JP6797882B2 - レール削正方法 - Google Patents

Description

[0001]本開示は、一般に、フライス削りするための器具及び技術に関する。本開示は、より具体的には、鉄道レールをフライス削りするのに適合した器具及び技術に関する。

[0002]鉄道網は、貨物及び運輸のために世界中で同様に使用されている。時間経過とともに、鉄道レールは摩耗し、とりわけレール頭部輪郭に沿って、凹凸が生じうる。結果として、鉄道は、摩耗又は変形したレールを交換又は削正することにより保守されなければならない。たとえば、レール削正は、通常のレール変形、たとえば短い波長から長い波長までを含みうるレール波状摩耗に対処するために行われうる。波状摩耗は、騒音、振動、及び早期車輪摩耗を引き起こすことが知られている。レール削正はまた、レールの稼動寿命を伸ばすことを目的とする定期保守計画の一部として行われうる。

[0003]鉄道運行への支障を最少化し、労働コストを削減するため、多くの場合現場で摩耗レールを削正することが有利である。現場での削正が、不通期間の長期化を回避しうる一方で、平削り、研削、及び近年は外周削りを含む現在の削正方策は、一般に、時間がかかり、且つ／又は、危険な作業である。たとえば、レール研削は、レール研削車両に取り付けられた１つ又は複数の砥石車を用いうる。レール研削車両は、研削工程中に相当量の火花を生じることが知られており、このことは、鉄道に沿ってその周辺に相当の火災危険をもたらしうる。従来のレール削正車両はまた、チャタリングを生じることが知られており、所望の平滑で連続的なレール頭部輪郭をもたらすことが不可能でありうる。いくつかの従来のレールをフライス削りする車両は、レール上に所定の輪郭をフライス削りするために外周削り技術を用いる。レール研削車両よりも火災リスクを低くする一方で、レールをフライス削りする車両は、典型的には、鉄道に沿ってゆっくりと前進し、鉄道が長期間不通とされることを要しうる。レールをフライス削りする車両はまた、レールを連続的にフライス削りすることが不可能でありうる。たとえば、かかる車両上で使用される外周ミリングカッターは、特定のレール頭部輪郭を形成するよう設計されており、したがって、変化するレール条件、たとえばレール頭部輪郭の変化、カーブ、又は移行（たとえば、鉄道踏切）に適切に適合することが不可能である。結果として、従来のレールをフライス削りする工程は、レール輪郭変化に合わせ、レールの条件変化に適合させ、又はカーブ若しくは移行に対処して、ミリングカッターを調整又は交換するために速度が落とされうる。いくつかの例において、変化又は移行により、鉄道の長い区間が無視されなければならないか、又は不適切にフライス削りされる。

[0004]前述の欠点を鑑みると、レール削正のための改善された技術を開発することが有利であると考えられる。

[0005]本開示の一態様によれば、鉄道レールの輪郭を削る方法は、面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の面取付切削インサートを含むミリングカッターを回転させるステップ、所望のレール輪郭の少なくとも一部に相当する所定の平面上で回転する切削インサートの刃先で鉄道レールを削りつつ切削インサートの切込み深さを制御するステップ、ミリングカッターで鉄道レールをトラバースしつつ鉄道レールを削るステップ、及び鉄道レールに沿ったミリングカッターのトラバースの速度を制御するステップを含む。

[0006]いくつかの非限定的実施形態によれば、この方法は、複数のミリングカッターで鉄道レールを削るステップをさらに含み、各ミリングカッターは、面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の面取付切削インサートを含む。かかる方法において、各ミリングカッターの切削インサートの刃先は、所望のレール輪郭の少なくとも一部に相当する所定の平面上で回転させられる。

[0007]本開示の追加の一態様によれば、鉄道レール上の所望の輪郭の少なくとも一部を現場で削るための装置は、カッター面を含むカッター本体を含み、回転軸の周囲を回転可能であるミリングカッター、及び、カッター面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の切削インサートを含む。複数の切削インサートのそれぞれが、カッター面から一定距離を伸長し、鉄道レール上の輪郭セグメントに接してそれを削る刃先を含む。回転軸は、鉄道レール上の切削インサートにより削られる輪郭セグメントの平面と実質的に垂直である。

[0008]いくつかの非限定的実施形態によれば、装置は、複数のミリングカッターをさらに含み、各ミリングカッターは、回転軸の周囲を回転可能なカッター本体及びカッター面を含む。複数の切削インサートが、複数のミリングカッターのそれぞれのカッター面の周縁部の周囲に取り付けられ、複数の切削インサートのそれぞれが、カッター面から一定距離を伸長し、鉄道レールに接して鉄道レール上の所望の輪郭のセグメントを削る刃先を含む。

[0009]いくつかの非限定的実施形態によれば、装置は、複数のミリングカッターが取り付けられた鉄道車両を含みうる。いくつかの実施形態において、複数のミリングカッターは、それぞれのスピンドルに個別に取り付けられており、複数のミリングカッターのそれぞれが、鉄道レール上の所望の輪郭の複数のセグメントを削るために鉄道レールの周囲に個別に配置可能である。

[0010]本明細書に記載の方法及び装置の様々な実施形態が、添付の図面と併せて以下の記載を検討することにより、よりよく理解されうる。

[0011]本明細書に開示の様々な実施形態によるミリングカッターの斜視図である。 [0012]本明細書に記載の様々な実施形態による、鉄道レールに接してそれをフライス削りするよう配置されたミリングカッターを概略的に示す図である。 [0013]本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 [0014]本明細書に記載のいくつかのミリングカッター構成を評価するために使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0015]図３の表に列挙されたパラメータに従い実施されたいくつかの試験において使用されたミリングインサートの写真である。 [0016]図５Ａは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターの特徴を概略的に示す図である。 図５Ｂは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターの特徴を概略的に示す図である。 図５Ｃは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターの特徴を概略的に示す図である。 [0017]図６Ａは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの構成部を示す図である。 図６Ｂは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの構成部を示す図である。 図６Ｃは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの構成部を示す図である。 [0018]本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングインサートの特徴を示す準概略図である。 [0019]本明細書に記載の様々な実施形態による、鉄道レールのフライス削りに対する上向き削り配向及び下向き削り配向の適用を示す図である。 [0020]本明細書に記載の様々な実施形態による鉄道レールをフライス削りするミリングカッターの写真描写である。 [0021]本明細書に記載の様々な実施形態による鉄道レールをフライス削りするミリングカッターの写真描写である。 [0022]本明細書に記載のいくつかのミリングカッター構成を評価する際に使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0023]本明細書に記載の様々な実施形態による、角度を付けた配向で鉄道レールに接触するミリングカッターを概略的に示す図である。 [0024]本明細書に開示の様々な実施形態による、鉄道レールに対するミリングカッターの様々な角度を付けた配向を示す図である。 [0025]本明細書に記載のミリングカッターのいくつかの構成を評価する際に使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0026]本明細書に記載の試験において使用された切削インサートの写真描写である。 [0027]本明細書に記載のいくつかのミリングカッター構成を評価する際に使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0028]本明細書に記載の試験において削正されたレールの写真描写である。 [0029]本明細書に記載のミリングカッターのいくつかの構成を評価する際に使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0030]本明細書に記載の試験において使用された様々な切削インサートの写真描写である。 [0031]図１７Ａは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 図１７Ｂは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 図１７Ｃは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 [0032]本明細書に記載のミリングカッターのいくつかの構成を評価する際に使用される様々なパラメータを提供する表である。 [0033]本明細書に記載の試験において使用された２つのミリングカッターを含む試験車の写真描写である。 [0034]図１９Ａは、本明細書に記載の試験において使用された様々な切削インサートの写真描写である。 図１９Ｂは、本明細書に記載の試験において使用された様々な切削インサートの写真描写である。 図１９Ｃは、本明細書に記載の試験において使用された様々な切削インサートの写真描写である。 [0035]図２０Ａは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 図２０Ｂは、本明細書に記載の様々な実施形態によるミリングカッターのいくつかの特徴を概略的に示す図である。 [0036]本明細書に記載の様々な実施形態による、それぞれがレール輪郭の別個の部分又は領域を画定するよう鉄道レールの周囲に配向された複数のミリングカッターの配置を概略的に示す図である。 [0037]ミリングカッターが鉄道レールをトラバースする際に、鉄道レール上の所望の輪郭のセグメントをフライス削りする方法の非限定的一実施形態の態様を概略的に示す図である。 [0038]本開示による、非限定的方法により形成されるフライス削りされたセグメント（ファセット）を含む鉄道レールの写真描写である。

[0039]本開示は、装置、ミリングカッター、ミリングインサート、及び鉄道レールを削正するためのフライス削り方法の様々な実施形態を記載する。一実施形態において、本開示によるミリングカッターは、複数の切削インサートを含む。切削インサートは、削正される鉄道レールに近接した１つ又は複数の配向で配置されうる。いくつかの形態において、ミリングカッターは、そこに複数の切削インサート、たとえば割出し可能切削インサートを保持するよう構成されたカッター本体を含む。ミリングカッターは、鉄道レールをトラバースしつつ、中心軸の周囲を回転しうる。複数の切削インサートのそれぞれが、カッター本体の回転中にレールに接し、そのことによりレールから材質を除去し、所望のレール輪郭又はレール輪郭部分若しくは領域を提供するよう構成された刃先を含みうる。様々な実施形態において、鉄道レールにおいて所望の輪郭をフライス削りし、レールを正確に形成し、連続的な仕上がりを提供しつつレールを１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）超、たとえば４．８２８０３２ｋｐｈ（３ｍｐｈ）超、２４．１４０１６ｋｐｈ（１５ｍｐｈ）まで、１．６０９３４４から２４．１４０１６ｋｐｈ（１から１５ｍｐｈ）、８．０４６７２０から２４．１４０１６ｋｐｈ（５から１５ｍｐｈ）、１６．０９３４４から２４．１４０１６ｋｐｈ（１０から１５ｍｐｈ）の速度、又はそれらより速い速度でトラバースするよう構成された１つ又は複数のミリングカッターを含む車両が提供される。いくつかの実施形態において、ミリングカッターは、車両上に取り付けられうるのであり、１つ又は複数の軸の周囲を移動可能であり、結果としてミリングカッターは、所望の輪郭へとレールを再生するために、レールに近接して１つ又は複数の配向に調整可能に配置されうる。

[0040]一実施形態において、鉄道車両上に提供される１つ又は複数のミリングカッターは、垂直軸の周囲又は垂直軸に対し一定角度をなす軸の周囲を回転可能でありうる。たとえば、ミリングカッターの一面の周縁部の周囲に固定された複数の切削インサートを含むミリングカッターは、レールに接触するよう近接して配置され、そのことにより所望の輪郭又は輪郭部分若しくは領域をフライス削りしてレールに付与しうる。一実施形態によれば、かかるフライス削り方式は、正面削りの一形態と考えられうるのであり、これは、チップ負荷を好適に分散することにより高い送り速度を可能にすることを本発明者らは発見した。正面削りの使用は、レール削正について知られているフライス削り方式、たとえば外周削りとは明瞭に異なる。外周削りは、水平軸上に取り付けられ回転させられるカッターを含みうるのであり、切削インサートが、切削される輪郭を画定する配置で、ミリングカッターの周縁部の周囲に間隔を置いて配置される。外周削りを実施する鉄道車両は、本明細書に記載のレール削正方法及び装置で可能な速度で移動することができない。上向き外周削り削正技術よりも速い速度で現場で鉄道レールの輪郭をフライス削りする能力は、鉄道が削正のために不通となる時間を減少させうる。レールを高速でトラバースする能力がないことに加えて、外周削りはまた、カーブしたレール区間に適合する能力がない。切削される形態を画定する単式のカッターを含む外周削り車両は、カーブしたレールに沿った所望のレール輪郭からの逸脱をもたらしうるとともに、レール頭部の望ましくないスカラップ状の仕上がりをもたらしうる。

[0041]本開示によるいくつかの実施形態において、複数の正面ミリングカッターが、鉄道車両上に取り付けられうるのであり、レールを削正するために異なる配向でレールに接
触するよう個別に配置可能である。複数のミリングカッターは、少なくとも２つのミリングカッターが配置されて、レール上の所望のレール輪郭の異なる部分又は領域をフライス削りするように配向されうる。たとえば、一実施形態において、第１のミリングカッターが、レール上の第１のファセットをフライス削りするよう配置されうるのであり、第２のミリングカッターが、レール上の第２のファセットをフライス削りするよう配置されうる。第１及び第２のファセットの両方が、ミリングカッターが取り付けられた車両がレールをトラバースする際に、レールの異なる領域上で同時にフライス削りされうる。

[0042]本開示による一実施形態において、ミリングカッターは、１つ又は複数の専用鉄道車両上に取り付けられうる。各ミリングカッターは、ミリングカッターを所望の速度で回転させるよう作動可能な専用又は共用モーターと作動可能に連結されうる。一実施形態において、２つ以上のミリングカッターが、レールに近接してミリングカッターを配置するよう構成された位置決め部材又はシステムに連結されうる。位置決め部材又はシステムは、モーター、ギア、水圧装置、ポンプ等を含みうる。様々な形態において、位置決め部材又はシステムは、手動操作されうるか、コンピュータ支援されうるか、又は自動化されうる。たとえば、一実施形態において、位置決め部材又はシステムは、ミリングカッターの様々な動作を制御するよう構成された制御システムと作動可能に連結される。一実施形態において、制御システムは、誘導システムを含む。誘導システムは、レールの接近するセグメントの特徴に関する情報を誘導システムに提供するために、たとえばレーザー又は他の検出装置を用いて、ミリングカッターの前方をスキャンするようプログラムされうる。誘導システムは、最適な切込み深さ、切削幅、又はミリングカッター位置若しくは配向の修正、又は電力供給を計算するために情報を使用できる。様々な実施形態において、誘導システムは、直接又は間接に、切削動作を調節するよう他のシステム構成部を制御するか、又はそこへのフィードバックを提供できる。たとえば、誘導システムからのフィードバックは、スピンドルヘッドの位置の修正をもたらしうる。

[0043]図１Ａ、図１Ｂ、及び図２を参照すると、本開示による様々な実施形態において、鉄道レールを輪郭加工するための方法及び装置は、軸「Ａ」の周囲で、制御された配向及び位置でミリングカッター１０を回転させつつ、鉄道レール１１を接触させるステップを含む。ミリングカッター１０は、中心径１４及び外周１６を画定するカッター本体１２を含みうる。カッター本体１２は、カッター面１８の周縁部２２の周囲に配置された複数の切削インサート位置２０を画定するカッター面１８を含みうる。複数の切削インサート位置２０のそれぞれが、切削部材、たとえば切削インサート２４を収容するように構成されうる。切削インサート２４は、インサート位置２０内に配置され、保持アセンブリ２６、たとえばくさび、ボルト、又は当技術分野において知られている他の締付けアセンブリでそこに保持されうる。図１Ａに示すミリングカッター１０は、複数の切削インサート２４を含み、それぞれがネスト２８内に配置される。切削インサート２４は、カッター面１８から一定距離を伸長し、ワークピース、たとえばレール１１に、個々の切削インサート２４の１つ又は複数の刃先３０で接するよう配置されうる。様々な実施形態において、カッター本体１２の中心径１４は、回転軸「Ａ」の周囲での回転のためのスピンドル３２に取り付けられる寸法でありうる。カッター本体１２は、スピンドル３２の回転をカッター本体１２に固定するボルトを収容するよう構成された複数の穴３４をさらに画定する。

[0044]図１Ｂに概略を示すとおり、動作中、ミリングカッター１０は、スピンドル３２により回転させられつつレール１１を連続的にトラバースしうるのであり、結果としてレール１１は、カッター面１８の周縁部の周囲に配置された回転する切削インサート２４に連続的に送られる。レール１１の領域上に所望の輪郭又はファセット（すなわち、輪郭部分又は領域）をもたらすため、ミリングカッター１０及びそれに固定された切削インサート２４は、レール１１の軸「Ｘ−Ｘ」に対し所定の角度で配向されうる。たとえば、一実施形態において、ミリングカッター１０は、切削インサート２４の刃先３０が、レール１
１上のフライス削りされる輪郭の少なくとも部分又は領域に相当する所定の平面上に配置されるように、レール１１に対し配置される。

[0045]様々な実施形態において、レール削正装置及び方法は、カッター面１８の周縁部２２の周囲に取り付けられた複数の切削インサート２４を有する回転するミリングカッター１０を含む。いくつかの実施形態によれば、ミリングカッター１０は、ワークピース、たとえば鉄道レールを、１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）未満から約２４．１４０１６ｋｐｈ（１５ｍｐｈ）までの速度で、８．０４６７２０から２４．１４０１６ｋｐｈ（５から１５ｍｐｈ）で、１６．０９３４４から２４．１４０１６ｋｐｈ（１０から１５ｍｐｈ）で、又はより速い速度でトラバースしうる。たとえば、ミリングカッター１０は回転させられ、レール１１に沿って進みうるのであり、結果としてレール１１は、ミリングカッター１０が取り付けられた車両の速度に相当する送り速度で回転するミリングカッター１０に送られ、所望のレール輪郭をもたらす。

[0046]鉄道レール上の表面を削正しつつ、適切なレール仕上がり及び輪郭を維持するための開示されたフライス削り装置及び方法を開発するため、様々な高送りミリングカッター１０及び切削インサート２４の組合せを準備し試験した。概ね、ミリングカッター１０が通常よりも高い送り速度で、比較的浅い切込み深さで作動することを可能にするチップシンニング（ｃｈｉｐ−ｔｈｉｎｎｉｎｇ）効果をもたらすインサートリード角を利用する、高送りミリングカッター１０が開発された。様々な実施形態によれば、高送りミリングカッター１０は、好ましくは、ミディアムピッチ又はファインピッチミリングカッターを含む。図１Ａは、様々な非限定的実施形態による、高送りミリングカッターとして構成可能なミリングカッター１０の一般化した描写の斜視図である。たとえば、ミリングカッター１０は、レール１１の高速フライス削りのための鉄道車両に取り付けられうる。この構成において、ミリングカッター本体１２は、２０．３２センチメートル（８インチ）の直径を有し、１６個の別個の切削インサートを収納する１６個の切削インサート位置２０を含む。図２は、ネストされた切削インサート構成を示し、インサートを収容するよう適合されたネスト２８における切削インサート２４を含む。図２の右上のイラストは、切削インサート２４及び切削インサート２８が内部にネストしたネスト２８の平面図を提供する。図２の左上のイラストは、ネスト２８及び切削インサート２４の側面図を提供する。図２の右下のイラストは、端面図、たとえば、カッター本体内に保持されたときの、カッター本体１２の外周の周囲に配置されたネスト及び切削インサート２４の部分の図を提供する。インサート２４は、ネストにおける２°のリード角（４４ａと４４ｂとの間で測定）で配置され、インサート２４は、１１°の逃げ角（２９ａ〜２９ｂの間で測定）を有する。

[0047]鉄道レールの高速フライス削りのためのミリングカッター１０の有効性は、鉄道レールのトラバースをシミュレートするために、回転するレール鋼ホイールに対してミリングカッター１０を回転させることにより実証された。具体的には、ミリングカッター１０は、３０馬力試験機から伸長するスピンドル３２に取り付けられた。ミリングカッター１０は、特定のｋｐｈ（ｍｐｈ）に相当する様々な回転速度で時計回りに回転させたレール鋼で形成された９３．９８センチメートル（３７インチ）の直径のホイールに対し、反時計回りに回転させた。この試験のパラメータは、図３に提供される。試験中、約０．２５４ミリメートル（約０．０１０インチ）の切込み深さで、切削幅は約０．９７〜１．５７センチメートル（約０．３８〜０．６２インチ）の間に維持された。試験１〜３において、ミリングカッターの回転速度は、初期７００ＲＰＭから１５００ＲＰＭまで徐々に傾斜させ、レール鋼ホイールの回転速度は、０．８０４６７２ｋｐｈ（０．５ｍｐｈ）に相当する回転速度から１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）に相当する速度まで徐々に傾斜させた。総搭載数である１６個のインサートがミリングカッター上に取り付けられ、図３に挙げられた試験２〜５において使用された。速度傾斜試験後、ＰＶＤ被覆炭化物インサ
ート２４の２つのセットを評価するために、新しいインサート２４が、図３に挙げられた試験４及び試験５のためにカッター本体１２内に配置された。試験に使用された切削インサートグレードは、ＰＶＤ被覆Ｃ５超硬合金グレードであるＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９３５、及びＰＶＤ被覆Ｃ１超硬合金グレードであるＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９１５であり、これらのグレードの両方が、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｅｇｅｒｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ ＵＳＡから入手可能である。

[0048]図４（左パネル）は、試験５において観察された典型的な刃先摩耗を示す、切削インサート２４の刃先３０の平面の写真描写である。図４（右パネル）は、左パネルに示す刃先３０の側面の写真描写である。摩耗部（３６ａ〜３６ｂ）測定値は、どの試験グレードがより好ましい性能であったかを決定するため、各インサート２４から測定された。試験４で使用されたＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９３５材でできた切削インサートについて、平均摩耗部（３６ａ〜３６ｂ）は０．２２８６ミリメートル（０．００９インチ）であり、１６個のインサートのうち２個が、０．４８２６ミリメートル（０．０１９インチ）を超える摩耗部（３６ａ〜３６ｂ）を示した。試験５で使用されたＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９１５材でできた切削インサートについて、平均摩耗部（３６ａ〜３６ｂ）は０．３３０２ミリメートル（０．０１３インチ）であり、１６個のインサートのうち６個が、０．４８２６ミリメートル（０．０１９インチ）を超える摩耗部（３６ａ〜３６ｂ）を示した。

[0049]試験において使用された、１インサート１回転当たり０．９３９８から１．１９３８ミリメートル（０．０３７から０．０４７インチ）（１インサート１回転当たりのミリメートル（インチ）は、本明細書において「１インサート当たりのミリメートル（インチ）」と略記されうる）の間の範囲の高送り速度は、最適には至らない部分仕上がりをもたらした一方で、この部分仕上がりは許容限度内であった。結果として、１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）での結果は、より高い送りで許容可能なレール仕上がりが達成されうることを実証した。結果はまた、適切なミリングカッター及び切削インサート構成で、より高い送り速度が許容可能なインサート摩耗とともに達成されうることを実証した。

[0050]本開示により、鉄道レールが高移動速度でフライス削りされうる一方で、必要なレール仕上がり及び輪郭を維持することをさらに実証するため、様々なミリングカッター構成が試験機に取り付けられ、レール上の様々なファセット角度をフライス削りするための割出しを容易にするよう回転固定具に保持された鉄道レールの３．３５２８メートル（１１フィート）のセグメントをフライス削りするために使用された。試験機は、１０．１６メートル（４００インチ）毎分（ＭＰＭ（ＩＰＭ））、すなわち約０．６１１５５０７ｋｐｈ（０．３８ｍｐｈ）の最大線形送り速度（ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｎｅａｒ ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）が可能な３５馬力横形マシニングセンタを備えていた。この試験において、３２個の切削インサートを保持するよう構成された２５．４センチメートル（１０インチ）の直径のカッター本体を使用して、２つのミリングカッター及び切削インサートの幾何学的位置が評価された。

[0051]評価された第１のミリングカッター及びインサート構成１００が、図５Ａ〜図５Ｃに示される。第１の構成１００において、ミリングカッター１１０は、ニュートラルラジアル及びポジティブアキシャルレーキ構成１００を含む。構成１００の半径方向の図である図５Ａ並びに平面図である図５Ｂ及び図５Ｃを参照すると、ミリングカッター１１０は、中心径１１４及び外向きに直径「Ｄ」で伸長する外周１１６を画定するカッター本体１１２を含む。中心径１１４は、回転軸「Ａ」の周囲に配置され、ミリングカッター１１０は、スピンドル１３２に取り付けられる寸法である。ミリングカッター１１０は、カッター本体１１２をスピンドル１３２の回転に固定するボルトを収容するよう構成された複
数の穴１３４を含む。カッター本体が、スピンドル取付部品の様々な構成を含みうることを、当業者は認識するであろう。たとえば、カッター本体１１２は、１つ又は複数のスピンドル又はスピンドルアダプター設計に取り付けるために構成された穴又はスロットを含む取付部品を有するよう設計されうる。したがって、特段の記載のない限り、本開示は、図示された実施形態における特定のスピンドル取付部品構成により限定されない。

[0052]カッター本体１１２は、カッター面１１８の周縁部１２２の周囲の３２個の切削インサート位置１２０を画定するカッター面１１８まで伸長する。切削インサート、たとえば１２４ｘ、１２４ｙは、インサート位置１２０内に固定される。切削インサートのそれぞれが、カッター面１１８から一定距離を伸長し、カッター面１１８から伸長する刃先１３０を画定する。カッター本体１１２は、矢印「Ｒ」により示される回転方向に軸「Ａ」の周囲を回転させられるよう構成される。図５Ａ〜図５Ｃに示される図は、切削インサート１２４ｘ、１２４ｙの幾何学的位置を示す。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、切削インサート１２４ｙが６時の位置に示され、これは、２°の角度（１４４ａと１４４ｂとの間で測定）を提供する角度の付いた部分４２まで３．５５６００ミリメートル（０．１４０インチ）伸長するワイパー状平面部４０（図７の切削インサートの詳細を参照）を示す。図５Ａ及び図５Ｃにおいて、切削インサート１２４ｘが３時の位置に示され、これはポジティブレーキを示す。切削インサート１２４ｘ、１２４ｙは、異なる参照番号で参照される一方で、様々な実施形態において、切削インサート１２４ｘ、１２４ｙ、及びカッター本体１１２上に取り付けられた他のインサートは、同一又は類似の幾何学的位置及び配向を共有しうることを認識されたい。

[0053]評価された第２のミリングカッター及びインサート構成２００が、図６Ａ〜図６Ｃに示される。第２の構成２００において、ミリングカッター２１０はダブルネガティブ（アキシャル及びラジアル）レーキ構成２００を含む。ミリングカッター２１０の半径方向の図である図６Ａ並びに平面図である図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、ミリングカッター２００は、中心径２１４及び直径「Ｄ」まで伸長する外周２１６を画定するカッター本体２１２を含む。中心径２１４は、回転軸「Ａ」の周囲に配置され、スピンドル２３２に取り付けられる寸法である。カッター本体２１２は、カッター本体２１２をスピンドル２３２の回転に固定するボルトを収容するよう構成された複数の穴２３４を画定する。カッター本体２１２は、カッター面２１８の周縁部２２２の周囲の３２個のインサート位置２２０を画定するカッター面２１８まで伸長する。切削インサート（たとえば、２２４ｘ、２２４ｙ）は、インサート位置２２０内に固定され、カッター面２１８から一定距離を伸長し、刃先２３０を含む。ミリングカッター２００は、矢印「Ｒ」により示される回転方向に回転させられる。ミリングカッター２１０の半径方向の図又は側面図は、インサート２２４ｘ、２２４ｙの幾何学的位置を示す。図６Ａ及び図６Ｂに提供される図において、切削インサート２２４ｙが６時の位置に示され、これは、２°の角度（２４４ａと２４４ｂとの間で測定）を提供する角度の付いた部分４２まで３．５５６００ミリメートル（０．１４０インチ）伸長するワイパー状平面部４０（図７の切削インサートの詳細を参照）を示す。図６Ａ及び図６Ｃにおいて、切削インサート２２４ｘが３時の位置に示され、これはネガティブレーキを示す。インサート２２４ｘ、２２４ｙは、異なる参照番号で参照される一方で、様々な実施形態において、インサート２２４ｘ、２２４ｙは、カッター本体２１２上に取り付けられた他の切削インサートと同様に、同一又は類似の幾何学的位置及び配向を共有しうることを認識されたい。

[0054]示されるとおり、図７は、図５Ａ〜図５Ｃ及び図６Ａ〜図６Ｃにそれぞれ示される切削インサート１２４ｙ及び２２４ｙの準概略詳細図を提供し、切削インサートの幾何学的位置及びいくつかの評価されたパラメータをさらに示す。鉄道レール１に接する切削インサート１２４ｙ、２２４ｙが図７に示され、インサートは、角度の付いた部分４２へと移行するワイパー状平面部４０を含む。図７に示すプログラムされた送り速度７０、実
チップ負荷（７２ａと７２ｂの間）、及び最大切込み深さ（４６ａと４６ｂの間）は、一般に試験パラメータに相当し、以下でさらに記載される。

[0055]ミリングカッター及び切削インサートの幾何学的位置を評価することに加えて、ミリングカッターと鉄道レールとの間の相対配向がまた調査された。図８は、「上向き」（上方）削り３００及び「下向き」（下方）削り４００を示す並列比較を示す。図の下部は、ミリングカッター３１０、４１０を示し、これらは、本明細書に記載の任意のミリングカッターに適用可能でありうる。ミリングカッター３１０、４１０の両方が、レール１１に近接して配置される。カッター本体３１２、４１２のカッター面３１８、４１８は、カッター３１０、４１０が矢印「Ｒ」の方向に回転軸「Ａ」の周囲を回転するとき、レール１１をフライス削りするよう配置された刃先３３０、４３０を含む複数の切削インサート３２４、４２４を保持する。レール１１は、軸「Ｘ」を画定しうる。いくつかの実施形態によれば、レール１１は、矢印５２に示されるとおりレールをトラバースするミリングカッター３１０、４１０で切削インサート３２４、４２４に送られうる。図８の上部において、ミリングカッター本体３１２、４１２の背部のスピンドルから軸に沿った観点でミリングカッター３１０、４１０が示される。「上向き」削り配向３００において、チップ厚さは、０又はその近傍で開始し、最大値まで増加して切削幅（４８ａと４８ｂの間で測定）を形成する。「下向き」削り配向４００において、各刃先は一定点で材料に接し、切削幅（４８ａと４８ｂの間）は最大値で開始し、切削を通じて減少する。図８に示す配向の両方において、ミリングカッター３１０、４１０の軸「Ａ」は、図８に一般に示されるとおり、軸「Ｘ」とオフセットである。しかしながら、様々な実施形態において、ミリングカッター３１０、４１０の軸「Ａ」は、ミリングカッター３１０、４１０がレール１１をフライス削りしているとき、少なくとも部分的に軸「Ｘ」上に揃えられうる。

[0056]図９は、スピンドル５３２と連結され、オフセット配向５００でレール１１上で作動するミリングカッター５１０の写真描写を提供する。特に、ミリングカッター５１０は、ミリングカッター５１０のカッター面５１８の周縁部５２２の周囲に配置された複数の切削インサート５２４を収納するよう構成されたカッター本体５１２を含む。上で説明されたとおり、ミリングカッター５１０は、上向き削り配向又は下向き削り配向のいずれかに配置されうる。図８〜図９に示されるとおり、たとえば回転軸「Ａ」は、軸「Ｘ」と部分的にオフセットでありうるのであり、また回転軸「Ａ」は、図１０に示されるとおり、ファセット又は切削幅に沿って中心に揃えられうる。図１０は、スピンドル６３２と連結され、中心に揃った配向６００でレール１１上で作動するミリングカッター６１０を示す。ミリングカッター６１０は、ミリングカッター６１０のカッター面６１８の周縁部６２２の周囲に配置された複数の切削インサート６２４を収納するよう構成されたカッター本体６１２を含む。

[0057]上で述べられたとおり、本開示によりレール１１が高速でフライス削りされつつ適切なレール仕上がり及び輪郭を維持しうることをさらに実証するために、上のカッター本体／切削インサート構成１００、２００及び配向３００、４００、５００、６００を含むミリングカッター１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０が、回転固定具６０に保持された３．３５２８メートル（１１フィート）長の鉄道レール１１をフライス削りするために、１０．１６ＭＰＭ（４００ＩＰＭ）（メートル（インチ）毎分）の最大線形送り速度を提供する試験機に取り付けられた（図１０に示される）。回転固定具は、レール１１上で様々なファセット角をフライス削りするためのレール１１の割出しを容易にする。試験中、ネガティブレーキ構成２００が、ポシティブレーキ構成１００より高い送り速度で、より良好な部分仕上がりを提供するために観察された。たとえば、ポシティブレーキ構成１００と比較して、ネガティブレーキ構成２００によりもたらされる仕上がりは、より高い送り速度でより少ない波打ちを見せた。とりわけ、ネガティブレーキ構成２００切削インサート２４はまた、追加の刃先を提供する。中心軸「Ａ」をおよそ１０．１
６センチメートル（４インチ）外れたオフセット位置５００にあるミリングカッター４１０、５１０での下向き削り４００はまた、より良好な表面仕上がりでより静かな切削を提供することが見出された。図１１は、オンセンター６００に配向されたダブルポジティブミリングカッター構成１００を評価するために、３２回の試行（Ｇ００１〜Ｇ００３２）が実施された試験のパラメータを提供する。

[0058]図１２Ａを参照すると、合わさって所望のレール頭部輪郭を提供するよう、レールにおいてフライス削りされうる様々なレールファセットに対処するため、ミリングカッターがおよそ４５°まで水平線「Ｂ」を外れて様々なカッター先端角５６ａ〜５６ｂで配置された試験が実施された。図１２Ｂは、レール１１上の輪郭又はファセット領域８２ａ、８２ｂのために、レールの両側上で水平線「Ｂ」を外れたカッター先端角の９つの例を示す。所望のレール輪郭又は外形を提供するため、構成１００又は２００を使用して、レール１１上で９つのファセットのセット（全１８ファセット）がフライス削りされた。試験中、切削幅（４８ａと４８ｂの間で測定）は、およそ０．３０４８００〜２．８４４８センチメートル（０．１２〜１．１２インチ）であり、切込み深さは、０．１２７と０．２５４ミリメートル（０．００５と０．０１０インチ）の間に維持された（たとえば図７を参照のこと）。試験を実施するため、４つのインサートのみがカッター本体上に取り付けられた。結果として、各切削インサートにより実施された作業は、３２個のインサートを全搭載で約４．８７６３１２３２ｋｐｈ（３．０３ｍｐｈ）と同等と推定された。図１２Ａに示されたミリングカッター７１０の様々な特徴は、図８に示されるミリングカッター４１０の特徴と類似していてもよい。たとえば、ミリングカッター７１０は、オフセット配向７００に配置された。したがって、類似の特徴が、ミリングカッター４１０の特徴に相当する数値により同定され、簡略化のため、これ以上は記載されない。

[0059]上に述べられたとおり、試験において使用された試験機のための最大線形ＭＰＭ（ＩＰＭ）送りは、１０．１６ＭＰＭ（４００ＩＰＭ）だった。したがって、ｋｐｈ（ｍｐｈ）での線形送り評価をさらに進めるため、１個又は２個の切削インサートのみを使用して様々な試験経路が実施された。これら試験のためのパラメータは、図１３Ａに提供される。ポジティブ（試験１〜７）及びネガティブ（試験８〜１０）ミリングカッター構成１００、２００の両方が試験された。１０．１６センチメートル（４インチ）のオフセットカッター−レール配向７００と組み合わされた下向き削り配向４００が、すべての試験において使用された。切削幅は、およそ０．１２〜１．１２であり、インサートグレードは、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｅｇｅｒｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ ＵＳＡから入手可能なＣＶＤ被覆Ｃ６グレードであるＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧＡ−５１２５材であった。ＭＰＭ（ＩＰＭ）送りは、６．１４６８ＭＰＭ（２４２．０ＩＰＭ）から１０．１７０１６ＭＰＭ（４００．４ＩＰＭ）の間で変化させられた。３２個のインサートの全インサート搭載での推定ｋｐｈ（ｍｐｈ）送りは、７．７７３１３１５２ｋｐｈ（４．８３ｍｐｈ）から１９．３１２１２８ｋｐｈ（１２．００ｍｐｈ）の間である。たとえば、試験６及び１０について、プログラムされた送りは、１１００ＲＰＭで１インサート当たり０．３６０送り（たとえば図７を参照のこと）で実施され、１インサートで１０．０５８４ＭＰＭ（３９６．０ＩＰＭ）の線形送りに達した。１インサート当たり同等のメートル（インチ）送り速度で動作させられた３２個の切削インサートを全搭載で、推定ｋｐｈ（ｍｐｈ）送りは、約１９．３１２１２８ｋｐｈ（１２ｍｐｈ）である。図１３Ｂは、試験Ｇ００８、Ｇ００１、及びＧ００２において使用された切削インサートの写真描写である。インサート最上部又はレーキ面は、損傷を示さず、逃げ面摩耗のみが視認可能であった。Ｇ００２インサートについて摩耗部（３６ａと３６ｂの間）は、約０．６３５ミリメートル（０．０２５インチ）と測定された。とりわけ、２°ワイパー状平面移行部（概ねＴ−Ｔ線）で増加した摩耗が観察された。切削インサートへの半径の追加は、この領域の摩耗の観察された増加を減少させうると考えられる。

[0060]鉄道レール表面上の所望の輪郭、輪郭の一部、又は「ファセット」をフライス削りしつつレールをトラバースするための技術の非限定的一実施形態は、回転軸「Ｘ」の周囲を回転可能なカッター本体１２０２を含むミリングカッター１２００を概略的に示す図２２を参照することにより、よりよく理解されうる。図２２は、カッター本体１２０２の周縁部を想像線で示し、機械加工されているレール表面上を見下ろし、カッター本体１２０２のカッター面の周縁部の周囲でカッター本体１２０２に固定された多くのミリングインサート１２０４のうちのいくつかの位置を示す。鉄道レール１２０８の上面１２０７の一領域を正面削りし、鉄道レール１２０８の上面１２０７に沿って長軸方向に伸長する所望のレール輪郭部分又はファセット１２１０をもたらす、カッター本体１２０２が示される。ファセット１２１０は、所望のレール輪郭を提供し、そのことにより上面１２０７を削正するために、鉄道レール１２０８の上面１２０７上にフライス削りされるいくつかのファセットのうちの１つでありうる。カッター本体１２０２は、回転軸「Ｘ」の周囲を図２２に示される回転方向（図２２の視点からわかるように、時計回り）に回転し、同時にカッター本体１２０２もまた鉄道レール１２０８に沿って長軸方向にトラバースする。したがって、鉄道レール１２０８の上面１２０７に対するミリングインサート１２０４の運動は、カッター本体１２０２の回転軸Ｘの周囲の回転運動及び図示された長軸方向への鉄道レール１２０８に沿ったカッター本体１２０２の運動の両方の結果である。

[0061]図２２から理解されるとおり、ミリングカッター１２００は、ミリングインサート１２０４が所望のアプローチ角で鉄道レール１２０８の上面１２０７上に機械加工されている切込みを入れるように配置されうる。かかるアプローチ角の一つは、角πであり、これは、ミリングインサートの刃先と鉄道レール上面の長軸との間の角として画定される。いくつかの実施形態において、角πは、好ましくは、２０°から５０°の範囲である。各ミリングインサート１２０４は、好ましくは、ミリングカッター１２０２が回転してレール１２０８を長手方向にトラバースする際に、レール１２０８から材料をフライス削りするためにミリングインサート１２０４の刃先全体又はほぼ全体を利用する仕方で鉄道レール１２０８にスイープダウン（ｓｗｅｅｐｓ ｄｏｗｎ）し、そのことにより熱及び摩耗をミリングインサート１２０４の刃先全体又はほぼ全体にわたり分配する。レール１２０８の上面１２０７に対するミリングインサート１２０４の移動は、レール１２０８下に剪断作用をもたらし、材料を継続的に除去して、上面１２０７に沿って所望のファセット１２１０を形成する。

[0062]再び図２２を参照すると、この図と関連して記載された方法のいくつかの非限定的実施形態において、２０°から５０°の範囲の角πを提供することに加えて、カッター本体１２０２の回転速度が、鉄道レール１２０８の長軸に対して概ね９０°の角度でファセット全体にわたり伸長するフライス削り跡のパターン又は「クロスハッチ」から構成されるファセットの形成を回避するよう調整される。かかるフライス削り跡パターンをもたらす仕方で鉄道レールに沿ってファセットをフライス削りすることは、機械加工圧を増加させうるのであり、切削インサート寿命及びレール表面仕上がりに悪影響を与える。本開示による鉄道レールの上面上にフライス削りされたファセットについての所望のフライス削り跡パターンの一例は、図２３に示されており、このフライス削り方法により形成されたファセットのフライス削り跡は、ファセット全体にわたり鉄道レールの長軸に対しておよそ４５°の角度で伸長する。図２３に示すように、鉄道レールの左側は「ゲージ側」としても知られる内端であり、これは機関車及び鉄道車両のホイールをガイドする。「フィールド側」としても知られるレールの外側は、通常はホイールをガイドしないので、削正を要しなくてもよい。

[0063]図１４Ａは、以下の２つの被覆超硬合金切削インサートグレードを評価するために使用される試験パラメータを提供する。すなわち、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グ
レードＧＡ−５１２５（試験１）及びＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９５５（試験２）であり、両方がＧｒｅｅｎｌｅａｆ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｅｇｅｒｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ、ＵＳＡから入手可能である。試験１及び２のため、ミリングカッター２１０は、ネガティブレーキ構成２００に単一の切削インサート２４のみを含んでいた。下向き削り配向４００が、両方の試験において使用され、ミリングカッターは、１０．１６センチメートル（４インチ）のカッター−レールオフセット７００で配向された。８２５ＲＰＭでのプログラムされた１インサート当たりの送りは０．３６０であり、単一インサートで７．５４３８ＭＰＭ（２９７ＩＰＭ）線形送りに達した。３２個の切削インサートの全インサート搭載での同等ｋｐｈ（ｍｐｈ）送りは、約１４．４８４０９６ｋｐｈ（９．００ｍｐｈ）であると推定される。切削幅は、およそ３．０４８００〜１２．７ミリメートル（０．１２〜０．５インチ）であった。図１４Ｂは、試験において削正されたレール５１１の写真描写であり、許容可能な部分仕上がりを明らかにする。

[0064]増加させた切削幅でのインサートグレードをさらに評価するため、カッター構成２００及び以下の３つの被覆超硬合金インサートグレードを使用して追加の試験が実施された。すなわち、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧＡ−５１２５、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９３５、及びＧｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）グレードＧ−９５５であり、これらのすべてが、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｓａｅｇｅｒｔｏｗｎ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ、ＵＳＡから入手可能である。この試験のためのパラメータは、図１５に提供される。各グレードから構成される切削インサートは、比較のため、同一のミリングカッターにおいて同じ時間動作させられた。切込み深さは、１．５２４００ミリメートル（０．０６０インチ）であり、切削幅は、およそ６．３５センチメートル（２．５０インチ）に維持された。図１６は、各グレードの切削インサートの写真描写であり、４つの試験のそれぞれからの最大の摩耗を示す。試験１からの切削インサートが最大の摩耗を示し、いくつかの切削インサートについて、切削幅が増加するにつれて、対応するインサート寿命の減少が観察されうることを示した。したがって、様々な実施形態において、複数のミリングカッターが配置されうるのであり、結果としてミリングカッターのうちの１つ又は複数が、小さいファセット又は切削幅に沿って鉄道レールを削正する。したがって、以下により詳細に説明するとおり、本開示によるミリングカッター装置は、所望のレール輪郭を合わせて画定する複数のファセットをフライス削りするよう構成された複数のミリングカッターを取り付けられた鉄道車両を含みうる。試験１からの切削インサートを試験２〜３の切削インサートと比較することはまた、切削速度が増加するにつれて、対応する切削インサート寿命の減少が観察されうることを示す。したがって、様々な実施形態において、複数のミリングカッターが配置されうるのであり、結果としてミリングカッターのうちの１つ又は複数が、低減されたＲＰＭで狭いファセットを有するレールを削正するよう配置される。

[0065]ミリングカッター８１０の軸方向の図である図１７Ａ及び半径方向の図である図１７Ｂ（その一部が図１７Ｃに提供される図において拡大される）を提供する図１７Ａ〜図１７Ｃを参照すると、ミリングカッター８１０は、中心径８１４及び直径「Ｄ」により画定される外周８１６を画定するカッター本体８１２を含む。中心径８１４は、回転軸「Ａ」の周囲に配置され、スピンドル８３２に取り付けられる寸法である。カッター本体８１２は、カッター本体８１２をスピンドル８３２の回転に固定するボルトを収容するよう構成された複数の穴８３４を画定する。カッター本体８１２は、カッター面８１８の周縁部８２２の周囲の３２個のインサート位置８２０を画定するカッター面８１８まで伸長する。切削インサート、たとえば８２４ｘ、８２４ｙは、インサート位置８２０内に固定される。切削インサート８２４ｘ、８２４ｙは、カッター面８１８から一定距離を伸長し、そこから伸長する刃先８３０を画定し、ミリングカッター８１０は、矢印「Ｒ」により示される回転方向に回転させられるよう構成される。ミリングカッター８１０の半径方向の
図又は側面図は、インサート８２４ｘ、８２４ｙの幾何学的位置を示す。図１７Ａ〜図１７Ｃにおいて提供される図において、切削インサート８２４ｙが６時の位置に示され、カッター面８１８に提示されるインサート８２４ｙの実質的に直線状の部分８７８を示す。角８４４ａ〜８４４ｂは、約０°の角度を含む。切込み深さは、８４６ａ〜８４６ｂの間に示される。図１７Ａ及び図１７Ｂにおいて、切削インサート８２４ｘが３時の位置に示され、これはネガティブレーキを示す。インサート８２４ｘ、８２４ｙは、異なる参照番号で参照される一方で、様々な実施形態において、切削インサート８２４ｘ、８２４ｙは、カッター本体８１２上に取り付けられた他の切削インサートと同様に、同一又は類似の幾何学的位置及び配向を共有しうることを認識されたい。

[0066]図１７Ａ〜図１７Ｃに示されるミリングカッターはまた、カッター面に配置されたバンパープレート８８０を含む。様々な実施形態において、バンパープレート８８０は、カッター本体及びインサートを過大な切込み深さによる摩耗及び破損から保護するために、１つ又は複数の切削インサート、たとえば８２４ｘ、８２４ｙに隣接して、ミリング本体の内周とカッター面８１８の周縁部８２２との間に配置されうる。バンパープレート８８０はまた、最大値を超えないように切込み深さを制限するハードストップを提供しうる。たとえば、一実施形態において、バンパープレート８８０及び切削インサート８２４ａｘ、８２４ｙの軸方向伸長の差は、８８２ａ〜８８２ｂの間に画定されうる。この距離は、所望の切込み深さ８４６ａ〜８４６ｂより大きくてもよい。本明細書に開示の任意のミリングカッターが、バンパープレートを含みうることを認識されたい。加えて、バンパープレートは、必要とされるときに追加され、使用後に除去されうるモジュール部品を含みうることが考慮される。いくつかの実施形態において、複数のバンパープレートが、特定のミリングカッターのために提供されうる。バンパープレートは、様々な厚さを含みうるか、又はたとえばシムにより調整可能であるように構成されうる。バンパープレートはまた、カッター面８１８の外周の周囲に伸展するリング又はディスクを含みうる。バンパープレートは、他の形状及び構成、たとえば分割プレート又は分割リングを含みうる。様々な実施形態において、バンパープレートは、カッター本体を保護するための剛性材料を含むリングを含む。いくつかの実施形態において、バンパープレートは、剛性金属材料又は硬質ポリマー又はセラミックを含む。

[0067]切削インサート摩耗は、鉄道レール削正方法において検討されなければならない重要な態様である。切削インサート摩耗があるレベルを超えるとき、それらは割出しされるか、又は交換されなければならない。いくつかの例において、割出し又は交換は、時間のかかる工程でありうるのであり、鉄道区間が不通である時間をさらに増加させうる。インサート摩耗をさらに評価するため、図１７Ａ〜図１７Ｃに示すミリングカッター構成を使用して追加の試験が実施された。図１７Ａ〜図１７Ｃに関して上述の構成を提供することに加えて、インサート８２４ｘ、８２４ｙは、０．３８１〜０．５０８ミリメートル（０．０１５〜０．０２０インチ）のランド及び５０．８〜７６．２ミクロン（０．００２〜０．００３インチ）のホーンを含む開先加工を受けた。試験は、一定長の鉄道レールを現場で削正するためにミリングカッターを試験車に取り付けることを含んだ。図１８Ａは、試験のために使用されるパラメータを提供する。図１８Ｂは、試験車８８４の一部の写真描写である。試験車８８４は、スピンドル８３２ａ、８３２ｂにそれぞれ取り付けられた２つのミリングカッター８１０ａ、８１０ｂを含んだ。カッター面８１８ａ、８１８ｂを視認可能である。ミリングカッター８１０ａ、８１０ｂは、レール上の輪郭のセグメントをフライス削りするため、別個に角度を付けて、レール１１に対してオフセット配向に配置された。

[0068]図１９Ａ〜図１９Ｃは、図１８Ａにおいて参照された試験４〜８において使用された切削インサートの写真描写である。右パネルは、１６個の切削インサートについての刃先（頁の上部に向けて示される）を含み、各ミリングカッターについて８個の切削イン
サートを示す（とはいえミリングカッターは、３２個の切削インサートを保持していた）。図１９Ａ〜図１９Ｃからわかるように、割出しが必要となるまではるかに長く同じ切削インサート刃先が動作させられうる。本明細書に記載の装置及び方法を使用した削正後のレールの仕上がりは、許容可能であると判定された。左上パネル（図１９Ｂ）は、切削インサート９２４の拡大図を示す。刃先９３０の図示された部分が、左下パネル（図１９Ｃ）においてさらに拡大され、これは、切削インサート９２４の最上部９２５を示す。開先加工は、９２７ａ〜９２７ｂの間に示される。摩耗部（９３６ａ〜９３６ｂ）は、およそ０．２５４〜０．３８１ミリメートル（０．０１０〜０．０１５インチ）だった。当業者に理解されるとおり、摩耗部は、ワークピース（たとえば、鉄道レール）への接触での研磨による摩耗により形成する、切削インサート刃先上の平たくなった摩耗領域である。摩耗部が増加するにつれて、レールのフライス削りされた表面の仕上がりは劣化しうるのであり、切削圧及び電力消費もまた増加しうると考えられる。開示された装置及び方法の独自の特性により、摩耗部は、悪影響により切削インサートが割出し又は交換を要する前に１．０１６００ミリメートル（０．０４インチ）以上まで増加可能でありうる。

[0069]図２０Ａ及び図２０Ｂを参照すると、様々な実施形態によれば、ミリングカッター９１０は、カッター面９１８の周囲に配置されたバンパーリング９９０を含む。ミリングカッター９１０は、本明細書に開示の任意のミリングカッターと類似する特徴を含みうる。したがって、類似の特徴が、類似の参照番号により同定され、簡略化のため、繰り返されない。バンパーリング９９０は、ミリングカッター９１０の外周の周囲に、切削インサートを収納するカッター面９２２の周縁部の外側へと伸長するリングを含む。たとえば、切削インサート９２４と回転軸「Ａ」との間の半径方向距離は、バンパーリング９９０と回転軸「Ａ」との間の半径方向距離より短い。バンパーリング９９０に加えて、ミリングカッター９１０はまた、カッター面に配置されたバンパープレート９８０を含む。様々な実施形態において、バンパープレート９８０は、カッター本体９１２を保護するために、１つ又は複数の切削インサート、たとえば切削インサート９２４ｘ、９２４ｙに隣接して、ミリング本体の内周とカッター面９１８の周縁部９２２との間に配置されうる。バンパーリング９９０は、たとえば移行、レール間のギャップ、又はマッシュルーム状ジョイントをトラバースするときに、最大値を超えないように切込み深さを制限するハードストップを提供しうる。一実施形態において、バンパーリング９９０及び切削インサート９２４ａｘ、９２４ｙの軸方向伸長の差は、９９２ａ〜９９２ｂの間に画定されうる。この距離は、所望の切込み深さより大きくありうるのであり、ミリングカッター９１０がまたバンパー９８０を備えるとき、インサート９２４ｘ、９２４ｙの軸方向伸長は、バンパープレート９８０及びバンパーリング９９０の両方より大きくありうる。本明細書に開示の任意のミリングカッターが、バンパープレート９８０及び／又はバンパーリング９９０を含みうることを認識されたい。いくつかの実施形態において、バンパープレート９８０及び／又はバンパーリング９９０は、モジュール部でありうる。たとえば、バンパーリング９９０は、除去可能又はカスタマイズ可能でありうる。一実施形態において、シムは、バンパーリング９９０の軸方向伸長を増加させるために、バンパーリング９９０とカッター本体９１２との間、位置９９４に配置されうる。バンパーリング９９０がモジュール部品を含みうることが考慮される。モジュール部品が必要なときに追加されるか、又は不要なときに除去されうる。いくつかの実施形態において、複数のバンパーリング９９０が、所望のミリングカッターに合わせるように提供されうる。バンパーリング９９０は、様々な厚さを含みうるか、又はたとえばシムにより調整可能であるように構成されうる。バンパーリング９９０はまた、カッター面９１８の外周の周囲に伸長するするリング、プレート、又はディスクを含みうる。バンパーリングはまた、分割リング、プレート、又はディスクを含みうる。様々な実施形態において、バンパーリングは、カッター本体を保護するための剛性材料を含むリングを含む。一実施形態において、バンパープレートは、剛性金属材料又は硬質ポリマー又はセラミックを含む。

[0070]図２１は、第１のミリングカッター１０１０及び第２のミリングカッター１１１０を示し、それぞれが、カッター面１０１８、１１１８の周縁部に沿って配置された複数の切削インサート１０２４、１１２４を有するカッター本体１０１２、１１１２を含む。切削インサートは、レール輪郭を形成するためにレール１１に接するよう構成された刃先１０３０、１１３０を画定する。ミリングカッター１０１０、１１１０の両方が、回転軸「Ａ」がレール及び加工対象物の軸「Ｘ」からオフセットであるようにオフセット配向に配置される。動作中、第１及び第２のミリングカッター１０１０、１１１０は、それぞれの回転軸「Ａ」の周囲を回転し、レール１１を１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）以上の速度でトラバースしうる。ミリングカッター１０１０、１１１０の回転は、レール１１を越えて切削インサート１０２４、１１２４の刃先１０３０、１１３０に伝わりうるのであり、結果としてそれぞれが連続的にレールに接し、レール材料の一部を除去する。図示されるとおり、複数のミリングカッター１０１０、１１１０が、レール１１の周囲に配置されうる。ミリングカッター１０１０、１１１０のうちの１つ又は複数が、レール１１に対して異なる角度配向で配置されうる。したがって、いくつかの実施形態において、複数のミリングカッターが、レールに沿って複数のファセット（すなわち、輪郭領域又はセグメント）をフライス削りし、そのことにより所望のレール輪郭を提供するために、レール１１の周囲に異なる配向で配置されうる。図２１において、第１のミリングカッター１０１０は、レールに沿って概ね矢印５０により示される位置でファセットを形成し、一方で第２のミリングカッター１１１０は、レール１１に沿って概ね矢印５１により示される位置でファセットを形成する。様々な実施形態において、複数のミリングカッター１０１０、１１１０が、複数の軌道に近接して配置されうるのであり、同一又は複数の鉄道車両上に取り付けられうる。たとえば、一実施形態において、１つ又は複数の大直径のミリングカッターが、第１の鉄道車両に取り付けられ、１つ又は複数のより小直径のミリングカッターが第１の鉄道車両に異なる位置で取り付けられるか、又は第２の鉄道車両に取り付けられる。大直径ミリングカッターは、作業の大部分をオープンレール上で実行しうる一方で、小直径ミリングカッターは、たとえば移行の近傍又は踏切でのより厳密な作業条件のために運用されうる。

[0071]様々な実施形態において、レールの輪郭加工方法は、ミリングカッター１０２４、１１２４のペアをレール１１に近接して配置するステップ、レール１１をトラバースするステップ、刃先１０３０、１１３０をレール１１に接させるステップ、及びレール１１をフライス削りするステップを含む。たとえば、第１のミリングカッター１０２４は第１の角度で配置されうるのであり、第２のミリングカッター１１２４は、レールに対して第２の角度で配置されうる。一実施形態において、第１のミリングカッター１０２４は、レールの一方の側面に近接してレールに対して第１の角度で配置され、第２のミリングカッター１１２４は、レールの他方の側面に近接してレールに対して第２の角度で配置され、第１及び第２の角度は、実質的に同じである（たとえば、図１２Ｂにおけるａ−ａ、ｂ−ｂ）。したがって、ミリングカッター１０２４、１１２４のペアは、レールの両側に沿って対になったファセットのセットをフライス削りするよう配置されうる。かかる一実施形態において、ミリングカッターの複数のペアが、レール１１に沿って配置されうるのであり、結果として各ペアがレール１１をトラバースしながら対になったファセットのセットをフライス削りする。一実施形態において、ミリングカッターのペアは、輪郭の下部から輪郭の上部まで、レールを徐々に又は連続的にフライス削りするよう配置される。たとえば、図１２Ｂを参照すると、ミリングカッターの第１のペアが、対になったファセットａ−ａ、ｂ−ｂをフライス削りするよう配置されうるのであり、ミリングカッターの第２のペアが、対になったファセットｃ−ｃ、ｄ−ｄをフライス削りするよう配置されうる。一実施形態において、鉄道車両がレール１１に沿って移動する際に、ミリングカッターの第１のペアがレールに接し第１の対になったファセットのセットをフライス削りし、ミリングカッターの第２のペアがレール１１に接し第２の対になったファセットのセットをフライス削りし、ミリングカッターの第３のペアがレール１１に接し第３の対になったファセ
ットのセットをフライス削りする。第１の対になったファセットのセットは、第２の対になったファセットのセットの下に位置しうるのであり、第２の対になったファセットのセットは、第３の対になったファセットのセットの下に配置されうる。かかる一実施形態において、第１の対になったファセットのセットは、（削正車両がレールをトラバースする際に）第２の対になったファセットのセットの前にフライス削りされうるのであり、第２の対になったファセットのセットは、第３の対になったファセットのセットの前にフライス削りされうる。したがって、一実施形態において、鉄道レール１１の削正方法は、複数のミリングカッターをレール１１に近接して配置し、結果として複数のミリングカッターが連続的に対になったファセットをレールの下部からレールの上部までフライス削りするステップを含む。削正されるレールの幅は、一般に、ミリングカッターの直径よりもはるかに小さいので、ミリングカッターのペアは、典型的には、レールの長さに沿って１つ又は複数の削正車両上に間隔を置いて配置されると考えられる。たとえば、ミリングカッターは、レールの一側面又は両側面に沿ってずらして配置されうる。また、本開示による方法及び装置において、ペアとならないミリングカッター（すなわち、セットの一部でないミリングカッター）が用いられうることが理解されよう。したがって、いくつかの実施形態において、１つ又は複数のペアとならないミリングカッターが、輪郭の一部又はセグメントを現場でレールにフライス削りするために、台車又は他の鉄道車両上に取り付けられうるのであり、かかる台車又は車両は、その上に取り付けられたミリングカッターのペアとなったセットを含みうるか、又は含まないこともありうる。

[0072]様々な実施形態において、本開示により使用されるミリングカッターは、非被覆超硬合金グレード、たとえばＣ６炭化物、又は被覆超硬合金グレード、たとえば被覆Ｃ６炭化物を含む切削インサートを含みうる。被覆炭化物グレードは、たとえば、ＰＶＤ又はＣＶＤ被覆炭化物から選択されうる。様々な代替的実施形態において、本開示により使用されるミリングカッターは、非被覆セラミックグレード（たとえば、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）ＷＧ−３００材）又は被覆セラミックグレード（たとえば、Ｇｒｅｅｎｌｅａｆ（登録商標）ＷＧ−６００材）を含む切削インサートを含みうる。

[0073]様々な実施形態によれば、取り付けられた８個の切削インサートのセットを含む正面ミリングカッターは、ミリングカッター上で３００ＲＰＭで回転させられ、切削インサートのうちの１つ又は複数の割出し又は交換を要する前に、鉄道レールに沿って１．６０９３４４ｋｐｈ（１ｍｐｈ）で少なくとも５．４８６４キロメートル（ｋｍ）（１８，０００フィート（ｆｔ））、８．２２９６ｋｍ（２７，０００ｆｔ）、又はさらに遠距離を前進しうる。さらなる一実施形態において、摩耗は一般に切削器具により実施された作業に比例するので、搭載された３２個の切削インサートを含む類似のミリングカッター構成が、３００ＲＰＭで動作し、切削インサートのうちの１つ又は複数が割出し又は交換を要する前に、鉄道レールに沿って６．４３７３７６ｋｐｈ（４ｍｐｈ）で３２．９１８４ｋｍ（１０８，０００ｆｔ）（３２．９１１０８４８キロメートル（２０．４５マイル））の距離を前進しうる。

[0074]上述のとおり、切削インサート寿命に関する別の要因は、切込み深さである。本明細書に開示のとおり、切込み深さをおよそ０．１２７〜０．２５４ミリメートル（０．００５〜０．０１０インチ）に維持することは、切削インサート寿命を有益に増加させうると同時に、或いは許容不能なほどにレールの稼動寿命を短縮させうる顕著な材料の除去なしに鉄道レールを適切に削正しうる。しかしながら、様々な実施形態において、０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）を超えて、たとえば１．０１６００ミリメートル（０．０４０インチ）以上まで切込み深さを増加させることが所望されうるか、又は必要とされうる。いくつかの実施形態において、この方法は、切削インサートの切込み深さを、１．０１６００ミリメートル（０．０４０インチ）以下、約０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）以下、又は０．１２７ミリメートル（０．００５インチ）から０．２
５４ミリメートル（０．０１０インチ）の間の深さに制御するステップを伴う。

[0075]したがって、特段の記載のない限り、本開示は、２５．４ミクロン（０．００１０インチ）の切込み深さ又は本明細書に記載の任意の他の切込み深さに限定されない。

[0076]また、上述のとおり、切削インサート寿命に関して考慮すべき一要因は、ファセット幅又は切削幅である。たとえば、レール上のファセット幅を最小限、たとえばいくつかの例において７．８７４００ミリメートル（０．３１インチ）以下に維持することは、増強された切削インサート寿命をもたらしうる。また、たとえば、いくつかの実施形態において、切削幅は、レール上の輪郭のセグメント又は部分をフライス削りするとき、約１５．８７５ミリメートル（０．６２５インチ）以下に限定されうる。

[0077]様々な実施形態によれば、切削インサートの厚さは、切削インサートの稼動寿命を有益には増加させうる。たとえば、ある領域の刃先が切削インサート長まで進行する際に、摩耗部は劇的に増加すると考えられるので、切削インサートの厚さを増加させることは、すべての刃先のさらなる利用を可能にしうる。

[0078]様々な実施形態において、ミリングカッターは、鉄道レール削正用途における切削インサート寿命を増強するように構成されうる。たとえば、第１の距離を角度の付いた部分まで伸長する線形、たとえばワイパー状部分を有するインサート刃先を含む切削インサートは、線形部分が摩耗すると稼動寿命が縮まりうる一方で、よりカーブが緩やかな半径（ｍｏｒｅ ｓｗｅｅｐｉｎｇ ｒａｄｉｉ）又は第１の距離より大きい第２の距離を伸長する線形部分を有するインサート刃先を含む切削インサートは、インサート寿命の増加をもたらしうる。すなわち、線形部分が切削インサート刃先の一領域において摩耗するとき、実動中の刃先はインサートの摩耗していない領域へと移行しうる。一実施形態において、切削インサートの寸法は、９．５２５００ミリメートル（０．３７５インチ）の幅、６．３５ミリメートル（０．２５インチ）の厚さ、及び１９．０５００ミリメートル（０．７５インチ）の長さを含みうる。刃先がインサートの長さに沿って位置するとき、インサートの長さを１９．０５００ミリメートル（０．７５インチ）から２８．５７５００ミリメートル（１．１２５インチ）以上に増加させることは、切削インサート寿命の増加を提供しうる。たとえば、刃先は、実動中の刃先を含みうる。実動中の刃先は、摩耗するにつれて刃先に沿って徐々に移行しうる。一実施形態において、切削インサートのうちの１つ又は複数の刃先は、実動中の刃先を含みうる。実動中の刃先は、いくつかの例において、第１の位置が摩耗するときに刃先に沿って第１の位置から第２の位置へと移行しうるのであり、そのことにより切削インサート寿命を増加させうる。

[0079]いくつかの実施形態についての本記載を検討することで、切削インサートの特定の所望の寸法が、所望の用途、たとえば鉄道レールの形状、形態、位置、又は環境に依存しうることを、当業者は認識するであろう。したがって、特段の記載のない限り、上の寸法は、切削インサート寸法の例にすぎない。

[0080]上述のとおり、様々な実施形態において、ミリングカッターは、レールに対してオフセット構成で配置されうる。たとえば、７．６２から１１．４３センチメートル（３から４．５インチ）が、ミリングカッターの回転軸をレールに沿って実施される作業から隔てうる。様々な非限定的実施形態において、２５．４センチメートル（１０インチ）ミリングカッターを測定可能な基準として使用して、ミリングカッターは、８．８９センチメートル（３．５インチ）から１０．１６センチメートル（４．０インチ）の間のオフセットに配置されうるか、又は約９．５２５００センチメートル（３．７５インチ）のオフセットに配置されうる。いくつかの実施形態において、ミリングカッターは、ミリングカッター直径の３５％から４０％の間の距離を含むオフセット配向で配置されうる。また上
述のとおり、様々な実施形態において、複数のミリングカッターが、同時に及び／又は連続的にレール輪郭をフライス削りするために配置されうる。一実施形態において、ミリングカッターは、レール輪郭の周囲に０°から約５５°の間の切削角を画定しうる。

[0081]様々な実施形態によれば、切削インサートは、様々な開先加工とともに供給されうる。たとえば、開先加工は、５０．８〜７６．２ミクロン（０．００２〜０．００３インチ）のホーンのみ及び５０．８〜７６．２ミクロン（０．００２〜０．００３インチ）のホーンを有する０．３８１〜０．５０８ミリメートル（０．０１５〜０．０２０インチ）×２０°のネガティブランドを含みうる。いくつかの実施形態において、ミリングカッターの回転速度を減少させることは、インサート寿命を顕著に増加させうる。一実施形態において、切削インサート寿命を増加させるために、ミリングカッターの回転速度は減少させられうるのであり、送り速度又はトラバースの速度は増加させられうる。

[0082]本開示が３２個の切削インサート位置を画定する例示的ミリングカッター本体を提供しうる一方で、３２個超又は未満の切削インサートを受け入れるよう備えられたミリングカッターが本開示の方法及び装置で使用されうることが考慮されることが認識されよう。たとえば、正面ミリングカッター上に取り付けられうる切削インサートの数は、一般に、インサート位置及び／又は切削インサートのサイズを画定するカッター本体の周縁部の外周により決定される。様々な非限定的実施形態において、ミリングカッターの直径は、２０．３２センチメートル（８インチ）から４０．６４センチメートル（１６インチ）の間、又は２５．４センチメートル（１０インチ）から３０．４８センチメートル（１２インチ）の間でありうる。いくつかの実施形態において、２５．４センチメートル（１０インチ）未満、たとえば１０．１６センチメートル（４インチ）の直径を含むミリングカッターが、単独で、又は、２５．４センチメートル（１０インチ）未満の直径を含むミリングカッターより小さく、大きく、若しくはそれと等しくありうる直径を含む他のミリングカッターと組み合わせて、使用されうる。減少させられた直径のミリングカッター構成は、レール輪郭の到達困難なセグメント、たとえば移行、プラットホーム、又は踏切のレールのフライス削りのために有益でありうることが考慮される。２５．４センチメートル（１０インチ）超の直径を含むミリングカッターが、単独で、又は、２５．４センチメートル（１０インチ）超の直径を含むミリングカッターより小さい、大きい、若しくはそれと等しい直径を含む他のミリングカッターと組み合わせて使用されうることがまた考慮される。増加された直径のミリングカッターが、様々な切削インサートのセットの速度又は稼動寿命を増加させるために使用されうることが考慮される。たとえば、より長いインサート寿命は、生産性を増加させ、削正によるレール休止期間を短縮しうる。なぜなら、保守要員が削正プロセスを中断して切削インサートの割出し又は交換をすることがそれほど頻繁に必要とされないと考えられるからである。

[0083]実施形態の本記載において、実施例以外において、又は別段の指示がない場合、要素、製品、処理又は試験の条件又はパラメータ等の量又は特徴等を表現するすべての数は、すべての例において、「約」という用語により修飾されているものと理解されるべきである。したがって、別段の指示のない限り、以下の記載の任意の数値的パラメータは、本開示による装置及び方法において得ようとする所望の特性に応じて変動しうる近似値である。最低でも、特許請求の範囲への均等論の適用を限定する試みとしてではなく、各数値的パラメータは少なくとも、報告される有効桁数に照らし、通常の丸め手法を適用することにより解釈されるべきである。

[0084]本開示は、レール削正装置及び方法、システム、並びにその方法の様々な実施形態の様々な要素、特徴、態様、及び利点を記載する。様々な実施形態のある記載は、開示された実施形態のより明確な理解と関連するそれらの要素、特徴及び態様のみを示すよう単純化されている一方で、簡略化又は明確化のために他の要素、特徴及び態様が削除され
ていることを理解されたい。「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態（ｃｅｒｔａｉｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「一実施形態（ａｎ
ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への任意の言及は、概して、実施形態に記載された特定の要素、特徴及び／又は態様が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。「様々な実施形態において」、「いくつかの実施形態（ｃｅｒｔａｉｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）において」、「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）において」、「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）において」又は「一実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）において」という文言は、同一の実施形態を指していないことがありうる。さらに、「かかる一実施形態において」又は「かかるいくつかの実施形態において」という文言は、前述の実施形態を一般に指し、詳述する一方で、その文言により導入された実施形態の要素、特徴、及び態様が、前述の実施形態に限定されることを示唆することは意図されていない。むしろその文言は、読者が本明細書に開示の様々な要素、特徴、及び態様を理解するのを補助するために提供されるのであり、導入された実施形態において提示されたかかる要素、特徴、及び態様は、開示された実施形態に提示された要素、特徴、及び態様の他の様々な組合せ及び下位組合せと組み合わせて適用されうることを当業者は認めるであろうことを理解されたい。

[0085]前述の記載が限定数の実施形態のみを必然的に提示したとはいえ、本明細書において記載され例示された例の装置及び方法並びに他の詳細における様々な変形が当業者によりなされうるのであり、すべてかかる修正は、本明細書及び添付の特許請求の範囲に表現された本開示の原理及び範囲の内部に留まるであろうことを、関連分野の当業者は認識するであろう。たとえば、本開示がレール削正装置及び方法の限定数の実施形態のみを必然的に提示したとはいえ、本開示及び関連請求項がそのように限定されることはないことが理解されよう。当業者は、追加のレール削正装置及び方法を容易に同定するであろうし、また、本明細書で論じられた必然的に限定数である実施形態に沿って及びその趣旨内で、追加のレール削正装置及び方法を設計及び構築及び使用しうる。したがって、本発明は、本明細書に開示されている又は組み込まれている特定の実施形態又は方法に限定されないが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の原理及び範囲内である修正を包含することが意図されていることが理解される。本明細書において論じられた実施形態及び方法に、その広範な発明概念から逸脱することなく変形がなされうることもまた、当業者により認識されよう。

Claims (38)

1. 鉄道レールの表面の少なくとも一部を現場で削るためのミリング方法であって、
   カッター面を含むカッター本体と、前記カッター面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の切削インサートとを備えるミリングカッターを回転軸まわりに回転させるステップであって、前記複数の切削インサートのそれぞれが刃先を含み、それぞれの刃先が２つの端部を含み、前記ミリングカッターが前記回転軸まわりに回転するときに前記刃先の端部が、当該刃先の内側の端部によって画定される内周、及び、当該刃先の外側の端部によって画定される外周を備える円形のリングを画定する、ステップと、
   前記刃先を前記回転軸まわりに回転させ、前記刃先で前記鉄道レールを現場でミリングするステップであって、前記回転軸と、前記切削インサートによって削られるファセットの近位の端部との間の距離が、前記回転軸から前記円形のリングの前記内周までの距離より小さく、前記回転軸が、前記切削インサートにより前記鉄道レール上で削られる前記ファセットからオフセットしている、ステップと、
   前記ミリングカッターを前記鉄道レールの長手方向に沿って移動させつつ前記鉄道レールをミリングするステップと、
   前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の速度を制御するステップと、
   を含む方法。
2. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を２４．１４０１６キロメートル／時（１５マイル／時）までの速度に制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を１．６０９３４４キロメートル／時（１マイル／時）を超える速度に制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を４．８２８０３２キロメートル／時（３マイル／時）を超える速度に制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を１．６０９３４４キロメートル／時（１マイル／時）から２４．１４０１６キロメートル／時（１５マイル／時）の間の速度に制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記切削インサートの切込み深さを１．０１６００ミリメートル（０．０４０インチ）以下の深さに制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記切削インサートの切込み深さを約０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）以下の深さに制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記切削インサートの切込み深さを０．１２７ミリメートル（０．００５インチ）から０．２５４ミリメートル（０．０１０インチ）の間の深さに制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記鉄道レールをミリングするステップが、上向き削りを使用して前記鉄道レールをミリングすることを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記鉄道レールをミリングするステップが、下向き削りを使用して前記鉄道レールをミリングすることを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ミリングカッターが、現場で前記レール上を約１５．８７５ミリメートル（０．６２５インチ）以下の切削幅に切削する、請求項１に記載の方法。
12. 前記ミリングカッターが、前記ミリングカッターの前記周縁部の外周を覆って切込み深さを制限するバンパーリングと、前記ミリングカッターの前記カッター面の少なくとも一部を覆って切込み深さを制限するバンパープレートとのうちの１つをさらに備える、請求項１に記載の方法。
13. 少なくとも１つの前記切削インサートの前記刃先が実質的に線形である、請求項１に記載の方法。
14. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットから前記ミリングカッターの直径の３５％から４０％の間の距離だけオフセットしている、請求項１に記載の方法。
15. 前記ミリングカッターが、２０．３２センチメートル（８インチ）から４０．６４センチメートル（１６インチ）の間の直径を備える、請求項１に記載の方法。
16. 前記ミリングカッターが、現場で前記鉄道レール上を３．０４８００ミリメートル（０．１２インチ）から２８．４４８ミリメートル（１．１２インチ）の切削幅に切削する、請求項１に記載の方法。
17. 前記ミリングカッターが、１０．１６センチメートル（４インチ）から４０．６４センチメートル（１６インチ）の間の直径を備える、請求項１に記載の方法。
18. 前記ミリングカッターが、現場で前記鉄道レールに沿って移動する台車上に取り付けられている、請求項１に記載の方法。
19. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットから７．６２から１１．４３センチメートル（３から４．５インチ）だけオフセットしている、請求項１に記載の方法。
20. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を２４．１４０１６キロメートル／時（１５マイル／時）より大きい速度に制御するステップを含む、請求項１に記載の方法。
21. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットから７．６２センチメートル（３インチ）から１１．４３センチメートル（４．５インチ）だけオフセットしている、請求項１に記載の方法。
22. それぞれの切削インサートが、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットの幅よりも大きい長さを有している、請求項１に記載の方法。
23. それぞれの前記切削インサートの前記刃先が、前記ミリングカッターの回転面に平行である平面に配置される、請求項１に記載の方法。
24. 鉄道レールの表面の少なくとも一部を現場で削るためのミリング方法であって、
    １０．１６センチメートル（４インチ）から４０．６４センチメートル（１６インチ）の間の直径を有すると共にカッター面を含むカッター本体と、前記カッター面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の切削インサートとを備えるミリングカッターを回転軸まわりに回転させるステップであって、前記複数の切削インサートのそれぞれが刃先を含み、それぞれの刃先が２つの端部を含み、前記ミリングカッターが前記回転軸まわりに回転するときに前記刃先の端部が、当該刃先の内側の端部によって画定される内周、及び、当該刃先の外側の端部によって画定される外周を備える円形のリングを画定する、ステップと、
    前記刃先を前記回転軸まわりに回転させ、前記刃先で前記鉄道レールを現場でミリングするステップであって、前記切削インサートにより削られるファセットが３．０４８００ミリメートル（０．１２インチ）から２８．４４８ミリメートル（１．１２インチ）の幅を備え、前記回転軸と、前記切削インサートによって削られる前記ファセットの近位の端部との間の距離が、前記回転軸から前記円形のリングの前記内周までの距離より小さく、前記回転軸が、前記切削インサートにより前記鉄道レール上で削られる前記ファセットからオフセットしている、ステップと、
    前記ミリングカッターを前記鉄道レールの長手方向に沿って移動させつつ前記鉄道レールをミリングするステップと、
    前記切削インサートの切込み深さを１．０１６００ミリメートル（０．０４０インチ）以下の深さに制御するステップと、
    前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の速度を制御するステップと、
    を含む方法。
25. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を４．８２８０３２キロメートル／時（３マイル／時）を超える速度に制御するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を２４．１４０１６キロメートル／時（１５マイル／時）より大きい速度に制御するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
27. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットから前記ミリングカッターの直径の３５％から４０％の間の距離だけオフセットしている、請求項２４に記載の方法。
28. 前記ミリングカッターが、現場で前記鉄道レールに沿って移動する台車上に取り付けられている、請求項２４に記載の方法。
29. 更なるミリングカッターであって、カッターを含むカッター本体と、カッター面の周縁部の周囲に取り付けられた複数の切削インサートと、を備え、前記複数の切削インサートのそれぞれが刃先を含み、それぞれの刃先が２つの端部を含み、それぞれのミリングカッターがそれぞれの回転軸まわりに回転するときに、それぞれのミリングカッターの前記刃先の前記端部が、当該刃先の内側の端部によって画定される内周、及び、当該刃先の外側の端部によって画定される外周を備える円形のリングを画定する、更なるミリングカッターを設けるステップと、
    前記鉄道レールを前記ミリングカッターでミリングするステップであって、前記更なるミリングカッターの回転軸と、前記更なるミリングカッターの前記切削インサートによって削られるファセットの近位の端部との間の距離が、前記更なるミリングカッターの回転軸から前記更なるミリングカッターによって画定された前記円形のリングの前記内周までの距離より小さく、前記更なるミリングカッターの回転軸が、前記更なるミリングカッターの前記切削インサートにより前記鉄道レール上で削られる前記ファセットからオフセットしており、それぞれのミリングカッターの前記切削インサートの刃先が、異なる所定の平面上で回転し、それぞれの所定の平面は、所望のレール外形の少なくとも一部分に対応する、請求項２４に記載の方法。
30. それぞれの前記ミリングカッターは、現場で前記鉄道レールに沿って移動する台車上に取り付けられている、請求項２９に記載の方法。
31. 前記鉄道レールに沿った前記ミリングカッターの移動の前記速度を２４．１４０１６キロメートル／時（１５マイル／時）より大きい速度に制御するステップを含む、請求項３０に記載の方法。
32. それぞれの前記ミリングカッターが、それぞれのスピンドルに個別に取り付けられており、前記ミリングカッターが、現場で前記鉄道レール上の所望の外形の複数の部分を削るために現場で前記鉄道レールの周囲に個別に配置可能である、請求項２９に記載の方法。
33. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られるそれぞれの前記ファセットから、それぞれの前記ミリングカッターの直径の３５％から４０％の間の距離だけオフセットしている、請求項２９に記載の方法。
34. それぞれの前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られるそれぞれの前記ファセットから７．６２から１１．４３センチメートル（３から４．５インチ）だけオフセットしている、請求項２９に記載の方法。
    
35. 前記ミリングカッターの前記回転軸が、前記鉄道レール上で削られる前記ファセットから７．６２センチメートル（３インチ）から１１．４３センチメートル（４．５インチ）だけオフセットしている、請求項２４に記載の方法。
36. 鉄道レールの少なくとも一部を現場で削るためのミリング方法であって、
    第１のミリングカッターを第１の回転軸まわりに回転させるステップと、
    第２のミリングカッターを前記第１の回転軸とは異なる第２の回転軸まわりに回転させるステップと、を含み、
    前記第１のミリングカッター及び前記第２のミリングカッターのそれぞれは、カッター面を含むカッター本体と、前記カッター面の周縁部の周囲に取り付けられて複数の切削インサートと、を備え、前記複数の切削インサートのそれぞれが刃先を含み、それぞれの刃先が２つの端部を含み、それぞれのミリングカッターがそれぞれの回転軸まわりに回転するときに、それぞれのミリングカッターの前記刃先の前記端部が、当該刃先の内側の端部によって画定される内周、及び、当該刃先の外側の端部によって画定される外周を備える円形のリングを画定し、
    前記第１のミリングカッターを前記第１の回転軸まわりに回転させ、前記第１のミリングカッターの前記刃先で前記鉄道レールを現場でミリングするステップであって、前記第１の回転軸と、前記第１のミリングカッターの前記切削インサートによって削られる第１ファセットの近位の端部との間の距離が、前記第１の回転軸から前記第１のミリングカッターによって形成された前記円形のリングの前記内周までの距離より小さく、前記第１の回転軸が、前記第１のミリングカッターの前記切削インサートにより前記鉄道レール上で削られる前記第１ファセットからオフセットしている、ステップと、
    前記第２のミリングカッターを前記第２の回転軸まわりに回転させ、前記第２のミリングカッターの前記刃先で前記鉄道レールを現場でミリングするステップであって、前記第２の回転軸と、前記第２のミリングカッターの前記切削インサートによって削られる第２ファセットの近位の端部との間の距離が、前記第２の回転軸から前記第２のミリングカッターによって形成された前記円形のリングの前記内周までの距離より小さく、前記第２の回転軸が、前記第２のミリングカッターの前記切削インサートにより前記鉄道レール上で削られる前記第２ファセットからオフセットしており、前記第１のミリングカッター及び前記第２のミリングカッターの刃先が異なる所定の平面上で回転し、それぞれの所定の平面が前記レール外形の少なくとも一部に対応する、ステップと、
    前記第１のミリングカッター及び前記第２のミリングカッターを前記鉄道レールの長手方向に沿って移動させつつ前記鉄道レールをミリングするステップと、
    前記鉄道レールに沿った前記第１のミリングカッター及び前記第２のミリングカッターの移動の速度を制御するステップと、
    を含む方法。
37. 前記第１のミリングカッターと前記第２のミリングカッターとのそれぞれが、現場で前記鉄道レールに沿って移動する台車上に取り付けられている、請求項３６に記載の方法。
38. 前記第１のミリングカッターと前記第２のミリングカッターとのそれぞれが、それぞれのスピンドルに個別に取り付けられており、前記ミリングカッターが、現場で前記鉄道レール上の所望の外形の複数の部分を削るために現場で前記鉄道レールの周囲に個別に配置可能である、請求項３６に記載の方法。