鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置，包括鈦合金人工關節假體，所述鈦合金人工關節假體的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型，所述鈦合金人工關節假體的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型的內表面之間形成約束流道，所述約束流道的入口連接有磨粒流通入管道，其出口連接有磨粒流流出管道。本實用新型專利技術的有益效果：結構簡單、易于設計和制造；加工效率高、加工精度高、加工均勻。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種鈦合金人工關節湍流精密加工裝置，尤其適用于加工復雜的異性曲面的鈦合金人工關節，便于控制加工過程中的鈦合金人工關節形面精度。
技術介紹
人工關節是一種具有關節功能的器官，作為一種植入器官能夠恢復肢體的運動功能。經過成型燒結后的鈦合金人工關節假體并不能直接適用于人體內部，還需要經過一系列的研磨、拋光等后續工藝處理，最終獲得平滑、均勻、高質量表面并與人體骨頭配合良好的人工關節。在保證拋光件面型精度與表面質量的前提下，拋光工藝的實施能有效改善其表面的耐蝕和耐磨性能，延長其使用壽命。鑒于手工拋光效率低、精度低，受到人為因素影響致使表面不均勻等特點，隨即開發了瑞士金屬陶瓷人工關節球面珩磨拋光機床。但該方法的缺點是1.受到工件形狀和尺寸的限制，只能應用于軸對稱回轉元件或者規則元件。2.工件表面受到加工工具的約束。
技術實現思路
為了克服現有的加工方法中加工效率較低、加工精度不高、加工不均勻的不足，本技術提供了一種加工效率高、加工精度高、加工均勻的鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置。本技術的技術方案鈦合金人工關節曲面湍流精密加工新裝置，其特征在于包括鈦合金人工關節假體，所述鈦合金人工關節假體的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型，所述鈦合金人工關節假體的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型的內表面之間形成約束流道， 所述約束流道的入口連接有磨粒流通入管道，其出口連接有磨粒流流出管道。進一步，所述鈦合金人工關節假體配模模型的形狀與所述鈦合金人工關節假體的形狀相同，所述鈦合金人工關節假體配模模型的尺寸大于所述鈦合金人工關節假體的尺寸。本技術的技術構思為按照特別定制的鈦合金人工關節假體的尺寸與形狀， 在滿足技術指標的前提下設計和制作鈦合金人工關節假體配模模型。該配模的形狀完全與待加工的假體形狀相一致，且大小略大于假體的尺寸，將配模安裝固定在鈦合金人工關節假體的外表面并且能夠完全覆蓋假體的外表面，這樣人工關節假體外表面和配模的內表面形成了一個流道。同時，配模兩端分別連接一根管道用于流體的流入和流出。具有弱黏性或無黏性的磨粒流經流道流過人工關節假體的外表面，在湍流狀態下，利用磨粒的微力微量切削的頻繁作用實現表面的逐步光整，湍流流場中的磨粒運動的隨機性實現了表面紋理無序化，直至實現人工關節假體表面無工具鏡面級加工。本技術工作過程是將特別制作的鈦合金人工關節假體配模模型覆蓋于鈦合金人工關節假體之外。約束流道的入口和出口分別連接好管道，并且做好密封工作。經過特殊比例混合的磨粒流從約束流道的入口進入約束流道，對鈦合金人工關節假體的外表面進行研磨拋光，經約束流道的出口流出，再流入約束流道的入口，如此往復循環，直至達到拋光要求。本技術的有益效果在于結構簡單、易于設計和制造；配模表面與人工關節假體表面形成良好的仿形，磨粒流可與人工關節假體表面形成良好接觸，可應用于異性表面無工具加工，為那些無法使用工具進行加工表面的精密加工提供了一種可行的解決方案；加工過程可完全自動化進行；利用湍流的壁面效應實現表面的微力微量切削，不會導致表面的機械變形，也可以用于薄壁件的加工；利用磨粒在封閉流道內的循環流動反復碰撞被加工表面，可提高磨粒利用率和加工效率，減少污水排放實現清潔加工，并節約能源。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。具體實施方式參照圖1，鈦合金人工關節曲面湍流精密加工新方法的專用裝置，包括鈦合金人工關節假體1，所述鈦合金人工關節假體1的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型2， 所述鈦合金人工關節假體1的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型2的內表面之間形成約束流道3，所述約束流道3的入口 4連接有磨粒流通入管道，其出口 5連接有磨粒流流出管道。所述鈦合金人工關節假體配模模型2的形狀與所述鈦合金人工關節假體1的形狀相同，所述鈦合金人工關節假體配模模型2的尺寸大于所述鈦合金人工關節假體1的尺寸。本技術所述裝置的技術構思按照特別定制的鈦合金人工關節假體1的尺寸與形狀，在滿足技術指標的前提下設計和制作鈦合金人工關節假體配模模型2。該配模的形狀完全與待加工的假體形狀相一致，且大小略大于假體的尺寸，將配模安裝固定在鈦合金人工關節假體的外表面并且能夠完全覆蓋假體的外表面，這樣鈦合金人工關節假體外表面和配模的內表面形成了一個流道。同時，配模兩端分別連接一根管道用于流體的流入和流出。具有弱黏性或無黏性的磨粒流經流道流過人工關節假體的外表面，在湍流狀態下，利用磨粒的微力微量切削的頻繁作用實現表面的逐步光整，湍流流場中的磨粒運動的隨機性實現了表面紋理無序化，直至實現人工關節假體表面無工具鏡面級加工。本技術所述裝置的工作過程是將特別制作的鈦合金人工關節假體配模模型 2覆蓋于鈦合金人工關節假體1之外。約束流道3的入口 4和出口 5分別連接好管道，并且做好密封工作。經過特殊比例混合的磨粒流從約束流道的入口 4進入約束流道3，對鈦合金人工關節假體1的外表面進行研磨拋光，經約束流道3的出口 5流出，再流入約束流道4的入口，如此往復循環，直至達到拋光要求。本說明書實施例所述的內容僅僅是對技術構思的實現形式的列舉，本技術的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本技術的保護范圍也及于本領域技術人員根據本技術構思所能夠想到的等同技術手段。權利要求1.鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置，其特征在于包括鈦合金人工關節假體， 所述鈦合金人工關節假體的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型，所述鈦合金人工關節假體的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型的內表面之間形成約束流道，所述約束流道的入口連接有磨粒流通入管道，其出口連接有磨粒流流出管道。2.根據權利要求1所述的鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置，其特征在于所述鈦合金人工關節假體配模模型的形狀與所述鈦合金人工關節假體的形狀相同，所述鈦合金人工關節假體配模模型的尺寸大于所述鈦合金人工關節假體的尺寸。專利摘要鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置，包括鈦合金人工關節假體，所述鈦合金人工關節假體的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型，所述鈦合金人工關節假體的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型的內表面之間形成約束流道，所述約束流道的入口連接有磨粒流通入管道，其出口連接有磨粒流流出管道。本技術的有益效果結構簡單、易于設計和制造；加工效率高、加工精度高、加工均勻。文檔編號B24C1/00GK202079489SQ20112004263公開日2011年12月21日 申請日期2011年2月21日 優先權日2011年2月21日專利技術者張利, 文東輝, 曾晰, 李研彪, 袁巧玲, 計時鳴, 許亞敏, 譚大鵬 申請人:浙江工業大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．鈦合金人工關節曲面湍流精密加工裝置，其特征在于：包括鈦合金人工關節假體，所述鈦合金人工關節假體的外表面覆蓋有鈦合金人工關節假體配模模型，所述鈦合金人工關節假體的外表面與所述鈦合金人工關節假體配模模型的內表面之間形成約束流道，所述約束流道的入口連接有磨粒流通入管道，其出口連接有磨粒流流出管道。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張利，許亞敏，曾晰，文東輝，譚大鵬，計時鳴，李研彪，袁巧玲，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：實用新型
國別省市：86
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