医用齿科旋转锉刃磨加工编程技术研究

发布时间：2020-04-28 02:28

【摘要】：硬质合金旋转锉作为一种新型刀具不仅在汽车、船舶、飞机、模具、机械设备的制造与维修中逐步推广并得以广泛应用,也逐渐在医疗行业中作为医用齿科牙钻被广泛使用。国内大多数厂家在生产加工品质优良的的旋转锉方面都有一定的困难,主要体现在两点:其一在于旋转锉本身的外形特点,它的整体尺寸较小,且品种规格繁多又各具特点,刀刃曲线为螺旋线且线型平滑同向无交叉,齿数多,刃口锋利清晰;其二在于欠缺刃磨加工旋转锉的核心设备和技术,由于我国在数控机床领域起步太晚,导致发达国家在高端市场对我国大型数控设备的垄断,再者五轴联动技术本身又是一个难点,厂家目前生产的旋转锉的成品质量无法保障和满足各行业对旋转锉的加工需求。为了解决这一难题,本文基于国际标准的医用齿科旋转器械,对其外形特点做一定的改进后,采用宁波某企业自行设计的五轴联动机床并配以某数控有限公司自主研发的国产数控系统进行医用齿科旋转锉的刃磨加工,并最终得以实现。本文以医用齿科旋转锉中的类椭球锉为例,首先分析了类椭球锉头部像球体、身部像椭球体的外形特点,从平面和空间上分别讨论工件表面的刃磨加工轨迹,利用“点位化”推导出砂轮中心点的运动轨迹模型。其次针对类椭球锉的外形、磨削轨迹和刃磨加工过程进行仿真,该环节不仅简化了磨削调试过程,同时也验证了类椭球锉数学模型的正确性和可行性。最终借助VC++平台开发旋转锉G代码生成软件,对生成的G代码程序进行加密并嵌入进国产数控系统。通过在五坐标旋转锉刃磨机床的控制界面输入和修改参数,可以实现刃磨加工各种规格和类型的旋转锉。结果表明,该解决方案具有工件尺寸可调性、控制界面输入和修改参数的便利性、G代码良好的保密性、加工不同类型产品的可行性等优点。目前该解决方案已经成功在某厂投入生产并运营,为该企业的销售市场开拓了广大的利润空间。同时,这对填充旋转锉生产设备制造上的自动化与国产化缺口具有指导性意义。
【图文】：

机械零部件,孔表面,尖头,机械零件

边、毛刺、焊缝，对机械零部件进行合适的倒角倒圆及沟槽加工，精加工机械零件的内逡逑孔表面ｐ］。国家标准规定的硬质合金旋转锉已达十余种，常见的有圆柱形（Ａ型）、圆柱逡逑形球头（Ｃ型）、圆球形（Ｄ型）、锥形尖头（Ｍ型）等等，如图１．１所示。逡逑１逡逑

砂轮,磨床,关键部件,工件

件的方式上，主要是对比砂轮本身的宽度和砂轮磨削工件表面的长度，纵向磨削法适用逡逑于磨削较大的工件，相比之下切入磨削法常用于磨削工件表面长度较短的外表面。逡逑如图２．２所示为工件与砂轮的位置关系及磨床的五个关键部件。其中，成型砂轮可逡逑沿着Ｘ轴和Ｚ轴两个直线轴作直线运动用以完成对工件表面的磨削加工；在不断的磨逡逑削过程中由于成型砂轮不断损耗导致失真或变钝，金刚笔可对其进行砂轮修整及校正，逡逑使之重新变得锋利；端面量仪测头主要负责重新设置工件坐标原点的Ｚ坐标；径向量仪逡逑测头主要检测外圆磨加工的工件尺寸是否到达要求［３９］。逡逑＾逦：：：＇：；：！邋：；；＼：逦簿￡童仪o峰义辖鸶毡叔紊板义希颍妫欤ⅲ戾澹卞义瞎ぜу澹蓿村危危蓿义襄五邋危常俊危义希撸吡題0头逡逑图２．邋２工件与砂轮的位置关系及磨床的五个关键部件逡逑２．１．１．２内圆磨削逡逑内圆磨削，一般是在普通内圆磨床、行星式内圆磨床上进行，可用于磨削加工工件逡逑的圆柱形、圆锥形内孔表面，分为定心和行星这两种基本磨削方式。定心方式是基于工逡逑件与砂轮同时转动的运动方式磨削形状规则的工件，而行星式内圆磨床是将工件进行固逡逑定，砂轮绕自身轴线高速旋转并以公转的方式围绕工件进行圆周进给运动，通常适用于逡逑磨削形状不规则和不方便旋转的工件。逡逑２N１＿３端面磨削逡逑使用砂轮正面的加工方式称为端面磨削，常采用的是碗形砂轮、蝶形砂轮等形状各逡逑异的砂轮，其磨削方式类似切入磨削法。采用砂轮主轴轴线倾斜的切入方式，，利用切入逡逑磨削法同时磨削工件的外圆和端面
【学位授予单位】：湖北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP311.52;TH787

【参考文献】