[发明专利]一种微型刀具的刃磨工艺

说明书

本发明微型刀具的刃磨工艺，包括如下步骤，A、依据待加工产品选择机床加工的磨削方式；B、建立X‑Y‑Z坐标系，模拟加工运动轨迹，进行加工运动学研究；C、依据坐标系，建立对刀模型，确定对刀误差以及误差补偿；D、对待加工产品进行磨削加工。通过对刀具的材质、形状等进行建模，从而对磨削方式、加工机床的运动学等进行分析，从而提供了一种有效的自动化加工磨削的方法，从而在极大程度上提高磨削效率的同时，又满足了同一类型刀具磨削的可重复性，而保证批次产品加工的稳定性。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种微型刀具的刃磨工艺。

背景技术

微型手术刀，以其切口流畅、视野无盲区、交叉感染率低、安全风险低、对患者造成的损伤小等优势，在心血管、神经外科、眼科、耳鼻喉科以及病理检验等领域得到广泛应用。如狭窄性腱鞘炎、周围神经卡压综合征、慢性损伤粘连性疾病、关节僵硬、慢性劳损等疾病十分广而多，这些疾病保守治疗无效后，多要采取外科软组织松解治疗，是这些疾病最主要的外科手段之一，也是近年来外科治疗的主流。微创手术离不开微创工具，目前用于微创松解软组织的工具主要有小针刀与关节镜。一些用于显微外科的精微手术刀刃口需要双面磨削成形，传统方法采用圆柱形刀柄，配以转夹头进行装夹。传统磨削方式多为手动磨削，产品一致性差、效率低。

发明内容

本发明的微型刀具的刃磨工艺针对传统磨削方式的弊端自行搭建自动化四轴联动机床，研究了微型手术刀的刃磨方法及工艺，对工件加工可能出现的误差进行分析，而提出了一种新型刃磨方法，对解决微型手术刀磨抛问题获得有效改善。

本发明的微型刀具的刃磨工艺，包括如下步骤(需要注意的是，这里的步骤A、B、C、D并非严格的指明先后顺序，可以依据实际操作进行调整)，

A、依据待加工产品选择机床加工的磨削方式，待加工产品包括有一个刃或者两个刃；

B、建立X-Y-Z坐标系，模拟加工运动轨迹，进行加工运动学研究，确定磨削刀触点轨迹(坐标系为以待加工产品的刃部的顶点为原点O，以主轴轴线所在方向为X轴方向，以O点与砂轮中心连线所在方向为Y轴方向，Z轴则垂直于X-Y，具体方向选择视需求而定)，其中原点O坐标表示为例如，当代加工产品具有对称的两个刃时，Y轴经过该两个刃之间的中心线；

C、依据坐标系，建立对刀模型，确定对刀误差以及误差补偿，获得刀触点坐标向量为其中x_i、y_i、z_i分别为刀触点在机床中的位置表示，l_i、m_i、n_i则为刀触点法向量在x轴、y轴、z轴方向各自的分量，并确定刀触点的加工运动模型：并获得各轴的运动量为其中，d_x、d_y、d_z分别为机床x轴、y轴、z轴的运动数学表达式，γ则为机床C轴转角，R_p为机床所使用的砂轮外径；θ为所加工微型刀具的刃倾角，L为砂轮中心到旋转中心的距离；

D、对待加工产品进行磨削加工。

本发明的微型刀具的刃磨工艺的一种改进，步骤C中刀触点在X-Y-Z坐标系做平移变换时，采用D-H变换并满足A_j＝Trans(d_x,d_y,d_z)A_i，其中

本发明的微型刀具的刃磨工艺的一种改进，步骤C中刀触点在做绕Z轴做旋转变换时，采用D-H变换并满足A_j＝Rot(z,γ)A_i，其中

本发明的微型刀具的刃磨工艺的一种改进，步骤C中对刀误差的确认包括：在X轴方向的对刀误差和/或在Y轴方向的对刀误差和/或在Z轴方向的对刀误差。

本发明的微型刀具的刃磨工艺的一种改进，步骤C中对刀误差主要为在Y轴方向的对刀误差Δy。