Al-,2-O-,3-陶瓷人工半髖關(guān)節(jié)股骨頭精密磨削工藝研究.pdf

1、該文研究Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關(guān)節(jié)股骨頭精密磨削工藝,為解決國(guó)內(nèi)Al<,2>O<,3>陶瓷人工關(guān)節(jié)成型加工的技術(shù)難題提供了具有一定理論參考和實(shí)際應(yīng)用的研究結(jié)果.首先,在Al<,2>O<,3>陶瓷燒結(jié)制備工藝中,通過常壓燒結(jié)并配合嚴(yán)格的升溫制度,分別進(jìn)行了Al<,2>O<,3>陶瓷的預(yù)燒結(jié)和燒結(jié),制備了精密磨削加工所需的高純Al<,2>O<,3>陶瓷,保證了最終人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品的組織性能.該文通過對(duì)精密磨削機(jī)理和砂輪電解鏡面磨削機(jī)

2、理(ELID)的研究,解決了傳統(tǒng)金剛石砂輪磨削中砂輪鈍化和堵塞而使磨削狀態(tài)惡化,陶瓷材料出現(xiàn)崩裂和加工變質(zhì)層,導(dǎo)致被加工表面質(zhì)量缺陷的問題.應(yīng)用ELID磨削法,在電解液和磨削液的共同配合下,在磨削過程中不斷對(duì)鑄鐵基砂輪進(jìn)行電解,潤(rùn)滑和冷卻,使其始終保持最佳磨削狀態(tài),從而逐步將Al<,2>O<,3>陶瓷材料加工成鏡面.通過對(duì)ELID機(jī)理的研究,設(shè)計(jì)了一套Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關(guān)節(jié)股骨頭磨具和ELID精密磨削加工工藝流程.在此基

3、礎(chǔ)上,確定了磨具的結(jié)構(gòu),基體和結(jié)合劑,對(duì)金剛石磨料的粒度,濃度對(duì)磨削加工表面粗糙度的影響也進(jìn)行了初步的研究.該文自主設(shè)計(jì)了Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關(guān)節(jié)股骨頭磨具的機(jī)械聯(lián)接傳動(dòng)系統(tǒng).該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)φ28~φ32系列Al2O3陶瓷人工半髖關(guān)節(jié)股骨頭的機(jī)械化磨削,并能完成從粗磨,精磨到拋光的整個(gè)工藝流程,解決了因工藝分散導(dǎo)致的加工誤差.通過完成較高效率的精密磨削加工后,股骨頭表面粗糙度可達(dá)到Ra0.1,為國(guó)內(nèi)人工關(guān)節(jié)的產(chǎn)業(yè)化提供了必要