路面铣刨机铣削阻力分析
高速公路沥青路面铣刨维修施工技术分析
高速公路沥青路面铣刨维修施工技术分析0引言近年来，由于交通量的增长、运营年限的增加、超载车辆的通行，京昆高速临汾至侯马段出现大面积的纵横向裂缝、壅包、坑槽、车辙等路面病害，高速公路的使用质量和寿命面临严峻考验。
传统维修的“切割机切缝配合人工凿除”施工工艺存在很多方面的不足，不但费时费力不经济，且很难保证施工的平整度和质量。
针对现有问题，我公司在京昆高速祁临段和临侯段的路面维修施工中，逐渐形成了“高速公路沥青路面浅层铣刨修复技术”。
采用本技术，具有施工无噪声、无扬尘、施工速度快;铣刨后的路面断面整齐，质量可靠;修复后路面平整度更符合设计、规范要求。
1工艺原理采用功率较大的铣刨机对路面病害进行铣刨，用人工配以清扫机对残渣、浮渣进行清理和扫除，随后对路面裂缝进行灌缝和防裂贴(玻纤应力吸收带)施工，洒布粘层油后，进行沥青面层混合料的铺筑。
2施工方法1)施工准备。
主要包括路面病害现场调查，制定施工方案，落实人员、设备、机具到场情况，并进行技术交底，按照路政及高速交警批准的方案进行交通管制，并进行测量放样。
2)铣刨施工。
a．现场配备铣刨施工负责人一名，主要负责铣刨施工中的技术、质量管理。
b．依据每小时铣刨量(主要考虑铣刨厚度)及运输废渣距离的长短，合理搭配设备与车辆，保证各道工序的紧密衔接。
c．铣刨机行走过程通过划在路面的标线作为行走控制线，用来保证纵向边线的顺直。
d．根据测量得出的每2m标注的厚度数据进行铣刨厚度调整(实际铣刨厚度不间断会有变化)。
铣刨机的显示数据为铣刨机的刀头最下沿深度，一般要比设计值大5mm。
在厚度的控制上，可采用两边挡板自动找平的方式，当遇到表面不平整或接近构造物等特殊情况时，可采用一侧找平，另一侧横坡控制的方法。
e．为避免铣刨机运行过程中的过快或过慢，宜将速度控制在3m/min～5m/min。
f．每台铣刨机专门配备两人，进行铣刨机行走过程中掉落废渣的清理。
g．铣刨时合理控制用水量，要达到渣料潮而不湿，地面无水迹。
浅析路面铣刨机技术研究现状
浅析路面铣刨机技术研究现状本文对铣刨机领域的专利文献和非专利技术进行了统计和分析，阐述了路面铣刨机的总体结构、工作原理及主要工作部件等内容，同时展望了路面铣刨机未来研究发展方向。
标签：铣刨机;结构;工作部件铣刨机是一种高效率路面修复机械，主要用于公路、城镇道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土面层的开挖翻修。
1 路面铣刨机的总体结构、工作原理及分类1.1 路面铣刨机的总体结构路面铣刨机主要由发动机、机架、传动系统、铣刨装置、驾驶系统、行走装置、转向系统及制动系统、集料输送装置、液压系统等组成。
现代大、中型铣刨机还配置有功率自动控制系统、铣刨深度自动控制系统、自动调平系统及计算机自动控制和故障诊断系统。
1.2 路面铣刨机的工作原理路面铣刨机沿待铣刨、剥离的路面运动，在控制系统的操纵下，放下回转切削工具，在机架重力作用下，利用其旋转的铣刨刀头对路面进行铣刨作业，铣刨鼓下降的深度就是被剥离的沥青混凝土路面面层的厚度，其动力的传动路线为：发动机→液压泵→液压马达、液压缸→铣刨装置。
1.3 路面铣刨机的分类路面铣刨机有多种不同分类方式：根据铣削方式，驾驶式路面铣刨机可分为冷铣式和热铣式两种;根据铣削转子旋转方向，驾驶式路面铣刨机可分为顺铣式和逆铣式两种;根据行走装置的结构特点，驾驶式路面铣刨机可分为轮式和履带式两种;根据铣削转子的位置，驾驶式路面铣刨机可分为后悬式、中悬式和后桥同轴式三种;根据铣削转子的作业宽度，驾驶式路面铣刨机可分为小型、中型和大型三种;根据传动方式不同，驾驶式路面铣刨机可分为机械式和液压式两种。
2 路面铣刨机的重要工作部件2.1 动力装置路面铣刨机的动力装置主要为置于主机架上，与分动箱相连的风冷式柴油机或水冷式柴油机。
风冷式柴油机具有体积小、质量轻、油耗低、动力性能好、在缺水地区使用不受影响等优点，但是其功率较小，适用于中小型铣刨机。
水冷式柴油机功率大、稳定性好、寿命长，可以长时间不间断运作，适用于大中型铣刨机。
路面铣刨施工工艺分析解决常见问题与应对策略
路面铣刨施工工艺分析解决常见问题与应对策略一、引言在道路养护和改造工程中，路面铣刨是一项重要的施工工艺。
它可以有效地去除旧有路面的损坏层和不平整部分，为新的路面施工提供了良好的基础。
然而，在实际的施工中，我们也会遇到一些常见的问题，如行走机械故障、路面不平整等。
本文将对路面铣刨施工工艺进行分析，解决这些常见问题，并提出相应的应对策略。
二、工艺分析1. 路面铣刨机选择路面铣刨施工的第一步是选择适用的铣刨机。
根据施工路段的情况，选择合适的铣刨机型号和规格。
一般来说，较小的铣刨机适用于小型道路，而较大的铣刨机适用于高速公路等大型道路。
2. 施工前的准备在进行路面铣刨施工前，需要对施工线路进行勘测和标记，确定施工范围和深度。
同时，需要对铣刨机进行检查和保养，确保其正常工作。
另外，还需要准备施工所需的辅助设备和材料，如破碎机、运输车辆、沥青等。
3. 施工中的操作技巧在进行路面铣刨施工时，操作人员需要掌握一定的操作技巧。
首先，要控制好铣刨机的铣刨深度和移动速度，以保证刨除旧路面的同时不对基层产生过度损伤。
其次，要注意调整铣刨机的角度，以避免出现漏挖或重复挖坑的情况。
此外，还需要合理安排施工路线，提高施工效率，减少对交通的影响。
三、常见问题与解决策略1. 行走机械故障行走机械故障是路面铣刨施工中常见的问题之一。
可能出现的故障包括行走速度过慢或过快、行走方向不正常等。
要解决这些问题，可以先进行机械检查，了解故障产生的原因。
然后，根据具体情况进行调整或更换零部件。
另外，合理的维护和保养也是预防机械故障的重要措施。
2. 路面不平整路面铣刨施工后，可能出现铣下路面不平整的情况。
主要原因有铣刨机操作不当、路面结构破损等。
为解决这一问题，可以对铣刨机操作人员进行培训，提高其技术水平。
同时，根据不同的路面结构，合理选择刨除深度和角度。
3. 施工进度延误施工进度延误在道路养护和改造工程中是常见的问题。
为避免延误，需要合理安排施工计划，充分考虑天气因素和交通状况。
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术是指利用微铣设备对水泥混凝土路面进行表面刨削，去除老化和损坏的表层材料，然后再进行修补和重新铺设新的路面材料。
微铣刨技术可以有效地修复路面的平整性和马道性，延长路面的使用寿命，提高车辆行驶的舒适性，同时也减少了对自然资源的消耗，具有较好的环保效益。
1.延长路面使用寿命
水泥混凝土路面在长时间的使用过程中会受到车辆的压力和天气的侵蚀，容易出现龟裂和损坏。
采用微铣刨技术可以去除老化和损坏的路面材料，重新进行修补和重新铺设新的路面材料，从而延长了路面的使用寿命。
研究表明，采用微铣刨技术修复的路面可以使路面使用寿命延长30%以上，大大节约了道路维护和修复的成本。
2.提高车辆行驶的舒适性
水泥混凝土路面经过一段时间的使用后往往会出现不平整和马道现象，使得车辆行驶时产生颠簸和噪音。
微铣刨技术可以有效地修复路面的平整性和马道性，提高了车辆行驶的舒适性，减少了对车辆和驾驶员的损耗，降低了交通事故的发生率。
3.减少对自然资源的消耗
4.提高施工效率
传统的修复水泥混凝土路面的方法往往需要大量的人力和时间，施工周期长，影响了道路的通行。
而微铣刨技术采用先进的设备和工艺，施工速度快，施工周期短，大大提高了施工效率，减少了对道路通行的影响。
研究表明，采用微铣刨技术修复水泥混凝土路面的施工速度是传统方法的3-5倍，降低了施工成本，提高了道路维护和修复的效率。
5.降低维护成本。
铣刨机行走系统和铣刨系统的计算和选型-推荐下载
������������-铣刨深度，范围是 0~250������������
������-工作速度，范围是 0~20m/min
式中：������������—铣削阻力
������1-铣削功率系数，取1.2 × 107
������-铣刨宽度，取 1000mm
������������-铣刨深度，范围是 0~250������������
1m 铣刨机的铣刨系统和行走系统参数设计
4.1 铣刨系统参数设计
铣刨鼓马达的基本参数主要是排量 ������������������和转速，在选取时就必须满足鼓
的动力及转速的要求。
整机重量 设计速度
爬坡度要求 铣刨鼓速度 铣刨鼓直径 铣刨宽度 铣刨深度 行走速度 工作速度
4.1.1 铣削功率和铣削阻力
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
路面铣刨机的设计计算
路面铣刨机的设计计算摘要：本文从路面铣刨机的工作特点出发，找出了通用的设计计算方法及计算公式，从而为路面铣刨机的设计提供了数据支撑。
关键词：路面铣刨机设计计算路面铣刨机的设计是根据其主要用途、作业条件、生产率、性价比等合理地选择和确定机型、性能参数及整机尺寸等，各个部件的结构选择是否合理，使用是否可靠，部件之间是否匹配，都将影响整机的性能和经济指标。
路面铣刨机是具有主动式工作部件的机器（主动式工作部件多为高速旋转的工作方式，直接由一专门的驱动装置驱动工作，工作装置为反转方式，其切削阻力形成的阻碍机器行走机构前进的反推力也比牵引型设备小得多），又被称为非牵引型机器；像推土机一类平移式工作部件为被动式工作部件，这类部件需要车辆行走机构推动才能工作，因此又被称为牵引型机型。
对路面铣刨机应通过测验实际的工作装置阻力或根据经验确定工作阻力。
一般而言，这类机型行走系统的功率配置不是由作业工况确定，而是由转移工地的运输工况确定，由通过性所要求的最大爬坡能力确定。
设计计算的基本思路为从路面铣刨机要求的最大扭矩和最高速度得到满足出发，使马达角功率与路面铣刨机角功率相吻合，来选定马达的排量、规格，并以此作为后续计算之基础，减速器参数应与马达参数相匹配，然后根据马达规格计算泵规格。
泵必须能够吸收要求的输入功率且必须与泵的驱动减速器匹配，泵还必须能够提供马达在达到要求转速所需的流量。
对路面铣刨机而言，其牵引阻力和要求的牵引力与车辆的附着重量有关，也就是说牵引力与车辆重量的比率是相对恒定的，将该比率称为“牵引比”。
根据牵引比可以确定路面铣刨机最大牵引力F (N 、驱动轮最大驱动扭矩max k M ，最终可以确定路面铣刨机的角功率jj P ，完成行走系统的匹配计算。
（1）角功率的计算G K F p k ⨯=max式中：G —路面铣刨机满负荷时的整机重量p K —取0.6（最小牵引比0.52①）)(k w 36009549m a x m a x m a x m a x τU F n M P k k k jj ⨯=⨯= 式中：jj P —路面铣刨机的角功率(kw)max k M —驱动轮最大扭矩（N.m ）max k n —驱动轮最高转速（r/min ）max t U —最大理论速度（km/h ）（2）马达选型计算（由路面铣刨机的角功率计算马达的角功率）对于路面铣刨机而言，多使用变量马达，应按多档位计算功率的最大角功率作为马达选型的依据。
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术是一种利用微铣机进行路面表层微铣刨的工艺，其主要作
用是去除路面表层的老化、损伤和减小路面横向梯度坡度，以保证路面的平整度和安全性。
本文将对水泥混凝土路面微铣刨技术的效益进行分析。
一、提高路面平整度
水泥混凝土路面微铣刨技术可以有效地去除老化的路面表层，减少路面破损，同时通
过微铣刨可以去除路面表层的凸起部分，降低路面高差，使路面平整度提高。
经过微铣刨
处理后，路面横向高差坡度明显减小，各个断面之间的高差也显著降低。
通过实际施工来看，微铣刨处理后的路面平整度设计指标能够达到甚至超过设计要求，提高了道路使用的
舒适性和安全性。
二、延长路面使用寿命
水泥混凝土路面微铣刨技术能够有效地去除路面表层裂缝、碴石、松散等坑洼部分，
提高路面使用寿命。
铣刨后路面表层变得更平整，可以减小车轮在路面上的磨损，同时可
以减少车辆碾压所带来的振动作用，提高路面的耐久性和稳定性，从而延长路面的使用寿命。
三、节约施工成本
传统的路面维护方法是采用全面的刨除铺筑改造，这样会造成很大的交通堵塞和环境
污染，并且需要大量的施工人员和设备，成本较高。
相比之下，水泥混凝土路面微铣刨技
术采用局部刨除的方式进行路面维护，大大减少了施工对交通的影响，并且由于刨除量少，需要的施工人员和设备也大幅减少，减少了施工成本。
四、提高环境保护
总之，水泥混凝土路面微铣刨技术是一种高效、环保的新型路面维护技术，能够减少
路面损伤，提高路面平整度和使用寿命，减少施工成本和环境污染，是未来路面维护的重
要发展方向。
铣刨机行走系统和铣刨系统的计算和选型
1m铣刨机的铣刨系统和行走系统参数设计4.1 铣刨系统参数设计铣刨鼓马达的基本参数主要是排量q mz和转速，在选取时就必须满足鼓的动力及转速的要求。
1m铣刨机设计参数4.1.1 铣削功率和铣削阻力有前面第三章的铣刨系统的分析可知，铣削功率和铣削阻力的经验公式是P m=K1Ba p V（4-1）式中：P m-铣削功率K1-铣削功率系数，取1.2×107B-铣刨宽度，取1000mma p-铣刨深度，范围是0~250mmV-工作速度，范围是0~20m/minF T=P mV T =K1Ba p Vu（4-2）式中：F T—铣削阻力K1-铣削功率系数，取1.2×107B-铣刨宽度，取1000mma p-铣刨深度，范围是0~250mmV-工作速度，范围是0~20m/min现在还不知道发动机的型号，通过下面的表格计算和类比维特根W100H的发动机的型号，进行选择发动机。
P m =86.40kw取液压传动效率ηm =80%取铣削功率占发动机有效功率ηe =80%取发动机有效功率占发动机额定功率ηp =87.5% 发动机功率P e =P m ηm ×ηe ×ηp（4-3）代入数据的P e =159kw所选的发动机的功率应该大于159kw ，由下面国产1m 路面铣刨机发动机型号统计表，可选择二汽CDMMINS 生产的HD1000型的柴油发动机。
4.1.2 液压马达的选型与计算铣刨鼓马达的基本参数主要是排量q mz 和转速，在选取时就必须满足鼓的动力及转速的要求。
铣刨功率P m =M∙n 9549=Q∙∆P∙ηt60（ kw ） （4-4）扭矩M=∆P∙V g 2π∙ηm （Nm ） （4-5）ηt =ηv ∗ηmh式中：V g --最大排量 ∆P --压差，取35MPa n--液压马达转速ηv --容积效率，取0.95 ηmhv --机械效率，取0.98 ηt --总效率N=v π∗D×60 (4-6)n=i∗N（4-7）式中：N--铣刨鼓的转速v--铣刨鼓速度，此处取7m/sD--铣刨鼓直径，此处取860mmi--减速器减速比，小型路面铣刨机铣削功率小，驱动装置承受的径向载荷小，采用低速大扭矩马达驱动，由o&k减速器样表可取减速比为19。
沥青路面铣刨刀头磨损原因及改进措施
沥青路面铣刨刀头磨损原因及改进措施王瑞利;李菲【摘要】路面铣刨机是沥青路面养护施工的重要机械设备.针对沥青路面铣刨刀头磨损带来的危害,分析了铣刨刀头磨损的常见原因,并对磨损原因给出了改进措施.介绍了一种新型的铣刨刀头,该刀头具有高硬度、高耐磨性和良好的抗冲击性能.最后从合理使用及维护方面给出了优化建议,为用户提供理论参考.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2016(054)001【总页数】3页(P68-69,74)【关键词】路面铣刨机;金刚石刀头;磨损;原因;改进措施【作者】王瑞利;李菲【作者单位】黄河科技学院郑州 450063;安阳工学院河南安阳455000【正文语种】中文【中图分类】U418.3路面铣刨机作为路面铣削机械是沥青路面养护施工机械的主要设备之一，主要用于公路、城镇道路、机场、货场、停车场等沥青混凝土路面层的开挖翻修，可以高效地消除路面拥包、波浪，亦可开挖路面坑槽及沟槽，亦可用于水泥混凝土路面的拉毛及面层错台的铣平。
铣刨刀头的磨损，严重影响施工质量、生产效率及铣刨机使用寿命。
研究铣刨刀头及磨损原因和改进措施，对道路维护施工者来说具有现实意义［1］。
笔者以维特根2000型铣刨机为例，分析了铣刨刀头失效原因及危害，提出了改进措施。
某超硬材料厂在G106国道河南某段进行公路维护实验时，采用的硬质合金铣刨刀头为进口凯南麦特铣刨刀头，共180个，平均寿命在500 m左右，平均铣刨效率在1 000 m/h，折算每米铣刨所需时间为0.06 min。
该路段沥青层厚7 cm，水泥层厚15 cm，路段比较平坦，普氏系数在10～15之间，属Ⅱ级坚固岩石。
图1所示为实验用硬质合金铣刨刀头。
图2所示为使用后合金铣刨刀头严重磨损的失效状态。
刀头磨损不但影响铣刨效率，而且还存在如下很大的危害。
（1）刀头磨损造成铣刨废料粒度大小不均匀，粒度过大会使铣刨机振动变大，降低设备平稳性，影响作业质量；粒度过小，容易产生粉尘，污染环境，损害施工人员的身体健康。
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析【摘要】本文通过对水泥混凝土路面微铣刨技术的效益进行分析，探讨了该技术在路面维护中的重要性和应用前景。
首先介绍了技术原理和应用方式，然后对其在工程中的实际效益进行了分析，包括降低成本、提高路面平整度和延长路面使用寿命等方面。
文章还探讨了该技术对路面性能的影响，并结合实际案例分析了其在工程中的应用情况。
总结了水泥混凝土路面微铣刨技术的优势、推广价值和发展前景，指出了该技术在路面维护领域的重要作用和发展潜力。
通过本文的研究，可以更好地认识和理解水泥混凝土路面微铣刨技术，并为该技术的推广和应用提供参考和借鉴。
【关键词】水泥混凝土路面微铣刨技术，效益分析，路面性能，工程应用，优势，推广价值，发展前景1. 引言1.1 研究背景水泥混凝土路面微铣刨技术是一种常用于路面维护和修复的技术，在路面施工和养护领域具有重要的应用价值。
随着城市化进程的加快和车辆交通量的增加，路面磨损和破损问题日益突出，传统的修复方法已经无法满足路面维护的需求。
研究水泥混凝土路面微铣刨技术的效益分析具有重要的现实意义。
目前，国内外对水泥混凝土路面微铣刨技术的研究已经取得了一定的成果，但仍存在许多问题有待解决。
对于该技术的效益分析尤为关键，可以为技术的进一步优化和推广提供科学依据。
本文旨在深入探讨水泥混凝土路面微铣刨技术的效益，为相关领域的研究和实践提供参考。
通过对水泥混凝土路面微铣刨技术的研究和应用，可为路面维护提供一种更加高效、经济的解决方案，有助于延长路面使用寿命，提高道路运输的安全性和舒适性。
深入研究该技术的效益分析，对于推动道路建设和维护行业的发展具有重要的意义。
1.2 研究目的本文旨在对水泥混凝土路面微铣刨技术的效益进行分析，通过对该技术的应用和影响进行深入研究，揭示其在路面工程中的作用和意义。
具体研究目的包括以下几点：1. 分析水泥混凝土路面微铣刨技术的原理和应用，深入探讨其在路面维护和修复中的优势和特点，为技术的实际应用提供理论基础和指导。
路面铣刨机铣削载荷的动力学仿真
路面铣刨机铣削载荷的动力学仿真李玉平;向军;郑明远;周里群;胡玉敏【摘要】提出铣刨机铣削厚度的一种新的计算方法,应用UG软件对铣刨转子进行了几何建模,利用Adams软件建立了刀具的动力学仿真模型,进行了动力学仿真,并对其工作状态动态响应进行分析.得到了作业过程中的铣刨转子所承受的切削阻力矩torque、垂直冲击力Fy和水平冲击力Fx的实时变化情况.以BG2000铣刨机为例对相关参数进行了计算.【期刊名称】《湘潭大学自然科学学报》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】3页(P102-104)【关键词】铣刨机;Adams;动力学;仿真;铣削【作者】李玉平;向军;郑明远;周里群;胡玉敏【作者单位】湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105;湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105;湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105;湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105;湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105【正文语种】中文【中图分类】U415路面铣刨机作为一种公路养护设备，主要用于沥青路面的就地再生. 铣刨机具有施工周期较短、能保持路面结构完整性、节能环保、经济性能好等特点，随着我国公路建设的大力发展，将对其要求越来越高. 现有路面铣刨机铣削效率不高、铣刨鼓的切削性能不理想，因此研究铣刨鼓的设计、铣刨鼓的载荷计算至关重要[1～3]. 田晋跃教授对路面铣刨机铣削阻力进行了探讨与研究[4]，作者对路面铣刨机铣削过程进行了静力学分析[5]，本文基于商业软件Adams对路面铣刨机铣削过程进行动力学分析与仿真.1 路面的铣削厚度计算铣刨机工作时，刀具依靠机器的水平进给运动和转子的旋转运动构成对路面材料的切削运动(如图 1)，由此实现一定厚度的路面切削. 铣削厚度是在垂直于刀具运动方向上铣削路面材料的厚度，它的大小变化情况完全决定着铣刨刀具的受力大小和铣刨转子所受冲击的变化规律，具有重要的研究意义. 它是一个由小变大，然后由大变小的过程，故分为两部分计算[5].(1) 区域AB′C′里切削厚度的计算在三角形OBO′中，三边分别为a，b，c. 则切削厚度t=R-Rcos(a·ω/v)+acosφ.(1)(2) 区域A′B′C′里切削厚度的计算t=R-c=R-(R-h)/sinφ.(2)此阶段的铣削厚度t完全由铣刨转子的瞬时转角φ决定.以BG2000为例分析铣刨机作业过程中铣刨厚度的变化情况. BG2000铣刨机正常作业的行驶速度为500 mm/s,转速为120 r/min, 铣刨深度最大为200 mm. 根据这些给定的参数，代入方程，即可确定铣刨机瞬时作业的铣刨厚度,如图2.2 Adams仿真结果及分析铣刨机的作业过程有多种不同的工作状态，在此以单把刀具铣削为对象，利用Adams的参数化建模，对有关影响参数进行研究.设铣削深度H为200 mm,切削比阻力q取为1.4 N/mm2，刀具磨钝系数ε为0.1，刀具与面层材料间的摩擦系数f为0.50[4]. 定义好参数后，在主工具箱选择仿真工具. 利用Measure命令选择已定义的铣削阻力P和摩擦力F，测量其随时间变化的情况；选择转动副测量其受到的外力，得出其X轴、Y轴方向上受力和幅值大小，以及转轴所受阻力矩的变化情况.由图3可知，铣削阻力P和摩擦力F的变化是同步的，都是一个由小变大，后又由大变小的过程，变化的趋势与铣刨厚度t的变化过程相一致，铣削阻力P的最大值达到5 700 N. 整个过程中刀具所受的摩擦力F比铣削阻力P小，摩擦力F最大值达到2 800 N. 因此，铣刨机作业受到的载荷冲击主要是由铣削阻力P影响的.同时，从曲线变化的斜率来看，铣削阻力P和摩擦力F从零到最大值所用的时间为：0.1 s→0.16 s，从最大值回到零的时间为：0.16 s→0.19 s.选择模型中的转动副，对其进行测量(Measure)，目标特性为力(Force)，选择力的方向为X和Y,这样就得到铣削阻力P和摩擦力F的合力对铣刨转子的冲击变化曲线，如图4. 从图4可以看出；水平方向上的受力方向不变，大小变化与铣刨厚度t的变化规律相似，它的最大值达到了7 300 N. 铣刨转子所受铅直方向上的力从负到正变化. 机器作业入地的时候刀具受到的力是向上的，当转角达到一定值时，刀具的受力变为向下，这与机器作业实际情况相符合. 其中刀具对铣刨转子造成向上的冲击力最大值为600 N,向下的冲击力最大值为1 800 N. 对比单把刀具对铣刨转子的冲击，可以知道机器作业过程中水平阻力比垂直阻力大很多，冲击更剧烈. 同样，测量模型中转动副的力矩(Torque)，得到图形如图5所示. 转动副所受阻力矩的大小直接反映着铣刨转子所受冲击的大小. 这也是一个随切削厚度t变化而发生变化的过程，其中最大值达到了3 700 Nm.3 结束语铣刨转子在作业过程中，其运动轨迹及所受载荷冲击具有很强的时效性，以前的研究大多集中在单把刀具切削力的静力学计算和定性分析上，如何定量地反应出整个转子系统冲击力变化情况，对研究铣刨机作业平稳性和优化设计更具有现实意义. 本文通过Adams软件强大的运动学和动力学分析功能，对铣刨转子工作状态进行仿真模拟，利用Adams/PostProcessor后处理分析模块，得到了清晰直观的分析结果.对BG2000铣刨机，铣削阻力P的最大值达到5 700 N，摩擦阻力F最大值达到2 800 N. 铣刨转子承受的最大水平冲击力为7 300 N，最大垂直冲击力为1 800 N. 铣刨转子所承受的最大阻力矩达到了3 700 Nm，这些数据为铣刨机的改进与研究提供参考.参考文献[1] MA P Y, HU Y B, ZHANG X R. Research on adaptive power control parameter of a cold milling machine[J]. Simulation Modeling Practice and Theory, 2008,16(9):1 136-1 144.[2] 章水清，刘小娥，王林. 铣刨机刀具布置探析[J]. 筑路机械与施工机械化,2005(3): 33-36.[3] 周里群，李军，邢国. 基于PFC的沥青混凝工铣削仿青及刀具安装优化[J]. 湘潭大学自然科学学报，2012(4):95-98.[4] 田晋跃，向华荣. 路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析[J]. 江苏大学学报(自然科学版), 2004(5): 380-384.[5] 周里群，刘亚，张焕，等. 路面铣刨机的铣削过程分析[J]. 建设机械技术与管理, 2008(5): 96-99.[6] 陈中敏. 就地冷再生机械主机结构及铣刨转子的研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2009.。
铣刨机行驶作业阻力特性分析
铣刨 机行 驶作 业 阻力特 性 分 析
吕聪 正 ， 冯 忠绪 ， 李 耀 ， 段永波
（ 长安 大学 道路 施工技 术与装备教 育部重点 实验室 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
摘要 ： 为 了给铣刨机行走系统参数 匹配提供参考 ， 以Ｃ Ｌ Ｇ ５ ６ ３铣刨机为研究对象 ， 对铣刨机行驶作业阻力特性进 行分 析。通过理论 研究和现场试 验对 铣刨机作业阻力的影响因素进行 分析。结果表 明 ： 铣刨 机 的行驶 阻力 、 铣
１ ． ２ 水 平切削 阻 力
铣刨 机水 平切 削阻力 Ｆ 的计 算式 为
Ｂａ ７ ＦＨ＝ｋ１ ＋ ２ Ｂａ。 ２
¨
，
式中 ｋ 。 为经验系数 ， 与路面材料以及铣刨转子宽度 、 刀具排列等有关 ； ｋ 为经验系数 ， 与路面材料 以及
切削 宽度 、 厚度 、 速度 等有 关 ； Ｂ为铣刨 宽度 ； 。 为铣 刨深 度 ； 为作 业速 度 ； “为铣刨鼓 线 速度 。
的性 能 指标 ｊ 。本 文通 过理论 分析 结合 现场样 机试 验对 铣刨 机行驶 阻 力特性 进行 分析研 究 。
１ 铣 刨 机 行 驶 阻力 分 析
铣刨机行驶阻力主要 由铣刨机行驶过程中地面 附着条件产生的滚动阻力和铣刨转子作业过程 中的
水 平切 削 阻力组 成 。
１ ． １ 滚动 阻力
刨扭 矩和后桥垂直力都随铣刨厚度和行走速度的增大而增大 ； 铣刨 机行驶 阻力主要是 由铣刨 过程 中铣 刨转子
的水平切削分力产生 ， 由地面 附着条件产生 的滚动 阻力 占行驶 阻力 的比例较小 。
关
键
词： 铣刨机 ； 行驶作业阻力 ； 影 响因素 ； 试验分析
路面铣刨机工作负荷估算及变化规律
功率 与沥青混合 料剪切屈服强 度 、行 走 速度 ｖ 、转子
一
切 削 总 面 积ｍ ｍ ｚ ， （ ＝ ∑
（ ａ ｃ 切 削 厚 转 速 、铣 刨 宽度 、铣 削深 度
２ ０ １ ３ ． ０ １建设机械技术与管理 ９７
摩擦角 及 刀具 实际切削前角 ） ， 。 等因素有关。
通 过 在 ＭＡＴ Ｌ ＡＢ中编程 由计 算机 迭 代计 算 并绘出 图 混合料剪切 强度之 间的的关系图。 ●＾＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝ 献 形 得 出。通 过改变 某 一参 数取值 而其余 参 数保 持 一 恒 图 ３为转子 以转速 ／ ７ ＝１ ２ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 、行 走速度 ｖ＝３ 值不变 ， 自动绘 出某单一参数与切削阻力矩及 阻力矩波 ｍ／ ａｉ ｒ ｎ时铣削沥青 ＝ ６ × １ ０ Ｐ ａ 下工作 阻力与铣 ●＝ ＝ ： ＝ ： ＝ ＝ ＝ ＝ 川 ＝ ＝ ＝ 川 川 育 一 强度为 Ｔ
路 面 铣 刨 机 工 作 负 荷 估 算 及 变 化 规 律
Ｅｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｖａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｗｏ ｒ ｋ Ｌｏ ａ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｒｏ ａ ｄ Ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
数 Ｅ＝２ ５ ０；
方 法二 ： 铣 刨 机 工作 时克 服 工作 阻力做 功 ，根据
能量 转化原理 分析切 削功率
上 式中切削速度 ｖ ， 与行 走速度 ｖ 、 转子 转速 Ｖ ／ 有 关，
Ｐ ＝
。、
一
Ｊ
蕊ｃ ｏ ｓ ？ ｏ＋ 磊ｓ ｉ ｎ １） ｆ
Ｚ ｌ
切削总面 积 Ａ与进 给 量 ｌ 厂和 同时参 与工作刀齿数 ｚ 有 关，而 ｚ 。 与铣 刨宽度 、铣 削深度 等有 关，故铣 削 进 给 量 前刀面
基于铣刨机运行速度的铣刨效果及施工控制分析
基于铣刨机运行速度的铣刨效果及施工控制分析发布时间：2021-01-29T09:42:44.593Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：赵贺李浩[导读] 摘要：我国公路建设已经进入到了“建养并重”的新局面，旧路面养护工作占比越来越大。
徐州徐工筑路机械有限公司江苏徐州 221000摘要：我国公路建设已经进入到了“建养并重”的新局面，旧路面养护工作占比越来越大。
旧沥青路面改扩建活修补过程中铣刨机作为不可或缺的设备越来越受到关注，尤其是对铣刨过程中整机的切削效率及铣刨料的粒径控制上成为铣刨机的关键技术。
本文通过对铣刨机的工作速度及铣刨料的质量控制进行详细研究，分析了刀头的运动轨迹方程，并且对铣刨阻力进行研究，确定了其与铣刨机行走速度的关系，基于现场施工情况分析研究了铣刨料的粒径的控制手段。
关键词：铣刨机；运动轨迹；铣削阻力；施工控制 1铣刨机工作原理铣刨机一般由车架、行走系统、工作装置、输料系统、动力系统、液压系统、电气系统、水路系统等部分组成。
铣刨鼓是铣削路面的主要部件，整机最终的作业都由铣刨鼓进行实现。
整体通过动力系统提供动力输出，通过传动皮带或者液压马达驱动铣刨鼓旋转进行路面的切削作业。
2铣刨机铣削运动轨迹方程构建铣刨鼓的实际运行轨迹包括2部分，一是铣刨鼓的转动，二是铣刨机在路面的直线运动，如图1所示。
图1 铣刨速度分解（a）铣刨机运动示意；（b）速度分解在这个刀尖上面取P点，轨迹图如图2所示，经过大约t秒的时间，旋转时的轴心沿着水平方向前进了OO'，则P点运动方程如式（1）所示：式中：R为刀尖的回转半径（mm）；t为回转时间（s）；v为水平速度（mm/s）；ω为转子速度（r/min）。
通过上式径向运动时的方程中可清楚分析得到其径向运动时的轨迹就像是一条径向螺旋状曲线，对式（1）求解，这样就可以精准获得铣削刀头相对铣削的运动速度和绝对速度函数的表达式。
其速度如式（2）所示。
3铣刨机水平运动速度选择研究 3.1铣刨机运动阻力分析在铣削过程中铣刨鼓所能够承受的动态铣削荷载通常是不断发生变化的，由铣刀和刨鼓上某特定时段内参与固定铣削工作路面的各个铣削刀具的动态荷载重量累加和变化决定。
关于沥青路面铣刨摊铺施工技术的分析
关于沥青路面铣刨摊铺施工技术的分析摘要：随着人们生活质量水平的提高，车辆数量的不断增加，对公路建设质量的要求有了进一步的提高。
沥青路面作为我国公路路面较为常用的一种形式，为了确保沥青路面的稳定性，提高行车的安全性，铣刨摊铺施工技术在沥青路面施工中得到了良好的应用。
因此，在进行沥青路面施工时，要求施工人员按照施工标准要求对沥青路面实施铣刨摊铺技术，严格控制沥青路面施工的质量，确保公路建设的质量，以此为人们的出行提供方便。
本文就沥青路面铣刨摊铺施工技术进行详细的阐述，通过加强公路的建设来推动我国经济的发展。
关键词：沥青路面；铣刨摊铺施工技术；公路建设一、旧沥青路面铣刨的分析首先进行机械准备，为了保证铣刨拉毛后路面的平整度，采用精铣刨，即铣刨机的铣刨鼓要选用精铣刨鼓，施工前首先根据设计图纸确定铣刨范围，在实地放出铣刨线样，再根据需铣刨工程数量确定使用铣刨机数量，在需铣刨路段的一端按顺序进行铣刨，铣刨尽量一次完成，中间除特殊原因外不得停顿。
铣刨出的废料用机械集中统一运输至指定地点废弃，不得随意倾倒以免造成环境污染。
要求铣刨拉毛作业前根据基准点准确调整铣刨机基准面、横坡、铣刨深度，找平仪始终保持正常的工作状态。
二、沥青路面铣刨摊铺施工的流程1、对沥青路面实施铣刨摊铺施工时，要确定沥青的混合料以及各原材料，对所使用的材料必须要通过检验才能够进场，还要按照标准进行材料的配比，对所生产的配比进行检验以及试验，使生产配比得到有效的确定。
2、进行沥青路面施工时，要做开工报告的申请。
确保材料试验资料的完整性，施工组织设计的质检以及测量。
3、对混合料拌和进行计量标定，并且分冷拌以及热拌两种形式，确保沥青混凝土生产配合比的合理性。
4、进行沥青路面铣刨摊铺施工时，要按照工序进行。
首先，对铣刨上、中、下面层及基层进行清理清扫，进行除尘的工作。
其次，对公路存在的坑槽、裂缝及基层进行处理，喷洒粘层以及透层。
然后，再对沥青路面进行铺筑工作，待沥青混凝土冷却后解除交通管制，开放交通。
铣刨机化解铣刨过载工况之分析
和控制 系统等组成 。机架是整体 焊接 ， 铣刨机的
所 有 零 部 件 都 是 固定 在 机 架 上 ； 动 力 系 统 为 水 冷 发动机 ， 布置 在 机架 的前上 方 ， 在 发动 机 取力 口上
是个典型 的弹塑性体 ， 故可参考金属切 削原理 以
分 析 路 面铣削 工作 过程 。
１ ｍ铣 刨 机 结 构 如 图 １ 所示 ， 主 要 由机 架 、 动 力系统 、 行走 系统 、 铣 刨 系统 、 后 轮总 成 、 收料 系 统
铣刨机铣削路面时 ， 其 工 作 原 理 类 似 于 金 属 切 削 的 圆柱 铣 ， 可 将 铣 刨 毂 的端 面平 面 看 成 圆柱 铣刀 ， 沥 青路 面 铣刨 机在 铣 削路 面 的情 况下 ， 路 面
上 下 移动 的承 载 支架 上 ， 通过 控 制油 缸伸 缩 ， 可 控 制 铣 刨毂 的切 屑 深度 ； 收 料 系统 布置 在 机架 尾 部 ，
和 行 走 速 度 的关 系 ； 通 过铣 刨 系 统 铣 刨 阻 力 转 换
过来 的信号 自动改变铣刨机 的行走速度 ， 以化解
铣 刨 系 统 的铣 刨 过 载 工 况 ， 以避 免 铣 刨 系 统 和行
图２ 所示为多把 刀具切削沥青路面时铣刨机
作者简 介 ： 徐远钦 （ １ ９ ６ ３ 一） ， 男， 高级工程师 ， 研究方 向： 工程机械产 品研 发。
第３ 期
徐远钦 ： 铣刨机化解铣刨过 载工况之分析
前 后轮 及 铣刨 毂整 体受 力分 析 。
从 图２ 铣 刨机 动 力 学模 型 中将 铣 刨毂 单 独分
铣刨 毂铣刨下来 的料 通过装在铣 刨毂上 的甩料
板， 把 料抛 上 输送 带 ， 通 过驱 动输 送 带把 料带 到卡 车 后 斗里 。
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析摘要：目前国内外针对沥青混凝土路面养护、大修施工问题已做了大量研究，但由于我国高速公路总通车里程的逐年增长，大量沥青混凝土道路已逐步走入了保养修复阶段，尤其是二零零零年以后较高等级的沥青混凝土道路，因重载车、车辆重大过载等重大问题，对沥青混凝土道路损坏极大，如没法及早搞好维修养护管理工作，将影响行驶舒适度及安全。
因此，该文作者在深刻掌握路面铣刨作用机理的基石上，根据具体实践工程建设事例，对沥青混凝土路面大修工程中的铣刨施工技术选择、技术等作出了分析与探讨，以求全方位提升沥青混凝土路面的建筑施工质量。
关键词：铣刨工艺；沥青水泥路面；大修工艺；结构原理为国民经济、社会发展和人民群众日常生活服务的重要公用设施，公路质量是反映一个城市经济发展能力和社会发展水平的主要标准。
尽管公路修建起步晚，但修建脚步却很快。
目前，高等级公路路面已广泛采用了沥青水泥等材料。
这些沥青路面具备了较好的力学强度，且韧性、塑性变形力较好，还具有高度减震效果，可以保障车辆高速、稳定运行。
但由于各种因素的相互干扰，在设计寿命期的前35%时，水泥沥青道路上就可能发生形形色色的虫害，还有开裂、下沉、松动的车辙等现象。
在高速公路里程数不断增长的进程中，道路早期病害情况也越来越严峻。
为了更好地提高道路行驶安全性，应当适时采用科学的方法进行处理。
由于铣刨施工是沥青砼道路维修的重要施工手段，可以把原有路基损伤、疏松路段全部去除，确保新旧面的融合。
因此，应当合理运用铣刨工艺，全面提升施工技术，从整体提高了施工总体效率，从而促进了公路工程的高速、持续发展。
1路面铣刨作用机理面层铣刨是一种首先清除面层破损的老面层，然后进行新面层铺设的技术。
一般是为了把原有面层损伤、松动区域去除，是为了新旧面层可以有效组合。
在路面基层基本无病害的情况上，为实现对路基的检测能力提高的目的，可采用对下层或不平顺路段铣刨的方法，以起到对提高上层进行检测能力的效果。
路面铣刨施工工艺的常见问题与解决方案提升施工效率的关键
路面铣刨施工工艺的常见问题与解决方案提升施工效率的关键路面铣刨是道路维修和施工中常见的一种工艺，通过刨除路面表层的病害和不平整部分，来改善道路的平整度和使用性能。
然而，在实际施工过程中，常常会遇到一些问题，影响施工效率。
本文将重点讨论路面铣刨施工的常见问题，并提供相应的解决方案，以提升施工效率。
一、杂物清理不彻底常见问题：路面铣刨施工前，需将作业区域的杂物清理干净，以确保施工质量。
然而，由于工地管理不到位或施工人员疏忽，有时会出现杂物清理不彻底的情况。
解决方案：提前进行施工区域的彻底清理，确保铣刨机能够顺利工作。
对于大型杂物，可采用人力清理或机械清理的方法；对于小型垃圾和灰尘，可使用扫帚、吹风机等工具进行清理。
二、刀具磨损过快常见问题：在路面铣刨过程中，刀具的磨损速度较快，需要频繁更换刀具，影响施工效率。
解决方案：选用质量好、耐磨性能强的刀具材料，如高硬度合金刀具，可以延长刀具的使用寿命。
另外，注意调节刀具的下降角度和转速，合理选择适应性较好的刀具尺寸，能够减少刀具的磨损速度。
三、施工速度不均匀常见问题：路面铣刨施工中，施工速度不均匀会导致路面平整度不达标，影响道路使用。
解决方案：加强对施工人员的培训，确保他们了解施工速度的重要性，并掌握控制施工速度的技巧。
对于复杂路段，可以采用较低的施工速度，以保证施工质量。
四、铣刨深度不一致常见问题：路面铣刨施工中，铣刨深度不一致会导致路面高低起伏，影响驾驶安全。
解决方案：通过合理设置刀具下降深度，并确保刀具下降速度均匀，可以避免铣刨深度不一致的问题。
在施工前，可以进行试铣，调整刀具的下降深度，确保输送带和刀具间的间隙恰当。
五、未按规定处理剩余料层常见问题：路面铣刨施工后，剩余料层没有按规定进行处理，可能对环境造成污染。
解决方案：根据施工要求，对剩余料层进行及时清理和处理，避免对周围环境造成污染。
可以采用吸风车等专用设备对剩余料层进行清理，或者将其进行再生利用。
路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析[1]
![路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/07521e36ee06eff9aef80790.png)
第25卷第5期2004年9月 江苏大学学报(自然科学版)Journal of Jiangsu University(Natural Science Edition) V ol.25N o.5Sep.2004路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析田晋跃,向华荣(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013)摘要:通过对路面铣刨机铣削装置的工作方式、工作原理、刀具布置和铣削运动的理论分析,建立了刀具铣削受力计算的数学模型.利用该数学模型,计算出在铣削过程中刀具处于最大铣削深度时的铣削受力,分析刀具运动参数和几何参数与铣削受力之间的关系,并运用计算机仿真,得出给定条件下刀具参数对刀具铣削受力的影响规律.关键词:路面铣刨机;铣削阻力;计算机模拟中图分类号:U4151512 文献标识码:A 文章编号:1671-7775(2004)05-0380-05Analysis on parameter influence la w s and milling resistancesof pavement millerTIAN Jin2yue,XIANG Hua2rong(School of Autom obile and T raffic Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu212013,China)Abstract:Based on the theoretical analysis of operating m ode,operating principle,cutter arrangement,and milling m otion of pavement miller,the mathematical m odel of cutting resistances has been established.By us2 ing the mathematical m odel,the milling resistance of the cutter which lies in the maximum cutting depth in the course of rotation m otion has been calculated.Through com puter simulation,the relation between the cutting resistances and the main parameters has been analyzed.K ey w ords:pavement miller;milling resistances;com puter simulation 随着高等级公路的发展,路面维修的技术装备性能要求愈来愈高,路面铣刨机广泛用于损坏路面的铣削作业,并可完成路面油包、波浪、车辙、轮陷等铣刨作业[1],已成为公路及城市道路维修作业的关键技术装备之一[2].路面铣刨机的作业效率与铣削刀具的参数有关[3],目前的研究主要集中在刀具材料和排列方式上[4].文中叙述路面铣刨机铣削刀具的工作原理,建立路面铣刨机铣削刀具的受力模型,分析路面铣刨机刀具铣削受力及其参数的影响规律.1 铣削装置的工作方式及工作原理路面铣刨机的主要工作部件是铣刨鼓(或螺旋转子),铣刨鼓上均匀布置着按左右螺旋线规律排列的铣刀.铣刨鼓是以垂直进给和水平进给两种方式进行工作.路面铣刨机以工作速度向前或向下移动,铣刨鼓旋转均匀分布于滚筒上并按螺旋线排列的铣刀,顺序接触路面表层,将路面表层材料铣削成碎颗粒状.2 铣刨鼓及其刀具布置以1m路面铣刨机为例,铣刨鼓刀尖圆的直径为380mm,铣刨宽度为1000mm,相邻两刀头齿迹距离为25mm,相邻两齿杆距为100mm(圆周距),螺旋线头数为2.在铣刨鼓上,通过刀尖所在位置画纵线,表示铣刨鼓转动时刀尖的圆周迹线,即齿迹线.沿刀头的刀尖位置画横线,该横线称为假想齿收稿日期:2004-04-04基金项目:2002年国家技术创新计划项目(02C J-08-01-07)作者简介:田晋跃(1958-),男,山西孝义人,副教授(tianjinyue@),主要从事工程机械及专用车辆技术的研究.杆.由于螺旋线的头数为2,所以在同一齿迹圆上对称分布着两把刀具,这就是路面铣刨机铣削路面机构的最小单元,该最小单元也就是本文所确立的研究对象.以最小单元为研究对象,建立刀具垂直进给和水平进给两种方式的数学模型.并分析刀具运动参数和几何参数对刀具受力的影响规律.3 刀具受力数学模型311 水平运动分析水平进给运动分析简图如图1.以铣削过程的最小单元为研究对象,因螺旋线头数为2,在过齿迹圆的截面上相距180°对称布置两把刀具.铣刀1与铣削底面相切时的转动中心O 1为铣刀轨迹曲线的坐标原点O 1,铣刀2与铣削底面相切时的转动中心O 2为铣刀2轨迹曲线的坐标原点O 2.图1 水平运动简图Fig.1 Diagram of level m ovement 设铣刀1轨迹曲线上任意一点P 1的坐标为(x 1,y 1),铣刀2轨迹曲线上任一点P 2的坐标为(x 2,y 2),则可得铣刀1、2的轨迹方程.(1)铣刀1轨迹方程假设铣刀1的转角为φ1,则由图1可得 x 1=s 1+R sin φ1y 1=R cos φ1s 1=v s φ1/(6n )(1)(2)铣刀2轨迹方程假设铣刀2的转角为φ2,则由图1可得 x 2=s 2+R sin φ2y 2=R cos φ2s 2=v s φ2/(6n )(2)式中,R 为铣刀刀尖圆半径,mm ,v s 为铣滚水平进给速度,mm/s ,n 为铣滚转速,r/min .312 铣削厚度的确定铣削厚度是垂直于刀具运动方向上切削材料的厚度.铣刀2经过P 2点时,铣削厚度t 为P 1和P 2点之间的距离.P 1点是P 2点与瞬时转动中心N 1点连线与铣刀1轨迹曲线的交点.假设铣削深度为H ,铣刀2转角为φ2,则铣刀2刀尖的坐标为 x 2=s 2=R sin φ2y 2=R cos φ2s 2=v s φ2/(6n )x 21=x 2+s 0s 0=30v 0/n(3) 由图1知,在△P 1N 1M 中,y 12+(x 1-s 1)2=R 2;在△P 1P 2A 中,tan φ2=(x 21-x 1)/(y 2-y 1),且s 1=(v s /(6n ))arccos (y 1/R ).利用牛顿迭代法即可求出满足给定精度的y 1值,从而x 1值也可以确定了.即 x 1=x 21-y 2tan φ2+y 1tan φ2(4) y 12+[x 21-y 2tan φ2+y 1tan φ2- (v s /(6n ))arccos (y 1/R )]2=R 2(5) f (y 1)=y 12+[x 21-y 2tan φ2+y 1tan φ2-(v s /(6n ))arccos (y 1/R )]2-R 2(6) 由牛顿迭代法便可求出满足给定精度的y 1,x 1值,从而铣削厚度t =(x 21-x 1)2+(y 2-y 1)2(7) 由图1可看出,刀具在任意位置的铣削厚度t ,是在给定不同铣削参数的条件下得到的.在刀具的铣削受力分析中,主要研究刀具在最大铣削厚度t max 处的受力,最大厚度t max 的位置对应于P 1(x 1,y 1),而此时P 2的坐标是确定的.对应于t max 的是P 1点刀2轨迹的P 2点和瞬心N 2点的连线,与路面上水平线形成的交点.同上面建立方程一样,可得到y 12+[x 1-(v s /(6n ))arccos (y 1/R )]2=R 2y 1=R -H经变换有 x 1=R 2-y 12+v s arccos (y 1/R )/(6n )(8)R sin φ2+v s φ2/(6n )+30v s /n -x 1- tan φ2R cos φ2+y 1tan φ2=0令 f (φ2)=R sin φ2+v s φ2/(6n )+30v s /n -x 1-tan φ2R cos φ2+y 1tan φ2(9) 由牛顿迭代法即可求出对应于t max 处的φ2,得183第5期 田晋跃等:路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析 x 21=y 2tan φ2-y 1tan φ2+x 1 y 2=R cos φ2所以t max =(x 21-x 1)2+(y 2-y 1)2(10)313 刀具受力计算刀具在铣削路面面层材料时,主要承受铣削阻力P 及铣削面层材料对刀具的摩擦阻力F 的作用.刀具受力如图2所示.3.3.1 计算铣削阻力P铣削阻力与刀具受力面积成正比,刀具尖部为圆锥状,铣削投影面积为三角形(见图2).图2 刀具受力简图Fig.2 Diagram of cutting forces铣削阻力为 P =qS (1+ε), S =t 2tan β/cos α(11)式中,q 为单位面积路面面层材料的铣削比阻力,MPa ;ε为刀具磨损系数;S 为刀头锥体接触面积.3.3.2 计算摩擦阻力F刀具向下运动,铣削面层材料对刀具的摩擦力即为相反的向上方向(见图2),铣削阻力P 作用点可假设为B 点(铣削投影面积的形心位置),作用方向为刀具运动的相反方向.由此可得F =f P cos (α-β)(12)把以上得到的P 力及F 力沿X 及Y 方向分解,又可得 R x =P sin φ2-F cos (φ2+α-β)R y =P cos φ2+F sin (φ2+α-β)M z =P (R -2t/3)+FR sin (α-β)(13)4 刀具参数对刀具受力的影响规律在刀具的铣削运动过程中,运动参数是指水平进给速度v s ,垂直进给速度v c 和铣削转速n ;几何参数是指刀具安装角α及刀尖角β.铣刨鼓刀尖圆直径为380mm ,铣刨宽度为1000mm ,相邻两刀头齿迹距离a 为25mm ,相邻两假想齿杆距或h 为100mm (圆周距),螺旋线头数K 为2.假设铣削深度H 为65mm ,对应于硬、中、软路面,参考国内有关资料,切削比阻力q 分别取为012,0114,0108MPa ,刀具磨钝系数ε为011,刀具与面层材料间的摩擦系数f 为0150,利用建立的刀具受力数学模型,编制计算机程序,利用Matlab615软件,绘制出不同的v s ,v c ,n ,α,β等参数对刀具在t max 处受力的影响规律.为便于研究单参数的变化对刀具受力的影响,假设其中任意三个参数保持不变,另一个参数的数值发生变化,由计算机反复迭代计算,即可自动绘出满足给定要求的已知参数与刀具受力之间的关系曲线.当v s 变化时,其他的三个参数取值为:n =120、240r/min ,α=48°,β=30°.其关系曲线见图3.图3 v s 与铣削阻力的关系曲线Fig.3 Relation curves of v s and cutting forces283 江苏大学学报(自然科学版) 第25卷 由图3可以看出,在其他参数不变的条件下,随着刀具水平进给运动速度v s 的增加,铣刀受到的铣削阻力矩M Z 、铣削阻力的水平分力R x 和铣削阻力的垂直分力R y 也将单调地增加;n =120r/min 时铣刀受到的铣削阻力要大于n =240r/min 时铣刀受到的铣削阻力.这与实际情况也是相符合的,即在其他参数不变的条件下,随着水平进给速度的增加,将会导致铣削层厚度的增大,从而使刀具受到的铣削阻力矩、铣削阻力的水平分力和垂直分力也相应地增大.从图中可以看出,对于不同性质的路面,铣削阻力矩变化的幅度也是不同的,随着切削比阻力的增加,铣削阻力变化的幅度也将显著增加,尽管铣刨装置的工作参数都一致,但是铣刀实际受力状况是不一样的.切削比阻力为012MPa 的硬性路面对应着最大增加幅度.当铣滚转速n 发生变化时,其他三个参数的取值为:v s =200mm/s ,α=48°,β=30°.其关系曲线如图4.图4 n 与铣削阻力的关系曲线Fig.4 Relation curves of n and cutting forces 由图4可看出,在其他参数不变的条件下,随着铣滚转速n 的增加,刀具在铣刨过程中受到的铣削阻力矩、铣削阻力的水平分力和垂直分力将单调地减小.对于不同性质的路面,铣削阻力下降幅度也不同,切削比阻力越小,铣削阻力下降的幅度越大.当刀具安装角α发生变化时,其他三个参数的取值为:v s =200mm/s ,n =120、240r/min ,β=30°.其关系曲线如图5.图5 α与铣削阻力的关系曲线Fig.5 Relation curves of αand cutting forces 由图5可知,随着安装角α的增大(在一定范围内),铣削刀具受到的铣削阻力矩、铣削阻力的水平分力和垂直分力也将单调地增大;n =120r/min 时铣刀受到的铣削阻力要大于n =240r/min 时的铣削阻力.对于不同性质的路面,铣削阻力增大的幅度是不同的,切削比阻力越大,铣削阻力的增幅越大.当刀尖角β发生变化时,其他三个参数的取值383第5期 田晋跃等:路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析为:v s =200mm/s ,n =120、240r/min ,α=48°.其关系曲线如图6.由图可知,随着刀尖角β的增大,刀具受到的铣削阻力矩、铣削阻力的水平分力和垂直分力也将单调地增大;n =120r/min 时铣刀受到的铣削阻力要大于n =240r/min 时的铣削阻力.这与实际情况是一致的,即刀具的刀尖角增大,则刀具在铣削运动过程中与表层材料的接触面积也将增大,而接触面积的增大将导致刀具的受力增大.图6 β与铣削阻力的关系曲线Fig.6 Relation curves of βand cutting forces5 结 论从文中分析得知:在稳定铣削中,其他参数不变的条件下,水平进给速度(或垂直进给速度)与刀具受力之间为单调增函数关系;铣滚转速与刀具受力之间为单调减函数的关系;刀具安装角(或刀尖角)与刀具受力之间为单调增函数关系;在满足刀具抗截强度的条件下,刀具的水平进给速度(或垂直进给速度)与铣滚转速之间存在着最优匹配关系.对于不同的最大切削厚度,匹配关系是不同的,并与刀具的安装和尺寸有密切的关系.在实际施工中,分析路面的状况,根据其可能的切削阻力,选用适当刀具的铣刨鼓,对达到有效的进给速度有重要的指导意义.参考文献(R eferences)[1] 向华荣,田晋跃,于 英.路面铣刨机深度控制系统应用技术[J ].筑路机械与施工机械化,2003(6):32-33.XI ANG Hua 2rong ,TI AN Jin 2yue ,Y U Y ing.Application ofdepth control system for pavement miller [J ].Journal o fRoad Machinery and Construction Mechanization ,2003(6):32-33.(in Chinese )[2] 游张平,李自光,邓习树,何志勇.路面铣刨机及其发展趋势[J ].建筑机械化,2003(9):9-11.Y OU Zhang 2ping ,LI Z i 2guang ,DE NG X i 2shu ,HE Zhi 2y ong.R oad surface milling and planing machine and its trends [J ].Journal o f Construction Mechanization ,2003(9):9-11.(in Chinese )[3] QI N Man 2hua ,Y ANG He 2lai ,X UE Man.The losing efficacyanalysis and improving design on asphalt pavement planer cutter[J ].Journal o f Tianjin Institute o f Urban Construc 2tion ,2000(2):122-125.[4] 王 明,李南京,袁伟军,等.铣削过程的计算机仿真及试验研究[J ].北京工业大学学报,2003(3):292-295.W ANG Ming ,LI Nan 2jing ,Y UAN Wei 2jun ,et al.C om 2puter simulation and experimental study on the stability of milling processes[J ].Journal o f Beijing Univer sity o f Tech 2nology ,2003(3):292-295.(in Chinese )(责任编辑 陈持平)483 江苏大学学报(自然科学版) 第25卷。
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术效益分析
水泥混凝土路面微铣刨技术是一种用于修复老化路面的表面处理技术，通过使用微铣
刨机对水泥路面进行微铣刨，达到去除老化路面、增加路面性能以及延长路面使用寿命的
目的。
本文将对水泥混凝土路面微铣刨技术的效益进行分析。
水泥混凝土路面微铣刨技术能够有效地去除老化路面层。
随着水泥路面使用时间的增加，路面会出现龟裂、碎裂、变形等问题，这些问题会导致路面使用寿命的缩短，同时也
影响了行车安全。
使用微铣刨技术可以去除路面的老化层，使得路面基层重新暴露，为后
续的路面修复提供了良好的基础。
水泥混凝土路面微铣刨技术可以增加路面的性能。
微铣刨技术在去除老化路面的还会
改善路面的平整度和垂直度，提高路面的可靠性。
微铣刨技术可以提高路面的摩擦系数，
增加路面的抗滑能力，减少路面湿滑和事故发生的风险。
微铣刨技术可以延长水泥混凝土路面的使用寿命。
通过去除老化层和修复路面的表面，微铣刨技术可以减少路面的损坏和破坏，延长路面的寿命。
微铣刨技术可以提高路面的稳
定性和承载能力，减少路面的变形和下沉，有效地延缓了路面的老化和损坏过程。
水泥混凝土路面微铣刨技术还具有施工周期短、工期紧凑的优点。
微铣刨技术施工简便、效率高，可以在较短的时间内完成对路面的修复工作，减少对交通的影响。
与传统的
路面修复方法相比，微铣刨技术节省了施工时间和人力成本。
水泥混凝土路面微铣刨技术具有去除老化路面、增加路面性能、延长使用寿命和施工
周期短等多种优点。
该技术在水泥路面维修中具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
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Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｌｕｅ ｆ ｎｃ ｅ ｌ ａ ｗｓ ａ ｎｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｉ ｌ ｌ ｅ ｒ
Ｔ Ｉ ＡＮ Ｊ ｉ ｎ ・ ｙ ｕ ｅ ，ＸＩ ＡＮＧ Ｈｕ ａ ・ ｒ ｏ ｎ ｇ
形成 的交点．同上 面建立方程一样 ， 可得 到
Ｙ ｌ ＋［ ｌ 一（ ｖ ， ／ （ ６ ｎ ） ） ａ ｒ ｅ ｅ ｏ ｓ （ ｙ ｌ ／ Ｒ ） ］ ＝Ｒ
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Ｖｏ １ ． ２ ５ Ｎｏ ． ５
Ｓ ｅ ｐ ．２ ０ ０ ４
路 面铣 刨 机 铣 削 阻力 及 其 参 数 影 响 规 律 分 析
田晋 跃 ，向 华 荣
（ 江苏 大学 汽车 与交通 工程 学 院 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ １ ３ ）
摘要 ： 通 过对路 面铣 刨机铣 削装置 的工作 方式 、 工作 原 理 、 刀具 布置 和铣 削运 动 的理论 分析 ， 建立
（ ５）
Ｙ １ ） Ｙ ｌ ＋［ ２ ｌ —Ｙ ２ ｔ ａ ｎ ２＋Ｙ ｌ ｔ ａ ｎ ２一
（ ｖ ￣ ／ （ ６ ｎ ） ） ８ ， ｒ Ｃ Ｃ Ｏ Ｓ （ ｙ １ ／ Ｒ ） ］ 一Ｒ （ ６）
由牛顿迭代法便 可求 出满 足给定 精度 的 Ｙ 。 ， 。
值， 从而铣 削厚度
了刀具铣 削受 力计算 的数 学模 型．利用该数 学模 型 ， 计 算 出在 铣 削过程 中刀具 处 于最大铣 削深度 时的铣 削受 力， 分析 刀具运动 参数和几何参数 与铣 削受 力之 间的关 系， 并运 用计 算机仿 真 ， 得 出给
定条件 下刀具参数 对刀具铣 削受力的影响规律． 关键词 ： 路 面铣 刨机 ； 铣 削阻力 ； 计算机模 拟 中图分 类号 ： Ｕ ４ １ ５ ． ５ １ ２ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ７ ７ ５ （ ２ ０ ０ ４ ） ０ ５— ０ ３ ８ ０— ０ ５
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第 ２ ５卷 第 ５期 ２ ０ ０ ４年 ９月
江 苏 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版） Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
列 的铣 刀．铣 刨鼓 是 以垂直 进给 和水平进 给两种 方 式 进行工作．路 面铣刨机 以工作速 度 向前 或 向下 移 动， 铣刨鼓 旋转均 匀分 布 于滚筒 上 并按 螺旋 线排 列 的铣刀 ， 顺 序接触路 面表层 ， 将路面表层 材料铣削成
碎颗粒状．
２ 铣 刨 鼓 及 其 刀具 布 置
随着高等级 公路 的发展 ， 路 面 维修 的技 术装 备 性 能要求愈来 愈高 ， 路 面铣 刨 机广 泛用 于损 坏路 面 的铣削作业 ， 并可完成 路面油包 、 波浪 、 车辙 、 轮陷等 铣 刨作业 ¨ Ｊ ， 已成为公 路及 城 市道路 维 修作 业 的关 键技术装备之 一 ．路面铣刨 机 的作业 效率 与铣削 刀具 的参数有 关 ， 目前 的研 究主 要集 中在刀 具材 料和排列方式 上 Ｊ ．文 中叙述路 面铣刨机 铣削刀具 的工作原理 ， 建 立路 面铣 刨机铣 削刀 具 的受 力模 型 ， 分析路面铣刨机刀具铣 削受力及其参数的影响规律．
ｔ ＝￣ ／ （ ２ ｌ — １ ） ＋（ Ｙ ２ 一 Ｙ １ ）
图 １ 水平 运 动简 图
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｄｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｍｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
（ ７）
由图 １ 可看 出 ， 刀具在 任意位 置 的铣 削厚 度 ｔ ， 是在给定不 同铣 削参 数 的条件 下得 到的．在刀具 的
３ ８ １
杆．由于螺旋 线 的头 数为 ２ ， 所 以在 同一齿迹 圆上对
称分布 着两把 刀具 ， 这就 是 路面 铣刨 机铣 削 路面 机
３ ． ２ 铣削厚度 的确 定 铣削厚 度是垂 直于刀具运 动方 向上切削 材料的 厚 度．铣刀 ２ 经过 Ｐ ２ 点时 ， 铣削厚度 ｔ 为Ｐ 。 和 点
Ｒ ； 在 △Ｐ ｌ Ｐ ２ Ａ中， ｔ ａ ｎ ２＝（ ２ ｌ — １ ） ／ （ Ｙ ２ 一 Ｙ １ ） ， 且
ｓ ｌ＝ （ ｖ ， ／ （ ６ ｎ ） ） ａ ｒ ｅ ｅ ｏ ８（ Ｙ ｌ ／ Ｒ） ．
铣削底 面相切 时的转动 中心 ０ ． 为铣 刀 轨迹 曲线 的
坐标原点 ０ ． ， 铣刀 ２与铣削底 面相切 时 的转 动 中心 ０ ： 为铣刀 ２轨迹 曲线 的坐标 原点 ０ ．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ，ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ，ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ａ ｒ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｉ ｌ ｌ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ — ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ．Ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ，ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｌ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ — ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｐ ａ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｉ ｌ ｌ ｅ ｒ ；ｍｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ；ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
以１ ｍ路 面铣 刨机 为例 ， 铣 刨 鼓 刀尖 圆 的直 径 为３ ８ ０ ｍ ｍ， 铣 刨宽度 为 １ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 相邻 两刀 头齿迹
距离 为 ２ ５ ｍ ｍ， 相邻两齿 杆距 为 １ ０ ０ ｍ ｍ（ 圆周 距 ） ， 螺旋线 头数为 ２ ．在铣刨鼓 上 ， 通过 刀尖所在位置 画 纵线 ， 表示 铣 刨鼓 转 动 时 刀 尖 的 圆周迹 线 ， 即齿 迹 线． 沿 刀 头 的刀 尖位 置 画横 线 ， 该 横线 称 为假 想 齿
１ 铣 削 装 置 的 工作 方 式 及 工作 原 理
路面铣刨机 的主要工 作部 件 是铣刨 鼓 （ 或螺 旋 转 子） ， 铣刨 鼓 上 均 匀 布置 着按 左 右 螺 旋线 规 律 排
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ４—０ ４— ４ ０ 基 金项 目： ２ ０ ０ ２年 国家技 术创 新计 划项 目（ ０ ２ ｃ Ｊ 一 ０ ８— ０ １ — ０ ７ ）
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ２ １ ２ ０ １ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
构 的最 小单元 ， 该最 小单 元 也就 是 本文所 确 立 的研 究对 象．以最 小单 元 为研 究 对象 ， 建 立刀 具垂 直进
给和水 平进给 两种 方式 的数 学模 型．并 分析刀 具运
之间 的距离 ．Ｐ 。 点是 Ｐ 点 与瞬时转 动 中心 Ⅳ。 点连 线 与铣刀 １ 轨迹 曲线 的交点．假设铣 削深 度为 Ⅳ， 铣
水平进 给运动分析 简 图如 图 １ ．以铣 削过 程 的
最小单元 为研究对象 ， 因螺旋 线 头数 为 ２ ， 在 过齿 迹
圆的截面上 相距 １ ８ ０ 。 对称 布置两把刀具．铣刀 １与
０＝ ３ ０ ｖ ０ ／ ｎ
由图 １ 知， 在 △Ｐ ｌ Ⅳ ｌ 中， Ｙ ｌ ＋（ ｌ —ｓ １ ） ＝
利用牛顿 迭 代法 即可 求 出满 足 给 定 精 度 的 Ｙ ．
值， 从 而 ． 值也 可 以确定 了．即
ｌ＝ ２ ｌ—Ｙ ２ ｔ ａ ｎ ２＋Ｙ ｌ ｔ ａ ｎ ２ （４）
Ｙ ｌ ＋［ ２ ｌ —Ｙ ２ ｔ ａ ｎ ２ ＋Ｙ ｌ ｔ ａ ｎ ２ 一
（ ｖ ｓ ／ （ ６ ｎ ） ） ａ ｒ ｅ ｅ ｏ ￣ ， （ Ｙ ｌ ／ Ｒ） ］ ＝Ｒ
刀 ２转角 为 ， 则铣刀 ２刀尖 的坐标为
２＝ ２ ＝ Ｒｓ ｉ ｎ ２
动参 数 和几何 参数对刀具 受力的影响 规律 ．
３ 刀 具 受 力 数 学模 型
３ ． １ 水 平运动分析
Ｙ ２ ＝ Ｒｃ ｏ ｓ ２
ｓ ２＝
２ ／ （ ６ ｎ ）