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

1、該文研究Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關節(jié)股骨頭精密磨削工藝,為解決國內Al<,2>O<,3>陶瓷人工關節(jié)成型加工的技術難題提供了具有一定理論參考和實際應用的研究結果.首先,在Al<,2>O<,3>陶瓷燒結制備工藝中,通過常壓燒結并配合嚴格的升溫制度,分別進行了Al<,2>O<,3>陶瓷的預燒結和燒結,制備了精密磨削加工所需的高純Al<,2>O<,3>陶瓷,保證了最終人工關節(jié)產品的組織性能.該文通過對精密磨削機理和砂輪電解鏡面磨削機

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)崩裂和加工變質層,導致被加工表面質量缺陷的問題.應用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鑄鐵基砂輪進行電解,潤滑和冷卻,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ELID機理的研究,設計了一套Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關節(jié)股骨頭磨具和ELID精密磨削加工工藝流程.在此基

3、礎上,確定了磨具的結構,基體和結合劑,對金剛石磨料的粒度,濃度對磨削加工表面粗糙度的影響也進行了初步的研究.該文自主設計了Al<,2>O<,3>陶瓷人工半髖關節(jié)股骨頭磨具的機械聯(lián)接傳動系統(tǒng).該系統(tǒng)能實現(xiàn)φ28~φ32系列Al2O3陶瓷人工半髖關節(jié)股骨頭的機械化磨削,并能完成從粗磨,精磨到拋光的整個工藝流程,解決了因工藝分散導致的加工誤差.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到Ra0.1,為國內人工關節(jié)的產業(yè)化提供了必要