■《金屬加工》記者 李亞肖 龔 超
2020年8月2日,“北京精雕醫(yī)療器械制造技術線上交流會”成功舉辦,會議吸引了眾多專業(yè)觀眾觀看并留言,互動效果非常好。該交流會是北京精雕在醫(yī)療器械零件行業(yè)應用成果的集中展示和亮相,旨在尋找精雕產(chǎn)品與用戶生產(chǎn)模式的契合點,為用戶提供快速工藝研發(fā)和連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的解決方案。正如北京精雕集團上海分公司總經(jīng)理盧寧在采訪中所說“醫(yī)療器械類產(chǎn)品大多采用不銹鋼、鈦合金和鈷鉻鉬等難加工材料,且零件尺寸變化較大,北京精雕五軸系列高速機非常適合加工這類零件,同時針對醫(yī)療器械零件領域小批量、多品種的特點,北京精雕還推出了柔性制造單元,共同為用戶在工藝研發(fā)端、批量制造端提供解決方案 ”。
醫(yī)療器械零件常見的分類有關節(jié)類、脊柱類、創(chuàng)傷類和牙科類等,涉及很多零件,例如半月板假體、醫(yī)用骨銼、接骨板和牙套等,多為難加工零件。北京精雕工程師王帥就以小髓核手術鉗加工為例,通過分析其產(chǎn)品具有尺寸小、整體結構復雜及精度要求高等特點,針對其加工難點(刃口寬度要求均勻,尺寸0.025mm±0.005mm;上下鉗口配合間隙<5μm才能保證兩個鉗口裝配后不錯位),通過采用北京精雕五軸機床JDGR100,五軸工藝實現(xiàn)工序集約化,能夠一次裝夾完成毛坯開粗、精加工和毛刺處理等多種工序;運用北京精雕在機測量系統(tǒng)實現(xiàn)機內測量,有效直觀監(jiān)測數(shù)據(jù)、幫助問題溯源及快速定位工藝缺陷,保證了零件的尺寸精度,提高尺寸精度調試效率;“一鍵啟動”加工方式實現(xiàn)了機床暖機、主軸預熱、刀具測量補償、加工路徑和工件測量補償?shù)燃庸さ倪B續(xù)性。在北京精雕軟硬件技術的保障下,僅在3天內便完成了該款小髓核手術鉗的工藝研發(fā),并順利完成24件小批量產(chǎn)品的試制,單個零件加工時間23min。
小髓核手術鉗
北京精雕JDGR100五軸機床
股骨髁試模
北京精雕JDGR300五軸機床
北京精雕工程師成會杰介紹了股骨髁試模工藝方案快速開發(fā)案例,要求股骨髁試模產(chǎn)品實現(xiàn)高效率、高表面質量加工(總加工時間要控制在3.5h以內,表面粗糙度值Ra≤0.6μm,關節(jié)面表面輪廓度在0.08m m以內)。對此,采用北京精雕JDGR300五軸機床一次裝夾,可完成關節(jié)面、孔位等特征從開粗到精加工的全過程(材料去除率高達70%),使用擺線加工方式進行開粗,1min內可去除19.44cm3的材料,同時關節(jié)面精加工采用五軸聯(lián)動的方式,無接刀痕。另外,精雕機床搭載的J D50數(shù)控系統(tǒng)還具有前瞻計算模式,效率可提升17%。在加工過程中,配以SurfMill 9.0軟件,運用DT編程技術進行開發(fā)、模擬和優(yōu)化,保證了工藝方案的可行性,提高了五軸工藝加工方案的一次成功率。軟件配備的機床庫、刀具庫、刀柄庫和夾具庫,可使刀具和毛坯不碰撞、刀具和夾具不干涉及避免刀具裝刀過長。這些工藝參數(shù)庫,有效避免了不同人員加工參數(shù)設置相差較大的情況;將加工參數(shù)標準化,避免過度依賴個人經(jīng)驗。同時還可以幫助用戶減少調機試切次數(shù)、縮短人工調試時間和實現(xiàn)零成本試切。
除此之外,北京精雕工程師劉巖還為大家分享了同類樣品及解決方案,包括半月板假體、股骨髁假體和脛骨近端接骨板等,這些零件的加工均能通過北京精雕機床和軟件、程序的合理使用,研發(fā)優(yōu)化工藝,實現(xiàn)加工質量、效率的雙重提升。
北京精雕除了在研發(fā)工藝端有很多成熟的案例,針對批量生產(chǎn)制造也有值得推薦的解決方案,尤其是柔性制造單元在醫(yī)療器械零件加工中心的應用。北京精雕工程師丁峰以尺撓骨接骨板為例,介紹了JDGR200T五軸高速加工中心和J D F M S30供料系統(tǒng)的使用模式:在工藝研發(fā)階段,根據(jù)需求,研發(fā)生產(chǎn)工藝,形成可量產(chǎn)的工藝方案;在生產(chǎn)階段,基于工藝方案和訂單,快速組織生產(chǎn),實現(xiàn)快速交貨。實現(xiàn)模塊化設計、多種零件混線生產(chǎn),縮短生產(chǎn)準備時間。這種使用模式具有兩大優(yōu)勢:產(chǎn)品加工連續(xù)(三循環(huán):工件循環(huán)、刀具循環(huán)、廢屑循環(huán));零件品質和生產(chǎn)過程可控(兩可控:品質數(shù)據(jù)流、過程數(shù)據(jù)流)。適用于多品種、小批量和柔性切換加工。
尺撓骨接骨板
配有JDFMS30供料系統(tǒng)的JDGR200T五軸高速加工中心
北京精雕工程師金晚君則分享了其他醫(yī)療器械零件的柔性制造案例,通過對半月板假體、頸椎前路鈦板等零件的分析,運用北京精雕五軸機床和生產(chǎn)模式,實現(xiàn)產(chǎn)品加工過程的連續(xù)可靠,提高設備利用率,幫助用戶快速交貨。
北京精雕醫(yī)療器械制造技術線上交流會的成功舉辦,有利于推廣醫(yī)療器械零件制造方案,為相同產(chǎn)品加工提供了參考借鑒,是一場極具意義的生產(chǎn)經(jīng)驗交流分享會。交流會期間,北京精雕的工程師還完成了線上答疑,對各位網(wǎng)友提出的問題進行了認真解答。更多精彩內容可以掃碼進直播間進行觀看。