骨组织微创切削微细铣刀设计制备及铣削实验研究

摘要

针对医疗骨组织微创切削用超小直径微细铣刀的特殊需求,开展了异形结构微细铣刀结构优化设计研究。设计并制备了直径50μm的螺旋形、□形和△形3种超小直径微细铣刀,并对比研究其切削性能。分析不同形状的微细刀具几何结构特征,对微细铣刀进行静力学仿真分析,研究不同几何结构对微细铣刀刚度和强度的影响;分析3种微细刀具精密刃磨方法和刃磨质量;开展骨组织微创切削微细铣刀切削实验,对骨组织微细切削形貌进行检测,对比分析不同刀具对骨组织切削质量的影响。实验结果表明:在微细铣刀切削骨组织实验中,螺旋形微细铣刀在切削过程中过早地发生了刀具的整体折断,△形和□形铣刀能够进行长时间切削;△形铣刀切削的沟槽毛刺和崩边较小,表面质量明显优于其他刀具,更适合骨组织微创伤切削。