一种人工球关节加工机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种人工球关节加工机床，包括床身和磨削系统，床身进一步包括主轴、卡盘和小刀板，卡盘安装在主轴上，待加工的人工球关节装卡在卡盘中，磨削系统安装在小刀板上，磨削系统进一步包括磨削主轴、磨削卡具和筒形砂轮，磨削卡具安装在磨削主轴上，筒形砂轮装卡在磨削卡具中，主轴中心和待加工的人工球关节中心的连线与磨削主轴中心和筒形砂轮中心的连线位于同一水平面，两条连线之间的夹角为10度到80度。采用了本实用新型专利技术的技术方案，能够提高人工球关节加工效率，提供人工球关节的加工精度和表面质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械
，尤其涉及ー种人工球关节加工机床。
技术介绍
在生活中有许多领域需要高尺寸精度球形结构零件，如エ业领域中球形阀门、医疗领域中的人工假体等，都会涉及到此类零件。此类零件的共同特征是都有部分为球体形状的结构，且对球体部分的尺寸精度要求都比较高。实际上，要想加工出此类形状的零件难度并不大，难的是球形部分的尺寸精度及表面质量很难保证。特别是在医疗领域中，对此类零件的球形部分的尺寸精度及表面质量要求极其严格，例如人工髋关节假体中包含多个部分含有球形结构的零件，如股骨头、单极头、双极头等。 加工此类零件目前通常的做法是，首先利用车削对坯料进行粗加工，然后再精加エ到设计尺寸。通常是以铣削的方式进行精加工，如常用的旋风铣，还有和旋风铣原理类似的加工中心数控机床。由于进行铣削加工吋，首先要根据零件上球面部分直径的大小来调整铣刀的回转直径，再根据球面部分的形状来调整铣刀的角度，铣刀的自转是由与动カ系统相连的分度头来进行驱动，且这种方式为单刃切削，因此这种加工方法不但生产效率低，且加工精度和表面粗糙度很难满足使用要求。为了提高生产效率，曾经有的技术方案是增加铣刀数量，变为多个单刀的方法来提高切削加工效率。但是，变为多个单刀后，要将各个铣刀调整到合适的位置相当困难，大大增加了调整对刀的时间，这样不但没有提高效率，且使加工精度及表面粗糙度更加难以达到使用要求。另外还有类似原理的数控加工中心来进行加工，首先其生产效率及成品合格率，也不尽理想；其次由于加工设备价格昂贵，使得机床维护及零件的加工成本大大提高，从而降低了产品的竞争力。上述加工方法及其他部分加工方法中还有一共同存在的难题难以解决，就是球形零件上的球顶处的表面粗糙度很难达到使用要求，所有的表面粗糙度是由球形零件的球形回转半径最大处至球顶渐变，变得越来越差，也就是球形回转半径最大处相对最好，球顶处回转半径趋于零的位置相对最差。越靠近球顶此处总会有一高点或此处总会有ー些切削加エ纹路。这是回转形加工件共同存在的问题，球形回转零件球顶处尤为明显。因为对于回转形零件加工吋，刀具切削时越靠近回转形零件的回转轴线，线速度越小，趋于零，切削效果越差。
技术实现思路
为了解决现有技术中生产效率低、加工精度及表面粗糙度低的问题，提出ー种人エ球关节加工机床，能够提高人工球关节加工效率，提供人工球关节的加工精度和表面质量。本技术采用以下技术方案一种人工球关节加工机床，包括床身和磨削系统，床身进一步包括主轴、卡盘和小刀板，卡盘安装在主轴上，待加工的人工球关节装卡在卡盘中，磨削系统安装在小刀板上，磨削系统进一步包括磨削主轴、磨削卡具和筒形砂轮，磨削卡具安装在磨削主轴上，筒形砂轮装卡在磨削卡具中，主轴中心和待加工的人工球关节中心的连线与磨削主轴中心和筒形砂轮中心的连线位于同一水平面，两条连线之间的夹角为10度到80度。主轴中心和待加工的人工球关节中心的连线与磨削主轴中心和筒形砂轮中心的连线之间的夹角为40度到60度。床身进一步还包括机床导轨、床鞍、轴向进给手轮、径复导轨、径复手动轮、径复托板和小刀板进给调节手轮，床鞍位于机床导轨上，轴向进给手轮位于床鞍和机床导轨之间， 径复导轨固定在床鞍上，径复托板位于径复导轨上，径复手动轮位于径复导轨和径复托板之间，小刀板进给调节手轮安装在小刀板上，小刀板通过旋转轴和锁紧螺母安装在径复托板上，并围绕旋转轴旋转。磨削系统进一步还包括磨削主轴安装平台、电机平台支柱、电机安装平台、磨削驱动电机、磨削主轴皮带轮、磨削驱动电机主轴皮带轮和传动皮带，磨削主轴安装平台固定在小刀板上，磨削主轴安装在磨削主轴安装平台，电机安装平台通过电机平台支柱固定在磨削主轴安装平台上方，磨削驱动电机安装在电机安装平台上，磨削主轴皮带轮位于磨削主轴上，磨削驱动电机主轴皮带轮位于磨削驱动电机主轴上，磨削主轴皮带轮与磨削驱动电机主轴皮带轮之间通过传动皮带传动。采用了本技术的技术方案，具有以下技术效果I、操作简单、容易，与普通车床操作一样。2、加工效率高。没有复杂的调整对刀，只需更换不同的筒形砂轮，比车床更换刀具还要容易，装上即可，不需要调整中心高等，本技术的机床经过试验，进行人工球关节的精加工时，可以达到每八小时150件左右，进口加工中心为每八小时可加工30件左右。3、加工精度高，成品合格率高。本技术的机床加工的人工球关节的球面球度最低也可达彡O. 01mm，通常均可达到彡O. 005mm，完全满足国家行业标准YYO118-2005髋关节假体中的要求，废品率极低。4、表面质量高，粗糙度均匀一致。因为本技术的机床采用中空的筒形砂轮作为切削刀具，自身进行回转运动，待加工的人工球关节也做回转运动，且两者之间有一夹角，这样能使加工球体表面粗糙度均匀一致，因这样没有线速度趋于零的情况发生，线速度能保持均勻一致。5、可以免去粗加工环节，直接由原材料开始进行加工，直接加工完成到设计尺寸，达到成品要求；也可以先用其他设备进行粗加工，用本技术的机床进行精加工。6、零件加工成本低，无过多附件成本。本技术的机床不需要特殊日常维护，维护维修与普通车床无异。附图说明图I是本技术具体实施方式中人工球关节加工机床的结构示意图。图2是本技术具体实施方式中人工球关节加工机床的局部示意图。具体实施方式以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。图I是本技术具体实施方式中人工球关节加工机床的结构示意图。如图I所示，该人工球关节加工机床包括床身和磨削系统两个部分。床身I进一步包括主轴2、卡盘3、小刀板进给调节手轮4、小刀板5、机床导轨9、床鞍10、轴向进给手轮7、径复导轨11、径复手动轮8和径复托板12。卡盘安装在主轴上，卡盘用于装卡待加工的人工球关节6，床鞍位于机床导轨上，轴向进给手轮位于床鞍和机床导轨之间，轴向进给手轮用于控制床鞍在床身的轴向运动，径复导轨固定在床鞍上，径复托板位于径复导轨上，径复手动轮位于径复导轨和径复托板之间，径复手动轮用于控制径复托板在床身的径向运动，小刀板通过旋转轴和锁紧螺母安装在径复托板上，并围绕旋转轴旋转。磨削系统安装在小刀板上，磨削系统进一步包括磨削主轴15、磨削卡具16、筒形砂轮17、磨削主轴安装平台13、电机平台支柱18、电机安装平台20、磨削驱动电机22、磨削主轴皮带轮14、磨削驱动电机主轴皮带轮21和传动皮带19。磨削卡具安装在磨削主轴上，磨削卡具用于装卡筒形砂轮，磨削主轴安装平台固定在小刀板上，磨削主轴安装平台用于安装磨削主轴，电机安装平台通过电机平台支柱固定在磨削主轴安装平台上方，磨削驱动电机安装在电机安装平台上，磨削主轴皮带轮位于磨削主轴上，磨削驱动电机主轴皮带轮位于磨削驱动电机主轴上，磨削主轴皮带轮与磨削驱动电机主轴皮带轮之间通过传动皮带传动。图2是本技术具体实施方式中人工球关节加工机床的局部示意图。如图2所示，主轴中心和待加工的人工球关节中心的连线与磨削主轴中心和筒形砂轮中心的连线位于同一水平面，两条连线之间的夹角a为10度到80度，通常为40度到60度。使用该人工球关节加工机床加工人工球关节时，将待加工的人工球关节装卡与卡盘上，并将筒形砂轮装卡在磨削卡具上，摇动轴向进给手轮，控制床本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工球关节加工机床，其特征在于，包括床身和磨削系统，床身进一步包括主轴、卡盘和小刀板，卡盘安装在主轴上，待加工的人工球关节装卡在卡盘中，磨削系统安装在小刀板上，磨削系统进一步包括磨削主轴、磨削卡具和筒形砂轮，磨削卡具安装在磨削主轴上，筒形砂轮装卡在磨削卡具中，主轴中心和待加工的人工球关节中心的连线与磨削主轴中心和筒形砂轮中心的连线位于同一水平面，两条连线之间的夹角为10度到80度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹群，王宿，刘文山，刘庆明，
申请(专利权)人：曹群，
类型：实用新型
国别省市：