一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置

本发明涉及电解加工和医疗器械领域，尤其涉及一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置。

背景技术：

1、腔镜吻合器主要用于人体食管、胃、肠、阑尾、胆、胰等器官疾病的微创外科手术(也称腔镜手术)中组织的切断、移除和吻合。相较于开放外科吻合器械，腔镜吻合器具有尺寸小、易操作、切割和吻合同步进行，可有效缩短手术时间，实现较少的血液流失，从而提高手术质量。

2、钉砧是腔镜吻合器的关键部件，在手术起到极其重要的作用，其加工质量直接影响组织的切割和缝合效果。目前钉槽的加工通常为冷挤压(压印)工艺。国内对钉砧的加工制造有一定的研究，董兆元、吴惟民发明公开了一种钉砧、其制造方法及具有该钉砧的吻合器(cn201410411154.x)，通过冲压的方法达到制造钉砧表面钉槽的目的。张祖仁发明公开了一种外科缝合器的带有缝合钉成形槽的钉砧加工方法(cn200710048008.5)，采用有色合金压铸和电镀的组合加工方法,达到加工效率更高、质量更好、成本更低的目的。由于国内在可选材料的机械力学性能、模具的加工能力以及精密冷挤压制造技术等方面与国际先进水平客观存在的差距，导致国产吻合器质量和精度存在缺陷，技术有待提升。

3、电解加工是基于电化学阳极溶解原理实现零件加工，此方法具有无机械切削力，加工效率高且加工质量好等优点，适用于阵列凹槽结构的加工。南京航空航天大学发明公开了一种带状工件群槽结构连续电解加工装置(cn202011244848.0)，实现了带状工件群槽结构的连续加工。但目前国内电解加工并没有应用到钉砧表面大面积钉槽结构的加工中，技术发展不成熟，距离钉槽的实际生产加工存在较大距离。

技术实现思路

1、为解决现有的机械压印钉槽技术存在的缺陷，以及容易造成产品精度差、合格率低的技术问题，本发明提供了一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置。

2、本发明的具体内容如下：一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，包括工具阴极单元和工件阳极单元；

3、工具阴极单元包括入液体和工具阴极，工具阴极设有上下贯穿的通液槽和位于下表面的阵列凸台结构，电解液从入液体流入，经过工具阴极的通液槽流至工具阴极下方的加工区，工具阴极连接电源负极；

4、工件阳极单元包括工件、夹具主体、定位装置、引电装置，工件的上表面通过阴极进给加工出与阵列凸台结构相对应的阵列钉槽结构；夹具主体的上表面设有安装槽，工件装于安装槽中，安装槽的两侧分别设有流道槽；定位装置将工件固定在安装槽中；引电装置与电源正极相连，为工件引电。

5、进一步的，入液体的内部为空心腔体，腔体的侧面设有进液口，底部设有出液口，出液口与工具阴极相连；入液体的顶部设有安装结构，安装结构可定位装夹在机床的主轴上。

6、进一步的，工具阴极的通液槽为长条形，且长度大于所需加工凸台的有效长度。

7、进一步的，夹具主体的安装槽截面呈弧形，与工件的底部截面的圆弧形相对应。

8、进一步的，定位装置包括定位长端盖板和双侧短端盖板，夹具主体上沿工件长度方向设有长端凹槽；定位长端盖板设置在长端凹槽一端，在其尾部设有定位台阶，定位台阶卡在长端凹槽的侧边边缘，定位长端盖板压紧至工件表面；双侧短端盖板分别设置在流道槽上方，与流道槽之间形成扁平的流道。

9、进一步的，引电装置为引电长端盖板，设置在长端凹槽的另一端，引电长端盖板上设有螺纹孔，螺纹孔内安装引电螺钉，引电螺钉与电源的正极相连。

10、进一步的，还包括出液体，出液体设置在夹具主体的两侧，出液体包括设置在侧边并与流道槽出口相连的入口端，和设置在出液体的顶部，与入口端方向垂直的出口端。

11、进一步的，还包括电解液池，电解液池与入液体和出液体相连，电解液通过压力供液泵从电解液池中进入入液体，反应完的电解液从出液体流回电解液池。

12、进一步的，多个夹具主体可互相连通进行多工件加工，位于内侧的相邻的夹具主体之间通过双向出液体连接，该双向出液体的两侧均设有入口端，夹具主体对应的工具阴极单元通过阴极连接轴并联安装，装夹在机床主轴上。

13、进一步的，阴极连接轴包括位于下方的连接杆和位于上方的连接轴，连接杆与各入液体顶部的安装装置相连，连接轴设置在连接杆上表面中央，连接轴连接到机床主轴上。

14、通过本发明的电解加工装置，电解液从入液体进入后，再通过工具阴极中间设计的贯穿通液槽穿过阴极流至加工区，工件顶部的阵列钉槽结构和工具阴极底部的阵列凸台结构相对应，随着工具阴极的不断进给，工件表面材料发生局部溶解，从而在工件表面加工出凹槽结构，反应过后的电解液经过两侧的流道槽流出，从而实现将电解加工应用到钉砧表面大面积钉槽的加工，得到加工效率高、质量好的阵列凹槽结构。

技术特征：

1.一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：包括工具阴极单元和工件阳极单元；

2.根据权利要求1所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：入液体的内部为空心腔体，腔体的侧面设有进液口，底部设有出液口，出液口与工具阴极相连；入液体的顶部设有安装结构，安装结构可定位装夹在机床的主轴上。

3.根据权利要求1所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：工具阴极的通液槽为长条形，且长度大于所需加工凸台的有效长度。

4.根据权利要求1所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：夹具主体的安装槽截面呈弧形，与工件的底部截面的圆弧形相对应。

5.根据权利要求1所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：定位装置包括定位长端盖板和双侧短端盖板，夹具主体上沿工件长度方向设有长端凹槽；定位长端盖板设置在长端凹槽一端，在其尾部设有定位台阶，定位台阶卡接在长端凹槽的侧边边缘，定位长端盖板压紧至工件表面；双侧短端盖板分别设置在流道槽上方，与流道槽之间形成扁平的流道，双侧短端盖板之间的距离与工具阴极的宽度相等。

6.根据权利要求5所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：引电装置为引电长端盖板，设置在长端凹槽的另一端，引电长端盖板上设有螺纹孔，螺纹孔内安装引电螺钉，引电螺钉底端压紧至工件上表面，且与电源的正极相连。

7.根据权利要求1所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：还包括出液体，出液体设置在夹具主体的两侧，出液体包括设置在侧边并与流道槽出口相连的入口端，和设置在出液体的顶部，与入口端方向垂直的出口端。

8.根据权利要求7所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：还包括电解液池，电解液池与入液体和出液体相连，电解液通过压力供液泵从电解液池中进入入液体，反应完的电解液从出液体流回电解液池。

9.根据权利要求7所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：多个夹具主体可互相连通进行多工件加工，位于内侧的相邻的夹具主体之间通过双向出液体连接，该双向出液体的两侧均设有入口端，夹具主体对应的工具阴极单元通过阴极连接轴并联安装，装夹在机床主轴上。

10.根据权利要求9所述的腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，其特征在于：阴极连接轴包括位于下方的连接杆和位于上方的连接轴，连接杆与各入液体顶部的安装装置相连，连接轴设置在连接杆上表面中央，连接轴连接在机床主轴上。

技术总结
本发明涉及一种腔镜吻合器钉砧表面复杂钉槽结构电解加工装置，包括工具阴极单元和工件阳极单元；工具阴极单元包括入液体和工具阴极，工具阴极设有上下贯穿的通液槽和位于下表面的阵列凸台结构，电解液从入液体流入，经过工具阴极的通液槽流至工具阴极下方的加工区，工具阴极连接电源负极；工件阳极单元包括工件、夹具主体、定位装置、引电装置，工件的上表面经阴极的进给运动加工出与阵列凸台结构相对应的阵列钉槽结构；夹具主体的上表面设有安装槽，工件装于安装槽中，安装槽的两侧分别设有流道槽。本发明的电解加工装置，将电解加工应用到钉砧表面大面积钉槽的加工，从而得到加工效率高、质量好的阵列凹槽结构。

技术研发人员：何斌,万轩瑞,雷卫宁,陈天铭,周星雨
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14