[发明专利]钛合金颅骨修复假体的数字化设计与制造系统

权利要求书

1.一种钛合金颅骨修复假体的数字化设计与制造系统，包括：

三维点云数据获取单元，其基于缺损颅骨标准医学图像DICOM格式的CT数据，采用VTK可视化工具包，获取缺损颅骨三维点云数据；并利用Geomagic Studio逆向工程软件对点云数据进行滤波、去噪预处理，以破洞边界构造基准平面，删除冗余点云数据，完成点云截取采样；

假体曲面修复拟合单元，其用于自动计算捕捉破洞边界，删除孤立点及零星三角面片，同时修补缺失点云及有效面域；继而对整体曲面及边界边进行松弛平滑处理，作出拟合边界轨迹，基于破损区域边界曲率一致原则，对缺失数据进行填充，最佳拟合出修复假体曲面；

误差分析单元，其利用Geomagic Qualify校核软件，对假体原始点云和拟合后的曲面，以最佳匹配原则进行3D特征比对和误差分析，并自动生成分析报告；

三维实体建模单元，其利用Pro/E三维造型软件，通过实体化操作得到外形光顺的修复假体三维实体模型；以修复假体的实体模型为基础，通过数控加工仿真模拟，生成数控加工NC代码；和

数控加工单元，其根据三维实体建模单元导出的NC代码，采用钛合金数控加工出修复假体的凹凸面，钻生理孔和钛钉孔，在线切割机上切割成修复假体成品。

2.如权利要求1所述的数字化设计与制造系统，其特征在于：

所述数控加工单元的数控加工过程包括：

(1)根据NC代码，数控加工出修复假体的凹侧曲面；

(2)继而将所述修复假体放入模具中夹紧定位，并在已加工的凹面一侧灌入焊锡，冷却后，模具、焊锡和修复假体三者固结在一起；

(3)在钻床上钻削修复假体上的生理孔和钛钉孔；

(4)将模具反转180度扣置，去掉模具底板，数控加工出所述修复假体的凸侧曲面；

(5)将修复假体放入电炉中加热使焊锡熔化，脱模，清理。