關節置換手術中,除了我們所熟悉的各種植入體器械,例如:髖臼杯,髖骨柄,股骨頭,脛骨平臺,脛骨襯墊等,各家知名醫療器械廠商,也針對性的開發各種專用手術器械,(圖一)便是用于膝關節置換的專用器械套裝。

圖一 膝關節器械
今天介紹的股骨試模,便是此套裝中,比較有代表性的一種專用器械。它多采用小批量,多品種的加工模式,因此給制造商帶來了多重挑戰:
材料去除量大(接近75%的去除率)
變形量大,加工余量難控制 (工序轉換中穿插有熱處理工序)
復雜曲面的表面一致性要求高,不能出現接刀痕
位置精度要求高:+/- 0.025( 對五軸聯動機床的空間轉換精度提出了更高要求)
應對上述挑戰,我們選擇MikronMILL E 500 U高效五軸聯動加工中心來實現!

Mikron MILL E 500U 高效五軸聯動加工中心
具有專利的雙支撐力矩電機回轉工作臺可提供優異的動態性能,瑞士原裝進口的Step-Tec 20000轉的高速電主軸,不論是功率還是扭矩,它都是同級別市場的標桿,以此確保高效開粗加工的穩定性。在海德漢TNC 640控制系統幫助下,配合高效開粗策略,實現了僅20分鐘的開粗加工(毛坯直徑90mmX長85mm,材料:不銹鋼)

毛坯
在精加工環節,充分發揮錐度筒型銑刀的優勢,并有效結合其它刀具特點,采用了五軸切向加工銑削策略,提升加工效率90%以上,不但保證了加工效率最大化,同時避免了接刀痕,輕松實現Ra 0.6的表面光潔度并達到節拍要求。

加工成品圖
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