一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置的制作方法

本发明涉及一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置。

背景技术：

人类疾病引起的关节病变或意外事故造成的关节损坏，破坏了人体关节的正常功能，给患者的生活和工作带来极大不便。人工关节置换能有效的重建关节功能，恢复活动能力和提高生活质量的途径，因而人工关节的医疗需求也日益增多。人体膝关节是由大腿骨或叫股骨、小腿骨的胫骨和腓骨、髌骨构成的。天然关节替代材料应具有良好的生物相容性及稳定性，高强度、高塑韧性及高疲劳性能，优异的耐腐蚀性及耐磨性。钛合金具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，在生物医学领域的植入物中已广为利用。钛合金植入材料存在的主要问题是腐蚀，腐蚀一方面导致腐蚀产物进入人体，引起严重的生理危害，如组织毒化、细胞畸变等；另一方面造成植入假体的松脱、早期断裂等失效行为。钛合金植入物的耐腐蚀性随其表面粗糙度的提高而降低，其中平滑表面和微观粗糙表面具有良好的耐腐蚀性和较低的离子释放率。因此，对医用钛合金植入物进行适当的表面光整处理显得尤为必要。

由于钛合金的切削性能差，表面极易氧化，目前国内外通常采用精锻、真空精铸、冷（热）镦等进行成形加工，并采用化学抛光、机械抛光、电解抛光等方法进行表面光整加工。然而由于钛合金植入体加工后的毛刺较多，氧化膜较厚，作为人造关节植入人体中，材料的表面粗糙度较高，很容易导致血栓的形成。因此，对医用钛合金植入物的平滑表面和微观粗糙表面提出了更高的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置，能够有效解决现有人工膝关节胫骨托表面粗糙度无法达到要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置，包括机架、上磨盘、线圈、磁流变抛光液、内齿轮、外托盘、内托盘、太阳轮和游星轮，所述上磨盘可拆卸固定在机架上，所述内齿轮转动设置在机架上，所述内齿轮内设有位于同一水平面的太阳轮和至少一个游星轮，所述内齿轮与游星轮啮合，所述游星轮与太阳轮啮合，所述游星轮上开有若干防止待加工抛光件的放置孔，所述磁流变抛光液充入上磨盘与游星轮之间，所述线圈固定在所述上磨盘上。

优选的，所述内齿轮包括内轮体和轮齿，所述内轮体设有顶部开口的内腔，所述轮齿固定在内腔侧壁上，所述内轮体的底部中心设有远离内轮体方向延伸的第一轮轴。

优选的，所述轮齿下方的内腔侧壁上还固定有向内轮体中心延伸的外托盘，用以托举游星轮。

优选的，所述内轮体的内腔内设有收集磁流变抛光液的收集盒。

优选的，所述收集盒中部设有筒状的空心支柱，所述太阳轮的中心设有向下延伸的第二轮轴，所述第二轮轴通过轴承与空心支柱连接。

优选的，所述太阳轮底部设有沿径向向外延伸内托盘，用以托举游星轮。

优选的，所述收集盒设有从中心向四周高度逐渐降低的斜面，所述斜面的最低点设有排液孔，所述排液孔贯穿内轮体的底部，所述排液孔内设有排液塞。

优选的，所述放置孔与待加工的人工膝关节胫骨托外形相适配。

与现有技术相比，本发明的优点是：

通过设置游星轮，位于太阳轮和内齿轮之间，在公转的同时还能自传，通过线圈使磁流变抛光液转为固态形式，对放置在游星轮上的人工膝关节胫骨托进行抛光，由于磁流变抛光液在受磁场前为液态形式，可以很好的适配人工膝关节胫骨托的形状，而受磁之后变为固态形式，有效的提高了抛光精度。

所述内齿轮包括内轮体和轮齿，所述内轮体设有顶部开口的内腔，所述轮齿固定在内腔侧壁上，所述内轮体的底部中心设有远离内轮体方向延伸的第一轮轴。带内腔顶部开口的内轮体除了作为齿轮传动外，还可以将太阳轮、游星轮等都放置在其中进行保护。

所述轮齿下方的内腔侧壁上还固定有向内轮体中心延伸的外托盘，用以托举游星轮。通过外托盘，对游星轮进行托举，保持游星轮的稳定。

所述内轮体的内腔内设有收集磁流变抛光液的收集盒。通过收集盒，收集落下的磁流变抛光液，循环利用。

所述收集盒中部设有筒状的空心支柱，所述太阳轮的中心设有向下延伸的第二轮轴，所述第二轮轴通过轴承与空心支柱连接。通过空心支柱与第二轮轴配合，将太阳轮撑起，保证太阳轮能沿自身轴线转动。

所述太阳轮底部设有沿径向向外延伸内托盘，用以托举游星轮。通过内托盘对游星轮的另一侧进行托举。

所述收集盒设有从中心向四周高度逐渐降低的斜面，所述斜面的最低点设有排液孔，所述排液孔贯穿内轮体的底部，所述排液孔内设有排液塞。设置斜面更好的将收集的磁流变抛光液集中到一起，然后通过排液孔排出便于汇总。

所述放置孔与待加工的人工膝关节胫骨托外形相适配。更好的固定住人工膝关节胫骨托。

附图说明

图1为本发明一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置的结构示意图；

图2为本发明中内齿轮、游星轮、太阳轮组合后的俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1、图2为本发明一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置的实施例，一种人工膝关节胫骨托用磁流变抛光加工装置，包括机架、上磨盘1、线圈2、磁流变抛光液3、内齿轮4、外托盘5、内托盘6、太阳轮9和游星轮10，所述上磨盘1可拆卸固定在机架上，可拆卸的方式可以采用螺栓固定等方式，所述内齿轮4转动设置在机架上，所述内齿轮4内设有位于同一水平面的太阳轮9和至少一个游星轮10，所述内齿轮4与游星轮10啮合，所述游星轮10与太阳轮9啮合，所述游星轮10上开有若干防止待加工抛光件100的放置孔12，所述放置孔12与待加工的人工膝关节胫骨托外形相适配，所述磁流变抛光液3充入上磨盘1与游星轮10之间，所述线圈2固定在所述上磨盘1上。

进一步，所述内齿轮4包括内轮体41和轮齿42，所述内轮体41设有顶部开口的内腔43，所述轮齿42固定在内腔43侧壁上，所述内轮体41的底部中心设有远离内轮体41方向延伸的第一轮轴44，第一轮轴44可以与电机连接进行传动，而且第一轮轴44可以转动设置在机架上。

为了更好的固定住游星轮10，防止其坠落到内腔43中，所述轮齿42下方的内腔43侧壁上还固定有向内轮体41中心延伸的外托盘5，用以托举游星轮10，再进一步，所述太阳轮9底部设有沿径向向外延伸内托盘6，用以托举游星轮10。而此时的太阳轮9，通过轴承7转动连接在空心支柱81上，具体的，所述内轮体41的内腔43内设有收集磁流变抛光液3的收集盒8，所述收集盒8中部设有筒状的空心支柱81，所述太阳轮9的中心设有向下延伸的第二轮轴91，所述第二轮轴91通过轴承7与空心支柱81连接。

而为了方便收集落下的磁流变抛光液3，所述收集盒8设有从中心向四周高度逐渐降低的斜面82，所述斜面82的最低点设有排液孔，所述排液孔贯穿内轮体41的底部，所述排液孔内设有排液塞13。

工作过程为：抛光件100为医疗人工膝关节胫骨托，放置到游星轮10设置的多个放置孔12内，将液体磁流变抛光液3注入，线圈2通电，上磨盘1产生磁场，液体磁流变抛光液3变为类固体链状磁流变刷，启动内齿轮4，带动游星轮10自转和公转，设置在游星轮10放置孔12内的抛光件100自转同时公转，此时上磨盘1固定在机架上不动，磁流变刷可对抛光件100进行抛光。加工完成后，线圈2断电，托架收集盒8收集液体磁流变抛光液3，进行再利用。

通过设置游星轮10，位于太阳轮9和内齿轮4之间，在公转的同时还能自传，通过线圈2使磁流变抛光液3转为固态形式，对放置在游星轮10上的人工膝关节胫骨托进行抛光，由于磁流变抛光液3在受磁场前为液态形式，可以很好的适配人工膝关节胫骨托的形状，而受磁之后变为固态形式，有效的提高了抛光精度。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。