【】众所周知，人体构造最为复杂的屈曲关节是膝关节，它主要是由胫骨踝、股骨踝以及髌骨构成。人类基本上每天都在行走，所以膝关节在我们日常生活中比较容易受到损伤。人工膝关节置换术因此而诞生了。它是在近代逐渐发展起来的，可以很好的被运用于治疗膝关节各类疾病的一项新技术。它手术后恢复的成功率也比较高，可以极大的提高病人的生活质量。所以膝关节的研究和制造是一项非常有社会价值的课题。可惜的是目前掌握这项高端技术的主要是国外的一些公司。而在我们国家就缺少这一项核心技术。总是一位的去制造，不是去创造。此次我研究的课题就是膝关节产品的加工工艺分析。对于本次课题，首先需要通过查询资料，亲身实践，对膝关节产品的加工过程有一定的了解。接着开始对加工过程,即CNC、拖拽、润磨、清洗等一系列步骤的详细描述，最后是对产品的检验测量和一些不合格品的处理方式。综合以上步骤，分析出结论，选择满足该产品的最佳生产工艺流程，得出它的合理加工手段，最终确定工艺方案。
目 录
引言 1
一、膝关节产品的用途与结构分析 2
（一）膝关节产品的用途 2
（二）膝关节的结构分析 2
（三）产品的毛坯和成品 2
二、肩关节的材料选用 3
（一）人造关节的主要材料 3
(二) 膝关节材料的选用 3
三、肩关节产品的加工工艺分析 3
（一）CNC磨削 3
(二)过程清洗 6
(三)干喷砂 7
(四)激光打标 8
(五)陶瓷，塑料拖拽准备 8
(六)拖拽研磨 9
(七)润磨 10
四、产品检验
产品的检验方法及不合格品的处理 10
总结 12
参考文献 13
谢辞 14
引言
医疗器械行业是一个多学科交叉，知识密集的高技术产业。许多医疗器械是医学和多种学科相结合的产物。它在某些方面同样也代表了一个国家的综合实力。近年来，随着老百姓的健康意识不断提高。新医改政策对医疗器械也做了足够的重视，但是由于高端医疗器械，技术含量比较高，风险等级也大。在我国高端医疗器械产业依旧发展缓慢，主要是产业和临床 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
需求的合作研发模式不成熟。很难有原创性的产品。中国的医疗产业与整个世界的占有比还是很小，仅仅占3%。远远不能满足我国医疗健康的需求，所以加快我国医疗器械产业的发展非常重要。放眼未来，国产代替进口产品已经是大势所趋，真正限制医疗器械水瓶发展的就是临床研究以及自主创新。我们需要不断研究，花更大的精力在医疗器械这方面，只有这样，才可以帮助人类减少疾病的伤害，提高我国的科技竞争力。
膝关节产品的用途与结构分析
（一）膝关节产品的用途
现如今，随着科技的发展，人造关节这一项新技术也已经日益成熟，人造膝关节也是这诸多人造关节里的一种。它主要用于膝关节的置换，从根本上解决一些膝关节疾病，从而改善病人的生活质量。
（二）膝关节产品的结构分析
本课题我们主要研究的是膝关节产品中的CR产品。（见图11），该产品是通过骨水泥固定的全膝假体。通过图片我们可以很直观的看出，想要置换它，需要切除整个膝关节。产品的外围都有固定骨水泥的骨水泥槽。不同型号的CR产品，它们的骨水泥槽的厚度是大致相同的。若想完成一个完整的膝关节置换手术，还需要与其他的产品相互配合。（见图12）。该产品可以大致分几个不同的区域。分别是前端骨节，远端骨节，后端骨节，以及相应的产品型号，原材料编号及二维码等。图11中，我们所见到的黑色部分就是对应产品的规格及编号。
（三）产品的毛坯，成品
膝关节的材料选用及其特性
（一）人造关节的主要材料
目前，人工关节主要运用材料包括钴铬合金，钛合金，氧化铝陶瓷等等。它们都有一个共同的特点，就是这些材料的耐腐蚀性，耐磨性，机械性能比较好。因为人体植入物在人体内至少保存10年甚至终身。在这漫长的时间里面，植入人体的材料需要经受住人体体液和分泌物的侵蚀。而且不得损伤人体，还必须要满足人体所需要的强度，硬度和塑性。因此，选对材料是我们的第一步，同时也是最重要的一步。
（二）膝关节材料的选用
本次我要介绍的膝关节的材料则是由全球顶级医药器械公司DePuy Synthes提供的低碳钴铬钼合金。钴铬钼合金它的生物学性能非常独特，也非常适用于人体。主要表现在以下几个方面。
（1）耐腐蚀性好：该合金表面有一层保护膜，该保护膜非常稳定。从而可以很好的维持其纯态；这层保护膜就是是耐人体组织液腐蚀的关键。当合金植入人体后，会发生复杂的反应，使保护膜增生，其氧化溶解速度极慢。所以它的耐腐蚀性非常好。
（2）生物相容性好：经过动物实验与临床应用均已证明，钴铬钼合金植入体与生物的骨可以形成骨融合，其生物相容度十分理想，毫无排异排斥现象
（3）适宜的理化性质：钴铬钼合金是非磁性金属，磁化率极低。不形成磁场，对周围组织无不良影响，适合长期使用。
（4）机械性能好：它的弹性模量低，与骨组织弹性模量最为接近，可以减轻金属种植体与骨组织之间的机构不适应，坚固并且舒适。
（5）方便的加工性能：用普通机床，数控机床，铸锻造型等加工方法均适宜。焊接与磨光性能也比较好。
三、加工工艺分析
加工步骤：
CNC磨削→过程清洗1→干喷砂→激光打标→陶瓷拖拽准备→陶瓷拖拽研磨→过程清洗2→塑料拖拽研磨→过程清洗3→坚壳研磨→润磨→过程清洗4
（一）CNC磨削
机床型号：HAAS CB多功能磨床
一些结构特殊的产品在以前是比较难以处理的。它需要经过不停的铣削，繁复打磨。HAAS磨床就很好的解决了这一问题，它不仅可以对复杂的几何形状进行切削，而且它还可以针对不同的难以切削的材料进行精准的切削。同时该设备拥有非常高的热稳定性，可以确保加工出来的产品所需要的精度，实现高效经济的生产。当然，这类专用磨床的价格也是非常昂贵的。
刀具材料：
1. D250 R8 Vitrified grinding wheel 砂轮材料：立方氮化硼
2. D10 End mill 刀具材料：硬质合金
切削液：
切削液用的是德国的瓯海磨削冷却油。这个产品拥有比较卓越的冷却性，湿润性和润滑性。不仅可以明显降低加工过程中产品表面的加工温度，并且还降低砂轮的损耗，减少开支。
在使用该机床时。首先需要做一些准备工作。第一，需要我们安装芯轴夹具。每个产品的型号对应着不同的夹具。机床切换到调整模式，调整升降块上面感应头的位置，接下来是安装芯轴（图31），确保与机床连接处紧密的贴合，并锁紧芯轴的紧固螺丝。这些都是需要非常细心的，因为每个小误差都会造成产品尺寸超差报废，严重的时候还会造成撞机，而这代价也是非常非常大的。



原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/mjsk/54967.html