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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115422616B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211224374.2，技术领域涉及：G06F30/10；该发明授权一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法是由倪敬;张浩翰;刘轩松;崔一鸣;郭跃;蒙臻设计研发完成，并于2022-10-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法；该方法如下：一、获取切削过程中的剪切力。二、获取被优化拉刀的摩擦系数。三、对被测拉刀进行参数优化。本发明针对具有内凹功能结构的拉刀，实现了切削过程中的剪切力和摩擦系数的精准计算，实现了对内凹功能结构的几何尺寸与拉刀切削参数的关联，实现内凹功能结构刀具切削性能的评测和优化。本发明通过引入内凹功能结构的宏观几何尺寸，实现了通过调控功能结构的几何尺寸，进而优化和改善刀具的切削性能。本发明根据获得的内凹功能结构拉刀的剪切力Fs和摩擦系数u1，对拉刀的功能结构尺寸进行调整，提高了拉刀的性能。

本发明授权一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种性能导向的内凹功能结构拉刀优化设计方法，其特征在于：被优化拉刀的前刀面设置有功能结构1-1；功能结构1-1包括沿着切削刃方向依次排列的多个凹槽单元； 该优化方法包括以下步骤： 步骤一、获取切削过程中的剪切力Fs； 1-1.拉刀与切屑之间的实际接触面积Ac的表达式如下： Ac＝l·d-ny1+lw·n·y1 其中，l为刀屑贴合在被测试前刀面所在平面上的长度；lw是刀屑对齐凹槽单元的部分与前刀面的接触长度；d为切屑宽度；y1为凹槽单元的宽度；n为切屑对齐的凹槽单元数量； 1-2.被优化拉刀在切削过程中的剪切力Fs的表达式如下： 其中，τs为被优化拉刀的剪切应力，为刀-屑间的剪切角；β为刀-屑接触面的摩擦角；γ是拉刀的前角； 步骤二、获取被优化拉刀的摩擦系数u1；被优化拉刀的摩擦系数u1的表达式如下： 其中，FC为切削力； 步骤三、对被测拉刀进行参数优化； 1若Fs＞180N且u1＞0.6，则使用以下方案中的若干种进行参数调整： 方案①.将被优化拉刀的前角γ为调整原数值的80％～90％； 方案②.减小被优化拉刀上凹槽单元的宽度y1和相邻两个凹槽单元的间距z1；y1和z1的取值范围为1μm～200μm； 2若120N＜Fs＜180N或0.5＜u1＜0.6，且被优化拉刀用于加工硬度小于或等于160HBW的工件，则使用以下两种方案中的若干种进行参数调整： 方案①.增大被优化拉刀上凹槽单元的宽度y1；增大的幅度为原数值的3％～5％； 方案②.增大被优化拉刀上凹槽单元的宽度z1；增大的幅度为原数值的10％～20％； 3若120N＜Fs＜180N或0.5＜u1＜0.6，且被优化拉刀用于加工硬度大于160HBW的工件，则使用以下两种方案中的若干种进行参数调整： 方案①.减小被优化拉刀上凹槽单元的宽度y1；减小的幅度为原数值的5％～7％； 方案②.减小被优化拉刀上凹槽单元的宽度z1；减小的幅度为原数值的10％～20％； 除本步骤上述的三种情况外，被优化拉刀切削性能符合要求，不调整参数； 被优化拉刀的参数经过调整后，重新执行步骤一和二。

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