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。