醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，包括滾筒、將滾筒左端封閉的可拆卸的左蓋、將滾筒右端封閉且的右蓋、底座及設(shè)置在底座上驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述滾筒內(nèi)設(shè)有導(dǎo)磁棒，所述導(dǎo)磁棒右端固定在右蓋上且導(dǎo)磁棒的軸線與滾筒的軸線重合，所述導(dǎo)磁棒的圓周面上設(shè)有若干導(dǎo)磁刷毛；還包括存儲磁流變液和磨料混合物的儲液罐、將儲液罐中液體噴入滾筒內(nèi)的液壓泵，所述左蓋上與導(dǎo)磁棒相對應(yīng)的位置設(shè)有磁場發(fā)生器。本實用新型的優(yōu)點是：使磁流變液作為粘接劑將磨料固定在導(dǎo)磁刷毛上，從而可以對零件細(xì)小的部分都進(jìn)行拋光處理，拋光效果好，可以拋光到螺釘牙根等部分，不留死角，對產(chǎn)品無損傷，自動化操作方便、環(huán)保。
【專利說明】醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦及鈦合金因為具有質(zhì)量輕、強度高、抗腐蝕性能優(yōu)異，并且對人體皮膚不會產(chǎn)生過敏等特性成為繼鋼、鋁、鎂之后的21世紀(jì)的新型金屬，被廣泛的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域如接骨螺釘?shù)?，接骨螺釘是醫(yī)學(xué)骨科不可缺少的，但醫(yī)用接骨螺釘?shù)钠贩N規(guī)格多、牙型特殊(非標(biāo)準(zhǔn))多為弧型、幾何尺寸小且細(xì)長，直徑小到1.5mm，長度5mm，甚至更小等特點，給后續(xù)的拋光工序帶來了挑戰(zhàn)。
[0003]鈦及鈦合金的拋光方法可分為機械拋光、化學(xué)拋光。
[0004]機械拋光，是指拋光輪高速旋轉(zhuǎn)，拋光件與拋光輪摩擦產(chǎn)生高溫，使拋光件金屬塑性提高，在拋光力的作用下，拋光件表面產(chǎn)生塑性變形，凸起的部分被壓入并流動，凹進(jìn)的部分被填平，從而使不平的表面得到改善。但是一般的機械拋光后有比較嚴(yán)重的拋光紋的弊端。
[0005]化學(xué)拋光即酸腐蝕，所采用的主要物質(zhì)為氫氟酸或氟離子的溶液。其機理為:金屬在化學(xué)拋光液中，由于酸的氧化作用，表面形成一層較厚的粘液膜，這層粘液膜在金屬表面較凸的部位較薄，較凹的部分較厚。同時，由于酸的還原作用，使金屬表面發(fā)生溶解反應(yīng)，溶解的金屬離子向溶液中擴散時，在金屬表面較凸的部位則相反，這種化學(xué)反應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，從而金屬表面達(dá)到整平的目的。對鈦或鈦合金基體進(jìn)行化學(xué)拋光處理時會發(fā)生劇烈反應(yīng)，氟離子與鈦離子的絡(luò)合物穩(wěn)定性很強，能夠緊密吸附在鈦或鈦合金的表面，使鈦或鈦合金基體與空氣隔絕，因此鈦或鈦合金基體表面也就無法生成鈍化膜，這也是大部分鈦及鈦合金的電鍍及其他表面處理用含有氫氟酸的溶液腐蝕作為前處理的原因。但是，氫氟酸是一種高毒物質(zhì)，極易揮發(fā)到空氣中，不環(huán)保。
[0006]在以往報道的磁流變拋光機，對較為規(guī)則的曲面形狀表面(如光學(xué)鏡片等)光整加工有良好的效果，但是卻在形狀更為復(fù)雜的機械零件部件表面特別是象螺釘?shù)刃〕叽绲膾伖饧庸ぶ杏龅搅撕艽蟮睦щy，甚至是不可能的事。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，能夠有效解決醫(yī)用鈦合金微型接骨螺釘難以拋光達(dá)到規(guī)定要求或者對環(huán)境有嚴(yán)重污染的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，包括滾筒、將滾筒左端封閉的可拆卸的左蓋、將滾筒右端封閉且的右蓋、底座及設(shè)置在底座上驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述滾筒內(nèi)設(shè)有導(dǎo)磁棒，所述導(dǎo)磁棒右端固定在右蓋上且導(dǎo)磁棒的軸線與滾筒的軸線重合，所述導(dǎo)磁棒的圓周面上設(shè)有若干導(dǎo)磁刷毛；
[0009]還包括存儲磁流變液和磨料混合物的儲液罐、將儲液罐中液體噴入滾筒內(nèi)的液壓泵，所述左蓋上與導(dǎo)磁棒相對應(yīng)的位置設(shè)有磁場發(fā)生器。
[0010]優(yōu)選的，還包括超聲波聚能器，所述超聲波聚能器包括設(shè)置在導(dǎo)磁棒內(nèi)的工具桿、設(shè)置在導(dǎo)磁棒內(nèi)右端與工具桿相連的變幅桿、固定在右蓋上的固定端蓋、設(shè)置在右蓋上的換能器；進(jìn)一步可以進(jìn)行超聲波拋光，提供拋光效果。
[0011]優(yōu)選的，所述滾筒的內(nèi)壁上開有若干條與滾筒軸線平行的凹槽；使?jié)L筒內(nèi)的零件更好的動起來進(jìn)行拋光。
[0012]優(yōu)選的，所述左蓋上開有便于磁流變液和磨料混合物注入滾筒內(nèi)的注入孔，所述液壓泵通過可拆卸導(dǎo)管與注入孔相連；方便將磁流變液和磨料混合物注入滾筒內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述左蓋的直徑和右蓋的直徑均大于滾筒的直徑，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機、由驅(qū)動電機帶動的兩根轉(zhuǎn)軸，兩根轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動固定在底座上，所述左蓋架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸左端之間，所述右蓋架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸右端之間；便于滾筒的裝卸，也便于驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動對零件進(jìn)行拋光。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是:利用磁流變液遇磁固化的特點，使磁流變液作為粘接劑將磨料固定在導(dǎo)磁刷毛上，從而可以對零件細(xì)小的部分都進(jìn)行拋光處理，拋光效果好，可以拋光到螺釘牙根等部分，不留死角，對產(chǎn)品無損傷，特別適合微小產(chǎn)品，而且磨損后利用磁流變液的特定可以自動修復(fù)，形成可以連續(xù)進(jìn)行光整加工的“柔性磁流變刷”，自動化操作方便、環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機未加入磁流變液時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機加入磁流變液磁化后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0018]圖4為本實用新型醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]參閱圖1、圖2為本實用新型醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機的實施例，醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，包括滾筒1、將滾筒I左端封閉的可拆卸的左蓋2、將滾筒I右端封閉且的右蓋3、底座4及設(shè)置在底座4上驅(qū)動滾筒I轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述滾筒I內(nèi)設(shè)有導(dǎo)磁棒5，所述導(dǎo)磁棒5右端固定在右蓋3上且導(dǎo)磁棒5的軸線與滾筒I的軸線重合，所述導(dǎo)磁棒5的圓周面上設(shè)有若干導(dǎo)磁刷毛6 ；
[0020]還包括存儲磁流變液和磨料8混合物的儲液罐7、將儲液罐7中液體噴入滾筒I內(nèi)的液壓泵10，所述左蓋2上與導(dǎo)磁棒5相對應(yīng)的位置設(shè)有磁場發(fā)生器11。
[0021]還包括超聲波聚能器12，所述超聲波聚能器12包括設(shè)置在導(dǎo)磁棒5內(nèi)的工具桿13、設(shè)置在導(dǎo)磁棒5內(nèi)右端與工具桿13相連的變幅桿14、固定在右蓋3上的固定端蓋15、設(shè)置在右蓋3上的換能器16。
[0022]如圖3所示，所述滾筒I的內(nèi)壁上開有若干條與滾筒I軸線平行的凹槽17，所述左蓋2上開有便于磁流變液和磨料8混合物注入滾筒I內(nèi)的注入孔18，所述液壓泵10通過可拆卸導(dǎo)管19與注入孔18相連，所述左蓋2的直徑和右蓋3的直徑均大于滾筒I的直徑，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機、由驅(qū)動電機帶動的兩根轉(zhuǎn)軸20,如圖4所示,兩根轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動固定在底座4上，所述左蓋2架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸20左端之間，所述右蓋3架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸20右端之間。
[0023]使用時，現(xiàn)將需要拋光的微型接骨螺釘放入滾筒I內(nèi)，然后蓋上左蓋2，將滾筒I放在驅(qū)動裝置上，使左蓋2位于兩根轉(zhuǎn)軸20左端之間，右蓋3架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸20右端之間，通過驅(qū)動電機帶動轉(zhuǎn)軸20轉(zhuǎn)動從而使?jié)L筒I轉(zhuǎn)動起來，在滾筒I轉(zhuǎn)動前，先使磁場發(fā)生器11工作，使導(dǎo)磁刷毛6帶磁，然后通過注入孔18向滾筒I內(nèi)注入磁流變液和磨料8的混合物，進(jìn)入滾筒I內(nèi)的混合物收到導(dǎo)磁刷毛6磁場的作用，磁流變液顆粒9會迅速極化和磨料8按照一定規(guī)律排列在導(dǎo)磁刷毛6上，并且導(dǎo)致液體的流變學(xué)性能迅速發(fā)生變化，其剪切屈服應(yīng)力和硬度值也將大為提高，形成一種類似固體的Binghaln物質(zhì)。磁流變液顆粒9就像普通砂輪中的粘接劑一樣，將非磁性磨料8夾持在磁性鏈之間，由導(dǎo)磁刷毛6、磁流變液顆粒9和磨料8形成磁流刷，如果在加工過程中形成磁流刷被破壞，在磁場的作用下新的磁流刷會重新迅速生成，從而形成可以連續(xù)進(jìn)行光整加工的“柔性磁流變刷”。因此可以適應(yīng)復(fù)雜形面弓箭的精密光整加工，在磁流變液和磨料8的混合物加注完畢后，需要將主入口封閉。
[0024]加注完磁流變液和磨料8的混合物后，再啟動驅(qū)動裝置，通過設(shè)置在底座4上的調(diào)速開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸20到合適的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)軸20帶動左蓋2和右蓋3轉(zhuǎn)動，滾筒I也就轉(zhuǎn)動起來，滾筒I內(nèi)壁上的凹槽17帶動微型工件旋轉(zhuǎn)，磁流刷進(jìn)行對微型工件拋光，磁流刷可以拋光到微型工件的各個部位包括螺紋的齒牙和牙根。為了更好的拋光效果，將超聲波聚能器12開啟，通過換能器16及變幅桿14調(diào)節(jié)工具桿13振幅，使導(dǎo)磁刷毛6、磁流變液顆粒9和磨料8震動同事產(chǎn)生空化效應(yīng)，對微型工件進(jìn)行超聲波拋光。
[0025]以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，其特征在于:包括滾筒(I)、將滾筒(I)左端封閉的可拆卸的左蓋(2)、將滾筒(I)右端封閉且的右蓋(3)、底座(4)及設(shè)置在底座(4)上驅(qū)動滾筒(I)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述滾筒(I)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)磁棒(5)，所述導(dǎo)磁棒(5)右端固定在右蓋(3)上且導(dǎo)磁棒(5)的軸線與滾筒(I)的軸線重合，所述導(dǎo)磁棒(5)的圓周面上設(shè)有若干導(dǎo)磁刷毛(6)； 還包括存儲磁流變液和磨料(8)混合物的儲液罐(7)、將儲液罐(7)中液體噴入滾筒(I)內(nèi)的液壓泵(10)，所述左蓋(2)上與導(dǎo)磁棒(5)相對應(yīng)的位置設(shè)有磁場發(fā)生器(11)。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，其特征在于:還包括超聲波聚能器(12)，所述超聲波聚能器(12)包括設(shè)置在導(dǎo)磁棒(5)內(nèi)的工具桿(13)、設(shè)置在導(dǎo)磁棒(5)內(nèi)右端與工具桿(13)相連的變幅桿(14)、固定在右蓋(3)上的固定端蓋(15)、設(shè)置在右蓋(3)上的換能器(16)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，其特征在于:所述滾筒(I)的內(nèi)壁上開有若干條與滾筒(I)軸線平行的凹槽(17)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，其特征在于:所述左蓋(2)上開有便于磁流變液和磨料(8)混合物注入滾筒(I)內(nèi)的注入孔(18)，所述液壓泵(10)通過可拆卸導(dǎo)管(19)與注入孔(18)相連。
5.如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用微型接骨螺釘磁刷式磁流變復(fù)合拋光機，其特征在于:所述左蓋(2)的直徑和右蓋(3)的直徑均大于滾筒(I)的直徑，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機、由驅(qū)動電機帶動的兩根轉(zhuǎn)軸(20)，兩根轉(zhuǎn)軸(20)轉(zhuǎn)動固定在底座(4)上，所述左蓋(2)架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸(20)左端之間，所述右蓋(3)架設(shè)在兩根轉(zhuǎn)軸(20)右端之間。
【文檔編號】B24B1/04GK203696617SQ201420086523
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】王鴻云, 畢成, 方明, 張忠華, 劉衛(wèi)東 申請人:浙江師范大學(xué)