目前國內(nèi)愚公斧是的銑挖機研發(fā)機構(gòu)和制造單位，國內(nèi)銑挖機全部來自愚公斧。作為銑挖頭設計基礎的掘進機截割頭設計理論，與國外相比也存在較大差距，目前我國在截割頭設計方面的研究大多采用理論分析方法，如根據(jù)國內(nèi)外已有的截割理論，建立相應的數(shù)學模型和目標函數(shù)，對截割頭上的一些參數(shù)進行優(yōu)化。也有將計算機輔助設計技術(shù)應用到截割頭的研究設計上，建立多目標，更完整的數(shù)學模型，通過計算機求解，對截割頭相關參數(shù)進行優(yōu)化。在截割頭的研究方面，我國現(xiàn)有水平與世界水平仍有差距，在銑挖頭的研究方面更是空白
愚公斧在研究測量掘進機截割頭截齒空間角度時，提出了一種測量截齒軸線空間角度的新方法，該方法通過測量截齒軸線上兩點的空間坐標位置，通過坐標變換的方法，求得所需輔助平面上點的坐標，然后根據(jù)軸線上兩點的坐標以及輔助平面上點的坐標。
通過解析法求得截齒的空間角度＂。這是一種測量截齒的空間角度新的方法，截齒的空間位置同樣由三個角度參數(shù)決定，這一點與銑挖機一樣，將該測量方法進行推導，就能得到這三個角度參數(shù)的空間意義。在確定了這三個角度在空間中的意義后，就能確定截齒軸線的空間位置，研究這三個角度參數(shù)的大小與關系就能指導銑挖機銑挖頭的設計。

愚公斧為簡化分析，作如下假設：
(1）銑挖刀所受載荷為集中載荷，并集中在刀頭部位；(2）忽略銑挖刀在刀座中的自轉(zhuǎn)；
(3）銑挖刀與銑挖刀座配合，設置接觸部位為面接觸；
(4）銑挖刀座與銑挖頭焊接位置實施全約束。
根據(jù)上述假設，選擇合金刀尖圓錐面為受力面，根據(jù)橫切速度，的不同，分別給不同
設計切削角下的刀尖圓錐面加載相對應的力。
結(jié)果分析
模型、網(wǎng)格、約束及加載均完成后，利用 Pro / Mechanica 對銑挖刀與刀座裝配體求解。圖3.4為設計切削角=45°、 V =-1.5m/ min 時的應力圖，大應力值為＝655.2Mpa，產(chǎn)生于合金刀頭與刀桿的焊接部位，這是由于銑挖刀銑挖巖石過程中，銑挖刀刀尖部分受集中力產(chǎn)生的，這也是硬質(zhì)合金刀頭折損的一個重要原因。

在選取銑挖刀刀尖軸向間距時，要考慮各部位銑挖刀的受力情況。位于端部銑挖刀的主要作用是為了保護銑挖頭在橫切割時不受到被切割體沖擊，位于圓弧段的銑挖刀主要為了使銑挖頭在橫向銑挖時有一個由淺到深的銑挖過程，減小銑挖頭沖擊載荷。由于端部和圓弧段銑挖刀的銑挖條件差，銑挖阻力大，銑挖回轉(zhuǎn)半徑小，單銑挖刀受力大，應采用較小的刀尖軸向間距。位于直線段的銑挖刀承擔主要的銑挖任務，應采用較大的刀尖軸向間距，提高銑挖效率。右端銑挖刀只在鉆進銑挖時參與工作，磨損次數(shù)少，為縮短鉆進時間，也要采用較大的刀尖軸向間距。綜上所述，位于端部和圓弧段的銑挖刀刀尖軸向間距應按弧度變化依次減小，位于直線中間段的銑挖刀刀尖軸向間距大，位于右端銑挖刀刀尖軸向間距較大。
銑挖刀空間安裝參數(shù)的選擇
銑挖頭結(jié)構(gòu)復雜，影響銑挖頭結(jié)構(gòu)參數(shù)多，銑挖刀的安裝參數(shù)直接影響銑挖頭的銑挖
性能。選擇合理的倒角、轉(zhuǎn)角和仰角將提升銑挖機的性能。

銑挖機可以廣泛應用于隧道、溝渠、市政管線開挖；公路路面破碎、采礦、巖石凍土開挖；露天煤礦開挖、表面出新以及鋼鐵工業(yè)、林業(yè)等多種施工領域。

1) 應用于隧道開挖在多數(shù)情況下，銑挖機只用于隧道輪廓的開挖，但是在中低硬度 的巖層及凍土層等適合的地層中，銑挖機可以直接用于隧道的掘進，尤其在破 開挖過程中對地層擾動低、 安全性高， 碎巖層及老黃土中， 開挖量可達 30--60m3/h.

2)銑挖機 特別適合不宜爆破施工的地段；銑挖機操作簡單，可控性高，開挖輪廓線清晰 準確；可輕松解決隧道內(nèi)欠挖修整、內(nèi)表面鑿槽及開挖邊溝等問題。

3)開挖： 現(xiàn)場掘進一般分上下兩步進行，即兩步臺階法。由于需要在臺階上存放所 有的設備，上下臺階相距 800 - 1100 m。 分步開挖支護： 開挖后使用鋼筋網(wǎng)、鋼格柵+噴混支護隧道。在軟巖中，每次開挖的進尺 深度取決于掌子面巖層的情況以及該隧道設計單位的預先設計，一般為 50～ 80cm。

銑挖機
銑挖機

4)開挖循環(huán)： 在使用銑挖機開挖后，挖掘機退出掌子面，?？吭谒淼赖膫?cè)壁，然后裝載 機開始出喳，出喳結(jié)束后馬上進行支護結(jié)構(gòu)安裝、噴混工作，然后進行下一個 循環(huán)的掘進施工。

5）剛剛支護完成后的開挖問題解決： 銑挖機在黏土中開挖的速度 （以TD140型銑挖機配合 30 噸的挖掘機為 例）大約是 30～60m3/h.。在黏土層中使用銑挖機開挖時，刀頭被黏土裹住而無 法使用的情況很少出現(xiàn)，可以用水沖洗刀頭或使用銑挖機銑削一些干硬的圍巖 來解決。

銑挖機代替爆破施工，避免由于爆破振動而造成的巖石強度降低、結(jié)構(gòu)松動、局部破裂等不利情況。有利于保護巖體原有的自承能力，不易造成大面積塌方;

2.在隧道施工作業(yè)中，可以代替價格十分昂貴的隧道掘進機和盾構(gòu)機等機械，而大幅度降低施工成本;銑挖機在下列巖石的開采作業(yè)中是十分奏效的：硬度較低的巖石;風化結(jié)構(gòu)的巖石;硬度高但結(jié)構(gòu)分層的巖石銑挖量可以達到每小時80-120噸(視巖石的硬度而言);銑挖機可以很好地代替挖掘機施工，并能很好地保護環(huán)境。

3.應用靈活，可以根據(jù)作業(yè)環(huán)境，更換不同的銑挖刀盤，開溝銑挖輪，巖石鋸盤等。更換簡單方便。

三、銑挖機-銑挖頭的開挖巖石硬度標準

1. 中等堅固 各種不堅固的頁巖，致密的泥灰?guī)r.(f=3)
2. 比較軟 軟弱頁巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，鹽巖，石膏， 無煙煤，破碎的砂巖和石質(zhì)土壤.(f=2)
3. 比較軟 碎石質(zhì)土壤，破碎的頁巖，粘結(jié)成塊的礫石、碎石，堅固的煤，硬化的粘土。(f=1.5)
4.軟 軟致密粘土，較軟的煙煤，堅固的沖擊土層，粘土質(zhì)土壤。 (f=1)
5. 軟 軟砂質(zhì)粘土、礫石，黃土。(f=0.8)
6.土 狀 腐殖土，泥煤，軟砂質(zhì)土壤，濕砂。(f=0.6)
7. 松散狀 砂，山礫堆積，細礫石，松土，開采下來的煤. (f=0.5)
8. 流沙狀 流沙，沼澤土壤，含水黃土及其他含水土壤. (f=0.3) A

可安裝在任何類型的液壓挖掘機上，替代挖斗、破碎錘、液壓剪等通用配置，應用于露天煤礦，隧道掘進及輪廓修正、 渠道溝槽銑掘、瀝青混凝土路面銑刨、巖石凍土銑挖、樹根銑削等多個領域，銑挖機為隧道開挖提供了一種嶄新的施工。銑挖機使用時噪音小振動低，可應用于對震動和噪音有嚴格要求的地區(qū)。

通過簡單的更換銑挖機頭，銑挖機就可以很容易的轉(zhuǎn)換成一些特殊應用如隧道挖進機、輪廓銑挖機或者樹墩銑挖機。

安裝有可機械360度旋轉(zhuǎn)的圓孔法蘭。

適應能力強的大扭矩液壓馬達。

堅固的齒輪傳動系統(tǒng)，噪音更低。

銑挖機頭安裝尺寸的軸承上，確保銑挖機可以長時間運轉(zhuǎn)并很高的使用壽命。

高強度緊固件確保安全固定的銑挖頭。

種類的特殊銑挖頭，比如：輪廓銑挖頭、物料拌合頭、礦業(yè)銑挖頭以及樹墩銑挖頭。