｗに対して工作物Ｗの軸線Ｃに交差する方向に相対的に接近させることにより、工作物Ｗの外周面または内周面を研削する。工作機械１０は、テーブルトラバース型の研削盤、砥石台トラバース型の研削盤などを適用可能である。また、工作機械１０は、円筒研削盤、カム研削盤等を適用可能である。

　本形態においては、工作物Ｗは、例えば、軸状に形成された部材とし、工作物Ｗの外周面が被加工部である場合を例にあげる。ただし、工作物Ｗの形状は、軸状に限られず、内周面を有する筒状など、任意の形状とすることができる。工作物Ｗが筒状である場合は工作物Ｗの内周面を被加工部とすることができる。

　図５に示すように、本形態の工作物Ｗは、円筒形状の本体部Ｗ１と、本体部Ｗ１の両端部から軸方向ＣＤの外方に突出する被載置部Ｗ２と、被載置部Ｗ２の両端部から軸方向ＣＤの外方に突出するセンタ受部Ｗ３と、を備える。被載置部Ｗ２は、本体部Ｗ１よりも径小に形成されている。被載置部Ｗ２は、後述する仮受台１７（支持部材の一例）によって支持される部分である。センタ受部Ｗ３は、被載置部Ｗ２よりも径小に形成されている。センタ受部Ｗ３は、後述する主軸台側センタ部材２０（センタ部材の一例、支持部材の一例）、および心押台側センタ部材２１（センタ部材の一例、支持部材の一例）によって挟持される部分である。センタ受部Ｗ３の両端面には、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１の先端が嵌入するセンタ孔Ｗ４が形成されている。センタ孔Ｗ４の内面は、円すい凹面に形成されている。一方、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１の外面は、円すい凸面に形成されている。

２．工作機械１０の詳細構成
　工作機械１０の詳細構成について、図１～図３を参照して説明する。本形態においては、工作機械１０は、テーブルトラバース型の円筒研削盤を例にあげる。ただし、工作機械１０は、砥石台トラバース型を適用することもできる。図１および図２に示すように、工作機械１０は、主として、ベッド１１、主軸台１２、心押台１３、テーブル１４、砥石台１５、砥石車１６、仮受台１７、センサ１８（第一センサの一例）、ローダ１９、主軸台側センタ部材２０、心押台側センタ部材２１、およびカバー２２を備える。ただし、実施形態１においては、センサ１８は、説明上用いるものであって、実際に必須な構成ではない。

　カバー２２は、研削盤本体を覆うカバー本体２２ａ、待機台３０を覆う待機台カバー２２ｂ、ローダ１９を覆うローダカバー２２ｃを備える。カバー本体２２ａは、研削盤本体を構成するベッド１１、主軸台１２、心押台１３、テーブル１４、砥石台１５、砥石車１６、仮受台１７、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１を、前後方向、左右方向、および上方から覆う。ただし、カバー本体２２ａの正面および天井面には、工作物Ｗを搬入出するための開閉扉（図示せず）が設けられている。さらに、待機台カバー２２ｂは、待機台３０を、前後方向、左右方向、および上方から覆う。待機台カバー２２ｂにも、正面および天井面に、工作物Ｗを搬入出するための開閉扉（図示せず）が設けられている。ローダカバー２２ｃは、カバー本体２２ａおよび待機台カバー２２ｂの上方に設置されたローダ１９を、前後方向および左右方向から覆う。

　ベッド１１は、設置面上に固定されている。ベッド１１は上方から見て、Ｚ軸方向に延びる部分と、Ｘ軸方向に延びる部分とが連結された、略Ｔ字状に形成されている。ベッド１１のうちＺ軸方向に延びる部分の上面にはテーブル１４が配置されている。テーブル１４はＺ軸方向に長尺な長方形状に形成されている。テーブル１４は、Ｚ軸サーボモータ２３ａの回転駆動により、Ｚ軸方向に移動する。

　主軸台１２は、テーブル１４の上面において、Ｘ軸方向の手前側（図２の下側）且つＺ軸方向の一端側（図２の左側）に設けられている。主軸台１２は主軸台側センタ部材２０を備える。

　心押台１３は、テーブル１４の上面において、Ｘ軸方向の手前側（図２の下側）且つＺ軸方向の他端側（図２の右側）に設けられている。心押台１３は心押台側センタ部材２１を備える。

　主軸台の主軸台側センタ部材２０と、心押台１３の心押台側センタ部材２１との間に、工作対象である工作物Ｗ（工作物Ｗの一例）が、軸線Ｃを中心としてＺ軸周りに回転可能に支持される。工作物Ｗは、主軸台に設けられた主軸台側モータ２４、および心押台１３に設けられた心押台側モータ２５の駆動により回転される。つまり、主軸台１２および心押台１３が、工作物Ｗを回転可能に両端支持する。

　心押台１３は、工作物Ｗに加圧力を加えるための押圧装置３６を備える。押圧装置３６は、心押台１３をＺ軸方向に移動させる心押台駆動装置２６と、スプリング等の弾性部材２７と、弾性部材２７と心押台１３とを連結する連結部材２８と、を備える。心押台駆動装置２６は、公知のサーボモータ、油圧装置等を適宜に選択できる。弾性部材２７の弾性変形に起因する弾発力により、工作物Ｗに加圧力が加えられる。

　テーブル１４の上面には、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１とに挟持される前の状態において、工作物Ｗが載置される仮受台１７が、テーブル１４の上面から上方に突出して設けられている。

　砥石台１５は、ベッド１１のうちＸ軸方向に延びる部分の上面に、Ｘ方向に移動可能に設けられている。砥石台１５は、ベッド１１に設けられたモータ１５ａの駆動により、移動する。砥石車１６は、砥石台１５に回転可能に支持されている。砥石車１６は、砥石台１５に設けられたモータ１６ａの駆動により回転する。砥石車１６は、複数の砥粒をボンド材により固定されて構成されている。

　センサ１８は、砥石台１５の上面であって、砥石車１６の近傍の位置に配置されている。センサ１８は、砥石台１５の上面からＬ字状に延びるアーム２９の先端部の下面に取り付けられている。アーム２９は、Ｙ軸方向を回転軸として回動可能な構成とされている。これにより、後述するローダ１９を回避可能に構成されている。センサ１８は、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１とに挟持された工作物Ｗの形状を検出する。また、センサ１８は、工作物Ｗとセンサ１８との距離も測定する。センサ１８としては、ＣＣＤ素子、光学カメラ、レーザセンサ等が例示される。

　センサ１８は、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって、工作物Ｗの軸方向ＣＤが水平方向となるように支持された状態で、工作物Ｗの鉛直方向について上方、または鉛直に配置される。本形態のセンサ１８は、工作物Ｗの鉛直上方に配置されている。

　ベッド１１の側方には、工作物Ｗが載置される待機台３０が配置されている。待機台３０の上面には、工作物Ｗが載置される受台１７ａ（支持部材の一例）が、待機台３０の上面から突出して設けられている。

　図１に示すように、ベッド１１および待機台３０の上方には、ローダ１９が配置されている。ローダ１９は、待機台３０に載置され工作物Ｗを主軸台１２と心押台１３の間の位置に搬送するとともに、加工が完了した工作物Ｗを次工程に搬送する。ローダ１９は、ローダビーム６１と、ローディングユニット６２と、を備えている。

　ローダビーム６１はＺ軸方向へ水平に架設されている。ローダビーム６１にはローディングユニット６２がＺ方向に移動可能に取り付けられている。

　図３に示すように、ローディングユニット６２は、ローダアーム６３と、ローダハンド６４と、把持爪６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂと、アクチュエータ６７を備えている。ローディングユニット６２は、ローダビーム６１に沿って移動および位置決めするようにＮＣ制御されている。ローダアーム６３は、ローダビーム６１に懸架されるローディングユニット６２のキャリア部から鉛直方向（Ｙ軸方向）に移動および位置決め可能に設けられている。ローダハンド６４は、ローダアーム６３の下端において、Ｚ軸周りに傾動可能に連結されている。また、ローダハンド６４には把持爪６５ａ，６５ｂと把持爪６６ａ，６６ｂが設けられている。把持爪６５ａおよび把持爪６５ｂは、それぞれ逆Ｖ字状に形成され、図３に示すように、把持中心がＺ軸方向に一致するように併設されている。把持爪６６ａおよび把持爪６６ｂは、把持爪６５ａおよび６５ｂと同様に構成され、図３に示すように、ローダハンド６４の傾動軸を中心に９０度ずれて配置されている。また、把持爪６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂは、図示しないアクチュエータによって開閉制御され、工作物Ｗの把持と解放を行っている。アクチュエータ６７は、ローダアーム６３の下端に設けられ、制御指令によりローダハンド６４を傾動させ、所定の角度に位置決めしている。

３．工作機械１０のシステム構成
　次に、図４を参照して、工作機械１０のシステム構成について説明する。工作機械１０は、入力装置３１と、データ取得装置３２と、演算装置３３と、記憶装置３４と、制御装置３５と、押圧装置３６と、を備える。

　入力装置３１には、工作物Ｗの基本形状に関する基本形状データＤＡが入力される。入力装置３１としては、キーボードや、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の外部記憶装置が接続されるＵＳＢポート等が例示される。基本形状データＤＡは、工作物Ｗの設計形状データＤＡ１を含む。設計形状データＤＡ１は、工作物Ｗの二次元または三次元のＣＡＤデータを含む。また、基本形状データＤＡは、工作機械１０の外部において、工作物Ｗが実際に計測されることにより得られた実測データを含む。

　データ取得装置３２は、入力装置３１から入力された基本形状データＤＡとしての設計形状データＤＡ１を取得する。演算装置３３は、データ取得装置３２から、基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）を取得する。演算装置３３は、基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）と、記憶装置３４に格納されたプログラム３７と、に基づいて、工作物Ｗに加える加圧力の最適値（以下、最適加圧力ＦＥ）を演算する。

　記憶装置３４には、工作物Ｗに加える最適加圧力ＦＥを算出するためのプログラム３７が格納されている。記憶装置３４は、１つのプログラム３７を格納しても良いし、複数のプログラム３７を格納してもよい。プログラム３７は、古典力学に基づいたルールベースのプログラムでもよいし、また、機械学習に基づいた学習済みモデルを適用するプログラムであってもよい。記憶装置３４が複数のプログラム３７を格納する場合には、複数のプログラム３７の中から、加圧力の演算に用いられるプログラム３７が、適宜に選択される。

　制御装置３５は、演算装置３３により演算された最適加圧力ＦＥに基づいて、押圧装置３６を制御することにより、工作物Ｗに加える加圧力を調整する。詳細には、制御装置３５は、心押台駆動装置２６により心押台１３をＺ軸方向に移動させることにより、連結部材２８を介して、弾性部材２７の弾発力により、工作物Ｗに加圧力を加える。

４．工作物Ｗの支持状態と、加圧力について
　図５～図９を参照して、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１による工作物Ｗの支持状態と、工作物Ｗに加えられる加圧力について説明する。

　図５には、工作物Ｗが、仮受台１７に載置された状態を示す。仮受台１７の上に、工作物Ｗの被載置部Ｗ２が載置されている。センタ受部Ｗ３と、主軸台側センタ部材２０および心押台側センタ部材２１とは離れている。工作物Ｗの軸線Ｃは、主軸台側センタ部材２０の先端部および心押台側センタ部材２１の先端部よりも下方に位置している。この状態では、工作物Ｗに加圧力は加えられていない。

　図６には、心押台１３が主軸台１２に接近することにより、工作物Ｗのセンタ受部Ｗ３に、主軸台側センタ部材２０の先端部と、心押台側センタ部材２１の先端部とが接触した状態を示す。主軸台側センタ部材２０および心押台側センタ部材２１は、工作物Ｗのセンタ受部Ｗ３に接触しているが、工作物Ｗには加圧力は加えられていない状態である。図９には、工作物Ｗに加えられた加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗとの距離の変化を示すグラフを示す。図９のグラフにおいて、加圧力が０の点が、図６に示された状態に対応する。

　心押台１３が主軸台１２に接近すると、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１の先端部が、工作物Ｗのセンタ受部Ｗ３に設けられたセンタ孔Ｗ４内に嵌入する。すると、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１の先端部に形成された円すい凸面と、センタ孔Ｗ４に形成された円すい凹面とが摺接することにより、工作物Ｗが主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に挟持され、仮受台１７から浮き上がる。これにより、図９のグラフに示すように、工作物Ｗに加えられる加圧力が増加するにしたがって、センサ１８と工作物Ｗの距離は小さくなる。しかしながら、この状態では、工作物Ｗに加えられる加圧力は不足している。

　さらに心押台１３が主軸台１２に接近した状態を、図７に示す。工作物Ｗの軸線Ｃが、主軸台側センタ部材２０の先端部、および心押台側センタ部材２１の先端部と整合している。これにより、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に対して位置決めされる。図９のグラフにおいては、加圧力がＦ１、センサ１８と工作物Ｗの距離がＤ１の点が該当する。工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に対して位置決めされているので、グラフの傾きが０となっている。換言すると、グラフの微分係数が０となっている。

　さらに心押台１３が主軸台１２に接近すると、工作物Ｗに加えられる加圧力が増加する。上記したように、工作物Ｗは、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に対して位置決めされており、また、工作物Ｗに座屈たわみが生じていないので、センサ１８と工作物Ｗの距離はほとんど変化しない。この状態は、工作物Ｗに加えられる加圧力が適正な状態となっている。

　図８に示すように、工作物Ｗに加えられる加圧力がＦ２に達すると、工作物Ｗに座屈たわみが生じることによって大きく変形し始める。これにより、図９に示すように、センサ１８と、工作物Ｗとの間隔は再び大きくなり始める。この状態では、工作物Ｗに加えられる加圧力は過多状態となっている。センサ１８と、工作物Ｗとの間隔が大きくなるということは、工作物Ｗに、重力方向の下方への座屈たわみが生じることを意味する。工作物Ｗは、自重により、重力方向の下方にわずかながら変形するので、過度に加圧力が加えられると、重力方向の下方に座屈たわみを生じやすくなっている。工作物Ｗが座屈たわみ変形している状態では、精度よく工作物Ｗを加工することができない。

　図９において、加圧力がＦ１からＦ２の範囲のいずれかの点に、最適加圧力ＦＥが設定される。最適加圧力ＦＥは、工作物Ｗのどの物性を重視するかによって変化しうる。例えば、工作物Ｗの加工精度を重視すれば、工作物Ｗに対する加圧力を可及的に大きくすることが好ましいように思われる。この観点からは、加圧力としてはＦ２が最適に思われる。

　一方、主軸台側センタ部材２０および心押台側センタ部材２１の摩耗を考慮すると、工作物Ｗに対する加圧力を可及的に小さくすることが好ましいように思われる。この観点からは、加圧力としてはＦ１が最適に思われる。

　さらに、工作物Ｗの物性としては、例えば、振れ、真円度、表面粗さ等が挙げられる。これらの物性について、それぞれの観点から最適加圧力ＦＥが設定されうる。

５．工作機械１０の動作
　図１０～図１１を参照して、工作機械１０の動作について説明する。図１０に、本形態の工作機械１０の動作に関するフローチャートを示す。図１０に示すように、工作機械１０が起動されると、データ取得装置３２が、基本形状データＤＡとしての設計形状データＤＡ１を取得する（Ｓ１）。作業者は、例えばキーボード等の入力装置３１から基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）を工作機械１０に入力してもよいし、例えばＵＳＢメモリをＵＳＢポートに接続し、ＵＳＢメモリ内に格納された基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）を工作機械１０に入力してもよい。このとき、作業者は、工作物Ｗの物性のうち、どの物性を重視するかについて入力してもよい。

　演算装置３３は、Ｓ２にて、工作物Ｗに加える最適加圧力ＦＥを演算する。演算装置３３は、作業者によって優先順位が設定された物性に基づいて、工作物Ｗの最適加圧力ＦＥを設定してもよい。また、演算装置３３は、例えば、加圧力に対するセンサ１８と工作物Ｗの距離の変化を表すグラフにおいて、微分係数が０となった点における加圧力Ｆ１に、所定の倍率を乗じた値を最適加圧力ＦＥと設定してもよい。

　次に、載置工程（Ｓ３）において、工作物Ｗは、ローダ１９によって仮受台１７に載置される。詳細には、待機台３０の仮受台１７に載置された工作物Ｗが、ローディングユニット６２の把持爪６６ａ，６６ｂによって把持され、ローダアーム６３およびローダビーム６１によって、工作物Ｗを把持したローダハンド６４が、テーブル１４に設けられた仮受台１７の上方に移動する。ローダアーム６３が下降して、ローディングユニット６２の把持爪６６ａ，６６ｂが開き、工作物Ｗが仮受台１７に載置される。

　制御装置３５は、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに、演算装置３３が演算した最適加圧力ＦＥを加える（Ｓ４）。図１１に示すように、制御装置３５は、適切な加圧力の範囲であるＦ１からＦ２の間において、最適加圧力ＦＥを、工作物Ｗに加える。

　次に、研削工程（Ｓ５）において、工作物Ｗを研削する。詳細には、制御装置３５は、主軸台側モータ２４および心押台側モータ２５を回転させることにより、工作物Ｗを回転させる。制御装置３５は、Ｘ軸サーボモータ２３ｂを回転させることにより砥石台１５を工作物Ｗに接近させる。これにより、砥石車１６を工作物Ｗの表面に接触させる。制御装置３５は、Ｚ軸サーボモータ２３ａを回転させることにより、テーブル１４をＺ軸方向に移動させる。これにより、工作物Ｗの表面が研削される。

　工作物Ｗの研削が終了すると、工作機械１０の動作が終了するか否かが判断される（Ｓ６）。工作機械１０の動作が終了しないと判断された場合には（Ｓ６：Ｎ）、Ｓ１に戻って、Ｓ１～Ｓ５の動作を繰り返す。一方、工作機械１０の動作が終了すると判断された場合には（Ｓ６：Ｙ）、工作機械１０の動作は終了する。

６．本形態の作用効果
　本形態によれば、基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）に基づいて、適切な加圧力を演算することができる。これにより、熟練者に頼らずに加圧力を設定できるので省力化できる。また、加圧力を設定するために予め工作物Ｗを加工して条件出しをする必要もないので、加圧力の設定時間を短縮できる。また、加工対象の工作物Ｗに関する基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１）に基づいて加圧力を演算するので、加圧力の設定精度を向上させることができる。

（実施形態１の変形例１）
　次に、実施形態１の変形例１について図１２～図１６を参照して説明する。なお、以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

　図１２に、本形態の工作機械１０ａのシステム構成を示す。本形態においては、センサ１８は必須な構成として用いられる。本形態のセンサ１８は、基本形状データＤＡとしての支持状態形状データＤＡ２を取得する。支持状態形状データＤＡ２は、工作物Ｗが、支持部材としての主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持された状態であって座屈たわみが生じていない状態における工作物Ｗの形状に関するデータである。その他の構成は実施形態１と同様なので重複する説明を省略する。

　次に、図１３～図１６を参照して、本変形例の工作機械１０ａの動作について説明する。図１３に、本変形例の工作機械１０ａの動作に関するフローチャートを示す。工作機械１０ａが始動されると、工作物Ｗがテーブル１４の仮受台１７の上に載置される（Ｓ３）。

　制御装置３５は、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗを、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１で挟み込むことにより支持する（Ｓ１１）。このとき、制御装置３５は、工作物Ｗに加えられる加圧力を、工作物Ｗが主軸台側センタ部材２０および心押台側センタ部材２１から脱落しない程度の加圧力Ｆ１とする。例えば、制御装置３５は、主軸台側センタ部材２０または心押台側センタ部材２１に生じる負荷を検出することにより、加圧力Ｆ１を判定してもよい。図１６のグラフには、工作物Ｗに、加圧力Ｆ１が加えられた状態の点が示されている。

　次に、制御装置３５は、テーブル１４をＺ軸方向に移動させることにより、工作物Ｗを、センサ１８により工作物Ｗの軸方向ＣＤに沿って走査する。図１４には、センサ１８が、工作物Ｗの軸方向ＣＤについて、本体部Ｗ１の一方の端部（図１４における左端部）に位置する状態が示されており、図１５には、センサ１８が、工作物Ｗの軸方向ＣＤについて、本体部Ｗ１の他方の端部（図１５における右端部）に位置する状態が示されている。これにより、センサ１８は、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持された状態であって座屈たわみが生じていない状態における工作物Ｗの形状に関するデータである、支持状態形状データＤＡ２を取得する（Ｓ１２）。

　図１３に戻って、データ取得装置３２は、センサ１８から支持状態形状データＤＡ２を取得し、演算装置３３に送信する。演算装置３３は、取得した支持状態形状データＤＡ２と、記憶装置３４に格納されたプログラム３７とに基づいて、工作物Ｗに加える最適加圧力ＦＥを演算する（Ｓ１３）。

　制御装置３５は、さらに、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに、演算装置３３が演算した最適加圧力ＦＥを加える（Ｓ４）。

　次に、研削工程が実行される（Ｓ５）。工作物Ｗの研削が終了すると、工作機械１０の動作が終了するか否かが判断される（Ｓ６）。工作機械１０の動作が終了しないと判断された場合には（Ｓ６：Ｎ）、Ｓ３に戻って、Ｓ３～Ｓ５の動作を繰り返す。一方、工作機械１０の動作が終了すると判断された場合には（Ｓ６：Ｙ）、工作機械１０の動作は終了する。

　本形態によれば、加工対象の工作物Ｗに関する基本形状データＤＡ（支持状態形状データＤＡ２）に基づいて加圧力を演算するので、加圧力の設定精度を向上させることができる。

（実施形態１の変形例２）
　実施形態１の変形例１においては、センサ１８により取得される基本形状データＤＡとしての支持状態形状データＤＡ２は、工作物Ｗが支持部材としての主軸台側センタ部材２０および心押台側センタ部材２１によって支持された状態における、工作物Ｗの形状に関するデータとした。実施形態１の変形例２においては、工作物Ｗが支持部材としての仮受台１７によって支持された状態における、工作物Ｗの形状に関するデータとしてもよい。

　この場合、図１３において、Ｓ３「載置工程」→Ｓ１２「基本形状データ取得」→Ｓ１３「加圧力演算工程」→Ｓ４「加圧工程」→Ｓ５以降の順に処理が行われる。加圧工程（Ｓ４）においては、制御装置３５は、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに、演算装置３３が演算した最適加圧力ＦＥを加える。図１６に示すように、制御装置３５は、適切な加圧力の範囲であるＦ１からＦ２の間において、最適加圧力ＦＥを、工作物Ｗに加える。

（実施形態２）
　次に、図１、および図１７～図２０を参照して、実施形態２の工作機械１０ｂについて説明する。図１７に、本形態の工作機械１０ｂのシステム構成を表すブロック図を示す。センサ１８は、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持されることによって座屈たわみを生じた状態における工作物Ｗの座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データＤＢを検出する。本形態のセンサ１８は、第二センサの一例である。

　センサ１８は、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって工作物Ｗの軸方向ＣＤが水平方向となるように支持された状態で、工作物Ｗの鉛直方向について上方、または下方に配置される。本形態では、工作物Ｗの鉛直方向について上方に配置されている。工作物Ｗは、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって両端部が支持された状態では、自重によって、鉛直方向の下方に撓み変形する可能性がある。このため、工作物Ｗが主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって両端部から加圧力が加えられた場合、工作物Ｗは鉛直方向の下方に撓み変形する可能性がある。このため、センサ１８を工作物Ｗの鉛直方向の上方、または下方に配置することにより、工作物Ｗに加圧力が加えられたときの工作物Ｗの変位を精度よく検知できる。

　また、センサ１８は、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持された状態で、工作物Ｗに加圧力が加えられることによって工作物Ｗの座屈たわみ量が最大となる位置に配置される。本形態では、図１に示すように、工作物Ｗの座屈たわみ量が最大となる位置として、工作物Ｗの軸方向ＣＤの中央位置付近に配置される。中央位置付近とは、軸方向ＣＤの中央位置を含むとともに、中央位置でない場合であっても、実質的に中央位置の認定しうる範囲を含む。ただし、工作物Ｗの座屈たわみ量が最大となる位置としては、工作物Ｗの軸方向ＣＤの中央位置付近に限定されない。工作物Ｗの座屈たわみ量が最大となる位置にセンサ１８が配置されることにより、座屈たわみ形状データＤＢの精度を向上させることができるので、最適加圧力ＦＥを演算する精度を向上させることができる。

　座屈たわみ形状データＤＢは、工作物Ｗが座屈たわみを生じた状態における、センサ１８が検出する工作物Ｗのたわみ量のデータであり、また、工作物Ｗに加える加圧力を変化させた際に変化する工作物Ｗのたわみ量のデータである。ただし、上記のたわみ量は、工作物Ｗが座屈たわみした状態のおける座屈たわみ量と、工作物Ｗが自重により鉛直方向の下方に撓み変形した状態における撓み量と、を含む。なお、たわみ量は、たわみの値を示す。

　データ取得装置３２は、センサ１８が検出した座屈たわみ形状データＤＢを取得する。データ取得装置３２は、制御装置３５に座屈たわみ形状データＤＢを送信する。制御装置３５は、座屈たわみ形状データＤＢに基づいて、押圧装置３６を制御する。制御装置３５は、加圧力に対するセンサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０であるか否かを判断する。加圧力に対するセンサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０であるとき、制御装置３５は、座屈たわみ形状データＤＢを演算装置３３に送信する。また、制御装置３５は、工作物Ｗに加えられる加圧力が、所定の加圧力Ｆ２よりも大きいか否かを判断する。工作物Ｗに加えられる加圧力が、所定の加圧力Ｆ２よりも大きいとき、制御装置３５は、工作機械１０を停止させる。

　演算装置３３は、データ取得装置３２から、座屈たわみ形状データＤＢを取得する。演算装置３３は、座屈たわみ形状データＤＢと、記憶装置３４に格納されたプログラム３７と、に基づいて、工作物Ｗに加える最適加圧力ＦＥを演算する。

　演算装置３３は、最適加圧力ＦＥを制御装置３５に送信する。制御装置３５は、演算装置３３により演算された最適加圧力ＦＥに基づいて、押圧装置３６を制御することにより、工作物Ｗに最適加圧力ＦＥを加える。

　上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。

　次に、図１８～図２０を参照して、本形態の工作機械１０ｂの動作について説明する。図１８に、本形態の工作機械１０ｂのメインルーチンを示す。工作機械１０ｂが始動されると、ローダ１９によって、工作物Ｗがテーブル１４の仮受台１７に載置される（Ｓ３）。

　次に、加圧力設定工程が実行されることにより（Ｓ２１）、工作物Ｗに最適加圧力ＦＥが加えられる。

　次に、研削工程（Ｓ５）において、工作物Ｗを研削する。工作物Ｗの研削が終了すると、工作機械１０ｂの動作が終了するか否かが判断される（Ｓ６）。工作機械１０ｂの動作が終了しないと判断された場合には（Ｓ６：Ｎ）、Ｓ３に戻って、Ｓ３～Ｓ５の動作を繰り返す。一方、工作機械１０ｂの動作が終了すると判断された場合には（Ｓ６：Ｙ）、工作機械１０ｂの動作は終了する。

　次に、図１９に、加圧力設定工程のフローチャートを示す。加圧力設定工程（Ｓ２１）が実行されると、制御装置３５は、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに加圧力を加える（Ｓ２２）。

　センサ１８は、工作物Ｗの座屈たわみ形状データＤＢを検出し、データ取得装置３２に送信する（Ｓ２３）。データ取得装置３２は、受け取った座屈たわみ形状データＤＢを演算装置３３に送信する。

　図２０に、本形態の工作機械１０ｂにおける、工作物Ｗに加えられた加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの距離のグラフを示す。図２０には、加圧力が０であり、センサ１８と工作物Ｗとの距離がＤ０である点からのグラフが記載されている。Ｄ０は、工作物Ｗが、仮受台１７に載置された状態の、センサ１８と工作物Ｗとの距離である。

　演算装置３３は、座屈たわみ形状に基づいて、座屈たわみ形状データＤＢに基づいて、対象物に加えられた加圧力に対するセンサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０であるか否かを判断する（Ｓ２４）。演算装置３３が、加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０でないと判断したとき（Ｓ２４：Ｎ）、Ｓ２２に戻る。

　演算装置３３が、加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０であると判断したとき、演算装置３３は、座屈たわみ形状データＤＢと、記憶装置３４に格納されたプログラム３７とに基づいて、最適加圧力ＦＥを演算する（Ｓ２５）。演算装置は、例えば、加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの間隔のグラフの傾きが０であるときの加圧力Ｆ１に、所定の倍率を乗じることにより、最適加圧力ＦＥを設定する。ただし、最適加圧力ＦＥの算出方法は上記の方法に限定されない。

　制御装置３５は、工作物Ｗに、最適加圧力ＦＥを加える（Ｓ２６）。以上により、加圧力設定工程が終了する。

　本形態によれば、座屈たわみ形状データＤＢに基づいて、適切な加圧力を演算することができる。これにより、熟練者に頼らずに加圧力を設定できるので省力化できる。また、加圧力を設定するために予め工作物Ｗを加工して条件出しをする必要もないので、加圧力の設定時間を短縮できる。また、加工対象の工作物Ｗに関する座屈たわみ形状データＤＢに基づいて加圧力を演算するので、加圧力の設定精度を向上させることができる。

（実施形態３）
　次に、実施形態３の工作機械１０ｃについて説明する。図２１に、本形態の工作機械１０ｃのシステム構成を表すブロック図を示す。本形態の工作機械１０ｃは、入力装置３１、センサ１８、データ取得装置３２、演算装置３３、記憶装置３４、制御装置３５、および押圧装置３６を備える。演算装置３３は、第一演算部３３ａと、第二演算部３３ｂと、を備える。また、制御装置３５は、第一制御部３５ａと、第二制御部３５ｂと、を備える。

　第一演算部３３ａは、入力装置３１またはセンサ１８から、データ取得装置３２を介して取得した基本形状データＤＡ（設計形状データＤＡ１、または支持状態形状データＤＡ２）と、加圧力の初期値（以下、初期加圧力ＦＳ）を算出するために初期値演算プログラム３７ａと、に基づいて初期加圧力ＦＳを演算する。本形態の基本形状データＤＡは、実施形態１にて説明した設計形状データＤＡ１である。初期値演算プログラム３７ａは、記憶装置３４に格納されている。

　第二演算部３３ｂは、センサ１８からデータ取得装置３２を介して取得した座屈たわみ形状データＤＢと、最適加圧力ＦＥを算出するための最適値演算プログラム３７ｂと、に基づいて最適加圧力ＦＥを演算する。本形態の座屈たわみ形状データＤＢは、工作物Ｗが主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって初期加圧力ＦＳを加えた状態から、加圧力を増加させることによって工作物Ｗに生じる座屈たわみ量が増加する過程において、センサ１８が検出する工作物Ｗのたわみ量のデータである。最適値演算プログラム３７ｂは、記憶装置３４に格納されている。

　第一制御部３５ａは、押圧装置３６を制御することにより、加圧力が第一演算部３３ａにより算出された初期加圧力ＦＳとなるように、工作物Ｗに加圧力を加える。

　第二制御部は、押圧装置３６を制御することにより、第二演算部３３ｂにより算出された最適加圧力ＦＥに基づいて、工作物Ｗに加える加圧力を調整する。

　次に、図２２に、本形態の工作機械１０ｃの動作のメインルーチンを示す。本形態の工作機械１０が始動されると、Ｓ３１にて、基本形状データＤＡのうち、設計形状データＤＡ１が取得される。

　第一演算部３３ａは、基本形状データＤＡに基づいて、工作物Ｗに加える初期加圧力ＦＳを算出する（Ｓ３２）。

　次に、最適値設定工程（Ｓ３３）が実行される。最適値設定工程が実行されることにより、工作物Ｗは、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１によって、最適加圧力ＦＥで支持される。

　次いで、研削工程が実行されることにより工作物Ｗが研削される。工作物Ｗの研削が終了すると、工作機械１０ｃの動作が終了するか否かが判断される（Ｓ５）。工作機械１０の動作が終了しないと判断された場合には（Ｓ６：Ｎ）、Ｓ３２に戻って、Ｓ３２～Ｓ５の動作を繰り返す。一方、工作機械１０ｃの動作が終了すると判断された場合には（Ｓ６：Ｙ）、工作機械１０ｃの動作は終了する。

　次に、図２３に、最適値設定工程のフローチャートを示す。最適値設定工程が実行されると（Ｓ３３）、ローダ１９により工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１との間に搬送される（Ｓ３４）。工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１との間の位置に配置されると、初期値加圧工程が実行される（Ｓ３５）。初期値加圧工程においては、第一制御部は、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗを、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１とによって支持する。このとき、工作物Ｗには、初期加圧力ＦＳが加えられる。

　図２４に、工作物Ｗに初期加圧力ＦＳが加えられた状態を示す。工作物Ｗは、ローダ１９によって主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１との間に保持された状態で、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１によって支持されている。初期加圧力ＦＳが加えられた後、ローダ１９の把持爪６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂが開くことにより、工作物Ｗはローダ１９と離れる。

　図２５に、加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの距離のグラフを示す。工作物Ｗに初期加圧力ＦＳが加えられた状態で、センサ１８と工作物Ｗの距離は、Ｄ１となっている。

　次に、図２３に戻って、制御装置３５は、加圧工程（Ｓ３６）にて、さらに心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに加圧力を加える。工作物Ｗに加圧力が加えられることにより、工作物Ｗに座屈たわみが生じる。

　次に、センサ１８は、工作物Ｗに生じた座屈たわみのたわみ量を検出する（Ｓ３７）。これにより、センサ１８は、座屈たわみ形状データＤＢを検知し、データ取得装置３２を介して、第二演算部３３ｂに送信する。Ｓ３８にて、第二演算部３３ｂは、座屈たわみ形状データＤＢを、最適値演算プログラム３７ｂと、に基づいて、工作物Ｗに加える最適加圧力ＦＥを算出する。

　次に、第二制御部３５ｂは、第二演算部３３ｂから最適加圧力ＦＥを取得し、心押台１３を主軸台１２に接近させることにより、工作物Ｗに最適加圧力ＦＥを加える（Ｓ３９）。これにより、最適値設定工程が終了する。

　図２５に示すように、加圧力に対する、センサ１８と工作物Ｗの距離のグラフにおいて、最適加圧力ＦＥが工作物Ｗに加えられる。

　本形態によれば、座屈たわみデータを用いて最適加圧力ＦＥを算出する場合において、最適加圧力ＦＥを設定するための時間を短縮することができる。

（実施形態３の変形例）
　実施形態３においては、基本形状データＤＡは、実施形態１にて説明した設計形状データＤＡ１とした。この他に、以下のように、基本形状データＤＡは、支持状態形状データＤＡ２とすることもできる。

　例えば、工作機械１０が、待機台３０に、センサ１８と同様の構成のセンサ（図示せず）を備えるようにする。このセンサは、工作物Ｗが、支持部材としての待機台３０の受台１７ａによって、工作物Ｗの軸方向ＣＤが水平方向となるように支持された状態で、工作物Ｗの鉛直方向について上方、または鉛直に配置される。このセンサは、受台１７ａによって支持された工作物Ｗの形状を検出する。また、センサは、工作物Ｗとセンサとの距離も測定する。センサとしては、ＣＣＤ素子、光学カメラ、レーザセンサ等が例示される。

　そして、この場合の基本形状データＤＡは、待機台３０に設けられたセンサによって検出された支持状態形状データＤＡ２である。つまり、基本形状データＤＡは、支持部材としての工作物Ｗが待機台３０の受台１７ａに支持された状態において、センサを工作物Ｗの軸方向ＣＤに沿って走査することによってセンサが検出する工作物Ｗの軸方向ＣＤの各部位の基本形状に関するデータである。

（その他）
　本形態においては、ローダ１９によって、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１との間に保持される構成としたが、これに限られず、作業者が工作物Ｗを手で保持し、作業者が、工作物Ｗを、主軸台側センタ部材２０と、心押台側センタ部材２１との間に保持した状態で、最適値設定工程（Ｓ３３）を実行してもよい。

　また、他の例として、センサ１８は、工作物Ｗが、主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持された状態で、工作物Ｗの基本形状を検出するとともに、工作物Ｗが主軸台側センタ部材２０、および心押台側センタ部材２１に支持された状態において工作物Ｗのたわみ量を検出する構成としてもよい。この場合における基本形状データＤＡは、センサ１８を工作物Ｗの軸方向ＣＤに沿って走査することによってセンサ１８が検出する工作物Ｗの軸方向ＣＤの各部位の基本形状に関するデータとされる。

　本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

　センタ部材により工作物Ｗを支持した後に、主軸台１２に設けたチャックにより工作物Ｗの一方の端部を保持したり、または、工作物Ｗの一方の端部に係止部材（例えばケレ）を取り付けて、主軸台１２に設けたピンによって工作物Ｗを回転させる構成としてもよい。

　記憶部は、複数のプログラム３７を格納し、工作物Ｗの形状、センタ部材の形状等に応じて、複数のプログラム３７から適切なプログラム３７が選択される構成としてもよい。プログラム３７は、ルールベースのものであってもよいし、機械学習に基づくプログラム３７であってもよい。

　基本形状データＤＡとしては、工作物Ｗが仮受台１７に支持された状態において、センサ１８を工作物Ｗの軸方向ＣＤに沿って走査することによってセンサ１８が検出する工作物Ｗの軸方向ＣＤの各部位の基本形状に関するデータとしてもよい。

　２つ以上の複数のセンサ１８を備える構成としてもよい。複数のセンサ１８のうち、少なくとも一つを第一センサとし、他の少なくとも一つを第二センサとしてもよい。

Claims

　工作物（Ｗ）の両端部を、前記工作物の軸方向（ＣＤ）から挟み込んで支持する一対のセンタ部材（２０，２１）と、
　前記一対のセンタ部材の少なくとも一方のセンタ部材を他方のセンタ部材に前記軸方向に接近させることにより前記工作物に加圧力を加える押圧装置（３６）と、
　前記工作物の基本形状に関する基本形状データ（ＤＡ）、または前記工作物が前記センタ部材に支持されることによって座屈たわみを生じた状態における前記工作物の座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データ（ＤＢ）を取得するデータ取得装置（３２）と、
　前記基本形状データまたは前記座屈たわみ形状データと、前記加圧力の最適値を算出するためのプログラム（３７）と、に基づいて前記加圧力の最適値を演算する演算装置（３３）と、
　前記押圧装置を制御することにより、前記演算装置により演算された前記加圧力の最適値に基づいて、前記工作物に加える前記加圧力を調整する制御装置（３５）と、を備える工作機械（１０）。
　前記基本形状データは、予め取得された前記工作物の設計形状データ（ＤＡ１）、または、前記工作物が支持部材（２０，２１，１７，１７ａ）に支持された状態であって前記座屈たわみが生じていない状態における前記工作物の支持状態形状データ（ＤＡ２）であり、
　前記データ取得装置は、前記基本形状データを取得し、
　前記演算装置は、前記基本形状データと前記プログラムとに基づいて前記加圧力の最適値を演算する、請求項１に記載の工作機械。
　さらに、前記工作物が前記センタ部材に支持された状態において前記工作物の前記基本形状を検出する第一センサ（１８）を備え、
　前記基本形状データは、前記支持状態形状データであって、前記第一センサを前記工作物の前記軸方向に沿って走査することによって前記第一センサが検出する前記工作物の前記軸方向の各部位の前記基本形状に関するデータである、請求項２に記載の工作機械。
　さらに、前記工作物が前記センタ部材に支持された状態において前記工作物のたわみ量を検出する第二センサ（１８）を備え、
　前記座屈たわみ形状データは、前記工作物が前記座屈たわみを生じた状態における、前記第二センサが検出する前記工作物のたわみ量のデータであり、前記加圧力を変化させた際に変化する前記工作物のたわみ量のデータであり、
　前記データ取得装置は、前記座屈たわみ形状データを取得し、
　前記演算装置は、前記座屈たわみ形状データと前記プログラムとに基づいて前記加圧力の最適値を演算する、請求項１に記載の工作機械。
　前記第二センサは、前記工作物の前記軸方向について、前記工作物に前記加圧力が加えられることによって前記工作物の座屈たわみ量が最大となる位置における前記工作物のたわみ量を検出する、請求項４に記載の工作機械。
　前記第二センサは、前記工作物の前記軸方向について、前記工作物の座屈たわみ量が最大となる位置として、前記工作物の中央位置付近における前記工作物のたわみ量を検出する、請求項５に記載の工作機械。
　前記第二センサは、前記工作物が前記一対のセンタ部材によって前記工作物の軸方向が水平方向となるように支持された状態で、前記工作物の、鉛直方向について上方、または下方に配置され、前記工作物の鉛直下方向へのたわみ量を検出する、請求項４に記載の工作機械。
　さらに、
　前記工作物を前記一対のセンタ部材によって支持する前の状態において、前記工作物を下方から支持する仮受台（１７）を備え、
　前記座屈たわみ形状データは、前記工作物が前記仮受台に支持された状態から前記センタ部材によって支持され、さらに前記センタ部材によって前記加圧力が加えられることによって前記工作物に生じる前記座屈たわみ量が増加する過程において、前記第二センサが検出する前記工作物のたわみ量のデータである、請求項４に記載の工作機械。
　前記データ取得装置は、前記基本形状データおよび前記座屈たわみ形状データを取得し、
　前記座屈たわみ形状データは、前記工作物が前記センタ部材によって前記加圧力の初期値を加えた状態から、前記加圧力を増加させることによって前記工作物に生じる前記座屈たわみ量が増加する過程において、前記第二センサが検出する前記工作物のたわみ量のデータであり、
　前記演算装置は、
　　前記基本形状データと、前記加圧力の前記初期値を算出するための初期値演算プログラムと、に基づいて前記加圧力の前記初期値を演算する第一演算部（３３ａ）と、
　　前記座屈たわみ形状データと、前記加圧力の最適値を算出するための最適値演算プログラムと、に基づいて前記加圧力の最適値を演算する第二演算部（３３ｂ）と、を備え、
　前記制御装置は、
　　前記押圧装置を制御することにより、前記加圧力が前記第一演算部により算出された前記初期値となるように、前記工作物に前記加圧力を加える第一制御部（３５ａ）と、
　　前記押圧装置を制御することにより、前記第二演算部により算出された前記加圧力の最適値に基づいて、前記工作物に加える前記加圧力を調整する第二制御部（３５ｂ）と、を備える、請求項４に記載の工作機械。
　前記第二センサは、前記工作物が前記センタ部材に支持された状態において前記工作物の前記基本形状を検出すると共に、前記工作物が前記センタ部材に支持された状態において前記工作物のたわみ量を検出し、
　前記基本形状データは、前記第二センサを前記工作物の前記軸方向に沿って走査することによって前記第二センサが検出する前記工作物の前記軸方向の各部位の前記基本形状に関するデータである、請求項９に記載の工作機械。
　さらに、
　前記工作物を前記一対のセンタ部材によって支持する前の状態において、前記工作物を下方から支持する仮受台（１７）を備え、
　前記基本形状データは、前記工作物が前記仮受台に支持された状態において、前記第二センサを前記工作物の前記軸方向に沿って走査することによって前記第二センサが検出する前記工作物の前記軸方向の各部位の前記基本形状に関するデータである、請求項１０に記載の工作機械。
　前記基本形状データは、予め取得された前記工作物の設計形状データ（ＤＡ１）であり、
　前記第一制御部は、前記工作物が搬入された際に、前記押圧装置を制御することにより、前記加圧力が前記第一演算部により算出された前記初期値となるように、前記工作物に前記加圧力を加える、請求項９に記載の工作機械。
　工作物（Ｗ）の両端部を、一対のセンタ部材（２０，２１）によって前記工作物の軸方向（ＣＤ）から挟み込んで支持する工程と、
　押圧装置（３６）によって、前記一対のセンタ部材の少なくとも一方のセンタ部材を他方のセンタ部材に前記軸方向に接近させることにより前記工作物に加圧力を加える工程と、
　前記工作物の基本形状に関する基本形状データ（ＤＡ）、または前記工作物が前記センタ部材によって支持されることによって座屈たわみを生じた状態における前記工作物の座屈たわみ形状に関する座屈たわみ形状データ（ＤＢ）を取得するデータ取得工程と、
　前記基本形状データまたは前記座屈たわみ形状データと、前記加圧力の最適値を算出するためのプログラム（３７）と、に基づいて前記加圧力の最適値を演算する工程と、
　制御装置（３５）が前記押圧装置を制御することにより、演算により算出された前記加圧力の最適値に基づいて、前記工作物に加える前記加圧力を調整する工程と、
を備える加圧力設定方法。