WO1995020071A1 - Process for milling a strip-shaped workpiece surface - Google Patents

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WO1995020071A1
WO1995020071A1 PCT/AT1995/000009 AT9500009W WO9520071A1 WO 1995020071 A1 WO1995020071 A1 WO 1995020071A1 AT 9500009 W AT9500009 W AT 9500009W WO 9520071 A1 WO9520071 A1 WO 9520071A1
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WO
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strip
milling
cutting edges
machining
cutting
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PCT/AT1995/000009
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Inventor
Helmut Rungger
Original Assignee
Linsinger Maschinenbau Gesellschaft Mbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/002—Milling elongated workpieces
    • B23C3/005—Rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/12—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails
    • E01B31/13—Removing metal from rails, rail joints, or baseplates, e.g. for deburring welds, reconditioning worn rails by milling

Definitions

  • the invention relates to a method for milling a strip-shaped workpiece surface with the aid of at least one milling tool guided parallel to the processing strip, the cutting edges of which are distributed over the circumference and have a length that exceeds the width of the processing strip.
  • grinding tools are generally used, which are pressed onto the machining strips with a pressing force that is matched to the removal in order to take into account the grinding wheel wear.
  • This pressure adjustment of the grinding tools means that the respective longitudinal profile of the processing strip is copied during grinding and therefore undesired deviations in the longitudinal profile are retained during grinding processing.
  • a considerable warming of the workpiece to be machined and a flying sparks are to be expected, which leads to a considerable environmental pollution and a fire hazard when machining laid rails.
  • the feed speed that can be achieved in practice is limited to a few kilometers per hour, so that when long track systems are being worked on, schedule rail traffic is impeded.
  • the invention is therefore based on the object of improving a method for milling a strip-shaped workpiece surface of the type described at the outset with simple means such that the advantages of milling can be exploited even at high feed speeds without reducing the surface quality of the machined To fear the workpiece surface.
  • the invention solves this problem in that the milling tool designed as a face milling cutter, the cutting edges of which lie in a common plane perpendicular to the milling cutter axis, is guided from the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis at an axis distance which is larger than the inner radius but smaller than the outer radius reduced by the width of the machining strip is the circular ring area swept by the cutting edges during a milling cutter revolution.
  • the cutting engagement of the individual cutting edges is limited to a comparatively small angle of rotation of the milling tool and the cutting edges in the machining surface are rotated about an axis perpendicular thereto, high cutting performances can be ensured in the area of the cutting engagement, which result in a large feed and a high surface quality allow because the cut interventions of the individual teeth overlap in the longitudinal direction of the processing strip, so that the processing strip is machined several times per unit length by successive teeth. Because of the course of the cutting edge, this multiple machining operation produces a particularly good surface finish only in the machining plane. quality with itself. The roughness depths are many times smaller than with grinding.
  • the radial distance of the edge of the processing strip closer to the milling cutter axis from the inner circle of the circular ring area swept by the cutting edges should be chosen to be as small as possible.
  • This inner cutting edge section corresponding to this distance in contrast to the outer cutting edge end, does not come into cutting engagement with the workpiece. It is therefore advisable to guide the milling tool from the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis at a center distance which corresponds to the inner radius de increased by a safety distance, which corresponds to the circular area swept by the cutting edges.
  • FIG. 1 shows a milling tool for milling a rail head according to the invention in a schematic axial section
  • FIG. 2 shows the basic engagement conditions for a milling tool used according to the invention when milling strip-shaped workpiece surfaces according to the invention.
  • the rail head profile is approximated by a polygon train which determines the individual processing strips 3, which are machined by one of the milling tools 2 arranged one behind the other in the longitudinal direction of the rail.
  • the milling tool 2 used according to the invention has an axis 4 perpendicular to the surface of the associated machining strip 3, the cutting edges 5 of the cutting tips 7 distributed over the circumference of the milling head 6 being in a common plane which determines the machining surface 8 lie. This results in an end mill, the cutting edges 5 of which have a length which is greater than the width b of the machining strip 3.
  • the axis 4 of the milling tool 2 has shifted as a result of the feed, as is shown by the milling cutter axis 4 'of the dot-dash line in the rotational position for the central engagement position of the cutting edge 5b' Neten milling tool is indicated, so that there is a machining section for the subsequent tooth 5b, as illustrated by the dash-dotted line 15 in Fig. 2.
  • the displacement of the cutting edge 5b to 5b ' corresponds to the simultaneous displacement of the cutting edge 5a to 5a'.
  • the inner end 16 of the cutting edges 5 does not come into cutting engagement with the processing strip 3.
  • the center distance a of the milling tool 2 from the closer edge 9 of the processing strip 3 therefore only needs to be increased by a slight safety distance 17 than the inner radius r of the annular surface 10.
  • the protrusion 18 of the outer cutting edge 19 with respect to the width b of the machining strip 3 should, however, be larger with regard to the machining length I in order to ensure a corresponding overlap of the individual machining sections 11 of successive teeth. In the case of a given cutting edge projection, this overlap is determined by the number and the rotational speed of the cutting edges 5 and the feed speed of the milling tool 2, which runs in the direction of cutting of the individual cutting edges 5 in the sense of synchronous milling.
  • the invention is of course not limited to the illustrated embodiment.
  • two or more milling tools arranged one behind the other in the machining direction could be used for milling a machining strip if the thickness of the layer to be machined increases.
  • the use of this milling process is not limited to the machining of rail heads, although it is of particular importance for this area of application due to the high feed speeds.
  • the described milling process can be used to advantage wherever narrow processing strips have to be processed at high feed rates without having to forego a particularly good surface quality, as is the case, for example, when processing the longitudinal edges of metal sheets.

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Abstract

A process is disclosed for milling a strip-shaped workpiece surface by means of at least one milling tool (2) guided parallel to the strip (3) to be machined. The cutting edges (5) of the milling tool (2) are distributed around its circumference and are longer than the width of the strip (b) to be machined. In order to reach high advance speeds and to achieve a high surface quality, the milling tool is designed as a face cutter whose cutting edges (5) lie in a common plane (8) perpendicular to the cutter axis. The edge of the strip to be machined nearer to the axis of the cutter is guided at an axial distance (a) from said plane higher than the inner radius (2) of the circular ring described by the cutting edges during one revolution of the cutter, but smaller than the outer radius (R) of said circular ring, less the width of the strip (b) to be machined.

Description

Verfahren zum Fräsen einer streifenförmiqen WerkstückflächeProcess for milling a strip-like workpiece surface
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fräsen einer streifenförmigen Werk¬ stückfläche mit Hilfe wenigstens eines parallel zum Bearbeitungsstreifen geführten Fräs¬ werkzeuges, dessen über den Umfang verteilte Schneiden eine die Breite des Bearbei¬ tungsstreifens übersteigende Länge aufweisen.The invention relates to a method for milling a strip-shaped workpiece surface with the aid of at least one milling tool guided parallel to the processing strip, the cutting edges of which are distributed over the circumference and have a length that exceeds the width of the processing strip.
Zur Bearbeitung streifenförmiger Werkstückflächen, wie sie sich beispielsweise bei Schienen für Schienenfahrzeuge ergeben, werden im allgemeinen Schleifwerkzeuge eingesetzt, die mit einer auf den Abtrag abgestimmten Andrückkraft an den Bearbei¬ tungsstreifen angedrückt werden, um den Schleifscheibenverschleiß zu berücksichtigen. Diese Druckanstellung der Schleifwerkzeuge bedingt, daß beim Schleifen der jeweilige Längsverlauf des Bearbeitungsstreifens kopiert wird und daher unerwünschte Abweichun¬ gen im Längsverlauf bei der Schleifbearbeitung erhalten bleiben. Dazu kommt, daß mit einer erheblichen Erwärmung des zu bearbeitenden Werkstückes und einem Funkenflug zu rechnen ist, was beim Bearbeiten von verlegten Schienen zu einer erheblichen Umweltbelastung und zu einer Brandgefahr führt. Außerdem ist die in der Praxis erreich¬ bare Vorschubgeschwindigkeit auf wenige Stundenkilometer beschränkt, so daß es beim Bearbeiten von längeren Gleisanlagen zu Behinderungen des fahrplanmäßigen Schie¬ nenverkehrs kommt.For the machining of strip-shaped workpiece surfaces, such as those that arise, for example, for rails for rail vehicles, grinding tools are generally used, which are pressed onto the machining strips with a pressing force that is matched to the removal in order to take into account the grinding wheel wear. This pressure adjustment of the grinding tools means that the respective longitudinal profile of the processing strip is copied during grinding and therefore undesired deviations in the longitudinal profile are retained during grinding processing. In addition, a considerable warming of the workpiece to be machined and a flying sparks are to be expected, which leads to a considerable environmental pollution and a fire hazard when machining laid rails. In addition, the feed speed that can be achieved in practice is limited to a few kilometers per hour, so that when long track systems are being worked on, schedule rail traffic is impeded.
Um die Nachteile einer solchen Schleifbearbeitung von Schienen zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen (DE-A-32 22 208), die Schienenköpfe mit Hilfe von Fräswerkzeu¬ gen zu bearbeiten, deren in mehreren axialen Gruppen über den Umfang des Messer¬ kopfes verteilte Schneiden das Schienenkopfprofil nachbilden, das abschnittsweise durch die einzelnen Gruppen von Schneiden im Sinne eines Umfangsfräsens bearbeitet wird. Jeder dieser Profilabschnitte bildet somit für die zugehörige Gruppe von Schneiden einen Bearbeitungsstreifen, wobei sich die Schneiden jeweils über die Breite des zugehörigen Bearbeitungsstreifens erstrecken. Obwohl durch diese bekannte Schienenkopfbearbei- tung die Vorteile einer Fräsbearbeitung ausgenützt werden können, bleibt die erreichbare Vorschubgeschwindigkeit begrenzt, weil der durch das Umfangsfräsen bedingte, in einer oberflächennormalen Längsebene bogenförmige Schnittverlauf der einzelnen Schneiden mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit zu einem größer werdenden Abstand der Spanabträge aufeinanderfolgender Schneiden und damit zu einer sich verschlechternden Oberflächenqualität führt.In order to avoid the disadvantages of such grinding machining of rails, it has already been proposed (DE-A-32 22 208) to machine the rail heads with the aid of milling tools, the cutting edges of which are distributed in several axial groups over the circumference of the knife head Recreate the rail head profile, which is processed in sections by the individual groups of cutting edges in the sense of circumferential milling. Each of these profile sections thus forms a processing strip for the associated group of cutting edges, the cutting edges each extending over the width of the associated processing strip. Although the advantages of milling can be exploited by this known rail head machining, the achievable feed rate remains limited because the circumferential milling of the individual cutting edges, which is curved in a surface-normal longitudinal plane, increases with the feed speed and increases the distance between the chips and successive cuts thus leading to a deteriorating surface quality.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fräsen einer streifenförmigen Werkstückfläche der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß die Vorteile einer Fräsbearbeitung auch bei hohen Vorschubge¬ schwindigkeiten ausgenützt werden können, ohne eine Verminderung der Oberflächen- qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche befürchten zu müssen.The invention is therefore based on the object of improving a method for milling a strip-shaped workpiece surface of the type described at the outset with simple means such that the advantages of milling can be exploited even at high feed speeds without reducing the surface quality of the machined To fear the workpiece surface.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das als Stirnfräser ausgebildete Fräswerkzeug, dessen Schneiden in einer gemeinsamen, zur Fräserachse senkrechten Ebene liegen, von dem der Fräserachse näheren Rand des Bearbeitungsstreifens in einem Achsabstand geführt wird, der größer als der innere Radius, aber kleiner als der um die Breite des Bearbeitungsstreifens verminderte äußere Radius der von den Schneiden während eines Fräserumlaufes überstrichenen Kreisringfläche ist.The invention solves this problem in that the milling tool designed as a face milling cutter, the cutting edges of which lie in a common plane perpendicular to the milling cutter axis, is guided from the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis at an axis distance which is larger than the inner radius but smaller than the outer radius reduced by the width of the machining strip is the circular ring area swept by the cutting edges during a milling cutter revolution.
Da zufolge dieser Maßnahmen der Schnitteingriff der einzelnen Schneiden auf einen vergleichsweise kleinen Drehwinkel des Fräswerkzeuges beschränkt wird und die Schneiden in der Bearbeitungsfläche um eine dazu senkrechte Achse gedreht werden, können im Bereich des Schnitteingriffes hohe Schnittleistungen sichergestellt werden, die einen großen Vorschub und eine hohe Oberflächenqualität erlauben, weil sich ja die Schnitteingriffe der einzelnen Zähne in Längsrichtung des Bearbeitungsstreifens über- läppen, so daß der Bearbeitungsstreifen je Längeneinheit durch aufeinanderfolgende Zähne mehrmals bearbeitet wird. Diese Mehrfachbearbeitung bringt wegen des Schnei¬ denverlaufes ausschließlich in der Bearbeitungsebene eine besonders gute Oberflächen- qualität mit sich. Die Rauhtiefen sind um ein Vielfaches kleiner als bei einer Schleif bearbeitung.As a result of these measures, the cutting engagement of the individual cutting edges is limited to a comparatively small angle of rotation of the milling tool and the cutting edges in the machining surface are rotated about an axis perpendicular thereto, high cutting performances can be ensured in the area of the cutting engagement, which result in a large feed and a high surface quality allow because the cut interventions of the individual teeth overlap in the longitudinal direction of the processing strip, so that the processing strip is machined several times per unit length by successive teeth. Because of the course of the cutting edge, this multiple machining operation produces a particularly good surface finish only in the machining plane. quality with itself. The roughness depths are many times smaller than with grinding.
Um die Schneidenlänge weitgehend für die Werkstückbearbeitung ausnützen zu können ist der radiale Abstand des der Fräserachse näheren Randes des Bearbeitungsstreifen vom inneren Kreis der von den Schneiden überstrichenen Kreisringfläche möglichst klei zu wählen. Dieser diesem Abstand entsprechende innere Schneidenabschnitt kommt j im Gegensatz zu dem äußeren Schneidenende nicht in den Schnitteingriff mit de Werkstück. Es empfiehlt sich daher das Fräswerkzeug von dem der Fräserachs näheren Rand des Bearbeitungsstreifens in einem Achsabstand zu führen, der de lediglich um einen Sicherheitsabstand vergrößerten inneren Radius der von den Schnei den überstrichenen Kreisfläche entsprcht. Durch diesen Sicherheitsabstand brauch lediglich gewährleistet zu werden, daß das innere Ende der Schneiden bei den gegebe nen Toleranzen nicht in den Randbereich des Bearbeitungsstreifens schneidet. Der sic durch den radialen Abstand zwischen dem von der Fräserachse entfernteren Rand de Bearbeitungsstreifens und dem äußeren Umfang der von den Schneiden überstrichene Kreisringfläche ergebende Überstand der Schneiden ist mitbestimmend für den Längen bereich, in dem der Bearbeitungsstreifen über seine gesamte Breite von einer Schneid während eines Fräserumlaufes bearbeitet wird. Damit eine gleichmäßige Oberflächen bearbeitung erzielt wird, müssen sich diese Bearbeitungsbereiche aufeinanderfolgende Zähne in Längsrichtung des Bearbeitungsstreifens überlappen. Je größer dieser Über lappungsbereich ist, um so besser wird die Oberflächenqualität aufgrund der dadurc bedingten Mehrfachbearbeitung. Da neben dem äußeren Schneidenüberstand di Umlaufgeschwindigkeit und Anzahl der Schneiden sowie die Vorschubgeschwindigkei des Fräswerkzeuges diese Überlappung bestimmen, können durch eine entsprechend Abstimmung dieser Größen aufeinander auch vorteilhafte Fräsbedingungen sichergestell werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß günstige Fräsergebnisse erzielt werde können, wenn die Umlaufgeschwindigkeit und Anzahl der Schneiden sowie die Vor schubgeschwindigkeit des Fräswerkzeuges so aufeinander abgestimmt werden, daß de Bearbeitungsstreifen je Längeneinheit zumindest fünf Mal, vorzugsweise zumindest zeh Mal, durch aufeinanderfolgenge Schneiden bearbeitet wird. Wird in weiterer Ausbildung der Erfindung das Fräswerkzeug in Schnittrichtung der Schneiden entlang des Bearbeitungsstreifens geführt, so kann darüber hinaus der Effekt eines Gleichlauffräsens ausgenützt werden, der im Zusammenhang mit der Bearbeitung vom Bearbeitungsstreifen besonders vorteilhafte Fräsergebnisse ermöglicht.In order to be able to largely use the cutting length for the machining of the workpiece, the radial distance of the edge of the processing strip closer to the milling cutter axis from the inner circle of the circular ring area swept by the cutting edges should be chosen to be as small as possible. This inner cutting edge section corresponding to this distance, in contrast to the outer cutting edge end, does not come into cutting engagement with the workpiece. It is therefore advisable to guide the milling tool from the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis at a center distance which corresponds to the inner radius de increased by a safety distance, which corresponds to the circular area swept by the cutting edges. This safety distance only needs to be ensured that the inner end of the cutting edges does not cut into the edge region of the processing strip at the given tolerances. The sic by the radial distance between the edge of the machining strip distant from the milling cutter axis and the outer circumference of the cutting surface area swept by the cutting edges is a determining factor for the length range in which the processing strip over its entire width of a cutting during a milling cutter revolution is processed. So that a uniform surface processing is achieved, these processing areas must overlap successive teeth in the longitudinal direction of the processing strip. The larger this overlap area, the better the surface quality due to the multiple processing due to dadurc. Since, in addition to the outer cutting edge projection, the rotational speed and number of cutting edges and the feed speed of the milling tool determine this overlap, advantageous milling conditions can also be ensured by coordinating these sizes with one another. In practice, it has been shown that favorable milling results can be achieved if the rotational speed and number of cutting edges and the advance speed of the milling tool are coordinated with one another in such a way that the processing strips per unit length are processed at least five times, preferably at least ten times, by successive cutting becomes. If, in a further embodiment of the invention, the milling tool is guided in the cutting direction of the cutting edges along the processing strip, the effect of synchronous milling can also be used, which enables particularly advantageous milling results in connection with the processing of the processing strip.
An Hand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Fräswerkzeug zum erfindungsgemäßen Fräsen eines Schienenkopfes in einem schematischen Axialschnitt und Fig. 2 die sich bei einem erfindungsgemäßen Fräsen streifenförmiger Werkstückflächen ergebenden grundsätzlichen Eingriffsverhältnisse für ein erfindungsgemäß einge¬ setztes Fräswerkzeug.The method according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing. 1 shows a milling tool for milling a rail head according to the invention in a schematic axial section, and FIG. 2 shows the basic engagement conditions for a milling tool used according to the invention when milling strip-shaped workpiece surfaces according to the invention.
Um einen Schienenkopf 1 mit Hilfe von Fräswerkzeugen 2 in einer erfindungsgemäßen Art bearbeiten zu können, wird das Schienenkopfprofil durch einen Poiygonzug angenä- hert, der die einzelnen Bearbeitungsstreifen 3 bestimmt, die von jeweils einem der in Schienenlängsrichtung hintereinander angeordneten Fräswerkzeuge 2 bearbeitet wird. Zum Unterschied zu herkömmlichen Fräswerkzeugen für die Schienenkopfbearbeitung weist das erfindungsgemäß eingesetzte Fräswerkzeug 2 eine zur Fläche des zugehöri¬ gen Bearbeitungsstreifens 3 senkrechte Achse 4 auf, wobei die Schneiden 5 der über den Umfang des Fräserkopfes 6 verteilten Schneidplättchen 7 in einer gemeinsamen, die Bearbeitungsfläche bestimmenden Ebene 8 liegen. Es ergibt sich somit ein Stirnfräser, dessen Schneiden 5 eine Länge aufweisen, die größer als die Breite b des Bearbeitungs¬ streifens 3 ist. Da das Fräswerkzeug 2 bezüglich des zu bearbeitenden Streifens 3 so geführt wird, daß der Achsabstand a des Fräswerkzeuges 2 von dem der Fräserachse 4 näheren Rand 9 des Bearbeitungsstreifens 3 größer als der innere Radius r, aber kleiner als der um die Breite b des Bearbeitungsstreifens 3 verminderte äußere Radius R der von den Schneiden 5 während eines Fräserumlaufes um die Fräserachse 4 überstrichenen Kreisringfläche 10 ist, wird bei einem gegebenen Vorschub während eines Fräserumlaufes durch eine der über den Fräserumfang verteilten Schneiden 5 ein Abschnitt 11 des Bearbeitungsstreifens 3 bearbeitet, wie er in der Fig. 2 schraffiert angedeutet ist. Dieser Fig. 2 ist auch zu entnehmen, daß aufgrund des gewählten Achsabstandes a der von der Fräserachse 4 entferntere Rand 12 des Bearbeitungs¬ streifens 3 den Außenumfang 13 der Kreisringfläche 10 schneidet, was eine Bearbeitung des Streifens 3 über seine gesamte Breite b durch jede der Schneiden 5 ergibt. Für den Abschnitt 11 , der von der in einer Mittenstellung eingezeichneten Schneide 5a bearbeitet wird, ist dieser Längenbereich mit I bezeichnet. Wenn die in Umlaufrichtung 14 des Fräs¬ werkzeuges 2 folgende Schneide 5b zum Einsatz kommt, hat sich die Achse 4 des Fräswerkzeuges 2 vorschubbedingt verschoben, wie dies durch die Fräserachse 4' des strichpunktiert in der Drehstellung für die mittlere Eingriffslage der Schneide 5b' gezeich¬ neten Fräswerkzeuges angedeutet ist, so daß sich für den nachfolgenden Zahn 5b eine Bearbeitungsabschnitt ergibt, wie er durch die strichpunktierte Linie 15 in der Fig. 2 veranschaulicht wird. Der Verlagerung der Schneide 5b nach 5b' entspricht die gleichzei- tige Verlagerung der Schneide 5a nach 5a'.In order to be able to machine a rail head 1 with the aid of milling tools 2 in a manner according to the invention, the rail head profile is approximated by a polygon train which determines the individual processing strips 3, which are machined by one of the milling tools 2 arranged one behind the other in the longitudinal direction of the rail. In contrast to conventional milling tools for rail head machining, the milling tool 2 used according to the invention has an axis 4 perpendicular to the surface of the associated machining strip 3, the cutting edges 5 of the cutting tips 7 distributed over the circumference of the milling head 6 being in a common plane which determines the machining surface 8 lie. This results in an end mill, the cutting edges 5 of which have a length which is greater than the width b of the machining strip 3. Since the milling tool 2 is guided with respect to the strip 3 to be machined such that the center distance a of the milling tool 2 from the edge 9 of the machining strip 3 closer to the milling cutter axis 4 is greater than the inner radius r, but smaller than that by the width b of the machining strip 3 reduced outer radius R of the circular surface 10 swept by the cutting edges 5 during a milling cutter rotation about the milling cutter axis 4, a section 11 of the processing strip 3 is processed at a given feed during a milling cutter revolution by one of the cutting edges 5 distributed over the milling cutter circumference, as shown in FIG Fig. 2 is indicated by hatching. It can also be seen from this FIG. 2 that, due to the selected center distance a, the edge 12 of the machining strip 3 which is farther from the milling cutter axis 4 intersects the outer circumference 13 of the annular surface 10, which means machining of the strip 3 over its entire width b results from each of the cutting edges 5. For the section 11, which is machined by the cutting edge 5a drawn in a central position, this length range is designated by I. When the cutting edge 5b following in the direction of rotation 14 of the milling tool 2 is used, the axis 4 of the milling tool 2 has shifted as a result of the feed, as is shown by the milling cutter axis 4 'of the dot-dash line in the rotational position for the central engagement position of the cutting edge 5b' Neten milling tool is indicated, so that there is a machining section for the subsequent tooth 5b, as illustrated by the dash-dotted line 15 in Fig. 2. The displacement of the cutting edge 5b to 5b 'corresponds to the simultaneous displacement of the cutting edge 5a to 5a'.
Es zeigt sich, daß sich die Bearbeitungsabschnitte aufeinanderfolgender Zähne in Längs¬ richtung des Bearbeitungsstreifens 12 überlappen, was einer Mehrfachbearbeitung des Bearbeitungsstreifens 3 je Längeneinheit gleichkommt. Diese Mehrfachbearbeitung durch in der Bearbeitungsebene liegende Schneiden stellt eine hohe Oberflächengüte des be¬ arbeiteten Streifens 3 sicher, wobei die Beschränkung des Schnitteingriffs der einzelnen Schneiden auf einen vergleichsweise kleinen Drehwinkel des Fräswerkzeuges 2 einen großen Vorschub erlaubt.It can be seen that the machining sections of successive teeth overlap in the longitudinal direction of the machining strip 12, which is equivalent to multiple machining of the machining strip 3 per unit length. This multiple processing by cutting edges lying in the processing plane ensures a high surface quality of the processed strip 3, the limitation of the cutting engagement of the individual cutting edges to a comparatively small angle of rotation of the milling tool 2 allowing a large feed.
Wie sich aus der Fig. 2 unmittelbar ergibt, kommt das innere Ende 16 der Schneiden 5 nicht in Schnitteingriff mit dem Bearbeitungsstreifen 3. Der Achsabstand a des Fräswerk¬ zeuges 2 vom näheren Rand 9 des Bearbeitungsstreifens 3 braucht daher nur um einen geringfügigen Sicherheitsabstand 17 größer als der innere Radius r der Kreisringfläche 10 zu sein. Der Überstand 18 des äußeren Schneidenendes 19 in bezug auf die Breite b des Bearbeitungsstreifens 3 soll jedoch im Hinblick auf die Bearbeitungslänge I größer ausfallen, um eine entsprechende Überlappung der einzelnen Bearbeitungsabschnitte 11 aufeinanderfolgender Zähne sicherzustellen. Diese Überlappung wird bei einem gegebe¬ nen Schneidenüberstand durch die Anzahl und die Umlaufgeschwindigkeit der Schneiden 5 sowie die Vorschubgeschwindigkeit des Fräswerkzeuges 2 bestimmt, die im Sinne eines Gleichlauffräsens in Schnittrichtung der einzelnen Schneiden 5 verläuft.As can be seen directly from FIG. 2, the inner end 16 of the cutting edges 5 does not come into cutting engagement with the processing strip 3. The center distance a of the milling tool 2 from the closer edge 9 of the processing strip 3 therefore only needs to be increased by a slight safety distance 17 than the inner radius r of the annular surface 10. The protrusion 18 of the outer cutting edge 19 with respect to the width b of the machining strip 3 should, however, be larger with regard to the machining length I in order to ensure a corresponding overlap of the individual machining sections 11 of successive teeth. In the case of a given cutting edge projection, this overlap is determined by the number and the rotational speed of the cutting edges 5 and the feed speed of the milling tool 2, which runs in the direction of cutting of the individual cutting edges 5 in the sense of synchronous milling.
Aufgrund der geschilderten Verhältnisse konnte beim Einsatz eines Fräswerkzeuges mit einem Außenradius R der Schneiden von 157,5 mm und einer Anzahl von 46 Schneiden, deren Länge 15 mm betrug, bei einer Fräserdrehung von 555,8 U/min ein stählerner Bearbeitungsstreifen von 10 mm mit einem Vorschub von 200 m/min gefräst werden, wobei das Fräswerkzeug in einem Achsabstand von 158,5 mm von dem der Fräserachse näheren Rand des Bearbeitungsstreifens geführt wurde. Aufgrund der gewählten Para- meter ergab sich ein Mehrfachbearbeitungsfaktor von 15,6, der eine hervorragende Oberflächenqualität sicherstellte. Die Dicke der abzuspanenden Schicht betrug bis 0,2 mm.Due to the described conditions, when using a milling tool with an outer radius R, the cutting edges of 157.5 mm and a number of 46 cutting edges could whose length was 15 mm, at a cutter rotation of 555.8 rpm, a steel processing strip of 10 mm is milled with a feed rate of 200 m / min, the milling tool being at an axis distance of 158.5 mm from the edge closer to the cutter axis of the processing strip. Based on the selected parameters, there was a multiple machining factor of 15.6, which ensured excellent surface quality. The thickness of the layer to be machined was up to 0.2 mm.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnten beispielsweise zwei oder mehrere in Bearbeitungsrichtung hinter¬ einander angeordnete Fräswerkzeuge zum Fräsen eines Bearbeitungsstreifens einge¬ setzt werden, wenn die Dicke der abzuspanenden Schicht größer wird. Außerdem ist der Einsatz dieses Fräsverfahrens nicht auf die Bearbeitung von Schienenköpfen beschränkt, obwohl es für dieses Einsatzgebiet aufgrund der hohen Vorschubgeschwindigkeiten von besonderer Bedeutung ist. Das geschilderte Fräsverfahren läßt sich überall dort mit Vorteil einsetzen, wo es gilt, schmale Bearbeitungsstreifen mit hoher Vorschubgeschwin¬ digkeit zu bearbeiten, ohne auf eine besonders gute Oberflächenqualität verzichten zu müssen, wie dies beispielsweise auch bei der Bearbeitung der Längskanten von Blechen der Fall ist. The invention is of course not limited to the illustrated embodiment. For example, two or more milling tools arranged one behind the other in the machining direction could be used for milling a machining strip if the thickness of the layer to be machined increases. In addition, the use of this milling process is not limited to the machining of rail heads, although it is of particular importance for this area of application due to the high feed speeds. The described milling process can be used to advantage wherever narrow processing strips have to be processed at high feed rates without having to forego a particularly good surface quality, as is the case, for example, when processing the longitudinal edges of metal sheets.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Patent claims:
1. Verfahren zum Fräsen einer streifenförmigen Werkstückfläche mit Hilfe wenigsten eines parallel zum Bearbeitungsstreifen geführten Fräswerkzeuges, dessen über de Umfang verteilte Schneiden eine die Breite des Bearbeitungsstreifens übersteigend Länge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das als Stirnfräser ausgebildete Fräs Werkzeug, dessen Schneiden in einer gemeinsamen, zur Fräserachse senkrechten Ebene liegen, von dem der Fräserachse näheren Rand des Bearbeitungsstreifens in einem Achsabstand geführt wird, der größer als der innere Radius, aber kleiner als de um die Breite des Bearbeitungsstreifens verminderte äußere Radius der von den Schneiden während eines Fräserumlaufes überstrichenen Kreisringfläche ist. 1. A method for milling a strip-shaped workpiece surface with the help of at least one milling tool guided parallel to the processing strip, the cutting edges distributed over the circumference of which have a length exceeding the width of the processing strip, characterized in that the milling tool designed as a face milling cutter, the cutting edges of which are in a common, plane perpendicular to the milling cutter axis, from which the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis is guided at an axial distance which is greater than the inner radius but smaller than the outer radius of the circular surface swept by the cutting edges during a milling cutter revolution, which is reduced by the width of the machining strip.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug von dem der Fräserachse näheren Rand des Bearbeitungsstreifens in einem Achsabstand geführt wird, der dem um einen Sicherheitsabstand vergrößerten inneren Radius der vo den Schneiden überstrichenen Kreisringfläche entspricht.2. The method according to claim 1, characterized in that the milling tool is guided by the edge of the machining strip closer to the milling cutter axis at a center distance which corresponds to the increased inner radius of the inner radius of the circular area swept by the cutting edges.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerk zeug in Schnittrichtung der Schneiden entlang des Bearbeitungsstreifens geführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the milling tool is guided in the cutting direction of the cutting along the processing strip.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß di Umlaufgeschwindigkeit und Anzahl der Schneiden sowie die Vorschubgeschwindigkei des Fräswerkzeuges so aufeinander abgestimmt werden, daß der Bearbeitungsstreife je Längeneinheit zumindest fünf Mal, vorzugsweise zumindest zehn Mal, durch aufein anderfolgende Schneiden bearbeitet wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rotational speed and number of cutting edges and the feed speed of the milling tool are matched to one another in such a way that the processing strip per unit length is processed at least five times, preferably at least ten times, by successive cutting becomes.
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