[實用新型]一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置

有效

• 申請號: 201520106615.2
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN204736030U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 王金順;張瑞;張利;計時鳴
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B47/12
• 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

本實用新型涉及軟性磨粒流拋光加工技術領域，更具體的說，涉及一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置。

背景技術

人工關節是一種具有關節功能的器官，隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，人工關節的需求將不斷擴大。

經過成型燒結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研磨、拋光等后續工藝處理，最終獲得平滑、均勻、高質量表面并與人體骨頭配合良好的人工關節。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。鈦合金以其高強度低模量的特性在人工關節設計中廣泛被采用，但鈦合金的表面光整加工中存在切削加工性差、導熱系數低等缺陷，且人工關節表面多為復雜曲面，采用傳統拋光方法難以對一些表面進行有效加工，現今，人工關節拋光主要由手工操作，拋光效率低且拋光質量難以穩定。

軟性磨粒流是新興的先進材料加工方法，近年來發展起來的軟性磨粒流是一種可以實現先進材料工件高精度、高質量加工的方法，因此，本實用新型提出了一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置，提高表面加工質量和加工效率、加工精度更高，且擺脫了傳統方法中對工具的依賴。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有的軟性磨粒流拋光加工過程中磨粒易沉積以及磨粒分布不均勻、人工關節因其個體不同導致價格昂貴、加工質量不足可能直接影響人工關節使用壽命的問題，提供了一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置，包括約束構件、軸承、軸承座和驅動裝置，所述約束構件包括約束底座和仿形型腔，約束底座內部設有安裝人工關節的凹槽，仿形型腔內表面與人工關節外表面形狀相同，所述?仿形型腔內表面與人工關節外表面形成沿流體流動方向厚度逐漸減小的仿形流道，約束底座兩端開有所述仿形流道的仿形流道入口和仿形流道出口；所述約束底座兩端的仿形流道入口和仿形流道出口處分別連接空心軸，所述空心軸通過軸承固定在軸承座上；所述約束構件外表面為圓柱狀，所述約束構件的外表面連接驅動裝置并在驅動裝置的帶動下做周期性運動。

進一步的，所述驅動裝置包括變速電機和平帶，所述驅動電機驅動所述平帶帶動約束構件做變速圓周運動。

進一步的，所述驅動裝置包括驅動電機、凸輪和連桿，所述驅動電機通過凸輪和連桿驅動所述約束構件做來回擺動運動。

進一步的，所述仿形型腔內表面與人工關節外表面間形成的仿形流道厚度為3～5毫米。

進一步的，所述仿形流道入口和仿形流道出口處設有將所述空心軸與所述約束構件密封的密封圈。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型結構簡單緊湊，生產成本低；采用圓柱式約束構件旋轉的方法，阻止磨粒顆粒沉積在人工關節加工表面上，并能使磨粒顆粒在磨粒流中的分布更均勻；采用萬向節能夠使約束構件旋轉的同時連接仿形流道入口和仿形流道出口空心軸不隨之轉動，從而使仿形流道入口和仿形流道出口處的進水管和出水管不隨之轉動，同時能小范圍的調整水管的放置方向；采用軟性磨粒流與人工關節表面形成良好的接觸，使人工關節的加工精度更高、效果更加均勻。

附圖說明

圖1是本實用新型一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置進行變速圓周運動方案的結構示意圖。

圖2是本實用新型一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置進行變速圓周運動方案的的剖視圖。

圖中，1-平帶、2-約束構件、3-軸承、4-空心軸、5-軸承套、6-軸承座、7-變速電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

實施例一：

如圖1、圖2所示，人工關節的上表面為待加工的曲面，本實用新型的技術方案一種人工關節軟性磨粒流湍流精密加工裝置，包括約束構件2、軸承3、軸承座6和驅動裝置，所述約束構件2包括約束底座和仿形型腔，約束底座內部設有安裝人工關節的凹槽，仿形型腔內表面與人工關節外表面形狀相同，所述仿形型腔內表面與人工關節外表面形成厚度均勻的仿形流道，約束底座兩端開有所述仿形流道的仿形流道入口和仿形流道出口；所述約束底座兩端的仿形流道入口和仿形流道出口處分別連接空心軸4，所述空心軸4通過軸承3固定在軸承座6上；所述約束構件2外表面為圓柱狀，所述約束構件2的外表面連接驅動裝置并在驅動裝置的帶動下做周期性運動。所述空心軸的軸承3外側套裝有固定防止所述空心軸水平挪動和連接水管的軸承套5。