一种正畸钳加工工艺的制作方法

本发明涉及正畸钳制造的技术领域，尤其是涉及一种正畸钳加工工艺。

背景技术：

正畸钳是正畸医师用于辅助制备弓丝矫治器的正畸器械，已成为临床正畸诊疗不可缺少的工具。正畸钳由两片钳体组成，每片钳体均包括头部、叠腮部和钳柄部，由于同一个弓丝矫治器上可能需要弯制不同的作用曲，正畸医师在制备过程根据需求需选择不同的正畸钳，市场上也相继出现各种不同钳头形状的正畸钳，如：细丝弯制钳，细丝鸟嘴钳、tweed弯曲梯形钳、kim钳、转矩成型钳等。

在这些正畸钳进行制造时，由于各种类型的正畸钳的形状、材料各不相同，所以往往是使用浇筑的方式来制造出坯件，再对坯件进行二次加工而成。使用这种方式制造正畸钳，由于浇筑的时间较长，导致加工效率较低。

因此，需要一种新的方案来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种正畸钳加工工艺，包括如下步骤：步骤一：对金属块进行切割，使钳体头部、叠腮部、钳柄部的初步成型，并预留打磨余量；

步骤二：对钳体叠腮部分进行切削；

步骤三：对钳柄部的打磨余量进行初步的打磨；

步骤四：热处理，使用高温炉高温使钳体达到要求的硬度；

步骤五：检验钳体的外观尺寸在合格范围内；

步骤六：对钳体的叠腮部分进行打磨平整；

步骤七：在钳体头部的刀口位置焊接高硬度材料；

步骤八：检验叠腮部分的打磨精度、刀口的硬度；

步骤九：对钳体头部二次加工；

步骤十：对刀口进行二次加工；

步骤十一：装配、抛光；

步骤十二：清洗、打标；

步骤十三：检验。

通过采用上述技术方案，在进行加工时，直接对购买的金属块进行处理，并将钳体的制作分为流水线化生产，首先进行大体形状的切割，然后逐步进行进一步的加工，每个工作地点仅需完成一个步骤的加工，使得加工效率更高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤二进行切削时，使用铣床进行两次切削，第一次切削使用第一铣刀，在叠腮部铣出圆弧形凹槽，第一铣刀底面远离中心的位置最先接触钳体，在叠腮部的圆弧形凹槽最外缘向下形成预留槽；第二次切削使用第二铣刀，在叠腮部的中心铣出连接另一片钳体的通孔。

通过采用上述技术方案，在进行铣孔时使用第一铣刀制造出预留槽，从而在后续的制造过程中，正畸钳的使用中，两片钳体之间都会有一个预留出来空槽，达到减少摩擦力，防止两片钳体卡住的目的。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤三中，对钳柄部进行打磨时使用砂轮机。

通过采用上述技术方案，使用砂轮机进行初步的打磨，对于精度的要求不高，所以可以由工作人员进行手动的打磨，更有利于提高工作效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤八的检验过程中，使用游标卡尺与千分尺，叠腮部分的误差在0.01mm内。

通过采用上述技术方案，在焊接高硬度材料后，需要对叠腮部分进行检测，以防止焊接导致的叠腮部分不平整，后续两片钳体无法安装使用的问题。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤九对钳体头部进行加工时，使用中走丝线切割机床。

通过采用上述技术方案，使用走丝线切割机床，能够通过预设的程序加工出所需的钳体头部形状，在大批量加工时，使用这种方式更有效益。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤九对钳体头部进行加工时，使用切割机进行加工，切割机包括切割机床和切割底板，切割底板的顶部连接有锁定正畸钳的切割夹具，切割机床上沿进料方向开设有多条滑槽，每条滑槽底部均设有多个螺纹孔，螺纹孔沿滑槽均匀排布；所述切割机床上抵接有沿滑槽滑动的切割底板，所述切割底板沿其厚度方向开设有通孔，所述通孔同轴抵接有锁定杆，锁定杆穿过通孔，且穿出端的周壁与滑槽内壁抵接，锁定杆远离切割底板的一端还挖设有与螺纹孔螺纹连接的螺纹。

通过采用上述技术方案，使用另一种方式，由工作人员手工调整，同样能够加工出所需的钳体，在特殊正畸钳的小批量生产时，更有效益；

锁定杆的外壁与通孔内壁抵紧、与滑槽内壁抵接，由于螺纹段为挖设，所以不会影响锁定杆周壁与通孔的抵紧，使得切割底板能够以锁定杆为轴进行转动，实现对正畸钳的转动控制，对正畸钳进行弧形面的切割，在切割底板转动时，只有一个通孔内连接有锁定杆，其余锁定杆处于拔出脱离滑槽的状态；

而当需要移动切割底板时，将锁定杆从螺纹孔中旋出，此时多根锁定杆均穿入在滑槽内，将锁定杆作为滑块，并通过多条滑槽对多根锁定杆一一对应的限位，实现对切割底板运动方向的限位，使切割底板能够沿滑槽平移，而不改变相对切割盘的角度，实现对正畸钳的线性切割，在进行不同规格的正畸钳的加工时，可以以不同的锁定杆为轴进行转动，并配合切割底板的平移，进行切割形状的调整。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤十中，使用磨床和磨床夹具对同一正畸钳的两片钳体进行同步打磨。

通过采用上述技术方案，使得两片钳体能够在同时进行加工，不仅能提高工作效率，而且同一批次加工出来的两片钳体，由于磨床上磨盘的进给深度、磨盘表面粗糙度均相同，也能有更好的适配关系，精度更高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：磨床夹具包括锁定正畸钳其中一片钳体的左夹具、锁定正畸钳另一片钳体的右夹具和连接于左夹具与右夹具之间的定位夹具，其中定位夹具的中心位置设有竖直向上的定位尖端。

通过采用上述技术方案，在使用时，首先将同一正畸钳的两片钳体分别连接到左夹具、右夹具上，然后调节磨床夹具的位置，使定位夹具的定位尖端对准到磨盘的最低处，然后通过永磁吸盘牢固吸附磨床夹具，磨盘下压，同时对两片钳体进行打磨，打磨精度相同、位置对称，能够大大提高加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：磨床使用永磁吸盘对磨床夹具进行固定，定位夹具包括抵接于永磁吸盘的加厚层、连接于加厚层顶面的定位层，定位层整体呈三棱柱状，横截面呈三角形，三角形的尖端竖直向上，形成定位尖端，定位层两侧沿定位尖端向下倾斜形成两个倾斜面，定位层的底面与加厚层贴合；左夹具和右夹具均设有与定位夹具相同的加厚层，左夹具于加厚层顶面连接有左锁定层，左锁定层与定位尖端一侧的倾斜面围成收纳钳体的左收纳槽，钳体于左收纳槽内时与左锁定层、定位层均抵紧；右夹具于加厚层顶面连接有右锁定层，右锁定层与定位尖端另一侧的倾斜面围成收纳另一片钳体的右收纳槽，另一片钳体收纳于右收纳槽时与右锁定层、定位层均抵紧。

通过采用上述技术方案，加厚层的设计一方面是增加定位夹具的配重，即使在永磁吸盘不工作时，定位夹具也不会轻易发生运动，另一方面是增加钳体与永磁吸盘之间的间距，避免钳体被磁化连接在永磁吸盘上，难以取下；

钳体在放入到收纳槽时，背离磨盘的两个面均与平面贴合抵紧，能够大大增强对钳体的连接效果。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.在进行制造时，通过流水线对金属块直接进行生产，能够大大提高加工效率；

2.通过磨床同时对两片钳体进行加工，不仅能提高工作效率，而且能使同时加工的两片钳体适配性更好，制造精度更高。

附图说明

图1是正畸钳的加工工艺流程图；

图2是经过步骤一加工后的正畸钳粗坯的结构示意图。

图3是经过步骤二加工后的正畸钳的结构示意图。

图4是步骤九对正畸钳加工的结构示意图；

图5是步骤九中切割夹具的结构示意图；

图6是步骤十中对刀口打磨的结构示意图；

图7是步骤十中定位夹具的结构示意图。

图中，1、正畸钳；11、头部；12、叠腮部；13、钳柄部；2、粗坯；3、预留槽；4、磨床夹具；41、左夹具；411、左锁定层；412、左收纳槽；42、右夹具；421、右锁定层；422、右收纳槽；43、定位夹具；431、定位层；432、定位尖端；44、加厚层；45、填充块；46、倒角；5、切割夹具；51、转动轴；52、第一基板；53、第二基板；54、第一夹块；55、第二夹块；56、封闭板；57、限位杆；58、限位槽；59、限位块；6、切割机体；61、切割底板；62、滑槽；63、锁定杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种正畸钳加工工艺，包括如下步骤：

步骤一：对金属块进行切割，使钳体头部11、叠腮部12、钳柄部13的初步成型，并预留打磨余量；

步骤二：对钳体叠腮部12分进行切削；

步骤三：对钳柄部13的打磨余量进行初步的打磨；

步骤四：热处理，使用高温炉高温使钳体达到要求的硬度；

步骤五：检验钳体的外观尺寸在合格范围内；

步骤六：对钳体的叠腮部12分进行打磨平整；

步骤七：在钳体头部11的刀口位置焊接高硬度材料；

步骤八：检验叠腮部12分的打磨精度、刀口的硬度；

步骤九：对钳体头部11加工，形成圆头；

步骤十：对刀口进行打磨；

步骤十一：装配、抛光；

步骤十二：清洗、打标；

步骤十三：检验。

具体的，在步骤一中，如图2所示，使用线切割机对金属块进行加工，线切割机按照对应的图纸要求，进行各个行程步骤的切割，在切割后，金属块变为粗坯2。

在步骤二中，如图3所示，使用铣床进行两次切削，第一次切削使用第一铣刀，在叠腮部12铣出圆弧形凹槽，第一铣刀底面远离中心的位置最先接触钳体，在叠腮部12的圆弧形凹槽最外缘向下形成预留槽3；从而在后续的制造过程中、正畸钳1的使用中，两片钳体之间都会有一个预留出来空槽，达到减少摩擦力，防止两片钳体卡住的目的。第二次切削使用第二铣刀，在叠腮部12的中心铣出连接另一片钳体的通孔。

在步骤三中，对钳柄部13的打磨为粗磨，对于精度的要求不高，所以可以由工作人员使用砂轮机，将毛坯朝向砂轮机抵接摩擦，进行手动的打磨。

在步骤四的热处理中，使用热处理的方式，通过高温炉高温使钳体硬度提高，达到所要求的硬度。

在步骤五时，使用千分尺、游标卡尺，检验钳体的外观尺寸。

在步骤六中，用磨床初步打磨钳体叠腮部12分，使之平整、光滑，以免对焊接造成焊缝、焊接不严密等不良影响。

在步骤七中，使用高温炉在钳体刀口焊接上高硬度的材料，从而在保证刀口强度的同时，节约整个正畸钳1的制造成本。

在步骤八的检验过程中，使用游标卡尺与千分尺对叠腮部12分进行检测，叠腮部12分的误差允许范围为0.01mm以内，以防止焊接导致的叠腮部12不平整，后续两片钳体无法安装使用的问题。

在步骤九的钳体头部11加工中，可以使用购买的走丝线切割机床，通过预设的程序加工出所需的钳体头部11形状，在大批量加工时，使用这种方式更有效益。

如图6所示，在步骤十对刀口进行二次加工时，使用磨床和磨床夹具4对同一正畸钳1的两片钳体进行同步打磨。磨床包括磨床机体、转动连接于磨床的磨盘，其中磨床机体上连接有对磨床夹具4进行固定的永磁吸盘。

如图6、图7所示，磨床夹具4包括锁定正畸钳1其中一片钳体的左夹具41、锁定正畸钳1另一片钳体的右夹具42和连接于左夹具41与右夹具42之间的定位夹具43，在放置磨床夹具4时，将定位夹具43设置于磨盘的正下方，左夹具41和右夹具42相对定位夹具43对称设置，从而在磨盘下压进行打磨时，左夹具41和右夹具42夹持的钳体能够被同时打磨，保证正畸钳1的两片钳体不会出现无法出现打磨深度不同、打磨角度不同等问题。

定位夹具43包括抵接于永磁吸盘的加厚层44、连接于加厚层44顶面的定位层431，加厚层44和定位层431均使用磁性材料制成。定位层431整体呈三棱柱状，横截面呈三角形，三角形的尖端竖直向上，形成定位尖端432，定位层431两侧沿定位尖端432向下倾斜形成两个倾斜面，当光线发射器的光线照射到定位尖端432的最顶点时，证明定位夹具43到达所需位置。

定位层431与加厚层44一体成型，加厚层44的设计一方面是增加定位夹具43的配重，即使在永磁吸盘不工作时，定位夹具43也不会轻易发生运动，另一方面是增加钳体与永磁吸盘之间的间距，避免钳体被磁化连接在永磁吸盘上，难以取下。定位层431的底面与加厚层44的顶面重合。左夹具41和右夹具42均设有与定位夹具43相同的加厚层44，左夹具41于加厚层44顶面连接有左锁定层411，左锁定层411与定位尖端432一侧的倾斜面围成收纳钳体的左收纳槽412，钳体于左收纳槽412内时，在永磁吸盘的磁力作用下与左锁定层411、定位层431均抵紧贴合。右夹具42于加厚层44顶面连接有右锁定层421，右锁定层421与定位尖端432另一侧的倾斜面围成收纳另一片钳体的右收纳槽422，同样的，当另一片钳体收纳于右收纳槽422时，在永磁吸盘的磁力下与右锁定层421、定位层431均抵紧贴合。

在左锁定层411上开设有左螺孔，当钳体抵紧于左收纳槽412时，左螺孔投影于钳体叠腮部12的通孔内；右锁定层421开设有右螺孔，当钳体抵紧于右收纳槽422时，右螺孔投影于钳体叠腮部12的通孔内。左螺孔与右螺孔均对应设有螺栓，螺栓穿过叠腮部12的通孔并螺纹连接于螺孔内，利用正畸钳1上开设的通孔增强对钳体的锁定，使得螺栓的螺帽、钳体、夹具三者抵紧。

在步骤十一中，把左右两片钳体组合成一把正畸钳1，并使用抛光机晶星抛光。

在步骤十二中，使用清洗机对抛光过的正畸钳1进行清洗，去除加工工程中产生的碎屑，随后使用打标机对正畸钳1进行打标标号。

在步骤十三中，最后对正畸钳1的外观、尺寸、使用功能进行检验，判断正畸钳1是否合格。

实施例二：一种正畸钳加工工艺，如图4所示，在步骤九的钳体头部11加工中，也可以使用切割机进行手动加工，在小批量生产特殊正畸钳1时，更有效益。

切割机包括切割机床、转动连接于切割机床的切割盘和切割底板61，切割底板61的顶部连接有锁定正畸钳1的切割夹具5，切割机床上沿进料方向开设有多条滑槽62，每条滑槽62底部均设有多个螺纹孔，螺纹孔沿滑槽62均匀排布；切割底板61沿竖直方向开设有三个通孔，通孔与滑槽62一一对应，通孔内同轴连接有锁定杆63，锁定杆63自上而下依次穿过通孔、滑槽62，并于穿过滑槽62的穿出端挖设有螺纹段，该螺纹段与螺纹孔螺纹连接。锁定杆63的外壁与通孔内壁抵紧、与滑槽62内壁抵接，由于螺纹段为挖设，所以不会影响锁定杆63周壁与通孔的抵紧，使得切割底板61能够以锁定杆63为轴进行转动，实现对正畸钳1的转动控制，对正畸钳1进行弧形面的切割，在切割底板61转动时，只有一个通孔内连接有锁定杆63，其余锁定杆63处于拔出脱离滑槽62的状态；

而当需要移动切割底板61时，将锁定杆63从螺纹孔中旋出，此时多根锁定杆63均穿入在滑槽62内，将锁定杆63作为滑块，并通过多条滑槽62对多根锁定杆63一一对应的限位，实现对切割底板61运动方向的限位，使切割底板61能够沿滑槽62平移，而不改变相对切割盘的角度，实现对正畸钳1的线性切割，在进行不同规格的正畸钳1的加工时，可以以不同的锁定杆63为轴进行转动，并配合切割底板61的平移，进行切割形状的调整。

如图5所示，切割夹具5包括夹具基板、连接于夹具基板顶面的第一夹块54和第二夹块55，其中第一夹块54和第二夹块55间隔设置，正畸钳1的抵接于第一夹块54和第二夹块55之间。夹具基板包括第一基板52和第二基板53，第一基板52截面呈“l”形，包括与伸长杆配合的竖直段和支撑第二基板53的水平段，竖直段开设有与伸长杆配合的通孔，伸长杆穿过通孔并与通孔内壁抵接。通孔向上开通有螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有将伸长杆与通孔内壁抵紧的抵紧螺栓。当转动把手时，需要拧松抵紧螺栓，将切割夹具5与伸长杆拆分，直至伸长杆达到所需位置，再将切割夹具5连接到伸长杆上。

第一夹块54和第二夹块55均连接在第二基板53上。第一基板52的水平段竖直向上连接有转动轴51，第二基板53设有与转动轴51配合的通孔，转动轴51穿过通孔并于穿出端设有螺纹段，螺纹段螺纹连接有抵紧第二基板53与第一基板52的螺母。当螺母拧松时，第二基板53能够通过转动轴51相对第一基板52转动，从而进一步调节正畸钳1相对切割盘的角度。

第一基板52还向上设有限位杆57，第二基板53设有与限位杆57配合的限位槽58，限位槽58呈弧形延伸，该弧形所在圆周与转动轴51同轴设置。限位杆57的顶端穿过限位槽58，限位杆57的外壁与限位槽58内壁抵接，当第二基板53相对第一基板52转动时，限位杆57无法超出限位槽58所开设的范围，从而实现对第二基板53转动角度的限位，防止第二基板53转动角度过大，导致切割过程对正畸钳1的支撑不稳。

正畸钳1的抵接于第一夹块54和第二夹块55之间，在第一夹块54和第二夹块55的相向端固定连接有限位正畸钳1的叠腮部12的限位块59，从而由两限位块59、第一夹块54和第二夹块55围成夹持叠腮部12的夹持槽，正畸钳1的头部11从夹持槽朝向切割盘的一端穿出，正畸钳1的钳柄部13从夹持槽的另一端穿出。第一夹块54和第二夹块55均通过螺栓连接于第二基板53，在需要加工不同型号的正畸钳1时，可以方便的进行更换。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。