基于仿生变曲率构形前刀面刀具的准线参数优化

为研究挖掘类动物爪趾、牙齿准线的优良力学性能,对五种动物的爪趾、牙齿前刀面构形准线的曲率变化进行分析发现,这些曲率变化具有多极值特点。对河狸门牙样本进行拟合提取,获得了三角函数形式的前刀面准线。设计了前刀面余弦函数准线构形刀具,运用ABAQUS有限元分析软件进行二维金属切削仿真。同时为了提高仿真效率及获得最佳的准线参数,采用Python脚本结合遗传算法进行参数优化。仿真结果表明:变曲率前刀面构形具有一定的省力效果,基于遗传算法的优化方法可以针对不同切削深度优化出最佳的准线参数。