[發明專利]帶有葉片約束構件的旋轉拋光裝置

有效

• 申請號: 201310635526.2
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103612210A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 張利;丁少杰;金明生;袁巧玲
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24C3/02
• 分類號: B24C3/02;B24C3/32;B24C9/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及磨粒流拋光加工領域，特別是一種鈦合金人工關節的磨粒流拋光加工裝置。

背景技術

人工關節作為一種具有關節功能的植入器件已在醫學上得到廣泛利用，早期人工關節的金屬部件是采用不銹鋼制成的，隨著技術的進步，鈷合金材料因其具有較好耐腐蝕性、耐磨性和機械性能得到應用，近年來又發展了鈦及鈦合金材料，含鈦材料不但耐腐蝕、強度好，而且比重小，更易與人自體的骨長在一起，具有很好的生物相容性，是理想的人工關節材料。

人工關節表面的光整程度對其功能和使用壽命有著至關重要的影響，因此，經過成型后的鈦合金人工關節假體并不能直接適用于人體內部，還需要經過一系列的打磨和拋光等后續工藝處理，最終獲得高精度和高光潔度的表面，形成與人體骨頭配合良好的人工關節。

鈦合金的導熱性和切削性能差，現有表面精密加工技術中，大部分方法難以適用。由于磨粒流可形成良好仿形接觸，因此在曲面和異型面加工中體現出優勢，如磨液射流磨削拋光鈦合金就是利用粒子沖擊材料表面,在材料表面發生能量再分配，在粒子的沖擊下初始在材料表面產生彈性或塑性變形，進而在材料不平表面的波峰處產生高壓應力，使微觀不平處材料產生剪切位移、塑性流動和材料流失，從而使材料表面不平度逐漸降低，最終達到磨削拋光試件的目的。但是人工關節表面為不同曲率的復雜曲面，磨粒流流經人工關節表面拐點和奇點的突變點處時容易受阻，使得拋光不均勻，難以達到理想的拋光效果，另一方面，磨粒流入口處壓力高、速度快，拋光強度高，而靠近出口的地方，速度和壓力均減小，使得拋光不均勻，且磨粒流單一方向加工，會使得工件產生條紋，極大的影響了拋光質量和精度。

發明內容

針對鈦合金人工關節復雜曲面光整加工的難題，本發明提供一種拋光性能好、精度高的帶有葉片約束構件的旋轉拋光裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

????帶有葉片約束構件的旋轉拋光裝置，包含箱體、罩體；所述箱體中心設有旋轉裝置，所述旋轉裝置上安裝工件，所述罩體套裝在箱體上方，所述罩體可繞軸線旋轉，所述罩體內腔和箱體內腔間形成密封的拋光室，所述罩體內表面上均布葉片。

????所述箱體兩側分別設有磨粒流入射口和磨粒流出射口，所述磨粒流入射口和磨粒流出射口與拋光室相通。

????進一步，所述罩體內表面為半圓球面，所述葉片焊接在罩體內表面，所述葉片傾斜安裝，所述罩體上方通過轉軸連接電機。

????進一步，所述旋轉裝置包括轉臺、連接軸、電機，所述轉臺安裝在箱體內，所述電機安裝在箱體外，所述電機通過連接軸連接轉臺，所述轉臺上安裝工件。

????本發明的設計思路及優點表現在：1、箱體與罩體間形成密封的拋光室，箱體上設有磨粒流入射口和出射口，因此可在拋光室內形成磨粒流流道。2、工件安裝在箱體內，箱體內設有旋轉裝置，可帶動工件旋轉，一方面提高了拋光的效率，另一方面可避免磨粒流在曲面拐點或奇點處受到阻力而造成拋光不均勻的情況，拋光效果好。3、罩體內表面上均布葉片且罩體可在電機的帶動下旋轉，研磨液在葉片的作用下旋轉，而工件與罩體旋轉方向相反，工件在研磨液中反方向轉動，從而使得拋光室內的研磨液產生相對的無序運動來實現表面的微力微量切削，達到鏡面級表面粗糙度，拋光精度高。

附圖說明

圖1是本發明的剖面示意圖。

圖2是本發明的立體示意圖。

圖3是本發明的罩體結構示意圖。

圖4是本發明的工件安裝示意圖。

具體實施方式

結合圖1~4，帶有葉片約束構件的旋轉拋光裝置，包含箱體1、罩體2；箱體1中心設有旋轉裝置，旋轉裝置包括轉臺10、連接軸11、電機12，轉臺10安裝在箱體1內，所述電機12安裝在箱體1外，所述電機12通過連接軸11連接轉臺10，轉臺10上安裝工件9。

????罩體2套裝在箱體1的上方，罩體2上方通過轉軸7連接電機8，罩體2可繞轉軸7旋轉，罩體2內表面為半圓球面，罩體2內表面上均布葉片3，葉片3傾斜焊接在罩體2的內表面，罩體2內腔和箱體1內腔間形成密封的拋光室4。

????所述箱體1兩側分別設有磨粒流入射口5和磨粒流出射口6，磨粒流入射口5和磨粒流出射口6與拋光室4相通。