一种可旋转多工位线切割夹具及其工作方法与流程

文档序号:15165536发布日期:2018-08-14 17:26阅读:613来源:国知局

本发明涉及医疗设备加工模具技术领域,特别是一种可旋转多工位线切割夹具及其工作方法。



背景技术:

现有技术中,膝关节切割块是膝关节置换手术中常用的医疗辅助器械,其制造方法包括线切割加工、铸造、3d打印等,如图1和图2所示,现有技术中的膝关节切割块1其本体分布4条角度各异的贯穿槽,分别为0°的第一贯穿槽11、倾斜角度为6°的第二贯穿槽、倾斜角度为45°的第三贯穿槽和倾斜角度为-45°的第四贯穿槽,该膝关节切割块加工精度小,精度在0.02mm以内,角度大(单边45度线切割无法直接摆角度加工),工位多(有四道槽,都是不同角度),正常情况线切割加工无法达到零件图纸角度及加工精度要求,采用3d打印制造的成本过高,且成才率较低。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于调整的可旋转多工位线切割夹具及其工作方法。

为解决上述技术问题,本发明提供的可旋转多工位线切割夹具,包括:l型定位块、定位销和安装座,所述安装座包括盘状旋转体和承接座,承接座固定设置在盘状旋转体的一端,用于装夹膝关节切割块;所述承接座上设置与膝关节切割块的贯穿槽位置相匹配的加工避位槽,用于穿过电极丝;所述盘状旋转体的中心设置主轴,所述l型定位块的侧壁上设置适于所述主轴穿过的通孔,以使所述盘状旋转体与所述l型定位块可转动配合;所述l型定位块的侧壁上还设有适于所述定位销穿过的定位通孔,所述盘状旋转体上设置与贯穿槽倾斜角度相适配的多个定位孔,各定位孔置于同一圆周上,使得所述安装座相对于所述l型定位块转动至定位孔与定位通孔重合时,插入所述定位销进行定位,使得安装座、膝关节切割块可按照贯穿槽的倾斜角度进行倾斜设置,便于对膝关节切割块进行线切割加工。

进一步,所述承接座顶面远离盘状旋转体的一端设置横向定位块,承接座的顶面的一侧设置纵向定位块,以使待加工的膝关节切割块置于承接座的顶面上时,由承接座、纵向定位块、横向定位块对膝关节切割块进行夹持固定。

进一步,所述盘状旋转体上还设有弧形限位槽,各定位孔置于弧形限位槽内,使得盘状旋转体转动时,可由弧形限位槽对定位销的前端进行限位,便于定位销快速插入定位孔。

进一步,可旋转多工位线切割夹具还包括锁紧垫片和锁紧螺栓,所述盘状旋转体的主轴伸出所述通孔设置,所述锁紧垫片与所述主轴套接配合,该主轴的前端设置与所述锁紧螺栓螺纹配合的外螺纹,以使所述主轴穿过所述通孔后,可由锁紧垫片和锁紧螺栓进行固定。

进一步,旋转多工位线切割夹具还包括定位块锁紧螺栓,所述纵向定位块、横向定位块经定位块锁紧螺栓与所述承接座相连,便于拆卸和调节。

进一步,所述定位孔为0°定位孔、45°定位孔、6°定位孔、-45°定位孔,所述45°定位孔与0°定位孔之间在逆时针方向的角度差为45°,所述6°定位孔与0°定位孔之间在逆时针方向的角度差为84°,所述-45°定位孔与0°定位孔之间在逆时针方向的角度差为135°,使用时l型定位块装夹在线切割机上,线切割机的电极丝竖直设置,盘状旋转体转动至0°定位孔与定位通孔重合时,承接座、膝关节切割块水平放置,此时电极丝与膝关节切割块相垂直用于加工膝关节切割块的第一贯穿槽;盘状旋转体转动至45°定位孔与定位通孔重合时,承接座、膝关节切割块倾斜45°放置,此时电极丝与膝关节切割块之间的夹角为45°用于加工膝关节切割块的第三贯穿槽;盘状旋转体转动至6°定位孔与定位通孔重合时,承接座、膝关节切割块倾斜84°放置,此时电极丝与膝关节切割块之间的夹角为6°用于加工膝关节切割块的第二贯穿槽;盘状旋转体转动至-45°定位孔与定位通孔重合时,承接座、膝关节切割块倾斜135°放置,此时电极丝与膝关节切割块之间的夹角为-45°用于加工膝关节切割块的第四贯穿槽。

上述可旋转多工位线切割夹具的工作方法,包括如下步骤:

a、将l型定位块装夹在线切割机上,膝关节切割块上需要加工贯穿槽的位置预加工出适于电极丝穿过的穿线孔,并将膝关节切割块置于安装座的承接座顶面上,使得穿线孔对准承接座上的加工避位槽,由纵向定位块、横向定位块对膝关节切割块进行夹持固定。

b、将盘状旋转体的主轴插入l型定位块的通孔使得安装座与l型定位块转动配合,转动盘状旋转体使得0°定位孔与定位通孔重合,此时承接座、膝关节切割块水平放置,插入定位销对安装座的盘状旋转体进行定位,并使用锁紧垫片和锁紧螺栓对主轴进行固定,使得承接座、膝关节切割块水平放置。

c、将电极丝的一端穿过第一贯穿槽处的穿线孔和加工避位槽并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得0°的第一贯穿槽。

d、第一贯穿槽切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片、锁紧螺栓、定位销,旋转盘状旋转体使得45°定位孔与定位通孔重合,再次插入定位销对安装座的盘状旋转体进行定位,并使用锁紧垫片和锁紧螺栓对主轴进行固定,此时承接座、膝关节切割块倾斜45°放置。

e、将电极丝的一端穿过第三贯穿槽处的穿线孔和加工避位槽并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得45°的第三贯穿槽。

f、第三贯穿槽切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片、锁紧螺栓、定位销,旋转盘状旋转体使得6°定位孔与定位通孔重合,再次插入定位销对安装座的盘状旋转体进行定位,并使用锁紧垫片和锁紧螺栓对主轴进行固定,此时承接座、膝关节切割块倾斜84°放置。

g、将电极丝的一端穿过第二贯穿槽处的穿线孔和加工避位槽并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得6°的第二贯穿槽。

h、第二贯穿槽切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片、锁紧螺栓、定位销,旋转盘状旋转体使得-45°定位孔与定位通孔重合,再次插入定位销对安装座的盘状旋转体进行定位,并使用锁紧垫片和锁紧螺栓对主轴进行固定,此时承接座、膝关节切割块倾斜135°放置。

i、将电极丝的一端穿过第四贯穿槽处的穿线孔和加工避位槽并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得-45°的第四贯穿槽,完成加工。

发明的技术效果:(1)本发明的可旋转多工位线切割夹具,相对于现有技术,采用转动配合的l型定位块和安装座相配合,并根据膝关节切割块贯穿槽的倾斜角度设置多个定位孔,通过旋转安装座使得置于安装座上的膝关节切割块倾斜,使得加工过程中电极丝始终保持竖直,可以提高加工精度,且无需摆角度加工即可完成多个贯穿槽的加工;(2)弧形限位槽的设置,使得盘状旋转体转动时,可由弧形限位槽对定位销的前端进行限位,便于定位销快速插入定位孔;(3)加工贯穿槽时,通过对安装座进行旋转,即可确保电极丝与膝关节切割块之间的夹角,无需转动线切割机、电极丝,可提高加工精度和加工效率。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明:

图1是膝关节切割块的示意图;

图2是图1中的a-a向剖视图;

图3是本发明可旋转多工位线切割夹具装夹后的立体结构示意图;

图4是本发明可旋转多工位线切割夹具装夹后的俯视图;

图5是本发明可旋转多工位线切割夹具安装座的立体结构示意图;

图6是本发明可旋转多工位线切割夹具安装座的轴向结构示意图。

图中:膝关节切割块1,第一贯穿槽11,第二贯穿槽12,第三贯穿槽13,第四贯穿槽14,l型定位块2,定位销21,锁紧垫片22,锁紧螺栓23,定位块安装孔24,盘状旋转体3,旋转体主轴31,0°定位孔32,45°定位孔33,6°定位孔34,-45°定位孔35,弧形限位槽36,承接座4,加工避位槽41,横向定位块42,纵向定位块43,定位块锁紧螺栓44,避位基准孔45。

具体实施方式

实施例1如图3至图6所示,本实施例的可旋转多工位线切割夹具包括l型定位块2、定位销21和安装座,安装座包括盘状旋转体3和承接座4,承接座4固定设置在盘状旋转体3的一端,用于装夹膝关节切割块1;承接座4顶面远离盘状旋转体3的一端设置横向定位块42,承接座4的顶面的一侧设置纵向定位块43,以使待加工的膝关节切割块1置于承接座4的顶面上时,由承接座4、纵向定位块43、横向定位块42对膝关节切割块1进行夹持固定;盘状旋转体3的中心设置主轴31,l型定位块2的侧壁上设置适于主轴31穿过的通孔,以使盘状旋转体3与l型定位块2可转动配合;l型定位块2的侧壁上还设有适于定位销21穿过的定位通孔,盘状旋转体3上设置与膝关节切割块1贯穿槽倾斜角度相适配的0°定位孔32、45°定位孔33、6°定位孔34、-45°定位孔35,45°定位孔33与0°定位孔32之间在盘状旋转体3逆时针方向的角度差为45°,6°定位孔34与0°定位孔32之间在盘状旋转体3逆时针方向的角度差为84°,-45°定位孔35与0°定位孔32之间在盘状旋转体3逆时针方向的角度差为135°,各定位孔置于同一圆周上,承接座4上设置与膝关节切割块1的贯穿槽位置相匹配的加工避位槽41,用于穿过线切割机的电极丝;可旋转多工位线切割夹具还包括定位块锁紧螺栓44、锁紧垫片22和锁紧螺栓23,盘状旋转体3的主轴31伸出通孔设置,锁紧垫片22与主轴31套接配合,该主轴31的前端设置与锁紧螺栓23螺纹配合的外螺纹,以使主轴31穿过通孔后,可由锁紧垫片22和锁紧螺栓23进行固定,纵向定位块43、横向定位块42经定位块锁紧螺栓44与承接座4相连,便于拆卸和调节。

使用时l型定位块2装夹在线切割机上,线切割机的电极丝竖直设置,盘状旋转体3转动至0°定位孔32与定位通孔重合时,承接座4、膝关节切割块1水平放置,此时电极丝与膝关节切割块1相垂直用于加工膝关节切割块1的第一贯穿槽11;盘状旋转体3转动至45°定位孔33与定位通孔重合时,承接座4、膝关节切割块1倾斜45°放置,此时电极丝与膝关节切割块1之间的夹角为45°用于加工膝关节切割块1的第三贯穿槽13;盘状旋转体3转动至6°定位孔34与定位通孔重合时,承接座4、膝关节切割块1倾斜84°放置,此时电极丝与膝关节切割块1之间的夹角为6°用于加工膝关节切割块1的第二贯穿槽12;盘状旋转体3转动至-45°定位孔35与定位通孔重合时,承接座4、膝关节切割块1倾斜135°放置,此时电极丝与膝关节切割块1之间的夹角为-45°用于加工膝关节切割块1的第四贯穿槽14。

作为优选,盘状旋转体3上还设有弧形限位槽36,45°定位孔33、6°定位孔34、-45°定位孔35置于弧形限位槽36内(在其他实施例中0°定位孔32也可置于限位弧形槽36内,或限位弧形槽36为一整圆),使得盘状旋转体3转动时,可由弧形限位槽36对定位销21的前端进行限位,便于定位销21快速插入定位孔。

作为优选,承接座4上设置避位基准孔45,利用膝关节切割块1上的定位孔对准避位基准孔45,使得膝关节切割块1与承接座4迅速对齐。

作为优选,l型定位块2上设置定位块安装孔24,用于将l型定位块2与线切割机固定。

实施例2

如实施例1所述的可旋转多工位线切割夹具的工作方法,包括如下步骤:

a、将l型定位块2装夹在线切割机上,膝关节切割块1上需要加工贯穿槽的位置预加工出适于电极丝穿过的穿线孔,并将膝关节切割块1置于安装座的承接座4顶面上,使得穿线孔对准承接座4上的加工避位槽41,通过定位块锁紧螺栓44将纵向定位块43、横向定位块42固定在承接座4上,使得纵向定位块43、横向定位块42对膝关节切割块1进行夹持固定。

b、将盘状旋转体3的主轴31插入l型定位块2的通孔使得安装座与l型定位块2转动配合,转动盘状旋转体3使得0°定位孔32与定位通孔重合,此时承接座4、膝关节切割块1水平放置,插入定位销21对安装座的盘状旋转体3进行定位,并使用锁紧垫片22和锁紧螺栓23对主轴31进行固定,使得承接座4、膝关节切割块1水平放置。

c、将电极丝的一端穿过第一贯穿槽11处的穿线孔和加工避位槽41并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得0°的第一贯穿槽11。

d、第一贯穿槽11切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片22、锁紧螺栓23、定位销21,旋转盘状旋转体3使得45°定位孔33与定位通孔重合,再次插入定位销21对安装座的盘状旋转体3进行定位,并使用锁紧垫片22和锁紧螺栓23对主轴31进行固定,此时承接座4、膝关节切割块1倾斜45°放置。

e、将电极丝的一端穿过第三贯穿槽13处的穿线孔和加工避位槽41并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得45°的第三贯穿槽13。

f、第三贯穿槽13切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片22、锁紧螺栓23、定位销21,旋转盘状旋转体3使得6°定位孔34与定位通孔重合,再次插入定位销21对安装座的盘状旋转体3进行定位,并使用锁紧垫片22和锁紧螺栓23对主轴31进行固定,此时承接座4、膝关节切割块1倾斜84°放置。

g、将电极丝的一端穿过第二贯穿槽12处的穿线孔和加工避位槽41并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得6°的第二贯穿槽12。

h、第二贯穿槽12切割完成后卸下电极丝、锁紧垫片22、锁紧螺栓23、定位销21,旋转盘状旋转体3使得-45°定位孔35与定位通孔重合,再次插入定位销21对安装座的盘状旋转体3进行定位,并使用锁紧垫片22和锁紧螺栓23对主轴31进行固定,此时承接座4、膝关节切割块1倾斜135°放置。

i、将电极丝的一端穿过第四贯穿槽14处的穿线孔和加工避位槽41并固定,使得电极丝竖直设置,启动线切割机进行线切割以获得-45°的第四贯穿槽14,完成加工。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

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