盤形滾刀破巖工作原理可以理解為：掘進時盤形滾刀刀圈先在巖石內擠壓出一個槽，并在槽周圍生成初始的張拉破壞的裂紋，井隨著刀具不斷慣入，刀圈的楔形面對刀圈兩邊的巖石起剪切破壞作用，初始的張拉破壞裂紋會在剪切力作用下沿巖石切線方向持續快速擴張，相臨刀具間的巖石裂紋會產生相互影響，產生進一步的張拉破壞，使相臨切槽之間的巖脊在這種張拉破壞下產生較大的巖塊剝落下來。

安裝在刀盤上的盤形滾刀在千斤頂的作用下緊壓在巖面上，隨著刀盤的旋轉，盤形滾刀一方面繞刀盤中心軸旋轉，另一方面繞自身軸線自轉。盤形滾刀在刀盤的推力、扭矩作用下，在掌子面上切出一系列的同心圓溝槽。當推力超過巖石的強度時，盤形滾刀刀尖下的巖石直接破碎，刀尖貫入巖石，形成壓碎區和放射狀裂紋；進一步加壓，當滾刀間距S滿足一定條件時，相鄰滾刀間巖石內裂紋延伸并相互貫通，形成巖石碎片而崩落，盤形滾刀完成一次破巖過程，見圖1。

在工地現場，盤形滾刀組裝與拆卸通常是在隨機提供的小型刀具維修車間內進行，為了節省運輸時間，刀具車間一般布置在進洞口附近一側。盤形滾刀的刀圈與刀體、軸承內圈與心軸是過盈配合，其組裝與拆卸需要特殊工藝處理。

盤形滾刀組裝

1.刀圈、軸承內圈預先分別加熱，使零件內圓受熱膨脹漲大后立即裝配，待零件冷卻后，即能達到預期的過盈配合(具體組裝要求參見產品說明書)。例：羅賓斯全斷面巖石掘進機19in盤形滾刀組裝時，刀圈預先加溫到160℃，隨即裝入刀體；軸承內圈加熱到120℃時裝人心軸；待零件冷卻后，即能達到預期的過盈配合要求。

2.隔離圈的安裝是根據兩個圓錐滾子軸承在刀體內軸承內圈小端端面間間距而定，隔離圈的寬度，需經現場磨配，其寬度公差應小于測量寬度。例：維爾特全斷面巖石掘進機17in盤形滾刀內隔離圈的安裝寬度應小于測量值的0.2mm，裝配后使軸承處于預緊狀態，檢測刀具扭矩在60-80N·m范圍內為合格。

3.維爾特全斷面巖石掘進機17in盤形滾刀，螺釘(在圖2-20，圖2-21，圖2-22中編號均為12)裝配時用密封膠粘結(CASCOK No．119)；刀體內腔注入80%，約730cm3潤滑油（型號320），含1%異味劑(Molyvan，1．5L Mystik Jt-7 SAE90-140，1%Molyvan)，當軸承、密封受損，潤滑油溢出時，就能嗅到帶有刺激性的奇臭，警示刀具損壞，可及時更換。

盤形滾刀拆卸

拆卸刀圈與軸承時，磨損報廢刀圈用砂輪切斷卸下，軸承內圈由專用臺式壓力機壓出。

盤形滾刀是一種可更換刀圈的刀具，通常有單刃、雙刃和多刃之分，常以輻射狀或螺旋狀分布裝在盾構機刀盤上。盾構機在千斤頂的壓力下向前掘進，同時盾構機刀盤作旋轉運動，安裝在盾構機刀盤上的刀具在隨刀盤公轉同時，自己在摩擦力和壓力下作自轉，從而利用刀圈刃口對巖石表面產生滾動切削作用。

盤形滾刀工作時除了要承受刀圈周向的正壓力之外，還受到刀圈切向的摩擦力、以及側向方向上交變應力的作用，受力復雜，工作環境惡劣。地層以及剝落的巖石對刀圈、刀體有著磨削、沖蝕效應，極易造成刀具的早期失效，對刀具的破巖效果和刀具對工作環境的耐受性能以及刀具質量的穩定性提出了極高的要求。刀具的質量直接決定了工程的質量、成本、安全和效率，是隧道及地鐵盾構法施工中的核心技術之一。

常用的蝸輪加工刀具。蝸輪滾刀基本蝸桿(見蝸桿傳動)的類型和主要參數(模數﹑齒形角﹑分度圓直徑﹑螺旋升角和螺紋頭數等)應當與工作蝸桿相同﹐因此蝸輪滾刀常是專用的。當外徑較大時﹐滾刀制成套裝式﹔外徑較小時將滾刀制成與心軸一體的帶柄式結構(圖3 蝸輪滾刀 )。

非漸開線展成滾刀 工作原理與齒輪滾刀相同。花鍵滾刀可用于加工矩形齒﹑漸開線齒或三角形齒的花鍵軸﹐其加工精度和生產率較成形銑刀高。非漸開線展成滾刀還可加工圓弧齒輪﹑擺線齒輪和鏈輪等。

定裝滾刀 各齒齒形不同﹐只有最后一個齒是精切齒。齒形和工件的齒槽相同﹐以成形銑削法切削工件的齒槽﹐因此定裝滾刀必須相對工件的軸線安裝在固定的位置上。滾刀上其馀的刀齒都是粗切齒。加工時的運動關系與齒輪滾刀相同。成形滾刀可避免用展成刀具加工時齒根部產生的過渡曲線。棘輪滾刀是常用的定裝滾刀(圖4 定裝滾刀 )。

常用的加工外嚙合直齒和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時﹐滾刀相當于一個螺旋角很大的螺旋齒輪﹐其齒數即為滾刀的頭數﹐工件相當于另一個螺旋齒輪﹐彼此按照一對螺旋齒輪作空間嚙合﹐以固定的速比旋轉﹐由依次切削的各相鄰位置的刀齒齒形包絡成齒輪的齒形。常用的滾刀大多是單頭(見螺紋)的﹐在大量生產中﹐為了提高效率也常采用多頭滾刀。

刀轉一轉﹐齒輪繞本身軸線轉過一個齒﹔多頭滾刀轉一轉﹐齒輪轉過的齒數與滾刀頭數相等。蝸輪滾刀的滾刀在螺旋升角小于5°時﹐常制成直容屑槽﹐便于制造和刃磨﹔螺旋升角大的滾刀常制成螺旋容屑槽﹐以免刀齒的一側刃以大負前角(見刀具)切削的不利情況。 用高速鋼制造的中小模數齒輪滾刀一般采用整體結構。模數在10毫米以上的滾刀﹐為了節約高速鋼﹑避免鍛造困難和改善金相組織﹐常采用鑲片結構(圖1 齒輪滾刀 )。鑲片滾刀的結構形式很多﹐常用的為鑲齒條結構﹐即刀齒部分用高速鋼制成齒條狀﹐熱處理后緊固在刀體上。用硬質合金制造滾刀﹐可以顯著提高切削速度和切齒效率。整體硬質合金滾刀已在鐘表和儀器制造工業中廣泛地用于加工各種小模數齒輪。中等模數的整體和鑲片硬質合金滾刀已用于加工鑄鐵和膠木齒輪。模數小于 3毫米的硬質合金滾刀也用于 加工鋼齒輪。硬質合金滾刀還可加工淬硬齒輪(硬度為 HRC50～62)。這種滾刀常采用單齒焊接結構﹐制有30°的負前角﹐切削時刮去齒面的一層留量。 生產滾刀的廠家跟交易市場全國各地都有，如專業制作齒輪刀具的國營企業：重慶工具廠、漢江工具廠、哈爾濱第一工具廠。浙江溫嶺等地則多為民營企業，如《溫嶺市開元工具廠》《浙江工量刃具交易市場》《重慶興旺工具制造廠》等。。國家把滾刀的精度等級分為 AA級﹑A級和 B級。一般國標滾刀采用AA級。部標跟企標采用A級。鏈輪滾刀要求精度不高，一般采用B級。為了加工特別精密的齒輪﹐有的國家還有AAA級滾刀。在切齒過程中﹐滾刀的制造誤差主要影響齒輪的齒形誤差和基節偏差。 剃齒前加工齒輪齒形用的滾刀稱為剃前滾刀。剃前滾刀的齒形﹐要按剃齒馀量形式的要求制成特殊的形狀(圖2 剃前滾刀的齒形 )。齒頂帶凸角﹑齒根帶倒角的滾刀齒形是一種較常用的留剃形式﹐它使被加工齒輪的齒根處有些挖根﹐齒頂處有些倒角﹐中間部分剃齒馀量均勻。(見彩圖 硬齒面齒輪的精加工刀具──硬質合金刮削滾刀 ﹑ 齒輪加工刀具──滾刀﹑插齒刀﹑剃齒刀)