基于VB环境的滚齿刀辅助设计系统

1

作者 席祖江 曾孟雄 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第3期266-269,共4页

介绍了基于VB环境的滚齿刀CAD系统的构成与主要模块功能.该系统可对滚齿刀的齿形及结构参数进行设计计算,并将结果保存到数据库中进行管理,借助VB的强大功能和AutoCAD与高级语言的接口,可获AutoCAD的图形交换文件DXF,并自动生成滚齿刀... 介绍了基于VB环境的滚齿刀CAD系统的构成与主要模块功能.该系统可对滚齿刀的齿形及结构参数进行设计计算,并将结果保存到数据库中进行管理,借助VB的强大功能和AutoCAD与高级语言的接口,可获AutoCAD的图形交换文件DXF,并自动生成滚齿刀的零件图纸等设计文件. 展开更多

关键词 滚齿刀 图纸生成 DXF文件 CAD 数据库

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TiAlN新型涂层对滚齿刀刚性和耐磨性的影响研究

2

作者 廖晓文 赖香功 《世界有色金属》 2019年第22期275-275,277,共2页

制造业的快速发展对刀具行业提出了更高更难的挑战。TiAlN新型涂层的研发对于刀具涂层材料发展具有重大意义,该涂层具有良好的耐磨性、抗氧化性以及高硬度等多重优点,现广泛应用于多类切割涂层刀具,使得涂层刀具有效的延长其使用寿命的... 制造业的快速发展对刀具行业提出了更高更难的挑战。TiAlN新型涂层的研发对于刀具涂层材料发展具有重大意义,该涂层具有良好的耐磨性、抗氧化性以及高硬度等多重优点,现广泛应用于多类切割涂层刀具,使得涂层刀具有效的延长其使用寿命的同时也节约了成本。 展开更多

关键词 TiAlN新型涂层 滚齿刀 刚性和耐磨性

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硬岩地质下镶齿滚刀齿形对破岩性能影响研究 被引量：3

3

作者 刘毅 曹殿彬 +1 位作者 崔建波 彭宇星 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第3期62-68,102,共8页

为了降低镶齿滚刀的破岩比能耗和刀齿接触面应力,提高镶齿滚刀在硬岩地质下的破岩效率和使用寿命,采用LS-DYNA建立显示动力学仿真模型,并通过实验验证模型的可靠性。仿真分析镶齿滚刀的破岩机理及不同齿形的破岩效率,确定较优的齿形。... 为了降低镶齿滚刀的破岩比能耗和刀齿接触面应力,提高镶齿滚刀在硬岩地质下的破岩效率和使用寿命,采用LS-DYNA建立显示动力学仿真模型,并通过实验验证模型的可靠性。仿真分析镶齿滚刀的破岩机理及不同齿形的破岩效率,确定较优的齿形。通过正交试验法,分析齿宽、齿高、齿顶半径和齿数对破岩效率以及接触面应力值的影响,确定齿形参数对破岩性能影响权重。研究结果表明:在118 MPa硬岩地质下,镐齿滚刀的破岩效率最高,齿顶半径为破岩效率的最主要影响因素,权重达到50%,齿数与齿顶高为接触面应力值的主要影响因素,权重分别占31%、36%。齿形最优参数组合是齿宽为11 mm、齿顶高为1 mm、齿顶半径为10 mm、齿数为36个。该研究对于镶齿滚刀的齿形选择及参数优化具有参考价值。 展开更多

关键词 镶齿滚刀 破岩 显示动力学 正交试验 齿形参数

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盾构机扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩性能对比研究 被引量：1

4

作者 陈辰 郭宏海 +1 位作者 傅杰 罗星臣 《人民长江》 北大核心 2024年第8期174-179,186,共7页

盾构机在复杂地质条件下施工时,易出现刀具磨损严重、刀具消耗量大和掘进效率低等一系列问题。为了明晰不同岩石特性下镶齿滚刀破岩性能变化规律,提高镶齿滚刀破岩效率和使用寿命,保证水利隧洞工程安全高效施工,基于非线性有限元动力学... 盾构机在复杂地质条件下施工时,易出现刀具磨损严重、刀具消耗量大和掘进效率低等一系列问题。为了明晰不同岩石特性下镶齿滚刀破岩性能变化规律,提高镶齿滚刀破岩效率和使用寿命,保证水利隧洞工程安全高效施工,基于非线性有限元动力学软件,开展了不同岩石特性下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩仿真模拟。通过多组仿真模拟,探究了不同岩石特性下两种镶齿滚刀和贯入度的最优组合,并通过室内破岩试验对仿真结果进行了验证。研究结果表明:凝灰岩地质条件下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩载荷差异性较小,但球齿型镶齿滚刀破岩效率更高;砂岩和花岗岩地质条件下,扁齿型镶齿滚刀贯入岩石能力更强,可进一步提升滚刀破岩效率。此外,在不同岩石特性下,两种镶齿滚刀破岩比能耗均随着贯入度的增大而呈现出先减小后增大的趋势,并在贯入度6 mm左右出现最小值。研究结果可为隧道工程的盾构机刀具选型提供参考。 展开更多

关键词 盾构机 镶齿滚刀 岩石特性 破岩性能 有限元方法

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不同岩石下镶齿与光面滚刀切削性能对比研究

5

作者 纪方 刘浩 +1 位作者 宋增亮 向香彩 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期178-185,共8页

为研究镶齿滚刀与光面滚刀破碎不同类型岩石的切削性能,基于非线性动力学有限元软件,建立镶齿滚刀与光面滚刀直线切割岩石的动力学仿真模型,对3种常见TBM工程硬岩进行破岩仿真,探究不同岩石特性下滚刀类型与贯入度的最优组合。利用盘形... 为研究镶齿滚刀与光面滚刀破碎不同类型岩石的切削性能,基于非线性动力学有限元软件,建立镶齿滚刀与光面滚刀直线切割岩石的动力学仿真模型,对3种常见TBM工程硬岩进行破岩仿真,探究不同岩石特性下滚刀类型与贯入度的最优组合。利用盘形滚刀线性切割试验台,开展光面滚刀破碎花岗岩试验,对仿真结果进行验证。研究结果表明:在凝灰岩、花岗岩和片麻岩地层下,镶齿滚刀与光面滚刀的比能耗都在贯入度为6 mm左右出现转折,有最低比能耗,在这3种地层下小于6 mm贯入度掘进时采用光面滚刀的效果更好;滚刀在不同地层下的破岩垂直力都可以用同一种函数进行拟合,对于同种滚刀,岩石强度越大,滚刀破岩垂直力随贯入度增长的速率越大,在同一种岩石强度下,镶齿滚刀破岩垂直力增长速率大于光面滚刀。 展开更多

关键词 镶齿滚刀 比能耗 数值模拟 切削性能

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竖井钻机用楔齿滚刀失效探讨 被引量：1

6

作者 荆国业 刘志强 武士杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第10期86-89,共4页

针对目前竖井钻机用楔齿滚刀使用寿命短、成本高等问题,分析了楔齿滚刀常见的刀齿、刀壳、轴承和密封等失效形式及其形成的原因。并从轴承结构、密封结构、边刀刀壳背锥结构、刀壳铸造工艺和滚刀装配工艺等方面提出了改进技术措施,使压... 针对目前竖井钻机用楔齿滚刀使用寿命短、成本高等问题,分析了楔齿滚刀常见的刀齿、刀壳、轴承和密封等失效形式及其形成的原因。并从轴承结构、密封结构、边刀刀壳背锥结构、刀壳铸造工艺和滚刀装配工艺等方面提出了改进技术措施,使压差补偿活塞运动到底部的时间从306h提高到了517 h,刀齿和刀壳外圈的硬度从HRC37～41提高到HRC50～56,提高了滚刀的密封效果和耐磨性。避免滚刀发生突发性的早期失效,从而延长滚刀的使用寿命,缩短钻井时间,提高钻进效率,降低钻井成本。 展开更多

关键词 楔齿滚刀 失效 改进 密封 耐磨性

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反井钻机球形镶齿滚刀破岩数值分析 被引量：7

7

作者 孟益平 汪莹莹 谭昊 《建井技术》 2016年第5期29-33,共5页

利用有限元软件，建立球形镶齿滚刀三维数值模型，分析了滚刀破岩原理、岩石应力和滚刀受力情况，研究了刀齿间距和刀齿排距对滚刀破岩效果的影响，得到了滚刀结构参数与岩石破碎特性的规律。数值模拟结果表明：①滚刀破岩力具有明显的... 利用有限元软件，建立球形镶齿滚刀三维数值模型，分析了滚刀破岩原理、岩石应力和滚刀受力情况，研究了刀齿间距和刀齿排距对滚刀破岩效果的影响，得到了滚刀结构参数与岩石破碎特性的规律。数值模拟结果表明：①滚刀破岩力具有明显的阶跃特征，从而证实了岩石的跃进破碎特性。②刀齿间距较大时，破岩比能变化较小；破岩比能总体随刀齿间距的减小而减小。③破岩比能随刀齿排距的增加，先减小，后增大。在35-45mm范围内，球形镶齿滚刀排距存在1个最佳值。 展开更多

关键词 反井钻机 球形镶齿滚刀 破岩原理 破岩比能 数值模拟

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镶齿滚刀破碎岩渣粒径分布规律研究 被引量：5

8

作者 方诗圣 曾志远 +3 位作者 孟益平 刘志强 谭昊 韩博 《建井技术》 2017年第5期28-31,共4页

镶齿滚刀破岩产生的细小岩渣是引起钻井施工中粉尘问题的关键因素,细小岩渣所占比例也可以反映出反井钻机的破岩效率。介绍镶齿滚刀破碎岩渣形成机理,分析破碎岩渣的粒径分布特点。对镶齿滚刀破岩试验得到的岩渣进行粒径筛分,得出各次... 镶齿滚刀破岩产生的细小岩渣是引起钻井施工中粉尘问题的关键因素,细小岩渣所占比例也可以反映出反井钻机的破岩效率。介绍镶齿滚刀破碎岩渣形成机理,分析破碎岩渣的粒径分布特点。对镶齿滚刀破岩试验得到的岩渣进行粒径筛分,得出各次试验的粒径分布数据,并计算出各次破岩试验的破岩比能。通过对各组粒径分布数据的拟合分析,得出岩渣粒径分布规律;分析拟合曲线,得到岩渣分布特征粒径数据;对特征粒径和破岩比能进行分析,得出两者之间的数学关系。 展开更多

关键词 反井钻机 镶齿滚刀 粒径分布规律 特征粒径 比能

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不均质地层用CG型楔齿滚刀

9

作者 高峰 赵燕铃 徐龙江 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1997年第1期37-39,共3页

用30CrMnSiTiW 耐磨铸钢做刀壳,堆焊 RDW-CrNiB 耐磨堆焊焊条的 CG 型不均质地层用滚刀,在破碎软硬不均的岩层,冲击剧烈、载荷不均、刀具磨损严重的条件下,和国内同类刀具相比使用寿命提高1～2倍。

关键词 不均质地层 楔齿滚刀 耐磨钢 堆焊 钻具

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立井钻井机钻头楔齿滚刀失效分析与改进措施 被引量：2

10

作者 王从平 武士杰 +1 位作者 王强 荆国业 《建井技术》 2011年第1期24-25,7,共3页

介绍煤矿立井钻井机楔齿滚刀破岩机理及其影响破岩效率原因分析,结合现场使用经验,总结分析楔齿滚刀失效形式及其产生原因。针对楔齿滚刀铸造工艺、轴承密封结构及滚刀在钻头体的布置结构等,提出了设计改进意见,以保证楔齿滚刀破岩的高... 介绍煤矿立井钻井机楔齿滚刀破岩机理及其影响破岩效率原因分析,结合现场使用经验,总结分析楔齿滚刀失效形式及其产生原因。针对楔齿滚刀铸造工艺、轴承密封结构及滚刀在钻头体的布置结构等,提出了设计改进意见,以保证楔齿滚刀破岩的高效性,延长使用寿命。 展开更多

关键词 立井钻井机 楔齿滚刀 破岩机理 失效分析 改进措施

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基于硬脆性岩石特征粒径的锥齿滚刀最优钻压分析 被引量：5

11

作者 谭昊 纪洪广 +1 位作者 曾志远 刘志强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期782-789,共8页

为提高反井钻机锥齿滚刀对硬脆性岩石的破岩效率,需要得到最优钻压,分析岩碴粒径是研究反井钻机锥齿滚刀最优钻压的重要手段。采用直线破岩试验方法,使用锥齿滚刀破碎硬脆性大理岩试样,并通过Rosin-Rammler分布函数对岩碴粒径分布情况... 为提高反井钻机锥齿滚刀对硬脆性岩石的破岩效率,需要得到最优钻压,分析岩碴粒径是研究反井钻机锥齿滚刀最优钻压的重要手段。采用直线破岩试验方法,使用锥齿滚刀破碎硬脆性大理岩试样,并通过Rosin-Rammler分布函数对岩碴粒径分布情况进行分析。通过对比多个钻压下岩碴粒径分布的累计概率曲线、特征粒径以及比能,得到钻压与岩碴特征粒径分布规律、特征粒径与比能的关系。当特征粒径最大和比能最小时,分别得到大理岩试样的最优钻压为34.45 kN和35.19 kN,因此最优钻压约为35 kN。据此,建议在实际应用中可将钻压设为35 kN。还分析了在相同钻压下,采用锥齿滚刀破碎硬脆性大理岩和花岗岩时的粒径分布关系,分析得到两种单轴抗压强度岩碴的特征粒径。研究结果表明特征粒径能够反映锥齿滚刀的破岩效果;硬脆性岩石的破碎过程符合黎金格的新表面说,特征粒径与比能呈近似反比关系;在一定钻压范围内,相同钻压下花岗岩特征粒径均大于大理岩,且特征粒径差距随钻压增加而增大。 展开更多

关键词 锥齿滚刀 岩碴 Rosin-Rammler分布 特征粒径 比能 最优钻压

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从反井钻机多刃镶齿盘形滚刀的发展谈标准的修订

12

作者 孙玉萍 《煤矿机电》 2010年第4期68-70,共3页

介绍了反井钻机多刃镶齿盘形滚刀的技术发展概况,通过对滚刀主要破坏形式的分析、滚刀适用范围变化、以及技术的发展,阐述标准修订的相关内容。

关键词 多刃镶齿盘形滚刀 适用范围 轴承 启动扭矩

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镶齿滚刀的破岩机理及分形研究 被引量：16

13

作者 李志 刘志强 +1 位作者 胡敬东 武士杰 《煤矿机械》 北大核心 2007年第2期31-33,共3页

反井钻机在水电行业的施工应用中,遇到了岩石坚硬,施工进度较慢的问题,通过对镶齿滚刀破碎花岗岩粒的分形研究,找出镶齿滚刀破碎花岗岩的规律,为滚刀的设计开发提供理论指导。

关键词 反井钻机 镶齿滚刀 花岗岩 分形

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基于特征粒径理论的镶齿滚刀最优钻压分析 被引量：3

14

作者 谭昊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1222-1230,共9页

为解决反井钻机钻压与地层快速匹配问题,首先基于岩石破碎能量理论和岩碴Rosin-Rammler分布机理,通过理论分析证明盖克相似说下特征粒径与钻压呈高斯函数关系,邦德裂纹说和黎金格新表面说下特征粒径均与钻压呈二次函数的倒数关系,由此... 为解决反井钻机钻压与地层快速匹配问题,首先基于岩石破碎能量理论和岩碴Rosin-Rammler分布机理,通过理论分析证明盖克相似说下特征粒径与钻压呈高斯函数关系,邦德裂纹说和黎金格新表面说下特征粒径均与钻压呈二次函数的倒数关系,由此得到通过岩碴分析镶齿滚刀最优钻压的特征粒径理论。而后通过六排镐形镶齿滚刀的直线破岩试验,验证了特征粒径理论,证明盖克相似说和邦德裂纹说下特征粒径理论在分析六排镐形镶齿滚刀时具有较好的适用性,通过以上两种方法得到的特征粒径最大时的钻压,即为最小比能法得到的最优钻压。为了提高邦德裂纹说下特征粒径理论的拟合精度,也能使用高斯函数进行拟合。最后,将特征粒径理论应用于白鹤滩溜渣井工程,验证其在反井施工现场的适用性。 展开更多

关键词 镶齿滚刀 Rosin-Rammler 最优钻压 特征粒径 比能

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排齿间距对镶齿滚刀破岩效果影响试验研究 被引量：8

15

作者 邵方源 刘志强 《中国煤炭》 北大核心 2016年第7期59-62,共4页

镶齿滚刀的破岩效率是影响反井钻机钻进速度的关键因素,对反井钻机在坚硬岩石中的破岩过程进行了研究,介绍了镶齿滚刀的破岩机理,阐述了镶齿滚刀的试验设计及过程,最后对试验现象进行了分析。通过对破岩数据的整理和分析,得出了岩石表... 镶齿滚刀的破岩效率是影响反井钻机钻进速度的关键因素,对反井钻机在坚硬岩石中的破岩过程进行了研究,介绍了镶齿滚刀的破岩机理,阐述了镶齿滚刀的试验设计及过程,最后对试验现象进行了分析。通过对破岩数据的整理和分析,得出了岩石表面的平整度对镶齿滚刀的单齿压入效果有显著影响,提出了针对此类岩石或同等硬度岩石破岩效率最高的多排镶齿滚刀的排齿间距值。 展开更多

关键词 反井钻机 镶齿滚刀 排齿间距 比能

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高压耐磨双金属复合冶金楔齿滚刀的研制 被引量：1

16

作者 武士杰 王新 +1 位作者 王强 孙建荣 《煤矿开采》 北大核心 2011年第2期88-90,共3页

通过对煤矿竖井钻机破岩楔齿滚刀失效原因分析及滚刀刀壳铸造工艺的改进,研发了双金属复合冶金楔齿滚刀,在保证刀齿耐磨性能的同时,降低了刀壳的加工成本。另外,对现有破岩滚刀密封结构的改进设计,满足了楔齿滚刀深井钻井作业8~10MPa耐... 通过对煤矿竖井钻机破岩楔齿滚刀失效原因分析及滚刀刀壳铸造工艺的改进,研发了双金属复合冶金楔齿滚刀,在保证刀齿耐磨性能的同时,降低了刀壳的加工成本。另外,对现有破岩滚刀密封结构的改进设计,满足了楔齿滚刀深井钻井作业8~10MPa耐高压的密封性能要求。新型的密封结构与铸造工艺延长了楔齿滚刀使用寿命,为钻井法的发展与应用提供了更为广泛的空间。 展开更多

关键词 楔齿滚刀 密封结构 耐磨性能 铸造工艺

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新型镶齿滚刀材料

17

作者 黄韬 《煤矿机电》 北大核心 1990年第2期44-45,共2页

镶嵌硬质合金的钻井滚刀,其硬质合金齿和刀壳均受到岩石的磨损,特别在钻凿软岩和中硬岩层时,刀壳基体的磨损更加严重,使齿根露出,导致硬质合金齿脱落,滚刀过早报废。为提高刀壳基体的耐磨性,并且在镶齿时不产生微裂纹,国内外研究单位和... 镶嵌硬质合金的钻井滚刀,其硬质合金齿和刀壳均受到岩石的磨损,特别在钻凿软岩和中硬岩层时,刀壳基体的磨损更加严重,使齿根露出,导致硬质合金齿脱落,滚刀过早报废。为提高刀壳基体的耐磨性,并且在镶齿时不产生微裂纹,国内外研究单位和工厂常采用强度高,韧性好的高强度合金钢作为刀壳材料。经锻造成形、表面渗碳淬火处理来提高耐磨性。但镶齿后齿的周围仍不会很硬,渗碳深度也不会很深,岩石很容易将渗碳层磨掉,这使得滚刀的寿命受到限制。我们经多次试验,最终选用30SiMnCrTi耐磨铸钢作为刀壳材料,其成份如下: 展开更多

关键词 滚刀 镶齿滚刀 硬质合金 钻井滚刀

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楔齿滚刀钻头在珠海大桥基础桩施工中的应用

18

作者 孟庆怡 《施工技术》 CAS 北大核心 1994年第1期29-31,共3页

本文简要介绍大口径楔齿滚刀全断面岩层钻头的设计及在珠海大桥桩基础实际施工情况。

关键词 桥 桩基础 楔齿滚刀 钻头 工程施工

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双金属复合耐磨楔齿滚刀铸造工艺研究

19

作者 武士杰 刘志强 王强 《建井技术》 2011年第5期30-32,共3页

通过对现有楔齿滚刀受力特点、磨损失效原因及加工工艺的分析,提出了双金属复合材料楔齿滚刀离心铸造新工艺,成功试制了新型的双金属耐磨楔齿滚刀刀体,提高了滚刀刀齿的耐磨性,增加了滚刀体韧性与可加工性,降低了生产成本,延长了楔齿滚... 通过对现有楔齿滚刀受力特点、磨损失效原因及加工工艺的分析,提出了双金属复合材料楔齿滚刀离心铸造新工艺,成功试制了新型的双金属耐磨楔齿滚刀刀体,提高了滚刀刀齿的耐磨性,增加了滚刀体韧性与可加工性,降低了生产成本,延长了楔齿滚刀使用寿命,为钻井法的推广应用提供了有力保障。 展开更多

关键词 楔齿滚刀 耐磨性能 铸造工艺

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广州“红层”地质盾构机滚刀磨损与掘进参数特性分析 被引量：5

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作者 董汉军 谭啸峰 +2 位作者 杨钊 翟世鸿 杨擎 《中国港湾建设》 2013年第4期11-14,共4页

以广佛地铁12标工程为依托,根据盾构机刀盘的设计参数,给出了不同位置滚刀的允许磨损量。结合现场实测数据,给出了边滚刀磨损的主要原因,并提出了改造方案。结合现场掘进数据,分析了岩层掘进贯入度与刀盘转速的选用原则。研究结果表明:... 以广佛地铁12标工程为依托,根据盾构机刀盘的设计参数,给出了不同位置滚刀的允许磨损量。结合现场实测数据,给出了边滚刀磨损的主要原因,并提出了改造方案。结合现场掘进数据,分析了岩层掘进贯入度与刀盘转速的选用原则。研究结果表明:压柱式镶齿滚刀能较好地适用于红层掘进,增加有效掘进1倍以上;红层掘进应选用高贯入度,慢转速的掘进参数,以获得最佳的掘进效率。 展开更多

关键词 红层 磨损 压柱式镶齿滚刀 刀具磨损系数 贯入度 转速

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