钛医疗种植体的加工0成形机

钛医疗种植体的加工

钛医疗种植体的加工 2011年12月04日 来源： 医疗装置制造商面临诸多棘手的挑战。他们的客户要求使用难于加工的材料，例如钛，生产出微小的、更复杂的零件而且要求非常精密。最重要的是他们必须按严格的规章操作，需要符合多方面的、严密的文件要求。 矫形装置的设计需要符合骨骼和关节的复杂形状，因而这些零件的加工也很复杂。从棒料加工出来的这些装置，需要切掉大量的材料，因而由于许多材料的切削性能指数低，使工序很昂贵。所以，一些零件铸造成接近零件的最终形状，这经常需要复杂且昂贵的夹具。另一个加工复杂性的问题是大多数装置物需要严格的公差——0.002英寸或更小。 由于这些压力，引出新技术帮助制造医疗零件的车间应对竞争。Agile的12轴车床、新等级的刀片和创新的回转法螺纹加工机能生产这些复杂零件，精度非常高；电火花加工中的许多创新，使高质量零件的生产更快，消除了许多老加工技术中固有的问题。

医疗装置特别精密

钛的问题 不锈钢与钛是医疗植入物用得最多的材料。不锈钢通常用于不是永久性置入体内的种植体。钛通常宁愿用于医疗种植体，是由于它的重量轻、强度高及其生物相容性。另外，钛种植体可用于磁共振成像和计算层析X射线摄影法成像诊断程序，因而，种植体植入后不会影响病人进行这些诊断程序。 钛6AL-4V ELI是用于制造胯关节、接骨螺钉、膝关节、板形骨或器官、假牙和外科装置的标准材料。但是，钴铬合金由于其坚硬、更紧密的粒度和比钛更洁净，会越来越经常使用。 加工钛合金比加工钢所需的切削力只略微大一点，但是，钛合金的冶金特性使其比相当硬度的钢更难于加工。 钛有一种加工硬化性，这种特性消除了切削刀具前面的固结金属(卷边)。这有助于加大加工中的剪切角，因而形成薄的切屑，与切削刀具表面在相当小的面积上接触。由于这加工硬化性，在刀具与工件运动接触中，进给不应停止。这样在加工中产生的大的支承力，结合在接触区由切屑所产生的摩擦力，导致在刀具局部区热量大大增加。切削钛所产生的热量，不会很快消散，因为它是不良导体。因此，大部分热量集中在切削刃和刀具表面。 大的承受力和热量，在切削刃附近形成月牙洼，导致刀具迅速损坏。更糟的是，钛合金在刀具的工作温度下，有很强烈的倾向与刀具中的材料熔合成合金或再起化学变化，还有一种趋势是当切屑黏结到刀具切削刃上时，导致刀具表面损伤。 当刀具开始磨损时，这些困难会加倍，因而，用于加工钛及其合金的刀具应该认真监视，确保刀刃锋利，磨钝前要进行更换。加工钛及其合金的经验是，如果在加工过程中，见到任何变化，就应该立即换刀，因为变化意味着刀具要变钝了。 另一个保持刀具锋利的原因是，当用磨损或损坏的刀具切削时，钛可能导致着火。当燃烧时，金属产生氧，因而火会自燃。所以，许多加工钛的车间不报火警，他们在机床上装备灭火系统。钛的弹性模数相当低，比钢具有更高弹性，因而在加工时会趋向于偏离切削刀具，除非要保持重切削或用作适当的支持。细长的零件在刀具压力下，趋向于偏转，导致刀颤、刀具磨擦和工差的问题。另外，整个系统的刚性很重要，要使用锋利、正确形状的刀具。12轴控制意味着更少装卸工件 在医疗行业中，特别迫切需要降低生产复杂零件的成本。这就导致产生先进的、有12个轴运动的机床，能够以任何空间包络，全部定位，同时，增加一次装夹的加工工序数目，不用重新定位或装卸。 例如，Tornos Technologies US Corp.(>

Tornos12轴车削中心有带中央时钟——电子凸轮轴——虚拟电子凸轮同时控制所有轴

轴的路径通过数据处理来计算，由控制系统储存成数据表。每个轴有它自己的控制芯片(类似于“电子凸轮”)，只储存它的刀具路径表，即在1或2轴中的运动顺序。时钟信号发生器每8毫秒读取和执行一步。一个数据表用于控制刀具路径轴，另一个控制主轴速度、转动和停止，第3个用于机床功能。每个零件的数据表是离线编程。 中央时钟同步多个，单个的刀具路径。在使用凸轮的机床中的圆周在360?内。在Tornos的机床上，用存储的程序代替凸轮，消除了机床上物理角度限制。控制系统并行地读取数据，不是一次一个地读，因而机床能有4把刀具同时切削。 车削刀片 为了提高生产率，降低刀具成本，山特维克(Sandvik Coromant)(>

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