Tulemuste väljakuulutamine:

Selgitasime süstemaatiliselt revolutsioonilist tootmisparadigmat"integreeritud, ühekordne{0}}kinnitus"jaapani Mazak QTE-100MSYL five-axis联动 täppistreimis- ja freesimiskeskusel põhineva roboti kirurgiliste tangide lõualuu. See tehnoloogia murdis läbi traditsiooniliste kolme-teljeliste masinate geomeetrilised piirangud, saavutades ühekordse täpse freesimise ja keeruliste voolukanalite vormimise, ruumiliselt keerdunud kumerate pindade, mikrohammaste mustrite ja ülitäpsed hingeaugud tangide lõualuu sees. See tõstis disainivabaduse, tootmistäpsuse ja tõhususe uuele tasemele, muutes digitaalse kolmemõõtmelise mudeli tõeliselt ilma kadudeta füüsiliseks üksuseks.

Uurimis- ja arendustegevuse tausta valupunktid:

Robot-kirurgiliste tangide lõuad ei ole lihtsad lamedad plaadid ega sirged vardad. Nende disain sisaldab keerulisi ergonoomilisi kõveraid, sisemisi kaabli-/torukanaleid, täpseid pöörlevaid ühendusstruktuure ja mikroskoopilisi hammaste mustreid, mis suurendavad haardejõudu. Traditsiooniline tootmine põhineb mitme-etapilise protsessi kombineerimisel"treimine + mitme -teljega freesimine + elektrilahendusega töötlemine + käsitsi poleerimine."Sellel mudelil on saatuslikud vead: mitmekordne kinnitus põhjustab kumulatiivseid vigu, mistõttu on raske tagada kriitilisi mõõtmete tolerantse (nagu kahe tangide lõua sümmeetria, hingeaukude kontsentrilisus); keeruliste sisemiste õõnsuste ja kanalite töötlemine on keeruline, mille tulemuseks on halb pinnakvaliteet; mikroskoopiliste hammaste mustrite töötlemise konsistents on madal ja see tugineb kvalifitseeritud töötajatele. See toob kaasa suuri kõikumisi toote järjepidevuses, madala tootmise efektiivsuse ning raskendab keerukamate ja optimeeritud disainilahenduste saavutamist. Turg vajab kiiresti universaalset tootmislahendust, mis suudab täpselt ja sujuvalt teostada keerulisi konstruktsioone suure täpsusega.

Põhiline tehnoloogiline innovatsioon:

Meie põhiline uuendus seisneb selle{0}}põhjalikus rakendamises"viie-telje 联动 täppistreimise ja freesimise kombineeritud töötlemine"tehnoloogia.

• Kombineeritud treimine ja freesimine ning ühekordne{0}}kinnitamine:Mazak QTE{1}}100MSYL integreerib väga jäiga treimisspindli ja suure jõudlusega freesspindli. Pärast varda materjali sisestamist saab masin automaatselt lõpule viia kõik protsessid, nagu välisringi treimine, otsapinna töötlemine, kompleksne kontuuride freesimine, puurimine, treimine jne samas koordinaatsüsteemis. See tähendab, et ühest varda materjalist kuni lõplikult vormitud lõua korpuseni, välja arvatud hilisem pinnatöötlus, ei ole vaja sekundaarset kinnitust, mis välistab võrdlusaluse teisendusvea selle allikas.
• Ruumiliste kõverate pindade viie-teljega koordineeritud töötlemine:Traditsioonilised kolme{0}}teljelised masinad suudavad sooritada ainult lineaarseid liikumisi X-, Y- ja Z-suunas, mille tulemuseks on madal tõhusus ja halb täpsus keerukate kõverate pindade töötlemisel. Meie viie-teljega masin lisab kaks pöörlevat telge (B-telg ja C-telg), mis võimaldab tööriista suunata mis tahes nurga all. See võimaldab freesil kontakteeruda tooriku pinnaga alati optimaalse nurga all (vertikaalne või puutuja), viies lõpule nende keerukate kolmemõõtmeliste mõõtmete kvaliteetse ja sujuva töötlemise-"kaalu alandamine"kumerad pinnad või ergonoomilised sõrmed toetavad lõualuu kõveraid pindu, mida kasutatakse koega kokkupuuteala vähendamiseks ja ühekordse loputamise hõlbustamiseks.
• Mikrotööriistad ja mikro{0}}funktsioonide töötlemine:Kasutame ultra-kõvad mikrofreesid, mille läbimõõt on kuni 0,2 mm. Viie-teljega koordineeritud töötlemisel saame täpselt graveerida libisemisvastased-mikroskoopilised hammaste mustrid lõualuu liitumispinnale. Need hambad ei ole enam lihtsad sirgjooned, vaid kolmemõõtmelised kõverad hambad, mis on optimeeritud haardemehaanika järgi, pakkudes piisavat hõõrdumist, et vältida kudede libisemist ja minimeerida kudede kokkusurumise kahjustusi. Samal ajal saab sisemisi peenloputuskanaleid ka otse töödelda suure sujuvusega.
• Veebimõõtmine ja intelligentne kompensatsioon:Masin integreerib suure täpsusega{0}}sonde ja suudab töötlusprotsessi ajal võrgus võtmemõõtmeid mõõta. Mõõtmistulemuste põhjal suudab see{2}}reaalajas kompenseerida tööriista kulumisest ja termilisest deformatsioonist põhjustatud vigu, tagades, et partii tootmisel on iga osa suuruse stabiilsus hälbevahemikus ±0,01 mm.

Toimemehhanism:

Selle toimimise põhimehhanism on"deterministlik kaardistamine digitaalsest mudelist füüsiliseks olemiks."Viie-telje联动 arvjuhtimissüsteemis arvutatakse lõualuu kolme-mõõtmeline CAD-mudel, mis moodustab tööriista keskpunkti pideva ja sujuva liikumise trajektoori viie-mõõtmelises ruumis (X, Y, Z, B, C). Tööpingi täpne servosüsteem tagab, et tööriist liigub rangelt mööda seda trajektoori. Ühekordse-kinnitamise tõttu jääb tooriku ja tööpingi koordinaatsüsteemi suhteline seos muutumatuks. Seega, olenemata sellest, kas see on välimine kontuur, sisemine õõnsus, aukude süsteem või pind, määrab nendevahelise suhtelise asukoha täpsuse täielikult tööpingi geomeetriline täpsus ja arvjuhtimissüsteemi interpolatsiooni täpsus, saavutades täpsuspiiri, mida mehaaniline tootmine suudab saavutada. See võimaldab disaineritel vabaneda protsessi teostatavuse piirangutest ja keskenduda instrumendi funktsionaalsele optimeerimisele. Mikroskoopiliste hammaste mustrite täpne ja kontrollitav töötlemine optimeerib otseselt lõualuu{9}struktuuri liidese hõõrdekarakteristikuid.

Tõhususe kontrollimine:

Pärast koordinaatmõõtmismasina (CMM) kontrollimist on selle protsessi käigus toodetud lõualuude peamised mõõtmete tolerantsid (nt kontuuri täpsus, sümmeetria ja liigendaugu asukoha täpsus paarislõuatükkides) näidanud traditsioonilise protsessiga võrreldes suurusjärgu paranemist. Elektronmikroskoobi all vaadeldes on mikroskoopiliste hammaste mustrite selgus, konsistents ja teravus palju paremad kui söövitus- või stantsimisprotsessides. Funktsioonitestid on näidanud, et selle protsessiga toodetud bipolaarsetel lõualuudel on ülikõrge elektroodide joondamise täpsus, elektrokoagulatsiooni ajal tekivad ühtlased sädemed ja puuduvad külgmised lekked. Kliiniline tagasiside näitab, et uutel lõualuudel on rohkem"kindel"ja"järjekindel"haardetunne ja võib anda täpsemate toimingute ajal usaldusväärsemat mehaanilist tagasisidet. Tootmise tõhususe osas on ühe-tüki töötlemise tsükkel lühenenud enam kui 40%.

Teadus- ja arendustegevuse strateegia ja filosoofia:

Meie filosoofia on:"Ülim geomeetriline täpsus on silmapaistva kirurgilise instrumendi füüsiline alus."Usume, et robotkirurgia täpsus tuleb lõpuks saavutada endoskoopiliste instrumentide millimeetri-tasemel ja mikro-newtoni-tasemel täpsete liigutustega. See eeldab, et instrumendid ise on võimalikult suure ja ühtlase geomeetrilise täpsusega. Meie strateegia on investeerida viie-telje联动 treimise ja freesimise komposiittehnoloogiasse, mis esindab metalli lõikamise kõrgeimat taset. Koos"superjõud"seadmete osas tagame"ülitäpsus"toodetest. Oleme pühendunud tootmisprotsessi suurimale digitaliseerimisele ja automatiseerimisele, koondades inimese loovuse disainile ja protsesside programmeerimisele ning jättes korduva täpse teostamise masinate hooleks.

Tuleviku väljavaade:

Tulevikus liigume selle poole"aditiivse ja lahutava tootmise integreerimine"ja"adaptiivne töötlemine".Uurime metallist 3D-printimise (SLM) kasutamist sisemiste konformsete jahutuskanalite või ebakorrapäraste õõnsustega lõualuude tooriku loomiseks ning seejärel kasutame lõplikuks vormimiseks ja viimistlemiseks viie-teljelist täppispinki, ühendades mõlema eelised. Samal ajal töötame välja intelligentse adaptiivse juhtimissüsteemi, mis põhineb mitme anduri teabe (nagu vibratsioon, akustiline emissioon ja lõikejõud) liitmisel töötlemise ajal, mis võimaldab tööpingil automaatselt optimeerida lõikeparameetreid ja tulla toime materjali mikro-ebatasasusega, saavutades tõelise"intelligentne tootmisüksus"ja on ülitäpse meditsiiniseadmete töötlemise tehnoloogilises eesliinis pidevalt juhtiv{0}.