B型伽瑪?shù)吨委燁^的加工

■ 西北機(jī)器有限公司 （陜西寶雞 722405） 陳 亮

1.背景技術(shù)及難點(diǎn)

B型伽瑪?shù)妒腔谠勇菪D(zhuǎn)式鈷60立體定向放射外科治療系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改良設(shè)計(jì)升級(jí)而成的新型伽瑪?shù)?，其治療機(jī)理與原型設(shè)備相同，是利用治療頭中安裝的鈷60放射源產(chǎn)生伽瑪射線，射線在經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直器后形成100多束能量較低的伽瑪線束，經(jīng)過(guò)三次聚焦而形成非常獨(dú)特的陀螺峰，也就是治療焦點(diǎn)。焦點(diǎn)范圍的射線劑量較大，可短時(shí)間摧毀病灶，而在焦點(diǎn)范圍外的組織只受劑量很低的散射劑量瞬間照射，損傷較小。這個(gè)治療焦點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)精度，就是在加工過(guò)程中需要保證的精度。

B型伽瑪?shù)吨委燁^安裝部分是伽瑪?shù)吨委煵糠值年P(guān)鍵部件，它的裝配精度直接影響到伽瑪?shù)兜闹委熜Ч椭委煼秶Ｒ郧坝捎跓o(wú)法提高治療頭安裝部件的裝配精度，因此B型伽瑪?shù)吨荒苤委熒眢w上神經(jīng)分布稀少的部分，而不能直接治療身體神經(jīng)分布密集的部位，使設(shè)備的使用范圍大大縮小。由于伽瑪?shù)吨委燁^安裝部件的各個(gè)零件自重較大且偏心，配合接觸面積大，多種零件在裝配中是逐級(jí)累裝的，且運(yùn)轉(zhuǎn)部分也多，零件的尺寸公差、形位公差雖然在其各自的加工中都滿足圖樣設(shè)計(jì)要求，但在裝配中由于零件的配合公差及軸承本身的特定性能，造成累積誤差過(guò)大，也不易控制、消除，致使組裝后的伽瑪?shù)栋惭b部件精度最好也只能維持在Sφ0.5～Sφ0.6mm，不能滿足和實(shí)現(xiàn)伽瑪?shù)对趯?shí)際醫(yī)療過(guò)程中的使用要求。

2.輔助工裝

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，經(jīng)過(guò)對(duì)B型伽瑪?shù)吨委燁^的研究，設(shè)計(jì)了輔助工裝，該工裝能夠?qū)型伽瑪?shù)吨委燁^的各個(gè)零件固定在鏜床的工作臺(tái)上，消除了各個(gè)零件的裝配誤差積累，加工過(guò)程中不會(huì)破壞B型伽瑪?shù)吨委燁^的零件，以及各個(gè)零件之間的裝配結(jié)構(gòu)，可合理調(diào)整相關(guān)零件之間的配合間隙，選擇適位固定，滿足加工時(shí)和加工后的裝配要求，最終裝配B型伽瑪?shù)吨委燁^的精度達(dá)Sφ0.2～Sφ0.3mm。

如附圖所示，工裝設(shè)計(jì)范圍包括滾筒3和旋轉(zhuǎn)盤(pán)1，滾筒3的中軸線與旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中軸線垂直，滾筒3和旋轉(zhuǎn)盤(pán)1之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5，滾筒3與旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的外圈通過(guò)螺栓固定，旋轉(zhuǎn)盤(pán)1與旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的內(nèi)圈通過(guò)螺栓固定，旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上開(kāi)設(shè)有用于加工B型伽瑪?shù)吨委燁^零件的加工孔，在加工孔的底部開(kāi)設(shè)有用于裝夾B型伽瑪?shù)吨委燁^零件的安裝孔，安裝孔的中軸線與所述滾筒3的中心線垂直相交，在安裝孔的中心線上旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5處設(shè)計(jì)有用于防止旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的內(nèi)圈和外圈轉(zhuǎn)動(dòng)的固定塊8。

上述安裝孔的中軸線偏離所述加工孔的中軸線，在安裝孔的底部設(shè)計(jì)了安裝臺(tái)階，并將旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5與多個(gè)固定塊8通過(guò)螺栓固定。

3.工裝利用方法

要對(duì)治療頭零件進(jìn)行加工，除旋轉(zhuǎn)盤(pán)和滾筒外，還使用了偏心鎢套2和準(zhǔn)直器鎢蓋4，主要分為以下步驟：

（1）對(duì)滾筒3、旋轉(zhuǎn)盤(pán)1和旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5上的油污進(jìn)行清洗，并采用油石清理滾筒上的毛刺及被磕碰表面。

（2）裝夾輔助工裝。①先將旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5安裝在旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的軸承擋內(nèi)，并使用螺栓將旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)盤(pán)1緊固，得到旋轉(zhuǎn)盤(pán)組件，安裝螺栓之前需要涂覆厭氧膠。②將滾筒3水平放置在兩塊相對(duì)布設(shè)的大型V型鐵上，再將旋轉(zhuǎn)盤(pán)組件安裝在滾筒3內(nèi)，并通過(guò)螺栓將滾筒3和旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的內(nèi)圈緊固，得到滾筒組件，安裝螺栓之前需要涂覆厭氧膠。③將滾筒組件的一端固定安裝在大型數(shù)控臥式鏜床的工作臺(tái)上，以滾筒3長(zhǎng)度方向的一端面為基準(zhǔn)面，按旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中心基準(zhǔn)孔找正同心度，保證鏜床上的刀桿中心線與所述滾筒中心線的同心度，同時(shí)在滾筒3的側(cè)面找正平面以保證B型伽瑪?shù)吨委燁^零件的零位正確位置。④將鏜床的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)25°，調(diào)整旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)角度，使旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中心線與滾筒3上的水平面重合，并使旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的加工孔中心線與滾筒的水平面垂直相交，此時(shí)旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上的加工孔與豎直面之間的夾角為25°，按照滾筒3兩端軸承安裝外圓分中，保證鏜桿中心線位置，使旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的加工孔與滾筒的中心線垂直相交，然后用固定塊8將旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5的內(nèi)圈與外圈壓死，并用螺栓將固定塊8和旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承5緊固，最后鏜床的工作臺(tái)回轉(zhuǎn)25°達(dá)到初始狀態(tài)。安裝螺栓之前需要涂覆厭氧膠。

4.具體加工步驟

（1）以旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中心基準(zhǔn)孔找正同心度，使鏜床的刀桿中心線與旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中心基準(zhǔn)孔中心線重合，并與滾筒3中心線相交，此時(shí)將鏜床的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)25°，確保旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上的加工孔與豎直面之間的夾角為25°，最后將鏜床的工作臺(tái)鎖死。

（2）對(duì)刀粗鏜旋轉(zhuǎn)盤(pán)25°軸線上各孔，保證單邊留余量2mm，然后以滾筒3上的兩端軸承安裝外圓分中，并以外圓找正，通過(guò)計(jì)算加工工藝基準(zhǔn)面。此時(shí)可測(cè)量滾筒3上的兩端軸承安裝外圓到工藝基準(zhǔn)面之間距離為一定值，再精鏜加工孔中軸線上各孔，將各孔加工至符合要求的尺寸。

輔助工裝結(jié)構(gòu)示意圖1.旋轉(zhuǎn)盤(pán) 2.偏心鎢套 3.滾筒 4.準(zhǔn)直器鎢蓋 5.旋轉(zhuǎn)盤(pán)軸承6.旋轉(zhuǎn)盤(pán)齒輪 7.偏心鎢套鎖緊塊 8.固定塊

（3）對(duì)偏心鎢套2粗精鏜孔和端面，使鏜出的孔和端面符合要求。

（4）用等中心棒檢測(cè)偏心鎢套2和準(zhǔn)直器鎢蓋4的各加工端面，確保鏜準(zhǔn)直器鎢蓋4的源體投射孔中心線、偏心鎢套2上的準(zhǔn)直器安裝孔中心線、準(zhǔn)直器軸承安裝孔中心線與旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的中心線在同一個(gè)平面內(nèi)，要求誤差≤0.03mm。

（5）檢驗(yàn)偏心鎢套2和準(zhǔn)直器鎢蓋4，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后整體油封入庫(kù)。

5.結(jié)語(yǔ)

此項(xiàng)設(shè)計(jì)采用各自按圖加工好組件的零件相關(guān)安裝定位孔或定位端面，最終裝配精度要求的孔或端面待組合安裝好后，用整體定位基準(zhǔn)校正，最后按圖加工完成，滿足產(chǎn)品的最終質(zhì)量要求。此工裝及加工方法設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格按產(chǎn)品使用要求加工，節(jié)約加工成本，減少了零件的加工誤差和誤差積累，提高了裝配質(zhì)量和效率，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于在加工較大型、偏重、偏心、組件要求高的產(chǎn)品中推廣使用。