膝关节塑料垫型面的先进精加工策略

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2015-06-01
分享到
膝关节塑料垫型面的先进精加工策略


山高刀具(上海)有限公司产品工程师刘天喜先生

随着全球医疗事业的发展,以及人们对生活水平和生命品质的需求不断提高,整个关节植入行业呈现飞速发展。置换件主要集中在三大块:膝关节、髋关节以及创伤类,而膝关节的需求占据了>1/3的市场份额。

而膝关节塑料垫是一个消耗件,属于大批量生产的零部件。各大生产厂家对其加工工艺投入了很多的精力时间进行改善和提高。山高(SECO)长期为医疗行业提供各种解决方案,对膝关节塑料垫的加工也进行了多年的研发,山高提出了高效率成型精加工的概念,开发了Premier Finisher超精加工刀具,为全球各大关节生产厂家提供了完美的解决方案。

加工原理及优势

山高采用一刀成型加工,原理图如图1所示。完全吻合零件的本来轮廓型线,能够做到精确的成型加工。

此种刀具替代现行的球头刀仿形加工,优势非常明显。具体表现在:表面精度可以达到Ra0.2左右;效率提高数倍,从原来的30min的型面仿形加工时间,缩短到一个型面6s左右的加工时间;与定制的立柱加工刀具配合,实现几乎零接刀痕的R过渡。

刀具设计特点

专为膝关节塑料垫开发的Premier Finisher刀具采用螺旋槽设计,主要结构特征如下:螺旋槽结构,实现轻快切削,排屑顺畅;刃口极其锋利,刃口处理为5u,实现精良的表面粗糙度,极轻的切削力和切削热;槽面抛光,实现完美的排屑;特定的棒料材质,实现锋利刃口的可能性以及优秀的刀具寿命;无涂层,实现锋利的切削刃口;精准的刀具轮廓公差,以实现客户工件的精密尺寸要求。

刀痕解决方案

由于生产厂家对于品质几乎苛刻的要求,在立柱和型面的交汇弧面R处,不允许有明显的接刀痕出现,为了满足这种需求,我们开发出了先进的加工理念,尽可能避免不同刀具之间的接刀痕。其原理是我们这个轮廓成型精加工刀具,加工一半R面,另一半用另一把同样极其锋利的刀具进行加工,这样一结合,接刀痕控制到最小(几乎没有)。

加工案例

试验工厂为国内某重点知名医疗企业。原来使用球头刀具(D6)做仿形加工,加工效率无法实现高效加工,加工时间需要30min左右,表面仅仅刚好能达到Ra0.8的表面粗糙度,轮廓精度在0.1mm左右。使用山高刀具的Premier Fiinisher刀具(D20),两个成型面,包括工作台转动换刀时间,在20s内完成了型面精加工,表面可以实现Ra0.2的优良表面粗糙度,轮廓精度达到了0.037mm。大大缩减了加工时间,提高了加工效率,并且超过了客户预期的表面精度和轮廓精度。

收藏
赞一下
0