(57)【要約】      （修正有）【課題】研削加工において工作物の真円度を向上できる研削盤のレスト装置を提供することを目的とする。【解決手段】研削盤のレスト装置は、工作物Ｗの外周面に沿って周方向に互いに離間して配置され、工作物Ｗの外周面に接触して工作物Ｗを支持する３つのレストシュー３１，３２，３３と、隣り合う何れか２つのレストシュー３１，３３の間に位置する回転軸３５ａを中心に回転可能に設けられ、研削加工前における工作物Ｗの外径Ｄｗ１と研削加工後における工作物Ｗの外径Ｄｗ２との間の直径Ｄｖに設定された仮想円Ｃｖに各レストシュー３１，３２，３３が接するように各レストシュー３１，３２，３３を保持する保持部材３５と、を備える。【選択図】図３
2014034071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石車と工作物を相対移動させて研削加工を行う研削盤に適用され、
前記工作物の外周面に沿って周方向に互いに離間して配置され、前記工作物の外周面に接触して前記工作物を支持する３つのレストシューと、
隣り合う何れか２つの前記レストシューの間に位置する回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記研削加工前における前記工作物の外径と前記研削加工後における前記工作物の外径との間の直径に設定された仮想円に各前記レストシューが接するように各前記レストシューを保持する保持部材と、を備え、
前記研削加工において、前記工作物が前記仮想円よりも大径の場合には各前記レストシューのうち周方向両端側に位置する２つの前記レストシューにより前記工作物を支持し、前記工作物が前記仮想円よりも小径の場合には各前記レストシューのうち前記保持部材の前記回転軸を挟んで隣り合う２つの前記レストシューにより前記工作物を支持する研削盤のレスト装置。
【請求項２】
第一の前記レストシューは、前記砥石車が前記工作物に接触する研削点および前記工作物の軸心を通る基準線に対して、周方向に第一角度αずれた位置に配置され、
第二の前記レストシューは、第一の前記レストシューから周方向に第二角度βずれた位置、または前記基準線に対して周方向に９０°ずれた位置に配置され、
第三の前記レストシューは、第一の前記レストシューと第二の前記レストシューとの間に配置され、第一の前記レストシューから第二の前記レストシューに向かって周方向に第三角度γずれた位置に配置され、
前記第一角度αは、０°＜α＜９０°の範囲で設定され、
前記第二角度βは、ｍを０以外の整数として、（２ｍ・α）°に設定され、
前記第三角度γは、ｎを正の整数として、｛（２ｎ−１）・α｝°に設定され、
前記保持部材の前記回転軸は、第一の前記レストシューと第三の前記レストシューの間に位置する、請求項１の研削盤のレスト装置。
【請求項３】
前記保持部材の前記回転軸は、第一の前記レストシューと第三の前記レストシューの中央に配置される、請求項２の研削盤のレスト装置。
【請求項４】
前記第一角度αは、ｐを正の整数として、｛１８０／（ｐ＋２）｝°に設定される、請求項２または３の研削盤のレスト装置。
【請求項５】
前記工作物の外周面と接触する各前記レストシューの接触面は、前記研削加工前における前記工作物の外周面の曲率よりも小さい曲率となる曲面に形成されている、請求項１〜４の何れか一項の研削盤のレスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石車と工作物を相対移動させて研削加工を行う研削盤に適用されるレスト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削盤は、レスト装置を工作物の外周面に接触させて工作物を支持して研削加工を行っている。このように、レスト装置を用いることにより、工作物の剛性が比較的小さい場合においても、研削抵抗による工作物の撓みを抑制した研削加工を可能としている。しかしながら、工作物の外周面に凹凸がある場合には、これらの凹部および凸部がレスト装置に接触すると、工作物の軸心が変位することになる。研削盤による研削加工においては、このような工作物の軸心の変位に伴い研削抵抗が変動して、工作物の外周面に周期的なうねりが発生することが知られている。
【０００３】
これに対して、特許文献１，２には、２つのレストシューの位置を適宜設定することにより、工作物に発生したうねりを除去できるとされる研削盤のレスト装置が開示されている。特許文献１によると、工作物の外周面における凹凸の数に基づいて一方のレストシューの位置を調整する構成が記載されている。また、特許文献２には、２つのレストシューの設置角度を調整する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４６６２２号公報
【特許文献２】特開２００９−５６５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２の構成においては、２つのレストシューの初期位置によって様々な周期および振幅のうねりが発生することになる。そのため、特許文献１，２の構成では、発生したうねりの周期などによっては、うねりを十分に除去できないおそれがあった。また、研削盤には、工作物の真円度を向上できるように研削加工の高精度化の要請がある。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、研削加工において工作物の真円度を向上できる研削盤のレスト装置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】
【０００７】
（請求項１）本発明に係る研削盤のレスト装置は、砥石車と工作物を相対移動させて研削加工を行う研削盤に適用され、前記工作物の外周面に沿って周方向に互いに離間して配置され、前記工作物の外周面に接触して前記工作物を支持する３つのレストシューと、隣り合う何れか２つの前記レストシューの間に位置する回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記研削加工前における前記工作物の外径と前記研削加工後における前記工作物の外径との間の直径に設定された仮想円に各前記レストシューが接するように各前記レストシューを保持する保持部材と、を備え、前記研削加工において、前記工作物が前記仮想円よりも大径の場合には各前記レストシューのうち周方向両端側に位置する２つの前記レストシューにより前記工作物を支持し、前記工作物が前記仮想円よりも小径の場合には各前記レストシューのうち前記保持部材の前記回転軸を挟んで隣り合う２つの前記レストシューにより前記工作物を支持する。
【０００８】
（請求項２）また、第一の前記レストシューは、前記砥石車が前記工作物に接触する研削点および前記工作物の軸心を通る基準線に対して、周方向に第一角度αずれた位置に配置され、第二の前記レストシューは、第一の前記レストシューから周方向に第二角度βずれた位置、または前記基準線に対して周方向に９０°ずれた位置に配置され、第三の前記レストシューは、第一の前記レストシューと第二の前記レストシューとの間に配置され、第一の前記レストシューから第二の前記レストシューに向かって周方向に第三角度γずれた位置に配置され、前記第一角度αは、０°＜α＜９０°の範囲で設定され、前記第二角度βは、ｍを０以外の整数として、（２ｍ・α）°に設定され、前記第三角度γは、ｎを正の整数として、｛（２ｎ−１）・α｝°に設定され、前記保持部材の前記回転軸は、第一の前記レストシューと第三の前記レストシューの間に位置するようにしてもよい。
【０００９】
（請求項３）また、前記保持部材の前記回転軸は、第一の前記レストシューと第三の前記レストシューの中央に配置されるようにしてもよい。
（請求項４）また、前記第一角度αは、ｐを正の整数として、｛１８０／（ｐ＋２）｝°に設定されるようにしてもよい。
（請求項５）また、前記工作物の外周面と接触する各前記レストシューの接触面は、前記研削加工前における前記工作物の外周面の曲率よりも小さい曲率となる曲面に形成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）本発明によると、レスト装置は、研削盤による研削加工において、工作物が仮想円よりも大径の場合には、３つのレストシューのうち周方向両端側に位置する２つのレストシューで工作物を支持することになる。そして、レスト装置は、研削加工により工作物の外径が徐々に小さくなり仮想円よりも小径となった場合には、３つのレストシューのうち保持部材の回転軸を挟んで隣り合う２つのレストシューで工作物を支持することになる。つまり、本発明のレスト装置では、研削盤の加工対象である工作物の外径が変化すると、３つのレストシューのうち工作物に接触させる２つのレストシューを自動的に変化させる構成となっている。
【００１１】
さらに、３つのレストシューを保持する保持部材は、回転軸を中心に回転可能に設けられている。そのため、レスト装置は、工作物の外周面に凹凸があった場合には、その凹凸の周方向に移動に伴って保持部材が揺動（往復回転）することになる。つまり、本発明のレスト装置では、工作物の外周形状に倣うように各レストシューを工作物の軸心に対して相対移動させる構成となっている。このような構成により、研削加工における研削抵抗の変動を抑制することが可能となり、工作物の真円度を向上させることができる。
【００１２】
（請求項２）本発明によると、工作物が仮想円よりも大径の場合には、保持部材の周方向両端側に位置する第一および第二のレストシューが工作物を支持することになる。この状態で研削加工を行った際に、工作物の外周面に凹凸があると、第一および第二のレストシューの設置角度により、工作物の外周面には第一角度αの倍角２αを１周期とするうねりが発生することになる。そして、工作物が仮想円よりも小径となると、保持部材の回転軸を挟んで位置する第一および第三のレストシューが工作物を支持することになる。
【００１３】
このとき、第一および第三のレストシューは、うねりの半周期（ｎ＝１の場合）だけ離れた位置において、工作物の外周面を支持している。つまり、第一のレストシューがうねりの凹部を支持しているときには、第三のレストシューがうねりの凸部を支持している。これにより、何れのレストシューがうねりの凸部を支持している際にも工作物の軸心の移動を防止するとともに、うねりの凹部を確実に接触して確実に工作物を支持することができる。よって、研削加工における研削抵抗の変動を抑制して、発生した工作物のうねりを除去することができる。従って、工作物の真円度を向上させることができる。
【００１４】
（請求項３）本発明によると、工作物が仮想円よりも小径となり第一および第三のレストシューに支持されている状態において、保持部材が回転軸を中心に揺動することにより、第一のレストシューから工作物の軸心までの距離と、第三のレストシューから工作物の軸心までの距離との和が一定となる。これにより、工作物の外周面にうねりが発生している状態においても、工作物の軸心の移動をより確実に防止することができる。従って、より安定して工作物を支持することで工作物のうねりを除去できるので、研削加工における加工精度を向上できる。
【００１５】
（請求項４）本発明によると、工作物が仮想円よりも大径であって第一および第二のレストシューに支持されている状態において、工作物にうねりが発生した場合に、そのうねりの１周期に対する角度の整数倍が３６０°となる。つまり、工作物の外周面には、第一角度αの倍角２αを１周期として、（ｐ＋２）周期分のうねりが発生することになる。これにより、工作物のうねりは周方向に滑らかに連続することになるので、レスト装置は、工作物が仮想円よりも小径となった状態において、第一および第三のレストシューにより工作物Ｗを好適に支持するとともに、工作物に発生したうねりをより確実に除去することができる。
【００１６】
（請求項５）本発明によると、各レストシューは、工作物の外周面にうねりが発生している場合にも、保持部材の揺動により工作物の外周形状に倣うように工作物との接触状態を好適に維持することができる。また、各レストシューが基準線に対して所定角度となるようにそれぞれ配置されている場合には、接触面の曲率が工作物の外周面の曲率よりも小さいため、各レストシューに設定された所定角度を維持することができる。よって、レスト装置は、工作物に凹凸がある場合には目標周期のうねりを発生させるとともに、当該うねりを確実に除去することができる。従って、工作物の真円度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態における研削盤を示す全体図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ方向の断面図である。
【図３】図２におけるレスト装置の一部を拡大して示す説明図である。
【図４】工作物の外周面に発生したうねりの一部を示す図である。
【図５】レスト装置の動作を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
（研削盤１の構成）
以下、本発明の研削盤のレスト装置を具体化した実施形態について図１〜図３を参照して説明する。研削盤１は、支持された工作物Ｗに対して砥石車１１を相対移動させて研削加工を行う工作機械である。この研削盤１は、砥石台１０と、主軸装置２０と、レスト装置３０とを備えて構成される。本実施形態において、研削盤１は、工作物Ｗであるクランクシャフトのジャーナルに対して研削加工を行う場合を例示している。
【００１９】
砥石台１０は、工作物Ｗを研削する砥石車１１と、砥石車１１を支持する砥石軸１２を有する。砥石車１１は、例えば、円盤状の金属コアの外周に硬質の砥粒を結合させて構成される。砥石軸１２は、砥石台１０にＺ軸方向（図１の左右方向）と平行な軸線回りに回転可能に支持され、図示しない砥石軸駆動モータによって回転駆動される。また、砥石台１０は、ベッド２の上面に配置され、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向（図１の上下方向）に延びる図示しないガイドレール上に配置される。そして、砥石台１０は、Ｘ軸用のサーボモータの回転駆動によって、砥石車１１をＸ軸方向に移動可能としている。砥石台１０は、研削盤１の制御装置により砥石車１１のＸ軸方向への移動および砥石軸１２の回転数などを制御される。
【００２０】
主軸装置２０は、工作物ＷがＺ軸回りに回転可能となるように、センタにより工作物Ｗの両端部を軸方向に挟み込んで支持する。この主軸装置２０は、ベッド２の上面においてＺ軸方向に延びる図示しないガイドレール上に配置されたテーブル２１の上面に設置され、Ｚ軸用のサーボモータの回転駆動によって、工作物ＷをＺ軸方向に移動可能としている。この主軸装置２０は、工作物Ｗの一端部を支持する主軸台２５と、工作物Ｗの他端部を支持する心押台２６とを備える。
【００２１】
主軸台２５は、テーブル２１上に設置され、主軸２５ａを回転可能に支持している。主軸２５ａの先端には、工作物Ｗの一端部を支持する主軸センタ２５ｂが取り付けられている。また、主軸２５ａは、サーボモータによって回転駆動されるようになっている。主軸台２５は、研削盤１の制御装置により主軸の回転数や回転位相などを制御される。心押台２６は、テーブル２１上において主軸台２５とＺ軸方向に対向して同軸的に設置されている。心押台２６は、主軸台２５側（図１の左側）の端部に、工作物Ｗの他端部を支持する心押しセンタ２６ｂが取り付けられている。
【００２２】
レスト装置３０は、研削盤１による研削加工において、工作物Ｗの外周面にレストシューを接触させて工作物Ｗを支持する装置である。レスト装置３０は、工作物Ｗのリヤ側（工作物Ｗを挟んで砥石車１１の反対側であって、図２の右側）に配置された３つのレストシュー３１，３２，３３と、工作物Ｗの真下に配置されたレストシュー３４と、保持部材３５と、レストアーム３６とを備えて構成される。
【００２３】
工作物Ｗのリヤ側に位置する３つのレストシュー３１，３２，３３は、工作物Ｗの外周面に沿って周方向に離間して配置され、工作物Ｗの外周面に接触して工作物Ｗを支持する。これらの３つのレストシュー３１，３２，３３は、保持部材３５により保持されており、ここでは保持部材３５の上端側、下端側、中央側に配置されている順に、第一のレストシュー３１、第二のレストシュー３２、第三のレストシュー３３としている。各レストシュー３１，３２，３３は、工作物Ｗの外周面と接触する接触面３１ａ，３２ａ，３３ａを、保持部材３５の回転軸３５ａ方向に延びる円筒状の曲面に形成され、工作物Ｗに対してそれぞれ線接触して、工作物Ｗを支持可能としている。
【００２４】
保持部材３５は、３つのレストシュー３１，３２，３３を支持する部材である。この保持部材３５は、図２に示すように、レスト装置３０に対して回転軸３５ａを中心に回転可能に設けられている。この回転軸３５ａは、３つのレストシュー３１，３２，３３のうち隣り合う第一のレストシュー３１と第三のレストシュー３３の間に位置している。このような構成により、保持部材３５は、回転軸３５ａを中心に揺動すると、保持する３つのレストシュー３１，３２，３３と工作物Ｗの軸心Ｏとの距離が変動するようになっている。
【００２５】
また、保持部材３５は、図３に示すように、仮想円Ｃｖに各レストシュー３１，３２，３３が接するように、各レストシュー３１，３２，３３を保持している。ここで、仮想円Ｃｖの直径Ｄｖは、工作物Ｗの素材径Ｄｗ１と仕上げ径Ｄｗ２との間に設定される（Ｄｗ１＞Ｄｖ＞Ｄｗ２）。また、工作物Ｗの素材径Ｄｗ１は研削加工前における工作物Ｗの外径Ｄｗであって、工作物Ｗの仕上げ径Ｄｗ２は研削加工後における工作物Ｗの外径Ｄｗである。
【００２６】
このような構成によると、レスト装置３０は、工作物Ｗの外径Ｄｗが仮想円Ｃｖの直径Ｄｖよりも大径の場合には（Ｄｗ＞Ｄｖ）、３つのレストシュー３１，３２，３３のうち中央側に位置する第三のレストシュー３３が工作物Ｗと非接触となる。よって、レスト装置３０は、保持部材３５の両端側に位置する第一のレストシュー３１と第二のレストシュー３２で工作物Ｗを支持することになる。
【００２７】
そして、レスト装置３０は、研削加工により工作物Ｗの外径Ｄｗが仮想円Ｃｖの直径Ｄｖよりも小径となると（Ｄｗ＜Ｄｖ）、３つのレストシュー３１，３２，３３のうち、回転軸３５ａから最も離間している第二のレストシュー３２が工作物Ｗと非接触となり、保持部材３５の回転軸３５ａを挟んで周方向に配置された第一のレストシュー３１と第三のレストシュー３３で工作物Ｗを支持することになる。このように、レスト装置３０は、研削盤１の加工対象である工作物Ｗの外径Ｄｗの変化に伴い、３つのレストシュー３１，３２，３３のうち工作物Ｗに接触させる２つのレストシューを自動的に変化させる構成となっている。
【００２８】
工作物Ｗの真下に配置された第四のレストシュー３４は、工作物Ｗを下方から支持し、工作物Ｗの軸心ＯのＹ方向位置を維持させている。この第四のレストシュー３４は、支持軸３６ａ回りに回転可能なレストアーム３６により支持されている。レスト装置３０の詳細構成および研削加工における動作の詳細については後述する。
【００２９】
（レスト装置３０の詳細構成）
続いて、レスト装置３０の詳細構成について、図２および図３を参照して説明する。レスト装置３０において、保持部材３５に保持される第一のレストシュー３１は、図３に示すように、基準線Ｌｓに対して周方向下側に第一角度αずれた位置に配置されている。ここで、基準線Ｌｓとは、図２に示すように、砥石車１１が工作物Ｗに接触する研削点Ｔおよび工作物Ｗの軸心Ｏを通る直線である。
【００３０】
また、第一のレストシュー３１の第一角度αは、（０°＜α＜９０°）の範囲で設定される。さらに、この第一角度αは、ｐを正の整数として、｛１８０／（ｐ＋２）｝°により示される角度に設定され、本実施形態においては、１５°に設定されている（ｐ＝１０，α＝１５°）。ここで、リヤ側のレストシューが基準線Ｌｓから周方向にずれた角度を設置角度とすると、第一のレストシュー３１の設置角度は、第一角度αと等しく、１５°である。
【００３１】
レスト装置３０において、保持部材３５に保持される第二のレストシュー３２は、図３に示すように、加工前の接触状態において、第一のレストシュー３１から周方向下側に第二角度βずれた位置に配置されている。第二のレストシュー３２の第二角度βは、ｍを０以外の整数として、（２ｍ・α）°に設定される。つまり、第二角度βは、第一角度αの偶数倍に設定され、本実施形態においては、３０°に設定されている（α＝１５°，ｍ＝１）。従って、第二のレストシュー３２の設置角度は、第一角度αに第二角度βを加算した４５°となる。
【００３２】
レスト装置３０において、保持部材３５に保持される第三のレストシュー３３は、第一のレストシュー３１と第二のレストシュー３２との間に配置され、第一のレストシュー３１から第二のレストシュー３２に向かって周方向下側に第三角度γずれた位置に配置されている。第三のレストシュー３３の第三角度γは、ｎを正の整数として、｛（２ｎ−１）・α｝°に設定される。つまり、第三角度γは、第一角度αの奇数倍、且つ第二角度βよりも小さい角度に設定され、本実施形態においては、１５°に設定されている（α＝１５°，ｎ＝１）。従って、第三のレストシュー３３の設置角度は、第一角度αに第三角度γを加算した３０°となる。
【００３３】
保持部材３５の回転軸３５ａは、第一のレストシュー３１と第三のレストシュー３３の中央に配置されている。つまり、本実施形態においては、回転軸３５ａから第一、第三のレストシュー３１，３３までの距離が等しくなるように構成されている。従って、保持部材３５の回転軸３５ａは、第一のレストシュー３１から第二のレストシュー３２に向かって第三角度γの半角（γ／２）ずれた位置に配置される。従って、回転軸３５ａは、基準線Ｌｓに対して周方向下側に２２．５°ずれた位置に配置されている。
【００３４】
また、各レストシュー３１，３２，３３は、上述したように、工作物Ｗの外周面と接触する接触面３１ａ，３２ａ，３３ａを円筒状の曲面に形成されている。そして、それぞれの接触面３１ａ，３２ａ，３３ａは、研削加工前における工作物Ｗの外周面の曲率よりも小さい曲率となるように形成されている。つまり、各接触面３１ａ，３２ａ，３３ａの曲率円の直径は、少なくとも工作物Ｗの素材径Ｄｗ１よりも小径となっている。
【００３５】
（レスト装置３０の研削加工における動作）
上述した構成からなるレスト装置３０の研削加工における動作を図２〜図５を参照して説明する。先ず、工作物Ｗを主軸台２５と心押台２６とにより支持する。次に、主軸装置２０のＺ軸用のサーボモータを動作させて、工作物Ｗにおける加工位置、即ちクランクシャフトのジャーナルがある軸方向位置に砥石車１１を位置決めする。そして、レスト装置３０を工作物Ｗに接近させるように移動させるとともに、レストアーム３６を支持軸３６ａ回りに回転させて第四のレストシュー３４を工作物Ｗに接触させる。
【００３６】
ここで、３つのレストシュー３１，３２，３３は保持部材３５により仮想円Ｃｖに接するように配置されており、当該仮想円Ｃｖの直径Ｄｖは工作物Ｗの素材径Ｄｗ１よりも小径である。よって、レスト装置３０を工作物Ｗに接近させると、図３に示すように、保持部材３５に保持された３つのレストシュー３１，３２，３３のうち保持部材３５の両端側に位置する第一のレストシュー３１と第二のレストシュー３２が工作物Ｗに接触する。このように、レスト装置３０は、研削加工の開始時において、第一、第二のレストシュー３１，３２により工作物Ｗのリヤ側を支持し、第四のレストシュー３４により工作物Ｗの下側を支持している。
【００３７】
次に、主軸台２５のサーボモータにより工作物Ｗを軸心Ｏ回りに回転させる。そして、砥石車１１を回転させながら砥石台１０のＸ軸用のサーボモータにより工作物Ｗに前進させて研削加工が開始される。このとき、工作物Ｗのリヤ側に位置し、工作物Ｗと接触している第一、第二のレストシュー３１，３２は、砥石車１１に向かって工作物Ｗを押圧する状態を維持されている。そのため、工作物Ｗの外周面に凹凸がある場合には、工作物Ｗの軸心Ｏが変位することになり、研削点Ｔにおける研削抵抗が変動することになる。
【００３８】
ここで、研削抵抗の変動は、例えば、研削加工前の別加工における削り残しなどによる凹凸がレストシューと接触した場合や、ジャーナルに設けられた油穴にクーラントが流入して動圧が低下した場合などに生じるものである。何れの場合においても、研削抵抗の変動は、工作物Ｗの回転により周期的に増減を繰り返すことになる。そして、工作物Ｗの外周面の凸部がリヤ側のレストシューと接触して、工作物Ｗの軸心Ｏが砥石車１１側に変位すると、研削抵抗が増加するとともに、研削点Ｔにおける研削量も増えて凹部が形成される。また、工作物Ｗの外周面の凹部がリヤ側のレストシューと接触して、工作物Ｗの軸心Ｏがレスト装置３０側に変位すると、研削抵抗が減少するとともに、研削点Ｔにおける研削量も減って凸部が形成される。
【００３９】
そして、新たに形成された凹部および凸部がリヤ側のレストシューと接触することにより、さらに研削点Ｔに凸部および凹部が形成され、これが繰り返されることで工作物Ｗの外周面に周期的なうねりが発生する場合がある。このうねりの周期については、砥石車１１と工作物Ｗとリヤ側のレストシューの位置関係に相関する。より詳細には、うねりの周期は、リヤ側のレストシューが基準線Ｌｓに対して周方向にずれた角度に応じた周期となる。具体的には、リヤ側のレストシューが基準線Ｌｓから周方向に設置角度θずれた位置に配置されている場合には、設置角度θの倍角２θを１周期とするうねりが発生する。
【００４０】
つまり、本実施形態において、工作物Ｗのリヤ側に配置された第一のレストシュー３１および第二のレストシュー３２の設置角度がそれぞれ１５°（α），４５°（α＋β）であることから、第一のレストシュー３１により３０°（２α）を１周期とするうねりと、第二のレストシュー３２により９０°（２（α＋β））を１周期とするうねりが発生することになる。ここで、２（α＋β）周期が２α周期の奇数倍（ここでは３倍）となることから、２（α＋β）周期のうねりにおいて凸部および凹部が形成される位相は、２α周期のうねりにおいて凸部および凹部が形成される位相と一致することになる。従って、第一のレストシュー３１および第二のレストシュー３２による工作物Ｗの支持によりうねりが発生する場合には、図４に示すように、実質的に２α周期のうねりのみが生成されているものとみなせる。
【００４１】
また、このうねりにおける１周期に対する角度２α（３０°）の整数倍（ここでは１２倍）が３６０°となるので、工作物Ｗのうねりは、周方向に滑らかに連続するように生成される。また、第四のレストシュー３４は、基準線Ｌｓから９０°ずれた位置に配置されており、工作物Ｗを真下から支持している。そのため、工作物Ｗの外周面の凹凸が第四のレストシュー３４に接触した場合には、工作物Ｗの軸心Ｏが上下方向（Ｙ軸方向）に変位するのみとなる。よって、第四のレストシュー３４と工作物Ｗの凹凸との接触は、研削点Ｔにおける研削抵抗に対しては影響が小さく、うねりの発生には直接的に関与しない。
【００４２】
このように、研削盤１による研削加工が開始されると、工作物Ｗの外径Ｄｗがレスト装置３０の仮想円Ｃｖの直径Ｄｖよりも大径の間は（Ｄｗ＞Ｄｖ）、第一、第二のレストシュー３１，３２が工作物Ｗを支持した状態で研削加工が行われる。そして、工作物Ｗにうねりが発生する場合には、２α周期のうねりが生成される。そして、工作物Ｗの外径Ｄｗが研削加工により徐々に小さくなって、レスト装置３０の仮想円Ｃｖの直径Ｄｖよりも小径となると（Ｄｗ＜Ｄｖ）、図５に示すように、第一、第三のレストシュー３１，３３が工作物Ｗを支持した状態で研削加工が行われる。
【００４３】
ここで、研削加工において工作物Ｗに発生するうねりは実際には微小な凹凸であるが、図４においては、レスト装置３０の動作を説明するために工作物Ｗのうねりを誇張して示している。工作物Ｗと接触している第一、第三のレストシュー３１，３３は、砥石車１１に向かって工作物Ｗを押圧する状態を維持されている。そのため、第一、第三のレストシュー３１，３３は、これらを保持する保持部材３５が回転軸３５ａを中心に揺動するので、工作物Ｗの回転に伴って工作物Ｗの外周形状に倣うように周方向および径方向に相対移動することになる。
【００４４】
また、上述したように、第三のレストシュー３３は、第一のレストシュー３１から周方向下側に第三角度γずれた位置に配置されている。つまり、第一、第三のレストシュー３１，３３の間隔（γ＝１５°）は、本実施形態において、工作物Ｗのうねりにおける１周期に対する角度２α（３０°）の半角（α＝γ＝１５°）と一致している。よって、第一、第三のレストシュー３１，３３は、図４に示すように、工作物Ｗのうねりの半周期ずれた位置で工作物Ｗにそれぞれ接触して支持している。
【００４５】
これにより、例えば、第一のレストシュー３１がうねりの凹部を支持しているときには、第三のレストシュー３３がうねりの凸部を支持している。さらに、保持部材３５の回転軸３５ａが第一、第三のレストシュー３１，３３の中央に配置されている。そのため、第一、第三のレストシュー３１，３３が工作物Ｗの外周形状に倣って相対移動する際に、保持部材３５が回転軸３５ａを中心に揺動することで、第一のレストシュー３１から工作物Ｗの軸心Ｏまでの距離Ｌ１と、第三のレストシュー３３から工作物Ｗの軸心Ｏまでの距離Ｌ３との和が常に一定となる。
【００４６】
このような構成によると、うねりの凸部を支持する際には、従来では研削点Ｔにおける研削抵抗が増加するところ、第一、第三のレストシュー３１，３３の一方が工作物Ｗの径方向外側に退避しながら工作物Ｗを支持する。そして、うねりの凹部を支持する際には、従来では研削点Ｔにおける研削抵抗が減少するところ、第一、第三のレストシュー３１，３３の他方が工作物の径方向内側に追従しながら工作物Ｗを支持する。このように、保持部材３５が揺動しながら各レストシュー３１，３３を保持することにより、各レストシュー３１，３３の工作物Ｗに対する押圧力の変化を低減し、工作物Ｗの軸心Ｏが変位することを抑制している。
【００４７】
研削加工において、第一、第三のレストシュー３１，３３により工作物Ｗを支持している工程では、工作物Ｗの軸心Ｏの変位が抑制され、これによって研削点Ｔにおける研削抵抗の変動が抑制される。そして、砥石台１０のＸ軸用のサーボモータにより砥石車１１を工作物Ｗに前進させて研削加工が継続されると、工作物Ｗの外径Ｄｗが徐々に小径になるとともに、工作物Ｗのうねりが研削されて除去される。研削盤１は、工作物Ｗの外径Ｄｗが目標とする仕上げ径Ｄｗ２となると、砥石台１０による砥石車１１の前進を停止して研削加工を終了する。
【００４８】
（本実施形態の構成による効果）
上述した研削盤１のレスト装置３０によると、レスト装置３０は、回転可能に設けられた保持部材３５により３つのレストシュー３１，３２，３３を保持し、研削加工による工作物Ｗの外径Ｄｗの変化に伴って、工作物Ｗに接触させる２つのレストシューを自動的に変化させる構成となっている。そのため、レスト装置３０は、工作物Ｗの外周面に凹凸があった場合には、工作物Ｗの外周形状に倣うように各レストシュー３１，３２，３３を工作物Ｗの軸心Ｏに対して相対移動させるものとした。このような構成により、研削加工における研削抵抗の変動を抑制することが可能となり、工作物Ｗの真円度を向上させることができる。
【００４９】
また、レスト装置３０は、工作物Ｗが仮想円Ｃｖよりも大径の場合には、保持部材３５の周方向両端側に位置する第一および第二のレストシュー３１，３２により工作物Ｗを支持する。これにより、工作物Ｗの外周面に凹凸があった場合には、第一および第二のレストシュー３１，３２の設置角度（１５°，４５°）により、工作物Ｗの外周面には実質的に第一角度αの倍角２αを１周期とするうねりが発生することになる。つまり、工作物Ｗのリヤ側から２つのレストシュー３１，３２により工作物Ｗを支持しているにも関わらず、実質的に一種類の周期となるうねりを生成している。
【００５０】
そして、レスト装置３０は、工作物Ｗが仮想円Ｃｖよりも小径となると、保持部材３５の回転軸３５ａを挟んで位置する第一および第三のレストシュー３１，３３が工作物Ｗを支持する。このとき、第三のレストシュー３３は、第一のレストシュー３１に対してうねりの半周期（α）ずれた位置にある。これにより、何れのレストシュー３１，３３がうねりの凸部を支持している際にも工作物Ｗの軸心Ｏの移動を防止するとともに、うねりの凹部を確実に接触して確実に工作物Ｗを支持することができる。よって、研削加工における研削抵抗の変動を抑制して、発生した工作物Ｗのうねりを除去することができる。
【００５１】
また、保持部材３５の回転軸３５ａが第一のレストシュー３１と第三のレストシュー３３の中央に配置されるものとした。これにより、２つのレストシュー３１，３３が工作物Ｗを支持している状態において、保持部材３５が回転軸３５ａを中心に揺動することにより、第一のレストシュー３１から工作物Ｗの軸心Ｏまでの距離Ｌ１と、第三のレストシュー３３から工作物Ｗの軸心Ｏまでの距離Ｌ３との和が一定となる。これにより、工作物Ｗの外周面にうねりが発生している状態においても、工作物Ｗの軸心Ｏの移動をより確実に防止することができる。従って、より安定して工作物Ｗを支持することで工作物Ｗのうねりを除去できるので、研削加工における加工精度を向上できる。
【００５２】
第一のレストシュー３１の第一角度αは、ｐを正の整数として、｛１８０／（ｐ＋２）｝°を満たす角度に設定されるものとした。そして、本実施形態では、ｐ＝１０として、第一角度αが１５°となり、これにより工作物Ｗのうねりの１周期に対する角度が３０°となるようにした。これにより、うねりの１周期に対する角度の整数倍が３６０°となる。つまり、本実施形態においては、工作物Ｗの外周面には、第一角度α（１５°）の倍角２α（３０°）を１周期として、（ｐ＋２＝１２）周期分のうねりが発生することになる。これにより、工作物Ｗのうねりは周方向に滑らかに連続することになるので、レスト装置３０は、工作物Ｗが仮想円Ｃｖよりも小径となった状態において、第一および第三のレストシュー３１，３３により工作物Ｗを好適に支持し、工作物Ｗに発生したうねりをより確実に除去することができる。
【００５３】
ここで、３つのレストシュー３１，３２，３３は、工作物Ｗにうねりが発生した場合に、保持部材３５の揺動により工作物Ｗの外周形状に倣うように周方向および径方向に相対移動することになる。そのため、工作物Ｗの外周面と接触するレストシュー３１，３２，３３の接触面３１ａ，３２ａ，３３ａにおいて、工作物Ｗとの接触点が周方向に移動するおそれがある。工作物Ｗとの接触点が周方向に移動すると、各レストシュー３１，３２，３３の設置角度がずれることになる。
【００５４】
そこで、本実施形態のように、各レストシュー３１，３２，３３の接触面３１ａ，３２ａ，３３ａは、円筒状の曲面に形成し、その曲率を研削加工前における工作物Ｗの外周面の曲率よりも小さくなるようにしている。これにより、各レストシュー３１，３２，３３は、工作物Ｗの外周面にうねりが発生している場合にも、保持部材３５の揺動により工作物Ｗの外周形状に倣うように工作物Ｗとの接触状態、および設定された各レストシュー３１，３２，３３の設置角度を好適に維持することができる。よって、レスト装置３０は、工作物Ｗに凹凸がある場合には目標周期のうねりを発生させるとともに、当該うねりを確実に除去することができる。従って、工作物Ｗの真円度を向上させることができる。
【００５５】
＜実施形態の変形態様＞
本実施形態では、各レストシュー３１，３２，３３は、それぞれ第一角度α＝１５°（ｐ＝１０）、第二角度β＝３０°（ｍ＝１）、第三角度γ＝１５°（ｎ＝１）として配置されるものとした。これに対して、それぞれの角度は適宜設定されるものとしてもよい。このような構成においても、工作物Ｗの外径Ｄｗの変化に伴って、工作物Ｗを支持する２つのレストシューの組み合わせが研削加工の途中で変化するため、研削加工の加工精度を向上し、工作物の真円度を向上させることができる。
【００５６】
但し、それぞれの角度は、本実施形態で示した範囲または数式を満たすように設定されると好適である。例えば、第一角度α＝３０（ｐ＝４）、第二角度β＝−３０°（ｍ＝−１）、第三角度γ＝３０°（ｎ＝１）として配置するようにしてもよい。ここで、第二角度β＝−３０°は、第一のレストシュー３１が角度をとった周方向とは反対に向かって３０°ずれた位置に第二のレストシュー３２が配置されることを示している。即ち、第一のレストシュー３１が基準線Ｌｓから周方向下側に３０°ずれた位置に配置されているのに対して、第二のレストシュー３２は、基準線Ｌｓから周方向上側に３０°ずれた位置に配置される。さらに、第三のレストシュー３３は、第一のレストシュー３１から第二のレストシュー３２に向かって３０°なので、基準線Ｌｓ上に配置される。このような構成においても本実施形態と同様の効果を奏する。
【００５７】
また、第二のレストシュー３２の第二角度βは、９０°に設定するようにしてもよい。このような構成では、第二のレストシュー３２は、本実施形態における第四のレストシュー３４と同様に、工作物Ｗを下方から支持することになる。そうすると、第二のレストシュー３２に工作物Ｗの凹凸が接触した場合には、工作物Ｗの軸心Ｏが上下方向（Ｙ軸方向）に変位するのみなので、第一のレストシュー３１との位置関係により第二のレストシュー３２の設置角度を定める必要がない。このような構成においても本実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００５８】
１：研削盤、  １１：砥石車、  ３０：レスト装置、  ３１：第一のレストシュー、  ３２：第二のレストシュー、  ３３：第三のレストシュー、  ３１ａ，３２ａ，３３ａ：接触面、  ３５：保持部材、  ３５ａ：回転軸、  α：第一角度、  β：第二角度、  γ：第三角度、  Ｌｓ：基準線、  Ｔ：研削点、  Ｗ：工作物、  Ｏ：軸心、  Ｄｗ：工作物の外径、  Ｃｖ：仮想円、  Ｄｖ：仮想円の直径
【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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