[发明专利]带有叶片约束构件的旋转抛光装置

说明书

技术领域

本发明涉及磨粒流抛光加工领域，特别是一种钛合金人工关节的磨粒流抛光加工装置。

背景技术

人工关节作为一种具有关节功能的植入器件已在医学上得到广泛利用，早期人工关节的金属部件是采用不锈钢制成的，随着技术的进步，钴合金材料因其具有较好耐腐蚀性、耐磨性和机械性能得到应用，近年来又发展了钛及钛合金材料，含钛材料不但耐腐蚀、强度好，而且比重小，更易与人自体的骨长在一起，具有很好的生物相容性，是理想的人工关节材料。

人工关节表面的光整程度对其功能和使用寿命有着至关重要的影响，因此，经过成型后的钛合金人工关节假体并不能直接适用于人体内部，还需要经过一系列的打磨和抛光等后续工艺处理，最终获得高精度和高光洁度的表面，形成与人体骨头配合良好的人工关节。

钛合金的导热性和切削性能差，现有表面精密加工技术中，大部分方法难以适用。由于磨粒流可形成良好仿形接触，因此在曲面和异型面加工中体现出优势，如磨液射流磨削抛光钛合金就是利用粒子冲击材料表面,在材料表面发生能量再分配，在粒子的冲击下初始在材料表面产生弹性或塑性变形，进而在材料不平表面的波峰处产生高压应力，使微观不平处材料产生剪切位移、塑性流动和材料流失，从而使材料表面不平度逐渐降低，最终达到磨削抛光试件的目的。但是人工关节表面为不同曲率的复杂曲面，磨粒流流经人工关节表面拐点和奇点的突变点处时容易受阻，使得抛光不均匀，难以达到理想的抛光效果，另一方面，磨粒流入口处压力高、速度快，抛光强度高，而靠近出口的地方，速度和压力均减小，使得抛光不均匀，且磨粒流单一方向加工，会使得工件产生条纹，极大的影响了抛光质量和精度。

发明内容

针对钛合金人工关节复杂曲面光整加工的难题，本发明提供一种抛光性能好、精度高的带有叶片约束构件的旋转抛光装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

    带有叶片约束构件的旋转抛光装置，包含箱体、罩体；所述箱体中心设有旋转装置，所述旋转装置上安装工件，所述罩体套装在箱体上方，所述罩体可绕轴线旋转，所述罩体内腔和箱体内腔间形成密封的抛光室，所述罩体内表面上均布叶片。

    所述箱体两侧分别设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与抛光室相通。

    进一步，所述罩体内表面为半圆球面，所述叶片焊接在罩体内表面，所述叶片倾斜安装，所述罩体上方通过转轴连接电机。

    进一步，所述旋转装置包括转台、连接轴、电机，所述转台安装在箱体内，所述电机安装在箱体外，所述电机通过连接轴连接转台，所述转台上安装工件。

    本发明的设计思路及优点表现在：1、箱体与罩体间形成密封的抛光室，箱体上设有磨粒流入射口和出射口，因此可在抛光室内形成磨粒流流道。2、工件安装在箱体内，箱体内设有旋转装置，可带动工件旋转，一方面提高了抛光的效率，另一方面可避免磨粒流在曲面拐点或奇点处受到阻力而造成抛光不均匀的情况，抛光效果好。3、罩体内表面上均布叶片且罩体可在电机的带动下旋转，研磨液在叶片的作用下旋转，而工件与罩体旋转方向相反，工件在研磨液中反方向转动，从而使得抛光室内的研磨液产生相对的无序运动来实现表面的微力微量切削，达到镜面级表面粗糙度，抛光精度高。

附图说明

图1是本发明的剖面示意图。

图2是本发明的立体示意图。

图3是本发明的罩体结构示意图。

图4是本发明的工件安装示意图。

具体实施方式

结合图1~4，带有叶片约束构件的旋转抛光装置，包含箱体1、罩体2；箱体1中心设有旋转装置，旋转装置包括转台10、连接轴11、电机12，转台10安装在箱体1内，所述电机12安装在箱体1外，所述电机12通过连接轴11连接转台10，转台10上安装工件9。

    罩体2套装在箱体1的上方，罩体2上方通过转轴7连接电机8，罩体2可绕转轴7旋转，罩体2内表面为半圆球面，罩体2内表面上均布叶片3，叶片3倾斜焊接在罩体2的内表面，罩体2内腔和箱体1内腔间形成密封的抛光室4。

    所述箱体1两侧分别设有磨粒流入射口5和磨粒流出射口6，磨粒流入射口5和磨粒流出射口6与抛光室4相通。