仿生耦合孕镶金刚石钻头底唇面非光滑形态的优化

基于仿生耦合理论研制的仿生耦合孕镶金刚石钻头，在工作过程中，仿生单元的提前磨损，会在其底唇面上形成一定的非光滑表面形态，因此其具有钻进效率高和使用寿命长的优点。探讨了仿生单元的同心圆排列方式，即通过改变仿生单元之间的径向和周向距离，来形成一系列非光滑表面形态，然后加工相应的仿生耦合钻头，并进行室内钻进实验，结果表明，径向距离为15d（d为仿生单元直径）、周向距离为30d和径向距离为20d、周向距离为35d两种排列方式更能体现仿生耦合钻头高效率、长寿命的优点，相对普通钻头，其效率和寿命分别提高16%、100%和15%、125%。为以后仿生钻头的设计提供了重要依据。