Спосіб обробки ендопротезів штучних колінних суглобів людини фрезеруванням

Реферат: UA 76419 U UA 76419 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана як спосіб обробки штучних ендопротезів колінних суглобів людини фрезеруванням, циліндричною фрезою на фрезерному верстаті з ЧПК, оснащеному поворотною віссю. Відомі методи обробки ендопротезів штучних колінних суглобів людини фрезеруванням передбачають використання сферичних фрез, які використовуються при три- (US005677855A) та п'ятикоординатній обробці. Недоліком методу обробки сферичною фрезою на трикоординатному верстаті є недостатня якість обробки, що спричинено відсутністю різальних кромок на торці сферичної фрези, фактично в центрі фрези швидкість різання дорівнює 0 і процес різання в цій точці перетворюється на процес деформування. Найбільш близьким до методу обробки ендопротеза штучного колінного суглоба людини є фрезерування сферичною фрезою на 5-ти координатному верстаті [1]. Недоліком методу обробки сферичною фрезою на п'ятикоординатному верстаті є необґрунтоване використання високовартісного обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача обробки ендопротеза штучного колінного суглоба людини фрезеруванням з максимальною продуктивністю, якістю та точністю обробки. Поставлена задача вирішується тим, що запропоновано спосіб обробки ендопротезів штучних колінних суглобів людини фрезеруванням на фрезерному верстаті з ЧПК, оснащеному поворотною віссю, новим є те, що як інструмент використовується циліндрична кінцева фреза вісь якої схрещується з поворотною віссю верстата під прямим кутом. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, зображено принципіальну схему обробки ендопротеза штучного колінного суглоба людини фрезеруванням циліндричною фрезою (де 1 - ендопротез штучного колінного суглоба людини; 2 - циліндрична фреза; X - повздовжня координата верстата; Y - поперечна координата верстата; С - обертальна координата верстата; Уф - швидкість обертання фрези), на фіг. 2 зображено повздовжній та поперечний перерізи ендопротеза з еквідистантами за якими рухається циліндрична фреза (де 1 - поперечний переріз ендопротеза; 2 - повздовжній переріз ендопротеза; 3 - циліндрична фреза; 4 - еквідистанта у повздовжньому перерізі; 5 еквідистанта у поперечному перерізі; Rk0 - радіус фрези; Rkx - радіус фрези, контактуючої з профілем в певній точці; Rxe - координата еквідистанти на повздовжньому перерізі; Re - відстань до еквідистанти у полярній системі координат; R - радіус-вектор до точки профілю; Х хе координата за віссю X положення фрези; Хх - координата точки дотику інструмента та профілю; rх - радіус-вектор у точці дотику;  - кут тиску;  - полярний кут;  - кут тиску у поперечному перерізі;  - полярний кут у поперечному перерізі). Деталь І встановлюється в поворотний стіл фрезерного верстата з ЧПК - координата С (див. фіг. 1), фрезі 2 з вихідною інструментальною поверхнею у формі циліндра надається рух різання Уф та формоутворюючі рухи за координатами Y і X. В напрямку координати Y циліндрична фреза повинна переміщуватись для утворення відповідної форми поперечних перерізів деталі синхронно з обертовою координатою С, а в напрямку координати X - в повздовжньому напрямку. Еквідистанта 4 на фіг. 2 визначається в Декартовій системі координат і розраховується за залежністю, що отримана з геометричних співвідношень:  R xe  rx  R ко Cos  (1) ,   X xe  X X  R ко Sin  де Rко - радіус циліндричної фрези, а кут  визначається з плану швидкостей:   arctan( Vx / Vz ) , де Vx  dx / dt , Vz  dz / dt . Зі схеми формоутворення випливає, що циліндрична фреза радіуса Rко контактує з профілем у певній точці, що визначає певний радіус циліндра в перерізі А-А: (2) Rкх  Rк  Rко (1  cos  ) , Еквідистанта 5 визначається в полярній системі координат (дивись вид А-А на фіг. 2) і розраховується за залежністю, що також отримана з геометричних співвідношень схеми формоутворення: R e  R  cos   R kx , (3)       1 dR  ,   arctan   R d     де  - полярний кут. (4) 1 UA 76419 U Джерела інформації: 1. Bohez Е L J, Hong Minh N Т, Ben Kiatsrithana, Peeraphan Natasukon, Huang R Y, Le Thanh Son. (2003), The stencil buffer sweep plane algorithm for 5-axis CNC tool path verification, ComputerAided Design 35(12), 1129-42. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб обробки ендопротезів штучних колінних суглобів людини фрезеруванням, на фрезерному верстаті з ЧПК, оснащеному поворотною віссю, який відрізняється тим, що обробку ендопротеза здійснюють циліндричною кінцевою фрезою, вісь якої схрещують з поворотною віссю верстата під прямим кутом, та переміщують за двома лінійними координатами, а обертальну координату здійснюють ендопротезом, який встановлений на поворотній осі верстату. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2