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钻进工况是纵轴式掘进机的重要工况之一，对掘进机的工作性能、生产率等有很大的影响。本文通过对已有的切屑厚度的计算方法的分析，提出了截齿在钻进工作切屑厚度的计算方法，建立了截齿在钻进截割过程中的力学模型，得到了截割头载荷的计算方法，分析了截割头载荷，研究各参数对掘进机钻进过程的影响，利用MATLAB优化箱中的遗传算法，以掘进机钻进时间最短、载荷波动小为优化目标建立优化模型，对截割头结构参数和运动参数进行优化设计，找到钻进工作时最佳的钻进参数，为今后掘进机的设计研究打下基础。