[发明专利]一种应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法及系统与制备

权利要求书

1.一种应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法，其特征在于，包括：

对镍钛锉的整体结构进行离散化处理，将完整的结构离散为各切削微元；

对每个所述的切削微元进行二维单元刀具锉削力建模；

以锉削力合力最小为优化目标，建立了根管预备过程三维锉削力模型，获得镍钛锉各微元截面的最优参数；

以整体扭矩最小为目标，以几何连续性为约束条件，对各切削单元进行组装，对各截面几何参数进行二次调整，即得；

在二维单元刀具锉削过程中，模型如下：

其中， θ为刀尖角，L为刀尖宽度，Fs为刀具正向压力，a_p为锉削层厚度，V为刀具的锉削速度，F_f为刀具锉削力，μ为摩擦系数，k为锉削系数，△d为单位刀具的刃线长度，H为材料硬度；

根管预备过程三维锉削力模型如下：

其中，m为刀刃齿数，β为刀具螺旋角，α为刀具锥度，△d为微元刃长；

对相邻刀具微元进行连续性检验，以相邻刀具微元几何变化率小于5%为约束条件，若超过5%，按照5%变化率对相邻微元几何参数进行修正。

2.一种根据权利要求1所述的应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法所利用的设计系统，其特征在于，包括：

用于对镍钛锉的整体结构进行离散化处理的单元；

用于对每个所述的切削微元进行二维单元刀具锉削力建模的单元；

用于建立了根管预备过程三维锉削力模型的单元；

用于对各切削单元进行组装，对各截面几何参数进行二次调整的单元。

3.如权利要求2所述的应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计系统，其特征在于，所述用于对每个所述的切削微元进行二维单元刀具锉削力建模的单元中，建立的模型如下：

其中， θ为刀尖角，L为刀尖宽度，F_s为刀具正向压力，a_p为锉削层厚度，V为刀具的锉削速度，F_f为刀具锉削力，μ为摩擦系数，k为锉削系数，△d为单位刀具的刃线长度，H为材料硬度。

4.如权利要求2所述的应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计系统，其特征在于，所述用于建立了根管预备过程三维锉削力模型的单元中，根管预备过程三维锉削力模型如下：

其中，m为刀刃齿数，β为刀具螺旋角，α为刀具锥度，△d为微元刃长。

5.如权利要求2所述的应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计系统，其特征在于，所述用于对各切削单元进行组装，对各截面几何参数进行二次调整的单元中，以整体扭矩最小为目标，以几何连续性为约束条件。

6.如权利要求5所述的应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计系统，其特征在于，对相邻刀具微元进行连续性检验，以相邻刀具微元几何变化率小于5%为约束条件，若超过5%，按照5%变化率对相邻微元几何参数进行修正。

7.一种根管预备的变截面镍钛根管锉的制造方法，其特征在于，根据权利要求1所述的设计方法对镍钛根管锉的结构进行设计；

按照设计参数制造镍钛根管锉。