人工膝關(guān)節(jié)的制造實例

　　隨著人們對膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)研究不斷深入，膝關(guān)節(jié)假體設(shè)計理念不斷更新遣睦，人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)也日趨成熟唱忠，手術(shù)效果逐漸獲得了臨床的肯定。目前芜醉，人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)被認(rèn)為是治療終末期或嚴(yán)重的膝關(guān)節(jié)炎最有效临卿、最成功的手術(shù)之一。初次全膝關(guān)節(jié)置換的長期隨訪結(jié)果令人鼓舞：手術(shù)成功率達(dá)95%～98%屠睡。在一些發(fā)達(dá)國家楷象，每年有大量的患者接受人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展受二，目前膝關(guān)節(jié)置換術(shù)已經(jīng)是一種比較成熟的骨科手術(shù)烘俱，有一定的程序化手術(shù)操作規(guī)范和模式。然而画鉴，該手術(shù)對施術(shù)醫(yī)生的操作水平有較高的要求的同時绘辈，人工膝關(guān)節(jié)的質(zhì)量好壞以及安裝位置，對手術(shù)的效果有著很大的影響桐愉，直接關(guān)系到患者的健康财破。

　　在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)中掰派，假體的應(yīng)用是一個不可或缺的環(huán)節(jié)。然而左痢，在我國完成的近萬例人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中靡羡，大部分假體來自國外廠家，專家們對國產(chǎn)假體提出了一些希望俊性。專家們認(rèn)為略步，目前大部分國產(chǎn)假體為仿制品，技術(shù)含金量低定页，而價格仍然偏高纳像，可供選擇的品種也不多，產(chǎn)品質(zhì)量與國外廠家存在較大差距拯勉，部分產(chǎn)品只能依賴國外進(jìn)口竟趾。專家們呼吁，國內(nèi)相關(guān)廠家要加大產(chǎn)品研發(fā)的力度宫峦，爭取在人工關(guān)節(jié)假體這一龐大的市場中占有一席之地回象。

　　那么是什么制約了我國人工關(guān)節(jié)的發(fā)展，使得國產(chǎn)假體與國外發(fā)達(dá)國家差距如此之大涮舔？眾所周知东呻，有些人工關(guān)節(jié)形狀非常復(fù)雜，輪廓精度和表面光潔度要求極高骂蒙，只有高精度的5軸萬能磨床才能達(dá)到其要求草吠，所以問題的關(guān)鍵在于人工關(guān)節(jié)在5軸磨削中心上的加工，5軸磨削中心的精度和效率直接影響了產(chǎn)品的質(zhì)量與成本殷缝，只有正確的加工方法加上高精度的5軸磨床才能成就高品質(zhì)的產(chǎn)品燎隅，而高品質(zhì)的產(chǎn)品決定了患者的健康。作為世界高端磨床的領(lǐng)跑者蝇盖，德克機床給出了最佳的解決方案扁奔，我們愿盡其所能為患者排憂解難。

　　德克精密機床總部位于世界名城慕尼黑以南50公里虎资，著名旅游度假勝地Weilheim市暖谚，擁有超過50年的精密磨床制造經(jīng)驗，其獨一無二的立式結(jié)構(gòu)是工具磨削領(lǐng)域革命性的創(chuàng)新卷雕。眾所周知节猿，立式原理加工刀具時，機床能夠承受大多數(shù)的載荷漫雕，工件不再是懸臂狀態(tài)滨嘱，避免了重力作用下綜合誤差的產(chǎn)生，消除了懸伸長度帶來的加工誤差蝎亚，使得工件在加工中的受力更合理九孩；S22P自帶8工位砂輪庫先馆，可同時使用各種不同形狀发框、尺寸躺彬、粒度和材質(zhì)的砂輪，可滿足不同種類規(guī)格梅惯、形狀和材質(zhì)刀具宪拥，一次裝夾便可完成粗精加工要求，大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度铣减；主軸電機是配有獨立的水冷系統(tǒng)的高精密電主軸她君，直接對主軸電機進(jìn)行恒溫冷卻，保護主軸葫哗，保證主軸的高壽命狈合，機床能夠在較高轉(zhuǎn)速下衡扭矩輸出，確保磨削任務(wù)的順利完成笤吵；五軸光柵尺全閉環(huán)反饋系統(tǒng)捏描，保證產(chǎn)品每個尺寸都精確無誤。德克的工程師們在醫(yī)療器械領(lǐng)域有著非常豐富的加工經(jīng)驗叹倒，下面我們以人工膝關(guān)節(jié)為例肘蜘，將德克公司在醫(yī)療器械加工方面的寶貴經(jīng)驗與大家分享。

　　人工膝關(guān)節(jié)的加工大致可分為以下幾個步驟：

　　1. CAD 3D建模 （STEP, IGES, etc.）：工程師們可以通過自己熟悉的UG甩芦、Solidworks讽空、Pro_E等3D軟件建造人工膝關(guān)節(jié)的三維模型；

　　2. CAD-CAM：將CAD 3D模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機床所識別的運動軌跡练歇，在機床內(nèi)生成相應(yīng)G代碼楞盼；

　　3.測量： 將預(yù)成型毛坯和夾具裝入機床，通過精準(zhǔn)的在線自動測量系統(tǒng)蔑枣，自動測出工件與夾具的位置查奉；

　　4. 粗銑仿形輪廓：根據(jù)之前建立的3D模型，首先經(jīng)過粗銑萌狂，為粗磨消除大部分余量档玻；德克機床配備了五軸全閉環(huán)光柵尺反饋系統(tǒng)，最高直線軸分辨率可達(dá)到0.0001mm茫藏，旋轉(zhuǎn)軸分辨率可達(dá)驚人的0.00005°误趴，通過精準(zhǔn)的五軸聯(lián)動控制，精確保證銑削時各部位余量大小务傲，確保整個輪廓余量均勻凉当；

　　刀具規(guī)格：φ10mm-R2, 4刃R銑刀

　　循環(huán)時間：約5min

　　5.粗/精磨輪廓達(dá)尺寸要求：通過砂輪庫的配合，完成粗售葡、精砂輪的在線更換看杭，一次裝夾便可同時完成粗忠藤、精磨加工，避免了重復(fù)裝夾誤差楼雹，更加準(zhǔn)確的控制精磨余量模孩；磨頭獨立冷卻系統(tǒng)保證機床在長時間連續(xù)工作下溫度恒定，避免了因溫度變化引起的機械膨脹贮缅；大理石基座將磨削過程中機床的振動和熱膨脹降至最低榨咐，最大限度的保證了產(chǎn)品精度和批量生產(chǎn)的一致性；

　　粗磨砂輪規(guī)格：φ125mm R5 粒度D181焕鲸；

　　精磨砂輪規(guī)格：φ125mm R4 粒度D64忿韧。

　　循環(huán)時間：約5min；

　　循環(huán)時間：約20min落寡。

　　經(jīng)過簡單的幾個步驟便將毛坯料變成了一個精致的人工膝關(guān)節(jié)成止，它將幫助一個生命重新站立起來，或許患者永遠(yuǎn)不會知道德克是如何幫助他的雙腿重獲新生痒仆，但在健康的生命面前揣蒿，這些已顯得不再重要，用最前沿的科技換取患者最健康的笑容歼呼，是德克公司一向追求的目標(biāo)千有。

　　從精巧干練的單刃磨刀機SO和SOE到風(fēng)靡全球的萬能手動工具磨S11，再到如今最高效的數(shù)控5軸萬能磨削中心S20E和S22P犁捕，這些都見證了德克在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展胶向。遠(yuǎn)到國防軍工、航空航天萤遥、地質(zhì)勘探裕坊，近到醫(yī)療、電子燕酷、通訊籍凝、汽車、紡織等苗缩，德克科技已逐漸滲透在人們生活的每個角落饵蒂。

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