圆弧槽克氏针结构参数对骨钻削的影响

发布时间：2024-06-01 18:09

　　针对在骨科手术中,骨钻削时超过55℃会导致骨组织坏死甚至发生氧化,影响手术效果的问题,采用在针尖表面设计分屑槽等微结构的方法可以有效降低钻削温度。选用圆弧槽克氏针对骨进行钻削实验,通过单因素实验和多因素正交实验法,研究得出了圆弧槽长度、圆弧槽深度、圆弧槽与尖端距离3个圆弧槽克氏针结构参数对骨钻削温度及骨钻削力的影响规律及主次关系。建立了骨钻削温度及骨钻削力的预报模型,对经验模型的回归方程及系数进行了显著性检验,并对其进行参数优化,得出了结构参数的最优组合。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1克氏针及骨三维立体模型

运用Solidworks软件创建克氏针和骨的三维立体模型,三维立体模型如图1所示。实验选用外层密质骨、内层松质骨[13],经过锯条切割处理后的骨,尺寸为100mm×65mm×8mm。搭建骨钻实验平台,如图2所示。利用工作长度1000mm,通过控制X、Y、Ζ三轴运动,进行....

图2骨钻削实验平台

搭建骨钻实验平台,如图2所示。利用工作长度1000mm,通过控制X、Y、Ζ三轴运动,进行圆弧槽克氏针磨制及骨钻削实验,刀具采用圆弧槽克氏针,规格为?2mm×10mm,材料为317L不锈钢。采用K型热电偶[14]导线测量骨钻削温度,热电偶的测温范围为0～1000℃;采用三....

图3骨钻削温度随圆弧槽与尖端距离的变化

根据单因素试验结果得出结构参数对骨钻削温度及骨钻削力的变化关系。由图3可知,随圆弧槽与尖端距离逐渐增大,骨钻削温度呈先较快下降,后较快增长的趋势。克氏针圆弧槽与尖端距离在0.7mm时对骨细胞损伤较低。因为随着圆弧槽与尖端距离逐渐减小,产生的圆弧槽空间储存以及排屑能力不断提升,改....

图4骨钻削温度随圆弧槽深度的变化

随着圆弧槽深度的逐渐增加,骨钻削温度先降低后升高,0.4mm附近骨钻削温度较低,如图4所示。当加大圆弧槽深度时,圆弧槽内可以储存更多的骨屑,可以排出更多的骨屑,骨钻削温度随之下降。随着圆弧槽深度进一步加深,克氏针强度下降的同时,克氏针的刚度也在下降,克氏针尖端易发生弯折甚至断裂....

本文编号：3986276