接骨板加工

醫療器械常使用難切削材料,具有特征復雜、細節要求高等特點,對路徑質量及加工效率有較高要求。下面,以用于治療骨折的帶孔狀骨折內固定器件(接骨板)為例,介紹使用JDSoft SurfMill的解決方案。

材料:Ti6Al4V

硬度:HRC35

尺寸:157.2×17.6×37.5mm

產品加工部位:正反曲面、橢圓孔(4個)、小圓孔(5個)、大圓孔(1個,重點孔位)和錐螺紋孔(12個,錐度為12°)等

加工要求

① 一次裝夾完成所有特征加工,加工時間需控制在2.5小時以內。

② 表面光潔度<Ra0.8μm,產品表面不能有缺陷和振刀紋。

③ 重點孔位的圓柱段直徑尺寸要求ф4.00±0.05mm,高度尺寸要求0.30±0.05mm;5個小圓孔中,3個小圓孔尺寸要求ф1.65±0.02mm,2個小圓孔尺寸要求ф1.70±0.05mm;橢圓孔的長度尺寸要求9.02±0.13mm;錐螺紋孔需滿足特殊檢具要求。

JDSoft SurfMill 解決方案

1. 構建虛擬加工環境

本案例加工使用JDGR400_A15SH五軸高速加工中心,采用五軸專用自定心臺鉗夾緊方案。將接骨板及夾具模型導入軟件,選擇加工使用的機床、刀具和刀柄,完成虛擬加工環境的構建。

2. 優化加工方案

工裝設計:通過機床模擬驗證工裝設計方案,得到在無干涉情況下,零件總安裝高度為202mm,二次工裝高度為95mm。

工件裝卡:利用機床模擬和干涉檢查計算發現,將工件偏心安裝可縮短加工接骨板正面時的刀長,于是將工件沿Y軸負方向偏心30mm。優化后,加工正面的刀柄長度由185mm縮短到155mm。

3. 錐螺紋孔加工

接骨板造型中有12個錐度為12°的錐螺紋孔,采用銑削方式加工錐螺紋。

加工效果

本案例中接骨板加工時間為2.5h。表面余量在-0.003~-0.008mm,粗糙度值Ra在0.3~0.6μm。加工效率和質量均得到客戶認可。

尺寸編號 表面余量(mm) 粗糙度值Ra/Rz(μm)
1 -0.0057 0.456/3.074
2 -0.0039 0.529/3.931
3 -0.0035 0.605/10.482
4 -0.0047 0.498/3.013
5 -0.0032 0.281/2.489
6 -0.0052 0.383/3.339
7 -0.0054 0.421/2.465
8 -0.0073 0.482/4.321
 
 
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