[發(fā)明專利]鈦合金顱骨修復(fù)假體的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110405394.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102495929A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)天民;單麗君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;B23P17/00;B23P23/00;G05B19/4097
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 陳紅燕

1.一種鈦合金顱骨修復(fù)假體的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，包括：

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取單元，其基于缺損顱骨標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)圖像DICOM格式的CT數(shù)據(jù)，采用VTK可視化工具包，獲取缺損顱骨三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；并利用Geomagic?Studio逆向工程軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪預(yù)處理，以破洞邊界構(gòu)造基準(zhǔn)平面，刪除冗余點(diǎn)云數(shù)據(jù)，完成點(diǎn)云截取采樣；

假體曲面修復(fù)擬合單元，其用于自動(dòng)計(jì)算捕捉破洞邊界，刪除孤立點(diǎn)及零星三角面片，同時(shí)修補(bǔ)缺失點(diǎn)云及有效面域；繼而對(duì)整體曲面及邊界邊進(jìn)行松弛平滑處理，作出擬合邊界軌跡，基于破損區(qū)域邊界曲率一致原則，對(duì)缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，最佳擬合出修復(fù)假體曲面；

誤差分析單元，其利用Geomagic?Qualify校核軟件，對(duì)假體原始點(diǎn)云和擬合后的曲面，以最佳匹配原則進(jìn)行3D特征比對(duì)和誤差分析，并自動(dòng)生成分析報(bào)告；

三維實(shí)體建模單元，其利用Pro/E三維造型軟件，通過(guò)實(shí)體化操作得到外形光順的修復(fù)假體三維實(shí)體模型；以修復(fù)假體的實(shí)體模型為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)控加工仿真模擬，生成數(shù)控加工NC代碼；和

數(shù)控加工單元，其根據(jù)三維實(shí)體建模單元導(dǎo)出的NC代碼，采用鈦合金數(shù)控加工出修復(fù)假體的凹凸面，鉆生理孔和鈦釘孔，在線切割機(jī)上切割成修復(fù)假體成品。

2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)，其特征在于：

所述數(shù)控加工單元的數(shù)控加工過(guò)程包括：

(1)根據(jù)NC代碼，數(shù)控加工出修復(fù)假體的凹側(cè)曲面；

(2)繼而將所述修復(fù)假體放入模具中夾緊定位，并在已加工的凹面一側(cè)灌入焊錫，冷卻后，模具、焊錫和修復(fù)假體三者固結(jié)在一起；

(3)在鉆床上鉆削修復(fù)假體上的生理孔和鈦釘孔；

(4)將模具反轉(zhuǎn)180度扣置，去掉模具底板，數(shù)控加工出所述修復(fù)假體的凸側(cè)曲面；

(5)將修復(fù)假體放入電爐中加熱使焊錫熔化，脫模，清理。