中国正处于老龄化阶段,据统计,60岁以上人口已达2.4亿,这其中很大一部分老人长期饱受各种关节类疾病的折磨,并且此类疾病正呈现年轻化趋势,而关节置换手术是解决根本问题的一种有效治疗手段。
关节置换手术中,除了我们所熟悉的各种植入体器械,例如:髋臼杯,髋骨柄,股骨头,胫骨平台,胫骨衬垫等,各家知名医疗器械厂商,也针对性的开发各种专用手术器械,(图一)便是用于膝关节置换的专用器械套装。
图一 膝关节器械
今天介绍的股骨试模,便是此套装中,比较有代表性的一种专用器械。它多采用小批量,多品种的加工模式,因此给制造商带来了多重挑战:
材料去除量大(接近75%的去除率)
变形量大,加工余量难控制 (工序转换中穿插有热处理工序)
复杂曲面的表面一致性要求高,不能出现接刀痕
位置精度要求高:+/- 0.025( 对五轴联动机床的空间转换精度提出了更高要求)
应对上述挑战,我们选择Mikron MILL E 500 U 高效五轴联动加工中心来实现!
Mikron MILL E 500U 高效五轴联动加工中心
具有专利的双支撑力矩电机回转工作台可提供优异的动态性能,瑞士原装进口的Step-Tec 20000转的高速电主轴,不论是功率还是扭矩,它都是同级别市场的标杆,以此确保高效开粗加工的稳定性。在海德汉TNC 640控制系统帮助下,配合高效开粗策略,实现了仅20分钟的开粗加工(毛坯直径90mmX长85mm,材料:不锈钢)
毛坯
在精加工环节,充分发挥锥度筒型铣刀的优势,并有效结合其它刀具特点,采用了五轴切向加工铣削策略,提升加工效率90%以上,不但保证了加工效率最大化,同时避免了接刀痕,轻松实现Ra 0.6的表面光洁度并达到节拍要求。
加工成品图