钴铬钼合金超声振动辅助抛光力与表面质量的探究

针对钴铬钼合金的难加工性,采用超声振动辅助抛光的加工方法改善其加工效果。根据超声振动装置的运动特性,分析了单磨粒运动速度、单磨粒与工件接触轨迹坐标和单磨粒受力,建立了抛光系统的抛光力预测模型,讨论了主轴转速、进给速度和抛光深度对钴铬钼合金表面质量的影响并用实验验证了预测模型的合理性。结果表明:抛光力预测模型和实验的变化趋势一致,抛光力随着主轴转速和抛光深度的增大而增大,随着进给速度的增大而减小。本研究将为超声振动辅助抛光工艺提供理论基础。

钴铬钼合金二维超声振动辅助抛光去除特性研究

钴铬钼合金作为一种优良的生物医用材料,具有优异的摩擦性能、较高的耐蚀性和良好的生物相容性,在生医材料领域得到广泛应用,可制成各种人工关节。通过分析二维超声振动抛光的去除机理建立了钴铬钼合金的材料去除模型,利用二维超声振动辅助抛光装置开展钴铬钼合金表面完整性和工艺参数的实验,并通过实验验证了去除模型。通过抛光钴铬钼合金加工参数和表面完整性实验可知,二维超声振动抛光钴铬钼合金能获得较好的表面形貌,表现为规则的振动织状结构,表面粗糙度仅为11nm。材料去除量随主轴转速和抛光深度的增加而增大,随进给速度的增加而减少。

面向骨科移植材料的二维超声研抛装置的设计与研究

提出了一种面向骨科移植材料的新型二维超声研抛装置,能将超声加工与医用材料加工相结合,不仅可对具有复杂表面形状的骨科移植产品的加工难点进行研究,且加工后形成表面结构,其产生的三维空间结构利于人体细胞组织附着、提高骨质诱导能力。该装置通过解析法与有限元法结合的方法设计,经有限元仿真的模态分析与谐响应分析,确定超声振子的实际尺寸参数和变幅杆上的凹槽尺寸,得到超声振子的共振频率,仿真结果显示:超声振子在第14阶、18 661 Hz时振动可得椭圆运动轨迹,其纵向振幅为3.18μm、横向振幅为0.71μm。最后,通过钛合金研抛方法予以验证,实验结果表明:该装置可使工件表面形成织构,满足设计要求。