摘要: 在对各种工件材料进行切削加工过程中，优化刀具几何形状，减少被切削材料对刀具的磨损，降低工作阻力，提高工作效率，增加刀具的使用寿命，降低生产成本，是人们十分关注的问题。现代仿生学研究表明，许多动物经过长期的进化，其牙齿、爪趾和体表等... 展开 在对各种工件材料进行切削加工过程中，优化刀具几何形状，减少被切削材料对刀具的磨损，降低工作阻力，提高工作效率，增加刀具的使用寿命，降低生产成本，是人们十分关注的问题。现代仿生学研究表明，许多动物经过长期的进化，其牙齿、爪趾和体表等部位逐步形成了优化的几何形状和具有优良的生物力学功能，使其在求生过程中能够获得最低的切削阻力及较高的使用寿命，这为切削刀具的几何参数及力学性能的优化提供了仿生研究的基础。 本文采取了啮齿目动物河狸的门牙作为标本，利用逆向工程方法获得河狸门牙的几何形状的点云数据，并使用专用逆向工程软件进行曲面重构，获得河狸门牙的三维曲面。利用数据拟合的方法对三维曲面的特征进行分析，找出可用于金属切削工具仿生设计的特征信息。借助建立好的三维模型，对该模型进行了有限元分析，确定仿生应用的可行性。 本文最后利用上述的分析结论提出仿生刀具的设计方法，为后续研究中仿生刀具的具体设计提供参考。 收起