【】由于各种原因，人体关节发生各种病理变化，并且影响了人们的正常生活。关节置换是治疗坏死性关节病的有效方法。目前，国人工关节主要是一系列的标准件，但这些人工关节很难与数万名患者相匹配。因此，个体化的股骨柄的设计与制造一直备受关注。但是，由于股骨形状的复杂性与多样性，在假体模型的建立和制造过程中还存在许多问题需要解决本文就以人工股骨柄和股骨头为加工对象，介绍了关于数控加工工艺，刀具及夹具的选择，机床介绍，工件材料，最后列举了部分加工程序。
目录
引言 1
一、 股骨的介绍 2
(一) 股骨的简介 2
二、 股骨柄的加工分析 3
(一) 基本流程 3
(二) 机床介绍 3
(三) 夹具的选择 3
(四) 刀具的选择 4
(五) 产品的打表 6
(六) 加工过程中应注意的事项 6
三、 股骨柄产品的检验 7
(一) 股骨柄的产品检验表 7
(二) 关键尺寸的要点 8
(三) 测量要求 9
四、 球头的加工分析 12
(一) 机床介绍 12
(二) 刀具的选择 13
(三) 球头的检验表 14
(四) 股骨柄和球头材料 15
(五) 股骨柄和球头配合关键 15
五、 股骨柄和股骨头机加工后的后续加工 16
(一) 激光打标 16
(二) 研磨 17
(三) 抛光 17
(四) 清洗 17
结束语 18
参考文献 19
谢辞 20
 引言
在过去50年里，人们一直在努力恢复患病的关节的正常功能并缓解疼痛。这样就出现了各式各样的髋关节假体。人工关节置换经过几十年的发展已趋见成熟，但仍出现较多问题，出现有些机构乱操作，由于没有掌握其适应证，技术不到位，置换后对病人造成伤害。 什么是人工关节（也称人工假体）?人工关节是模拟由不同生物材料制成的人体解剖关节。如模拟肢体骨干某一部分或椎体。 什么 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^ 
是人工关节生物材料?具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、生物相容性（无毒性、无热源、无致癌、无过敏、抗旋转能力）好的内植入材料。人工关节在近百年的发展史中，在各个方面都取得了较大的进步，目前，人工关节包括有髋关节、膝关节、肩关节、肘关节、腕关节、脚关节、踝等关节。随着科技和医学的发展以及关节在人体内发生病变的案例也越来越多，人工关节的需求量越来越大，因此，人工关节假体的研制具有越来越重要的意义。人工关节作为一种重要的医疗器械，其研究和发展正迅速发展。本文以股骨柄和股骨头为研究案例，它们是属于髋关节假体。股骨的精度要求非常高，应此对机床、刀具、材料要求都非常高。同样的对测量仪器的精度要求也非常高。本文用较多文字介绍测量量仪器。此外还介绍了工件材料，刀具及夹具的选用。此外，还介绍了机加工后的后续处理。
我的毕业设计是我在强生公司所生产的产品，内容真实贴切，由于所学有限，本文介绍了基本的加工过程和所需要注意的问题
股骨的介绍
股骨的简介
股骨是人体内最长管状骨，可分为两端。上端有朝内上方的股骨头，呈饱满的球形状。股骨头的中下方有一凹下的部分，叫做股骨头凹，为股骨头韧带的附着处。在股骨头与颈体的交界处，有一向上的隆起，叫做大转子，较小的隆起叫做小转子。大转子和小转子之间有转子间线和转子间嵴相连。 两者之间称股骨粗隆间，是骨折多发处。
1.形态特征
体粗壮，呈圆柱形，整体呈轻微凸起。上端有朝内上方的股骨头，呈饱满的球形状。前面是平滑的，后面有一纵骨嵴，叫做粗线。粗线可分外侧、内侧两唇，两唇向中部靠近，而向下、上两端逐渐分离。外侧唇向上部外侧偏移行为臀肌粗隆，内侧唇向上前至小转子。两唇向下形成两骨嵴，与股骨最下端的内上踝和外上踝相连，而在股骨下端两个唇后形成的三角形骨成为腘平面。
下端为两个膨大的隆起，向后方卷曲的为内侧髁和外侧髁。两髁的下面和后面都有胫骨上端关节面，前面光滑的关节面和髌骨相连，叫做髌面。在两髁之间有一较大的深陷叫做髁间窝。内侧髁的内侧有一向内的隆起较内上踝，外侧髁的外侧又有向外的隆起叫做外上踝。
2.作用:支撑人体的躯干、骨盆等；是人体最长、最负重最重的骨承载体。
3.图片解释：股骨的前后视图（如图11所示），生产的股髋关节成品（如图12所示）



图11 股骨前、后视图 图12 骨柄髋关节
股骨柄的加工分析
基本流程
生产前检查工作区 开机 安装道具和工件（注意确保刀具，软爪，及确认刀具几何补偿设置正确） 下载程序 运行程序（注意循环前的刀具状态 、在测量前和取下工件前都用气枪吹掉切屑） 加工完成（如有必要调整参数）
机床介绍
加工股骨柄采用的是DMG MORI SEIKI森精机NL1500（如图21所示），德国DMG机床集团由德国马霍，德克尔，计得美三家机床公司组成，于1994年成立DMG机床集团，主要生产加工中心，数控机床激光加工机三大类，是欧洲第一大机床集团，后来收购日本森精机集团，成为DMG MORI


图21 森精机NL1500
夹具的选择
1）要保证夹具的坐标方向与机床坐标系和编程坐标一致，要保持工件与机床坐标系之间有一定的坐标尺寸联系。
2）为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外，夹具和工件的待加工表面要保持一定的安全距离，同时要求夹紧机构元件能低则低，以防止夹具与数控机床发生干涉。且要避免较多的人工装夹，防止造成尺寸误差。
3）夹具要有较好的稳定性和刚性。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计方式，且应尽量作到较少装夹次数，应一次性完成加工表面的加工。
注意：选择夹具是根据公司的文件对照产品批号机程序号到夹具柜中选用相应的夹具，在该工位中夹具从外表上看都差不多，应仔细对照。如图22图23所示夹具图及其装夹图


图22 夹具


图23 装夹图
刀具的选择
1.切削刀具的类型、工艺、尺寸和材料的选择，主要取决于工序所采用的加工方法、被加工表面的尺寸、形状和精度以及工件的材料等因素。一般情况下，应优先考虑采用标准的刀具；还应考虑刀具的使用寿命，稳定性。根据工艺要求，尽量使用专用的切削刀具。这样不仅可以增强机床的功能，扩大机床工艺范围，而且还节省加工时间，还可提高其位置精度，本课题股骨的刀具的选择表21所示股骨加工刀具表。

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