CN105854192A - 一种高精度组合式伽马刀准直体及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度组合式伽马刀准直体及其加工方法，包括上定位环、中间环和下定位环，中间环由多个分割体组成，且多个分割体环向组合装配形成环状的中间环，中间环的分割体上设计有多个准直器孔，且准直器孔在中间环上呈环状排列，上定位环安装在中间环的上口，下定位环安装在中间环的下口。对中间环进行三维分割切割成分割体，根据分割体的尺寸选择材料，热处理后进行粗加工表面，探伤后进行精加工，加工基以及准直器孔，并进行有序装配；检验合格后进行表面防锈处理，入库。本发明采用分体方案，降低准直体本身加工难度，大大提高准直体零件的精度与准直器孔的表面质量，缩小产品的检测误差，确保聚焦度要求。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，具体是一种高精度组合式伽马刀准直体及其加工方法。
背景技术
国内伽玛刀通常采用铸件做为准直体材料，加入其它原素，进行防锈；产品从材料、加工、精度、检测等四个方面存在以下问题；
1）准直体壁厚较厚，铸造缺陷无法避免；因产品为半球形状，探伤存在局限性，无法全方位出报告；
2）铸件本身加工性能不好，零件半球表面上有几十到一百多个准直器孔，只能用专用机床及五轴机床加工，工艺上采用钻、镗、铰等传统加工工艺，很难达到高质量、高品质、高精度的孔；同时加工也相当困难，成本也高；
3）传统工艺做出来的准直器孔，孔内有台阶、锥度、椭圆、过切、不规则等等，孔的表面有拉痕、过切等，比较粗糙，准直器孔的精度没办法保证，聚焦度一般在SØ0.3-0.5mm。
4）准直器孔有大有小，检棒必须做很多；孔的表面质量很差，检棒很容易损坏；孔有台阶、椭圆等缺陷，对测量误差有很大影响，无法真实反映孔的实际情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决生产与检验误差、降低加工难度、提高产品的精度、提高使用疗效的高精度组合式伽马刀准直体及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高精度组合式伽马刀准直体，包括上定位环、中间环和下定位环，所述中间环由多个分割体组成，且多个分割体环向组合装配形成环状的中间环，所述中间环的分割体上设计有多个准直器孔，且准直器孔在中间环上呈环状排列，分割体边缘上开设有多个与准直器孔对应的屏蔽孔，所述上定位环安装在中间环的上口，所述下定位环安装在中间环的下口。
作为本发明进一步的方案：所述的准直体由上定位环、中间环和下定位环组合而成。
作为本发明进一步的方案：所述上定位环、中间环和下定位环的材料均为碳素钢或合金钢。
作为本发明再进一步的方案：所述的分割体装配对接采用屏蔽孔对接或屏蔽镶条对接。
一种所述的高精度组合式伽马刀准直体的加工方法，具体步骤如下：
（1）分割体设计，对中间环进行三维分割，切割成分割体；
（2）根据实际分割产品的碳素钢或合金钢，对分割体进行热处理，去除内应力；
（3）对分割体进行粗加工表面，探伤，并出具相关报告；
（4）采用精密机械对分割体进行精加工，加工基准，定位准直器孔；
（5）加工分割体上所有的准直器孔，采用慢走丝线割工艺，使得准直器孔的表面光洁度达到Ra0.4-Ra0.8，准直器孔的直径达到H7公差；
（6）采用投影仪测量分割体上准直器孔的聚焦度，聚焦度要求SØ0.05mm以内；
（7）装配精密的分割体，根据定位基准与标识，进行有序装配；
（8）在准直器孔内插入检棒，检棒尺寸公差控制±0.002mm的精准，将测量误差最小化，用三坐标检验聚焦度，聚焦度要求SØ0.1mm以内，并出具测量报告；
（9）对装配好的准直体进行表面防锈处理，入库。
聚焦度要求SØ0.1是指：球面所有安装准直器孔轴线与基准孔轴线交汇中心必须被包容在以理论中心点为球心直径为0.1mm的球内。
准直器孔指：用来装入准直器所用的孔，准直器作用是导向放射性物质。
准直器孔轴线：准直体表面加工的向心孔，用来安装准直器。
基准孔轴线：准直体本身安装基准。
屏蔽孔指：用来装入屏蔽棒所用的孔，屏蔽棒作用是屏蔽放射性物质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、提高准直体的聚焦精度达到SØ0.1以内，保证产品质量。
2、材料采用加工性能好的钢材或锻件，本身就可以提高内孔的加工质量，达到Ra0.4-Ra0.6；
3、降低特殊机床的使用，提高生效率；
4、产品为拆分结构，提高加工精度降低加工难度，因零件较小，可以使用小的高精度加工设备就可以完成加工，不需要使用特殊机床；
5、因零件小，可以采用适合加工、加工性能好的板材与锻件，减少产品内部缺陷；
6、如果产品检测有问题可以局部更换，降低报废率；
7、节约加工成本，提高生产效率；
8、提高放疗设备治疗精度，进而提高放疗效果。
9、采用分体方案，降低准直体本身加工难度，大大提高准直体零件的精度与孔的表面质量，缩小了产品的检测误差，确保了聚焦度要求SØ0.1。
附图说明
图1为高精度组合式伽马刀准直体的结构示意图。
图2为开孔的分割体的示意图。
图3为开孔后的分割体的示意图。
图中：1-上定位环；2-中间环；20-屏蔽孔；21-分割体；22-准直器孔；3-下定位环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种高精度组合式伽马刀准直体，包括上定位环1、中间环2和下定位环3，中间环2由多个分割体21组成，且多个分割体21环向组合装配形成环状的中间环2，中间环2的上口直径大于下口直径，中间环2的分割体21上开设有多个准直器孔22，且准直器孔22在中间环上呈环状排列，分割体21边缘上开设有与准直器孔22对应的屏蔽孔20，相邻的分割体21上的屏蔽孔20组合形成一个完整的圆孔，上定位环1安装在中间环2的上口，下定位环3安装在中间环1的下口。
上定位环1、中间环2和下定位环3的材料均为碳素钢或合金钢。
所有分割体21的装配对接采用如下两种方式中的一种，一种采用在屏蔽孔20位置对接，一种在屏蔽孔20位置采用屏蔽镶条对接。
高精度组合式伽马刀准直体的加工步骤如下：
（1）分割体设计，对中间环进行三维分割，切割成分割体；
（2）根据具体要求选择碳素钢或合金钢，对分割体进行热处理，去除内应力；
（3）对分割体进行粗加工表面，探伤，并出具相关报告；
（4）采用精密机械对分割体进行精加工进行加工，加工基准，及定位准直器孔；
（5）加工分割体上所有准直器孔，采用慢走丝线割工艺，准直器孔的表面光洁度达到Ra0.4-Ra0.8，准直器孔的直径达到H7公差；
（6）采用投影仪测量分割体上准直器孔的聚焦度，聚焦度的要求SØ0.05mm以内；
（7）装配精密的分割体，根据定位基准与标识，进行有序装配；
（8）在准直器孔内插入检棒，检棒尺寸公差控制±0.002mm的精度，将测量误差最小化，用三坐标检验聚焦度，聚焦度要求SØ0.1mm以内，并出具测量报告；
（9）对装配好的准直体进行表面防锈处理，入库。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种高精度组合式伽马刀准直体，包括上定位环、中间环和下定位环，其特征在于，所述中间环由多个分割体组成，且多个分割体环向组合装配形成环状的中间环，所述中间环的分割体上设计有多个准直器孔，且准直器孔在中间环上呈环状排列，分割体边缘上开设有多个与准直器孔对应的屏蔽孔，所述上定位环安装在中间环的上口，所述下定位环安装在中间环的下口。
2.根据权利要求1所述的高精度组合式伽马刀准直体，其特征在于，所述的准直体由上定位环、中间环和下定位环组合而成。
3.根据权利要求1所述的高精度组合式伽马刀准直体，其特征在于，所述上定位环、中间环和下定位环的材料均为碳素钢或合金钢。
4.根据权利要求1所述的高精度组合式伽马刀准直体，其特征在于，所述的分割体装配对接采用屏蔽孔对接或屏蔽镶条对接。
5.一种如任一权利要求1～4所述的高精度组合式伽马刀准直体的加工方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)分割体设计，对中间环进行三维分割，切割成分割体；
(2)根据实际分割产品的碳素钢或合金钢，对分割体进行热处理，去除内应力；
(3)对分割体进行粗加工表面，探伤，并出具相关报告；
(4)采用精密机械对分割体进行精加工，加工基准，定位准直器孔；
(5)加工分割体上所有的准直器孔，采用慢走丝线割工艺，使得准直器孔的表面光洁度达到Ra0.4-Ra0.8，准直器孔的直径达到H7公差；
(6)采用投影仪测量分割体上准直器孔的聚焦度，聚焦度要求以内；
(7)装配精密的分割体，根据定位基准与标识，进行有序装配；
(8)在准直器孔内插入检棒，检棒尺寸公差控制±0.002mm的精准，将测量误差最小化，用三坐标检验聚焦度，聚焦度要求以内，并出具测量报告；
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