单位文秘网 2021-07-05 08:23:33 点击: 次
摘 要:医用止血钳用于外科手术中夹住血管动脉,阻断血液流出,是外科手术不可缺少的手术器械。本文对止血钳的机加工过程进行研究,通过新的5轴加工工艺,在产品质量改进的同时降低加工成本。
关键词:五轴加工;质量改进;降低成本
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.030
1 引言
显微镜用无创微型止血钳[1]用于外科手术中夹住血管动脉,阻断血液流出,是外科手术不可缺少的手术器械。该钳采用微型无创齿牙,在术中提供足够夹紧力的同时避免对机体的损伤,同时采用微型钳口,避免了操作时发生拥挤、冲突等问题,降低了操作难度,提高了手术的精确性。该器械的主要特点为:钳口吻合度高,结构强度高,尺寸精确,表面质量高。
止血钳市场应用广泛,需求大,因此行业内的竞争也非常激烈。企业重新对止血钳结构进行研究,使用5轴加工中心,运用精益生产理念,优化生产工艺,在产品质量改进的同时,降低生产成本。
2 零件结构分析
该零件原材料为精密冷锻件,机加工过程中分为公片和母片, 如图1所示。机加工完成后需装配并检查配合精度。加工区域主要为:
(1)公母片头部工作端齿牙铣削。
(2)公片鳃部铣削。
(3)母片鳃部开槽铣削,拉削。
(4)鳃部打孔。
(5)背部铣削。
3 当前工艺分析
当前工艺先根据毛坯定位,鉆中心孔。由中心孔和工件表面定位,加工20至60的各个步骤。加工时由台虎钳装夹,每次加工不同角度需要更换不同夹具。
缺点分析:
(1)加工面位于工件的多个角度方向,由于3轴机床无法旋转,导致加工步骤多。步骤之间用中心孔定位,装夹次数多,装夹时间长。同时由于步骤多,每个步骤需要增加额外的调机时间,加工效率低下。
(2)多次加工虽然采用工艺孔定位,但是由于毛坯外形有轻微的差异,同时手工装夹依赖员工手感,导致加工精度差,关键尺寸重复性差。
4 工艺改进
由于加工面处于不同的方向,传统的3轴,4轴机床势必无法满足一次装夹完成加工的要求,因此引进5轴立式加工中心。同时在夹具设计中考虑工件多面多方位的铣削要求,设计液压中心夹紧夹具。夹具设计中根据所选用的刀具,刀杆,进行碰撞干涉模拟,最终定型。夹具中使用的原理下文将一一说明:
(1)液压原理:依靠液体介质的静压力,完成能量的积压、传递、放大,实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化[2]。本设计中在夹具侧壁打深孔回路,使用46号抗磨液压油,采用旋转式液压缸和液压表,对头部和背部产生均匀,精确的液压夹紧力,提高了夹具刚性。经过大量工单铣削测试,验证液压夹具稳定可靠,夹紧力满足铣削刚性需求,同时不会对工件造成压伤。
(2)中心夹紧原理:工件毛坯是热锻件,工件厚度存在0.2mm的公差,若采用单侧夹紧机构,势必会将原材料厚度的误差转移到铣削精度上。而铣削中开槽,拉削等铣削步骤对对称度的要求较高。因此设计中采用中心夹紧原理[3]。该机构由液压驱动,根据工件厚度自定心,规避了工件厚度误差带来的影响。
5 方案验证及结论
将上述加工方法实施后,观察3个月数据,单片产品加工时间由6.2分钟缩短为2.9分钟。机加工报废率由1.5% 降低至0.8%,加工效率和产品质量大幅度提升。
当前竞争激烈的市场环境下,质量的好坏在判断一个品牌是否优秀中占有极大比例,而生产过程控制生产成本,提升加工效率,是加工企业不断追求的目标。本文课程设计内容源于实践,对止血钳制造型行业有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1]杨磊,王玉杰.无损伤橡皮蚊式钳在心胸外科手术中的应用[J].护理研究,2015,29(01):17.
[2]左健民.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2005.
[3]王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2006.
作者简介:朱晓凌(1986-),男,江苏苏州人,工程硕士在读,研究方向:机械工程。
(责任编辑:单位文秘网) )地址:https://www.kgf8887.com/show-132-58827-1.html
版权声明:
本站由单位文秘网原创策划制作,欢迎订阅或转载,但请注明出处。违者必究。单位文秘网独家运营 版权所有 未经许可不得转载使用