基于微織構刀具的皮質骨鉆削力的研究.pdf

1、一方面，隨著仿生學與摩擦學的進一步結合，微織構刀具的研究都能得出微織構能改善刀具與切屑之間的摩擦狀態(tài)，減緩刀具摩擦磨損，改善已加工表面質量，提升刀具壽命，在機械領域的應用也越來越廣泛。另一方面，在虛擬手術系統(tǒng)中，受訓者可以通過力反饋工作臺仿真人的觸覺，讓接受培訓的醫(yī)師感覺就像在做真實的手術一樣，能夠反復操作實踐，進而加強受訓醫(yī)生的手術能力，使手術的成功率大大提升?；谶@兩點，本文將微織構應用于醫(yī)療麻花鉆表面，首先利用三維建模研究鉆削過程

2、中軸向力及扭矩的變化，并通過試驗驗證并加以修正皮質骨鉆削仿真模型；然后將微織構尺寸參數（微坑深度、微坑直徑、微坑間距）進行參數化研究，并得到軸向力和扭矩的預報模型。其主要研究內容如下所示。
　　1、皮質骨鉆削原理及構建三維鉆削模型。詳細說明鉆削原理，并對皮質骨鉆削過程進行階段劃分；建立皮質骨與微織構醫(yī)療麻花鉆的三維鉆削模型，對微織構麻花鉆鉆削皮質骨的過程進行仿真，探究皮質骨鉆削過程中的應力分布和軸向力、扭矩的變化趨勢。
　　

3、2、激光加工技術研究及微織構刀具制備。進行激光加工試驗，并對激光加工試驗的結果進行分析，即打標次數、脈沖頻率、輸出功率對微織構深度及直徑的影響，還利用 Matlab對試驗值進行簡化，選用合理的方法，建立關于加工參數的目標數學模型；最后設計皮質骨鉆削試驗所需的特定參數的刀具，選用合理的加工工藝參數，制備微織構醫(yī)療麻花鉆。
　　3、骨鉆削試驗研究及仿真模型驗證。設計新鮮豬股骨干的鉆削試驗，用Kistler9257B三向測力儀記錄檢測皮