CN114571015A - 一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法 - Google Patents

一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，涉及医疗器材领域，包括固定钉本身的设计、固定钉的电解加工装备和固定钉的电解加工方法三个部分。通过设计球珠作为连接部，使得钉头和钉体之间一定的三维范围内调整角度，使用时十分灵活。通过设计旋帽、上束环、下束环和固定卡套，使得钉头、钉体以及椎棒之间的连接既牢靠缝隙又小，对于钉头内部的电解加工时，采用喷水的方式，并通过调节水压，既使得钉头内部充满电解液，又加快电解液的流通更换，提高电解效果。

Description

一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法
技术领域
本发明涉及医疗器材领域，具体涉及一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法。
背景技术
脊髓固定钉是一种医疗用正骨器材，它需要植入人体类将骨头固定住，促进骨头正常生长。
通常正骨系统是由固定钉加椎棒组成，因此固定钉上还需要设置与椎棒连接的钉头。常规的连接方式通常是采用螺塞锁紧，连接的不是很牢靠，而且椎棒与钉头之间往往存在比较大的缝隙。而且常规的钉头都是固定连接在钉体上的，有时想调整角度时很不方便，使用灵活。
由于钉头设计的比较精巧，尤其是钉头内部需要一些精密的加工，因此需要采用电解加工的方式对其进行处理，但是钉头本身比较小，电解时整个泡在电解液中容易对钉头其他部位，例如外壁，产生影响，而且泡在电解液中，电解液更换率低，电解效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，通过设计球珠作为连接部，使得钉头和钉体之间一定的三维范围内调整角度，使用时十分灵活。通过设计旋帽、上束环、下束环和固定卡套，使得钉头、钉体以及椎棒之间的连接既牢靠缝隙又小，对于钉头内部的电解加工时，采用喷水的方式，并通过调节水压，既使得钉头内部充满电解液，又加快电解液的流通更换，提高电解效果。
一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，包括固定钉本体，所述固定钉本体包括钉头、钉体、旋帽、上束环、下束环和固定卡套，所述旋帽螺纹连接于钉头内，所述上束环和下束环滑动连接在钉头内，所述上束环和下束环上固定连接有滑珠，所述钉头内壁上配套设有束环滑珠槽；
上述电解加工方法包括如下步骤：
一、前序步骤，
通过冲压加工出钉头、钉体、旋帽、上束环、下束环和固定卡套，在钉头侧壁上钻出一对供椎棒穿过的通孔，在钉头上端口内壁上攻出螺纹；
二、电解准备，
将钉头固定在定位台上，将旋帽拧进钉头上端口内，然后在钉头外侧面上缠绕多层塑料膜，将钉头侧壁上的通孔封住；
三，电解挖槽，
通过深入到钉头内的顶上筒喷出电解液，通过调节水压，确保钉头内充满电解液，从钉头下端开口流出的电解液会通过回流水口回流到外部电解液槽中，然后顶上筒上的电极工具伸出，电极工具作为阴极，钉头本身做阳极，进行电解挖槽加工出束环滑珠槽。
优选的，所述钉头下端为漏斗形，所述钉体的顶部设有球珠，装配时先将钉体从钉头上端插入，使得球珠卡在钉头下端，再依次安装固定卡套、下束环和上束环，最后将旋帽拧进钉头上端口中。
优选的，所述定位台活动连接在工作台上，所述定位台的下端固定连接有定位台转轴，所述定位台转轴上套设有摩擦胶套，且定位台转轴的下端转动连接有驱动块，所述驱动块螺纹连接在螺杆上，所述螺杆与驱动电机的输出轴连接，所述驱动电机固定连接在工作台的下端。
优选的，所述工作台上还设有卷膜转筒，所述卷膜转筒处的工作台下方设有转动电机，所述转动电机通过电机支架固定连接在工作台上，且转动电机的输出轴上连接有与摩擦胶套相配合发热摩擦轮。
优选的，所述工作台的下端还设有螺杆支架，所述螺杆转动连接在螺杆支架上，所述工作台上还设有定位台滑槽，所述定位台滑动连接在定位台滑槽内。
优选的，所述固定卡套上开有若干条预留缝。
优选的，所述定位台上设有托环，且定位台的中心处固定连接有支撑管，所述支撑管的顶部固定连接有顶上筒，所述顶上筒内滑动连接有电极工具，所述电极工具与滑板固定连接，所述滑板与顶上筒内壁之间设有复位弹簧，所述顶上筒的内腔通过进水管与内进水口连接，且顶上筒顶部设有两排出水孔，所述托环内测的定位台上设有若干回流水孔，且回流水孔与定位台内的蓄水腔连通，所述蓄水腔与回流水口连通，所述工作台上还设有与内进水口相配合的外进水口和与回流水口相配合的连接输送管。
优选的，所述电极工具外壁设有一层极性层，所述极性层与滑板上的电源连通件连接，所述顶上筒内壁上设有相配合的电源连通槽，所述电源连通槽通过电源线与电源内接口连接，所述工作台上还设有与电源内接口相配合的电源外接口。
优选的，所述托环内测的定位台上设有四组夹爪，所述夹爪的底部固定连接有底板，所述底板滑动连接在定位台上的底板槽中，所述夹爪与托环之间连接有夹紧拉簧。
本发明的优点在于：1、通过设计球珠作为连接部，使得钉头和钉体之间一定的三维范围内调整角度，使用时十分灵活；
2、通过设计旋帽、上束环、下束环和固定卡套，使得钉头、钉体以及椎棒之间的连接既牢靠缝隙又小；
3、对于钉头内部的电解加工时，采用喷水的方式，并通过调节水压，既使得钉头内部充满电解液，又加快电解液的流通更换，提高电解效果；
4、电解工具能够收缩，方便电解组件能够插入到钉头内，电解时能够伸出，贴近电解挖槽的部位，使得加工效果更好。
附图说明
图1为本发明固定钉的整体结构示意图；
图2为本发明固定钉的结构爆炸图；
图3为本发明固定钉的钉头部分的内部结构示意图；
图4为本发明的电解加工装备的结构示意图；
图5为本发明电解加工装备中的定位台以及电解组件的结构示意图；
图6为本发明电解加工装备中定位台以及电解组件的内部结构示意图；
图7为本发明电解加工装备中夹爪部分的结构示意图；
图8为本发明固定钉中上束环和下束环的结构示意图；
图9为本发明固定钉中固定卡套的结构示意图；
其中，01、钉头，02、钉体，03、旋帽，04、上束环，05、下束环，06、固定卡套，07、束环滑珠槽，08、滑珠，09、预留缝，100、工作台，101、驱动电机，102、螺杆，103、螺杆支架，104、定位台滑槽，105、卷膜转筒，106、转动电机，107、摩擦轮，108、电机支架，109、外进水口，110、电源外接口，111、定位台，112、定位台转轴，113、驱动块，114、摩擦胶套，115、托环，116、夹爪，117、顶上筒，118、支撑管，119、电极工具，120、极性层，121、滑板，122、电源连通件，123、电源连通槽，124、电源线，125、电源内接口，126、进水管，127、内进水口，128、出水孔，129、回流水孔，130、蓄水腔，131、回流水口，132、复位弹簧，133、底板，134、底板槽，135、夹紧拉簧。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图9所示，本发明包括固定钉本身的设计、固定钉的电解加工装备和固定钉的电解加工方法三个部分。
其中固定钉本身的设计为：固定钉本体包括钉头01、钉体02、旋帽03、上束环04、下束环05和固定卡套06，钉头01下端为漏斗形，所述钉体02的顶部设有球珠，装配时先将钉体02从钉头01上端插入，使得球珠卡在钉头01下端，再依次安装固定卡套06、下束环05和上束环04，最后将旋帽03拧进钉头01上端口中，其中上束环04、下束环05和固定卡套06都是滑动连接在钉头01内，上束环04和下束环05上固定连接有滑珠08，所述钉头01内壁上配套设有束环滑珠槽07。
其中固定钉的电解加工装备包括：设有包括驱动机构、卷膜机构、电解液流通管道及接口和电源接口的工作台100，另外还设有包括夹紧机构和电解机构的定位台111，定位台111活动连接在工作台100上。
关于驱动机构：所述定位台111的下端固定连接有定位台转轴112，所述定位台转轴112上套设有摩擦胶套114，且定位台转轴112的下端转动连接有驱动块113，所述驱动块113螺纹连接在螺杆102上，所述螺杆102与驱动电机101的输出轴连接，所述驱动电机101固定连接在工作台100的下端。所述工作台100的下端还设有螺杆支架103，所述螺杆102转动连接在螺杆支架103上，所述工作台100上还设有定位台滑槽104，所述定位台111滑动连接在定位台滑槽104内。
关于卷膜机构：工作台100上还设有卷膜转筒105，所述卷膜转筒105处的工作台100下方设有转动电机106，所述转动电机106通过电机支架108固定连接在工作台100上，且转动电机106的输出轴上连接有与摩擦胶套114相配合的摩擦轮107。
关于电解机构：所述定位台111上设有托环115，且定位台111的中心处固定连接有支撑管118，所述支撑管118的顶部固定连接有顶上筒117，所述顶上筒117内滑动连接有电极工具119，所述电极工具119与滑板121固定连接，所述滑板121与顶上筒117内壁之间设有复位弹簧132，所述顶上筒117的内腔通过进水管126与内进水口127连接，且顶上筒117顶部设有两排出水孔128，所述托环115内测的定位台111上设有若干回流水孔129，且回流水孔129与定位台111内的蓄水腔130连通，所述蓄水腔130与回流水口131连通；
而电极工具119外壁设有一层极性层120，所述极性层120与滑板121上的电源连通件122连接，所述顶上筒117内壁上设有相配合的电源连通槽123，所述电源连通槽123通过电源线124与电源内接口125连接。
电解液流通管道及接口和电源接口是和定位台111上的相应接口配合使用的，工作台100上还设有与内进水口127相配合的外进水口109和与回流水口131相配合的连接输送管。所述工作台100上还设有与电源内接口125相配合的电源外接口110。
关于夹紧机构：所述托环115内测的定位台111上设有四组夹爪116，所述夹爪116的底部固定连接有底板133，所述底板133滑动连接在定位台111上的底板槽134中，所述夹爪116与托环115之间连接有夹紧拉簧135。
最后，固定钉的电解加工方法包括：
一、前序步骤，
通过冲压加工出钉头01、钉体02、旋帽03、上束环04、下束环05和固定卡套06，在钉头01侧壁上钻出一对供椎棒穿过的通孔，在钉头01上端口内壁上攻出螺纹；
二、电解准备，
将钉头01固定在定位台111上，将旋帽03拧进钉头01上端口内，然后在钉头01外侧面上缠绕多层塑料膜，将钉头01侧壁上的通孔封住；
三，电解挖槽，
通过深入到钉头01内的顶上筒117喷出电解液，通过调节水压，确保钉头01内充满电解液，从钉头01下端开口流出的电解液会通过回流水口131回流到外部电解液槽中，然后顶上筒117上的电极工具119伸出，电极工具119作为阴极，钉头01本身做阳极，进行电解挖槽加工出束环滑珠槽07。
特别的，所述固定卡套06上开有若干条预留缝09。
具体实施方式及原理：
钉头01、钉体02、旋帽03、上束环04、下束环05和固定卡套06都通过冲压加工出来，其中钉头01先加工出下端为漏斗形的环形件，再在钉头01侧壁上钻出一对供椎棒穿过的通孔，然后在钉头01上端口内壁上攻出螺纹，最后对钉头01内通过电解加工的方式挖出束环滑珠槽07。
电解加工时，先通过夹紧机构将钉头01固定在定位台111上，四组夹爪116在夹紧拉簧135的作用下卡住钉头01下端口，且钉头01下端口压在托环115上，形成一个封闭的内腔。
然后驱动机构中的驱动电机101工作，通过螺杆102和驱动块113推动定位台111向前移动，等到移动到卷膜机构处停下，将卷膜转筒105上的塑料膜缠上钉头01，然后转动电机106工作，通过摩擦轮107和定位台转轴112上的摩擦胶套114，驱动定位台转轴112转动，进而驱动定位台111转动，使得钉头01转动多缠绕几圈塑料膜。
再然后定位台111向前移动到电解液流通管道及接口和电源接口处，将内进水口127和外进水口109连接上，回流水口131与连接输送管接上，以及电源内接口125与电源外接口110接上，进行最后的电解加工操作。
电解时，电解液通过进水管126进入到顶上筒117内腔中，由于水压作用，滑板121向两侧滑开，使得两排出水孔128露出来，使得电解液从出水孔128流到钉头01内腔中(通过调节水压，既使得钉头内部充满电解液)，同时由于滑板121向两侧滑开，电极工具119伸出贴近挖槽的部位，方便电解加工。电极工具119上的极性层120作为阴极，钉头01本身做阳极。滑板121滑到位后，电源连通件122插进电源连通槽123中接通电源，产生电势，开始电解加工。
基于上述，本发明通过设计球珠作为连接部，使得钉头和钉体之间一定的三维范围内调整角度，使用时十分灵活；通过设计旋帽、上束环、下束环和固定卡套，使得钉头、钉体以及椎棒之间的连接既牢靠缝隙又小；对于钉头内部的电解加工时，采用喷水的方式，并通过调节水压，既使得钉头内部充满电解液，又加快电解液的流通更换，提高电解效果；电解工具能够收缩，方便电解组件能够插入到钉头内，电解时能够伸出，贴近电解挖槽的部位，使得加工效果更好。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，包括固定钉本体，其特征在于，所述固定钉本体包括钉头(01)、钉体(02)、旋帽(03)、上束环(04)、下束环(05)和固定卡套(06)，所述旋帽(03)螺纹连接于钉头(01)内，所述上束环(04)和下束环(05)滑动连接在钉头(01)内，所述上束环(04)和下束环(05)上固定连接有滑珠(08)，所述钉头(01)内壁上配套设有束环滑珠槽(07)；
上述电解加工方法包括如下步骤：
一、前序步骤，
通过冲压加工出钉头(01)、钉体(02)、旋帽(03)、上束环(04)、下束环(05)和固定卡套(06)，在钉头(01)侧壁上钻出一对供椎棒穿过的通孔，在钉头(01)上端口内壁上攻出螺纹；
二、电解准备，
将钉头(01)固定在定位台(111)上，将旋帽(03)拧进钉头(01)上端口内，然后在钉头(01)外侧面上缠绕多层塑料膜，将钉头(01)侧壁上的通孔封住；
三，电解挖槽，
通过深入到钉头(01)内的顶上筒(117)喷出电解液，通过调节水压，确保钉头(01)内充满电解液，从钉头(01)下端开口流出的电解液会通过回流水口(131)回流到外部电解液槽中，然后顶上筒(117)上的电极工具(119)伸出，电极工具(119)作为阴极，钉头(01)本身做阳极，进行电解挖槽加工出束环滑珠槽(07)。
2.根据权利要求1所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述钉头(01)下端为漏斗形，所述钉体(02)的顶部设有球珠，装配时先将钉体(02)从钉头(01)上端插入，使得球珠卡在钉头(01)下端，再依次安装固定卡套(06)、下束环(05)和上束环(04)，最后将旋帽(03)拧进钉头(01)上端口中。
3.根据权利要求1所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述定位台(111)活动连接在工作台(100)上，所述定位台(111)的下端固定连接有定位台转轴(112)，所述定位台转轴(112)上套设有摩擦胶套(114)，且定位台转轴(112)的下端转动连接有驱动块(113)，所述驱动块(113)螺纹连接在螺杆(102)上，所述螺杆(102)与驱动电机(101)的输出轴连接，所述驱动电机(101)固定连接在工作台(100)的下端。
4.根据权利要求3所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述工作台(100)上还设有卷膜转筒(105)，所述卷膜转筒(105)处的工作台(100)下方设有转动电机(106)，所述转动电机(106)通过电机支架(108)固定连接在工作台(100)上，且转动电机(106)的输出轴上连接有与摩擦胶套(114)相配合的摩擦轮(107)。
5.根据权利要求3所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述工作台(100)的下端还设有螺杆支架(103)，所述螺杆(102)转动连接在螺杆支架(103)上，所述工作台(100)上还设有定位台滑槽(104)，所述定位台(111)滑动连接在定位台滑槽(104)内。
6.根据权利要求2所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述固定卡套(06)上开有若干条预留缝(09)。
7.根据权利要求1所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述定位台(111)上设有托环(115)，且定位台(111)的中心处固定连接有支撑管(118)，所述支撑管(118)的顶部固定连接有顶上筒(117)，所述顶上筒(117)内滑动连接有电极工具(119)，所述电极工具(119)与滑板(121)固定连接，所述滑板(121)与顶上筒(117)内壁之间设有复位弹簧(132)，所述顶上筒(117)的内腔通过进水管(126)与内进水口(127)连接，且顶上筒(117)顶部设有两排出水孔(128)，所述托环(115)内测的定位台(111)上设有若干回流水孔(129)，且回流水孔(129)与定位台(111)内的蓄水腔(130)连通，所述蓄水腔(130)与回流水口(131)连通，所述工作台(100)上还设有与内进水口(127)相配合的外进水口(109)和与回流水口(131)相配合的连接输送管。
8.根据权利要求7所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述电极工具(119)外壁设有一层极性层(120)，所述极性层(120)与滑板(121)上的电源连通件(122)连接，所述顶上筒(117)内壁上设有相配合的电源连通槽(123)，所述电源连通槽(123)通过电源线(124)与电源内接口(125)连接，所述工作台(100)上还设有与电源内接口(125)相配合的电源外接口(110)。
9.根据权利要求7所述的一种钛铝合金脊髓固定钉精密电解加工方法，其特征在于：所述托环(115)内测的定位台(111)上设有四组夹爪(116)，所述夹爪(116)的底部固定连接有底板(133)，所述底板(133)滑动连接在定位台(111)上的底板槽(134)中，所述夹爪(116)与托环(115)之间连接有夹紧拉簧(135)。
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