接骨螺钉的加工工艺与制造
【】随着科技的发展，医疗技术较过去也有了很大的进步。而医疗器械的广泛应用也使得患者的生活质量大大提高，近年来，医疗器械行业发展迅速，而植入人体的医疗器械也体现出现如今科学发展的进步，它使得疾病得以更好地被人控制，使得人类以及动物的生存质量有了质的提升。本文主要介绍了植入人体的接骨螺钉加工工艺与制造。在制造的过程中运用了先进的数控车床、旋风铣床、加工中心等数控设备。
目录
引言 1
一、接骨螺钉的概述 2
（一）接骨螺钉的作用 2
（二）接骨螺钉的种类 2
（三）接骨螺钉的加工步骤 2
二、接骨螺钉的加工工艺与制造过程 3
（一）原材料以及数控设备的选择 3
（二）图纸的分析 4
（三）车削轮廓的具体操作制造 5
1.流体设置 5
2.夹具的准备与设置 5
3.刀具的准备与设置 5
4.机加工过程 6
5.测量 7
6.打磨处理 7
（四）铣削螺纹的具体操作与制造 7
1.流体设置 7
2.夹具的准备与设置 8
3.刀具的准备与设置 8
4.机加工过程 8
5.测量 9
三.接骨螺钉制造中的重难点 9
结束语 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
随着现代科技的发展，医疗器械行业也迅速发展起来。它涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业，是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高新技术行业【1】。而高新技术医疗设备的基本特征是数字化和计算机化，是多学科、跨领域的现代高技术的结晶，其产品技术含量高，利润高，因而是各科技大国，国际大型公司相互竞争的制高点，介入门槛较高【2】。即使是在行业整体竞争力激烈的情况下，医疗器械行业也会不断有技术含量较高的产品出现，并从中孕育出一些具有较强盈利能力的企业。
它的迅猛发展使得患者的疾病得到最及时的救治和生命的最大化延续。因为它用于植入人体，用于支持、维持生命，而且对人体具有潜在危险，所以对其安全性、有效性必须严格控制，这使得生产工艺与制造
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方面有极高的要求【3】。在原材料和现代化数控设备的选择以及生产过程更是严格苛刻。本文主要介绍了人体植入接骨螺钉的加工工艺与制造，现为美国强生公司的专利产品。
一、接骨螺钉的概述
（一）接骨螺钉的作用
所述接骨螺钉由螺钉杆根部和螺钉杆前端组成，由进口钛合金和纯钛两种原材料。本实用新型植入人体接骨螺钉通过螺钉杆根部的螺纹与接骨板上的螺纹孔结合使接骨板螺钉和接骨板练成一个整体，使得接骨螺钉不会因为受力而在接骨板上发生角度的偏移，影响骨折的愈合，而螺纹的螺距的变化，使得接骨螺钉能够给骨骼更大的压力，起到拉紧加压的作用，促进骨骼的愈合，从而减轻病人的痛苦【4】。其包括同轴一体的钉帽和钉杆，钉杆上设有螺纹，钉帽上设有六角形凹槽，钉杆前端设有自攻切削刃，便于钉杆骨螺纹自攻、固定在骨骼上【5】。本实用新型的新型医用接骨螺钉采用医用钛合金或医用不锈钢制成，六角形凹槽设于钉帽中央且均匀分布，可使螺钉进针方向准确、进退自如且使用方便，配合接骨板使用，同时螺丝刀不易从螺钉的六角形凹槽中脱出，安全可靠。能更好的支持和延续患者的生命【6】。如图11所示。
图11效果图
（二）接骨螺钉的种类
本文介绍的植入人体接骨螺钉分为7类
413.0xx
413.3xx
404.xxx
04.005.5xx
04.005.4xx
414.0xx
414.8xx
其中又分为纯钛和钛合金两种，xx指的是接骨螺钉的长度，单位mm。
（三）接骨螺钉的加工步骤
植入接骨螺钉从原材料到最终出口分为两大块，一块为机加工部分，一块为后处理部分。以下工序都以型号为414.8xx的接骨螺钉为例。
1.Star sv32数控车车削轮廓如图12所示
图12车削轮廓
2.Whirler m600旋风铣床铣削螺纹如图13所示
图13铣削螺纹
3.振动机震动去除毛刺
4.蒸汽去污去除油污
5.超声波清洗去除污渍杂物
6.阳极氧化
7.激光打标
8.尺寸检验最终灭菌
9.灭菌包装
二、接骨螺钉的加工工艺与制造过程
以下工序都以型号为414.8xx的接骨螺钉为例。
（一）原材料以及数控设备的选择
原材料根据患者的骨质和用处分为纯钛和钛铝合金两种原材料，如图21A图所示。数控设备的选择则是选用加工精度高的瑞士和日本进口专用旋风铣床Whirler M600如图21C图所示和5轴数控车床Star sv32如图21B图所示，它们全都搭载发那科操作系统，拥有高精度走心机的特点【7】。
A 原材料 B star C Whirler
图21原材料及设备
（二）图纸的分析
如图22所示，此零件为细长轴螺钉类零件，采用纯钛和钛合金两种原材料。第一步，选用Star Sv32的走心机进行螺钉头部杆部的车削以及头部六角孔的加工【8】。T4为切断刀，程序开头先进行原材料的切断，然后将切断面设为零件Z向零点，T2为右前扫刀，用来加工头部端面以及头部倒圆。T32为4mm左旋铣刀，用来加工零件尖部刃口，程序中加入C120、C240、C360进行三个刃口的切削。T5为头部螺纹刀因为是双头螺纹所以选用的是定制车刀，此刀进行头部螺纹部分的精粗车以保证螺纹无毛刺。T1为粗车刀，T12为精车刀，利用M82指令使得两把刀同时切削，依次车头部轮廓、颈部轮廓、杆部尺寸、尖部轮廓。#3为后扫刀，用来加工尖部0.5的圆弧，直至将零件切断。
第二步，选用瑞士定制旋风铣床Whirler M600进行杆部螺纹的加工，选用对应牙型的定制刀具，机床中设置零件长度、螺纹退刀点位置、螺纹长度，选用定制夹头夹具进行杆部螺纹的铣削加工【9】。
图22工艺图纸
（三）车削轮廓的具体操作制造
这个步骤主要是车削接骨螺钉的轮廓以及头部沟槽。生产工人负责执行机器操作的相关程序和流程。此步骤使用的是数控车床Star sv32。
1.流体设置
机床操作者需要根据“化学，磨料，油品清单”检查和加流体，机床开启前检查各液位是否充足和气压是否符合要求以便进行后续的加工【10】。
目录
引言 1
一、接骨螺钉的概述 2
（一）接骨螺钉的作用 2
（二）接骨螺钉的种类 2
（三）接骨螺钉的加工步骤 2
二、接骨螺钉的加工工艺与制造过程 3
（一）原材料以及数控设备的选择 3
（二）图纸的分析 4
（三）车削轮廓的具体操作制造 5
1.流体设置 5
2.夹具的准备与设置 5
3.刀具的准备与设置 5
4.机加工过程 6
5.测量 7
6.打磨处理 7
（四）铣削螺纹的具体操作与制造 7
1.流体设置 7
2.夹具的准备与设置 8
3.刀具的准备与设置 8
4.机加工过程 8
5.测量 9
三.接骨螺钉制造中的重难点 9
结束语 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
随着现代科技的发展，医疗器械行业也迅速发展起来。它涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业，是一个多学科交叉、知识密集、资金密集的高新技术行业【1】。而高新技术医疗设备的基本特征是数字化和计算机化，是多学科、跨领域的现代高技术的结晶，其产品技术含量高，利润高，因而是各科技大国，国际大型公司相互竞争的制高点，介入门槛较高【2】。即使是在行业整体竞争力激烈的情况下，医疗器械行业也会不断有技术含量较高的产品出现，并从中孕育出一些具有较强盈利能力的企业。
它的迅猛发展使得患者的疾病得到最及时的救治和生命的最大化延续。因为它用于植入人体，用于支持、维持生命，而且对人体具有潜在危险，所以对其安全性、有效性必须严格控制，这使得生产工艺与制造
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
方面有极高的要求【3】。在原材料和现代化数控设备的选择以及生产过程更是严格苛刻。本文主要介绍了人体植入接骨螺钉的加工工艺与制造，现为美国强生公司的专利产品。
一、接骨螺钉的概述
（一）接骨螺钉的作用
所述接骨螺钉由螺钉杆根部和螺钉杆前端组成，由进口钛合金和纯钛两种原材料。本实用新型植入人体接骨螺钉通过螺钉杆根部的螺纹与接骨板上的螺纹孔结合使接骨板螺钉和接骨板练成一个整体，使得接骨螺钉不会因为受力而在接骨板上发生角度的偏移，影响骨折的愈合，而螺纹的螺距的变化，使得接骨螺钉能够给骨骼更大的压力，起到拉紧加压的作用，促进骨骼的愈合，从而减轻病人的痛苦【4】。其包括同轴一体的钉帽和钉杆，钉杆上设有螺纹，钉帽上设有六角形凹槽，钉杆前端设有自攻切削刃，便于钉杆骨螺纹自攻、固定在骨骼上【5】。本实用新型的新型医用接骨螺钉采用医用钛合金或医用不锈钢制成，六角形凹槽设于钉帽中央且均匀分布，可使螺钉进针方向准确、进退自如且使用方便，配合接骨板使用，同时螺丝刀不易从螺钉的六角形凹槽中脱出，安全可靠。能更好的支持和延续患者的生命【6】。如图11所示。
图11效果图
（二）接骨螺钉的种类
本文介绍的植入人体接骨螺钉分为7类
413.0xx
413.3xx
404.xxx
04.005.5xx
04.005.4xx
414.0xx
414.8xx
其中又分为纯钛和钛合金两种，xx指的是接骨螺钉的长度，单位mm。
（三）接骨螺钉的加工步骤
植入接骨螺钉从原材料到最终出口分为两大块，一块为机加工部分，一块为后处理部分。以下工序都以型号为414.8xx的接骨螺钉为例。
1.Star sv32数控车车削轮廓如图12所示
图12车削轮廓
2.Whirler m600旋风铣床铣削螺纹如图13所示
图13铣削螺纹
3.振动机震动去除毛刺
4.蒸汽去污去除油污
5.超声波清洗去除污渍杂物
6.阳极氧化
7.激光打标
8.尺寸检验最终灭菌
9.灭菌包装
二、接骨螺钉的加工工艺与制造过程
以下工序都以型号为414.8xx的接骨螺钉为例。
（一）原材料以及数控设备的选择
原材料根据患者的骨质和用处分为纯钛和钛铝合金两种原材料，如图21A图所示。数控设备的选择则是选用加工精度高的瑞士和日本进口专用旋风铣床Whirler M600如图21C图所示和5轴数控车床Star sv32如图21B图所示，它们全都搭载发那科操作系统，拥有高精度走心机的特点【7】。
A 原材料 B star C Whirler
图21原材料及设备
（二）图纸的分析
如图22所示，此零件为细长轴螺钉类零件，采用纯钛和钛合金两种原材料。第一步，选用Star Sv32的走心机进行螺钉头部杆部的车削以及头部六角孔的加工【8】。T4为切断刀，程序开头先进行原材料的切断，然后将切断面设为零件Z向零点，T2为右前扫刀，用来加工头部端面以及头部倒圆。T32为4mm左旋铣刀，用来加工零件尖部刃口，程序中加入C120、C240、C360进行三个刃口的切削。T5为头部螺纹刀因为是双头螺纹所以选用的是定制车刀，此刀进行头部螺纹部分的精粗车以保证螺纹无毛刺。T1为粗车刀，T12为精车刀，利用M82指令使得两把刀同时切削，依次车头部轮廓、颈部轮廓、杆部尺寸、尖部轮廓。#3为后扫刀，用来加工尖部0.5的圆弧，直至将零件切断。
第二步，选用瑞士定制旋风铣床Whirler M600进行杆部螺纹的加工，选用对应牙型的定制刀具，机床中设置零件长度、螺纹退刀点位置、螺纹长度，选用定制夹头夹具进行杆部螺纹的铣削加工【9】。
图22工艺图纸
（三）车削轮廓的具体操作制造
这个步骤主要是车削接骨螺钉的轮廓以及头部沟槽。生产工人负责执行机器操作的相关程序和流程。此步骤使用的是数控车床Star sv32。
1.流体设置
机床操作者需要根据“化学，磨料，油品清单”检查和加流体，机床开启前检查各液位是否充足和气压是否符合要求以便进行后续的加工【10】。
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