左旋聚乳酸骨釘?shù)某尚图庸し椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硬組織修復(fù)材料的成型加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及左旋聚乳酸骨釘?shù)某尚图庸し椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]目前左旋聚乳酸骨釘成形都是靠模具注塑和帶旋風(fēng)銑的車(chē)銑中心加工來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這兩種成形工藝都存在很多不足的地方。模具注塑成形的左旋聚乳酸骨釘存在強(qiáng)度低、表面開(kāi)模線不美觀、在手術(shù)操作過(guò)程中容易發(fā)生斷裂的問(wèn)題，且不同尺寸形狀的骨釘需要不同模具進(jìn)行成型加工，制造成本高;帶旋風(fēng)銑的車(chē)銑中心加工成形左旋聚乳酸骨釘時(shí)，對(duì)左旋聚乳酸毛坯形狀的要求高，需要保證毛坯為高圓柱度、高同軸度、長(zhǎng)度合適的圓柱棒，加工成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種左旋聚乳酸骨釘?shù)某尚图庸し椒ǎ鉀Q現(xiàn)有技術(shù)制造左旋聚乳酸骨釘時(shí)成本高、對(duì)毛坯形狀尺寸要求高、加工出的產(chǎn)品外表不美觀的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]左旋聚乳酸骨釘?shù)某尚图庸し椒?，其包括以下步驟:
[0006]SO1:分析左旋聚乳酸骨釘?shù)脑O(shè)計(jì)尺寸，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸定制成型單齒螺紋銑刀；
[0007]S02:確定毛坯尺寸，采用三軸加工中心進(jìn)行數(shù)控編程；
[0008]S03:裝夾毛坯到所述三軸加工中心，利用所述成型單齒螺紋銑刀，以毛坯的頂面中心為原點(diǎn)，從上至下，按照數(shù)控編程的數(shù)據(jù)，先加工出左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y尾部，再分段加工左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y，得到初骨釘工件；
[0009]S04:采用預(yù)制的塑料夾具掉頭裝夾所述初骨釘工件的螺紋端，加工出螺紋頭。
[0010]其中，段加工左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y時(shí)，沿螺紋尾部至螺紋頭的方向依次逐段加工，每一段皆先在毛坯上加工出圓柱，再在圓柱上加工螺紋，圓柱的直徑等于螺紋大徑;加工好最后一段圓柱后，在加工最后一段螺紋前，先加工連接最后一段圓柱與螺紋頭之間的圓錐面。
[0011]優(yōu)選地，所述左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y分三段加工。
[0012]其中，進(jìn)行所述螺紋尾部的加工時(shí)，先后采用平底刀進(jìn)行球面、圓錐面的粗加工和精加工，粗加工選取的主軸轉(zhuǎn)速為6000r/min，進(jìn)給速度為400r/min，進(jìn)刀速度為300mm/min，精加工選取的主軸轉(zhuǎn)速為15000r/min，進(jìn)給速度為300r/min，進(jìn)刀速度為200mm/min。
[0013]其中，掉頭裝夾初骨釘工件的螺紋端時(shí)，留3_5mm為加工螺紋頭的余量，再把初骨釘工件扭進(jìn)所述螺紋孔中。
[0014]其中，分段加工左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y時(shí)，每一段皆先加工出圓柱，圓柱的直徑等于螺紋大徑，再在圓柱上加工螺紋;加工所述圓柱時(shí)選取的主軸轉(zhuǎn)速為6000r/min，進(jìn)給速度為400r/min，進(jìn)刀速度為300mm/min，加工所述螺紋時(shí)選取的主軸轉(zhuǎn)速為6000r/min，進(jìn)給速度為300r/min，進(jìn)刀速度為200mm/min。
[0015]其中，進(jìn)行所述螺紋頭的加工時(shí)，先采用平底刀進(jìn)行粗加工，粗加工選取的主軸轉(zhuǎn)速為15000r/min，進(jìn)給速度為400r/min，進(jìn)刀速度為300mm/min，精加工選取的主軸轉(zhuǎn)速為12000r/min，進(jìn)給速度為300r/min，進(jìn)刀速度為200mm/min。
[0016]優(yōu)選地，所述塑料夾的制作材料為聚乙烯塑料;所述塑料夾具的預(yù)制加工方法，包括以下步驟:
[0017]SO1:將兩塊長(zhǎng)方形的聚乙烯塑料板用膠水固定在虎鉗口的兩邊，合起虎鉗口；
[0018]S02:將所述兩塊長(zhǎng)方形的聚乙烯塑料板的上表面銑成同一水平面，以所述水平面作為Z軸的定位基準(zhǔn)，在兩塊聚乙烯塑料板的接觸面中心加工一圓槽；
[0019]S03:在所述圓槽的中間加工通孔，并在通孔上攻牙，形成螺紋孔，所述通孔的直徑就是攻牙底孔，底孔應(yīng)該是大于螺紋的小徑，小于螺紋的大徑，所述圓槽的直徑為螺紋頭最大外徑，深度為螺紋頭的高度。
[0020]優(yōu)選地，由于左旋聚乳酸的強(qiáng)度低，加工產(chǎn)生的熱容易讓材料變形，加工時(shí)采用油冷的方式進(jìn)行冷卻。
[0021 ]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)三軸加工中心加工左旋聚乳酸骨釘，對(duì)毛坯形狀尺寸的要求低，加工出的產(chǎn)品外表美觀，加工手段靈活，不同的形狀只要改變加工程序就能實(shí)現(xiàn)，成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0022]利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0023]圖1本發(fā)明左旋聚乳酸骨釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明螺紋頭的平面示意圖。
[0025]圖3是加工工序流程圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]螺紋頭1、螺紋2、螺紋尾部3、平底刀4、球刀5、螺紋銑刀6。
【具體實(shí)施方式】
[0028]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0029]參見(jiàn)圖1至圖2，需要加工的左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y2的大徑為2mm，小徑為1.4mm，螺距為0.6mm，螺紋2的長(zhǎng)度為14mm，總長(zhǎng)度為16mm，螺紋尾部3包括82度的圓錐面和半徑為
0.5mm的球面，螺紋頭1包括90度圓錐面、高度為0.36mm的圓柱面、半徑為3mm的球面和沉頭六角。
[0030]所述左旋聚乳酸骨釘?shù)某尚图庸し椒?，其包括以下步驟:
[0031]SO1:根據(jù)所述左旋聚乳酸骨釘?shù)脑O(shè)計(jì)尺寸定制成型單齒螺紋銑刀，選取成型單齒螺紋銑刀的刃直徑為6mm;
[0032]S02:確定毛還尺寸，選取直徑為6mm，長(zhǎng)度為30mm的圓柱棒作為毛還，采用三軸加工中心進(jìn)行數(shù)控編程；
[0033]S03:選擇通用的虎鉗為夾具，裝夾毛坯到所述三軸加工中心，考慮到左旋聚乳酸的剛性不好，毛坯伸出的長(zhǎng)度為15_，利用所述成型單齒螺紋銑刀，以毛坯的頂面中心為原點(diǎn)，從上至下，按照數(shù)控編程的數(shù)據(jù)，先加工出82度的圓錐面和半徑為0.5mm的球面，再分三段加工左旋聚乳酸骨釘?shù)穆菁y2，得到初骨釘工件；
[0034]S04:在初骨釘工件的螺紋頭部加工出90度圓錐面和0.36mm的圓柱面后，采用預(yù)制的塑料夾具掉頭裝夾所述初骨釘工件的螺紋端，再加工半徑為3mm的球面和沉頭六角。
[0035]由于左旋聚乳酸的強(qiáng)度低，加工產(chǎn)生的熱容易讓材料變形，所以加工時(shí)采用油冷的方式進(jìn)行冷卻;加工的螺紋2又細(xì)又長(zhǎng)，加工時(shí)容易產(chǎn)生讓刀和斷裂，所以加工螺紋2時(shí)要分三段加工。每一段都是先加工出Φ 2mm的圓柱，再在Φ 2mm的圓柱上加工螺紋2。分段加工螺紋2時(shí)要注意螺紋的鏈接，切削量要小。
[0036]所述塑料夾采用聚乙烯塑料進(jìn)行預(yù)先制作，塑料夾的預(yù)制加工方法包括以下步驟:
[0037]SO1:將兩塊長(zhǎng)方形的聚乙烯塑料板用膠水固定在虎鉗口的兩邊，合起虎鉗口；
[0038]S02:將所述兩塊長(zhǎng)方形的聚乙烯塑料板的上表面銑成同一水平面，以所述水平面作為Z軸的定位基準(zhǔn)，在兩塊聚乙烯塑料板的接觸面中心加工一圓槽；
[0039]S03:在所述圓槽的中間加工通孔，并借助塑料螺釘?shù)慕z錐在通孔上攻牙，形成螺紋孔，所述通孔的直徑為1.8_，所述圓槽的直徑為4_，深度為1.5_。
[0040]掉頭裝夾初骨釘工件的螺紋端時(shí)，留3-5mm為加工螺紋頭1的余量，再把初骨釘工件扭進(jìn)所述螺紋孔中。
[0041 ]所述數(shù)控編程制定的加工工序?yàn)?粗加工R0.5的球面和82度的圓錐面—精加工R0.5的球面和82度的圓錐面—加工第一段Φ 2圓柱—加工第一段螺紋—加工第二段Φ 2圓柱—加工第二段螺紋—加工第三段Φ 2圓柱—粗加工90度圓錐面—加工高度為0.36mm的Φ4圓柱—精加工90度圓錐面—加工第三段螺紋—粗加工R3的球面—精加工R3的球面—粗加工六角槽—精加工六角槽。詳見(jiàn)圖3，圖3為加工工序流程圖，圖3示出為每一道加工工序所用到的刀具以及每一道加工工序后的骨釘形態(tài)。
[0042]其中，所述數(shù)控編程制定的加工數(shù)據(jù)如下:
[0043](1)粗加工R0.5的球面和82度的圓錐面的刀具路徑為:
[0044]因?yàn)楣ぜ那邢髁啃?，所以選擇等高外形精加工路徑來(lái)開(kāi)粗，選取Φ6的平底刀，加工余量為0.2;每層加工深度為0.3mm;圓弧進(jìn)刀；主軸轉(zhuǎn)速為6000r/min;進(jìn)給速度400mm/min;進(jìn)刀速度 300mm/min。
[0045](2)精加工R0.5的球面和82度的圓錐面的刀具路徑為:
[0046]選擇曲面流線精加工路徑，選取R1的球刀，路徑間隙為0.1mm，圓弧進(jìn)刀，主軸轉(zhuǎn)速為12000r/min，進(jìn)給速度為300mm/min，進(jìn)刀速度為200mm/min。
[0047](3)加工第一段Φ 2圓柱的刀具路徑為:
[0048]選擇輪廓切割路徑，選取Φ6的平底刀，加工深度范圍0mm到-6mm;每層加工深度為
0.1mm，圓弧進(jìn)刀，主軸轉(zhuǎn)速為6000r/min，進(jìn)給速度400mm/min，進(jìn)刀速度300mm/min。
[0049](4)加工第一段螺紋的刀具路徑為:
[0050]為保證每段螺紋能很好的鏈接起來(lái)，先畫(huà)一條半徑為3.3