[发明专利]医用人工关节球表面微织构制备方法及加工装置

摘要

本发明公开了一种医用人工关节球表面微织构制备方法及加工装置，其超声换能器的后端与研挤刀柄连接，所述螺旋式变幅杆的前端通过双头螺栓与微阵列研挤头的后端连接，所述微阵列研挤头的前端间隔均布设置研磨柱，所述研挤刀柄随着机床刀架或主轴运转，带动微阵列研挤头径向进给挤压，超声换能器将通过感应线圈处输入的电功率转化为超声波机械振动形式，经螺旋式变幅杆将振动传递至微阵列研挤头，最后作用在医用人工关节球的表面上，加工出微织结构。本发明在关节球表面引入深度残余压应力和微织结构,进而获得具有极高抗磨损性能的高附加值医用钛合金人工关节，增强其在生理环境下的生物摩擦学性能,提高人工关节置换的稳定性和可靠性。

主权项

1.一种医用人工关节球表面微织构制备方法，包括以下步骤：a、结合医用人工关节球表面的特点，建立微阵列研挤头，在微阵列研挤头的后端设置安装孔，在微阵列研挤头的前端间隔均布设置研磨柱；b、设置超声换能器，超声换能器的后端与研挤刀柄连接，超声换能器的螺旋式变幅杆的前端通过双头螺栓微阵列研挤头的后端连接，螺旋式变幅杆上设置有螺旋槽，在超声振动纵向分量基础上引入了扭转分量，产生具有特定纵扭振动幅比的单激励纵扭共振模态；c、将研挤刀柄安装在机床的刀架或主轴上，将医用人工关节球连接在机床卡盘上，研挤刀柄随着机床刀架或主轴运转，带动微阵列研挤头径向进给挤压，研挤刀柄起到支撑和回转运动的作用，超声换能器将通过感应线圈处输入的电功率转化为超声波机械振动形式，经螺旋式变幅杆将振动传递至微阵列研挤头，最后作用在医用人工关节球的表面上；d、微阵列研挤头绕工件球心回转进给运动，完成整个球面的研挤加工，加工出微织结构。