[发明专利]用于骨科植入物髋关节金属球头精密加工方法

说明书

技术领域

本发明属于骨科植入物领域，尤其是一种用于骨科植入物髋关节金属球头精密加工方法。

背景技术

骨科植入物髋关节金属球头的传统加工方法为：1、毛坯经车加工；2、手工抛磨；3、手工抛光的工艺路线。由于第2、3工序是手工操作，手工抛磨不能控制球头部位不同的线速度所带来的表面加工的不均匀性，造成球头圆度超差；在第3工序同样的存在圆度超差问题。并且由于第3工序所用的抛光材料及工作方式很难达到外表面粗糙度Ra≤0.05的要求。为弥补2、3工序加工过程中丢失的精度，不得不将第1工序的圆度精度提高到≤5μm，为此选购精度和造价极高的进口机床和刀具。虽然第1工序的合格率90%以上，而经过第2、3工序的合格率仅为30%左右。针对目前髋关节金属球头新的行业标准金属球头圆度≤10μm、外表面粗糙度Ra≤0.05的要求，传统的加工方法不能达到标准要求或合格率极低,加工工序之间的加工关系不合理，产品合格存在一定的偶然性，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于骨科植入物髋关节金属球头精密加工方法，该加工方法简单易行，生产成本低，制造精度高，有效提高了产品的合格率。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种用于骨科植入物髋关节金属球头精密加工方法，其步骤如下：

⑴、采用普通数控车床对毛坯髋关节金属球头进行粗加工，得到髋关节金属球头粗品；

⑵、专用抛磨设备其抛磨运行的轨迹与车加工时走刀的运行轨迹成一定的夹角对髋关节金属球头粗品进行加工，使车加工工序球头圆度差在抛磨工序加工方式中得到补偿，球头圆度达到≤5μm，得到抛磨髋关节金属球头；

⑶、将抛磨髋关节金属球头与光饰机主轴的轴线成一夹角且全埋入磨料中，抛光至球头圆度≤2-3μm，外表面粗糙度Ra≤0.04，得到用于骨科植入物髋关节金属球头成品。

而且，所述的磨料为KM10以及M5/300。

本发明的优点和有益效果为：

本发明简单易行，生产成本低，制造精度高，有效提高了产品的合格率金属球头圆度≤2-3μm、外表面粗糙度Ra≤0.04；符合企业内控标准（圆度≤5μm、外表面粗糙度Ra≤0.05）的合格率98%以上，100%符合行业标准；较传统工艺在不提高成本前提下效率提高一倍以上。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种用于骨科植入物髋关节金属球头精密加工方法，其步骤如下：

⑴、采用普通数控车床对毛坯髋关节金属球头进行粗加工，得到髋关节金属球头粗品；

⑵、专用抛磨设备其抛磨运行的轨迹与车加工时走刀的运行轨迹成一定的夹角对髋关节金属球头粗品进行加工，使车加工工序球头圆度差在抛磨工序加工方式中得到补偿，球头圆度达到≤5μm，得到抛磨髋关节金属球头；

⑶、将抛磨髋关节金属球头与光饰机主轴的轴线成一夹角且全埋入磨料中，抛光至球头圆度≤2-3μm，外表面粗糙度Ra≤0.04，得到用于骨科植入物髋关节金属球头成品，磨料为KM10以及M5/300。

本发明球头毛坯件在普通数控车床上进行粗加工，毛坯经粗加工既能满足后工序要求，取代传统工艺中该工艺步骤对精度和造价极高的进口机床和刀具的要求，一台普通数控车床完全能达到该工艺步骤的要求。将粗加工的球头装卡于专用抛磨机上，其抛磨运行的轨迹与车加工时走刀的运行轨迹成一定的夹角，使车加工工序球头圆度差在抛磨工序加工方式中得到补偿，球头圆度达到≤5μm；该夹角的大小视被加工球头的直径、形状进行调整，其抛磨砂轮设计成内径不同的“筒状”。将抛磨后球头装卡于专用光饰机上，该工序的专用光饰机加工方式为：被加工工件（金属球头）自传与围绕设备主轴做往复圆周运行的行星运行方式，金属球头自传的轴线与光饰机主轴的轴线成一夹角，被加工工件全埋入与磨料中、工件之间互不接触，不发生碰撞，被加工工件周围被磨料包围，受力均匀，不存在盲区，加工后球头圆度≤2-3μm。先置于KM10磨料中进行抛光，再置于M5/300磨料中进行抛光，最后脱离光饰机及装卡具冲洗完成金属球头的精密加工。抛光所选用的磨料组合KM10作为精研磨磨料,M5/300作为抛光磨料。该两种树脂陶瓷磨料软硬适中，即避免了磨料过硬对高速运行的加工件的冲击所造成的瘢痕，又避免了磨料过软使加工时间过长，使二者兼顾。加工后外表面粗糙度Ra≤0.04。并且该两种树脂陶瓷磨料为环保型材料，无毒，无腐蚀，符合医疗器械植入物加工要求，加工后残留物可直接排放，对环境无污染。