關節(jié)人工骨微切削加工機構的設計研究.pdf

1、微細切削加工制造技術是現(xiàn)代復雜工件曲面結構特征加工的主要研究方向，微細切削技術在航空航天、醫(yī)療等精密加工制造業(yè)領域有著廣泛的應用前景。微細切削相比于傳統(tǒng)切削存在著很大的優(yōu)勢，可以獲得高精度的加工表面，而多自由度的機構則可以加工出更為復雜自由曲面，所以多自由度的微切削機構能獲得高精度的復雜曲面來滿足眾多場合的應用需求。
　　本文應研究課題需求從事微細切削加工機構的結構設計與研究工作，設計出了一套3+2軸的微切削加工機構。文中介紹了目

2、前人工骨的主要制備方法及工藝缺陷，從而引出進行微細切削機構設計的必要性。通過對微切削加工技術和各類加工機構的深入了解研究，從而設計出一套微細切削機構。從總體開始，細化出整套的機構設計方案，通過對不同的方案的分析對比，確定出最為合理的設計方案。此外，文中介紹了有關電主軸以及切削刀具的選擇，以保證各組件精度的基礎上，來確保機構整體的精度要求。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）依據(jù)人工骨復雜曲面加工需求，完成微切削機構的整體結構方案設

3、計。
　?。?）針對所設計的微切削機構進行運動學運動空間范圍的分析計算，采用了D-H（Denavit-Hartenberg Matrix）矩陣法，利用切削機構本身所存在的尺寸約束及各部件的運動范圍，對微切削機構進行正運動學的求解，求解出機構的正運動末端矩陣方程，得出末端刀具點的加工空間范圍。
　?。?）通過對類似人骨的多孔鈦合金材料進行微細切削實驗研究，得出各個不同加工因素對多孔鈦合金材料在切削過程中的切削受力與溫度的影響，