本公司于2010年受經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)部戰(zhàn)略基礎技術(shù)型高度化援助項目支持，開發(fā)了隨時修正控制型顯微細NC車床的微細長尺寸加工技術(shù)。隨時修正控制型是指原材料與加工點的位置關系通過CCD攝像，將有效時間讀入到PC，即時算出錯位及彎曲值，變換鉆頭的位置信息，調(diào)整機械運轉(zhuǎn)軸的控制方法，工作人員邊看邊切削物品影像的自動化技術(shù)。

　　該修正技術(shù)的最大優(yōu)點是通過事先控制彎曲、彈性變形，使車床難加工的微細長尺寸形狀部件，實現(xiàn)可穩(wěn)定供應，且價格低廉、品質(zhì)好。

　　當然控制本身還有改善的余地，要實現(xiàn)不彎曲的高精度加工在前期加工階段的精加工很重要，微細加工和條件也費時間。下面再現(xiàn)開發(fā)醫(yī)用Ti-6AI-4V鈦材的醫(yī)療器械零件。

　　2醫(yī)療器械零件的加工

　　首先，制造放入體內(nèi)醫(yī)療部件目標尺寸的微細長尺寸部是∮0.5±5μm，長度為10.0mm，高寬比20倍。部件的后側(cè)約為∮4.0mm，長度0.5mm的復合凸緣形狀，一次成形加工的精加工原料為∮4.0mm（從橫向看像釘子）。市場現(xiàn)狀是一次加工是不可能的，先對∮0.5mm進行磨削，機加成凸緣狀，最后進行壓鑄組裝。成品率低，交貨期延長，成本很高。

　　本次開發(fā)的精加工是對∮4.0粗削到∮2.0，特別是∮2.0加工時的尺寸與精加工面特別重要?！?.0加工時不易產(chǎn)生彈性變形，用一般的超硬工具在主軸上旋轉(zhuǎn)1萬次，輸送速度為f100-200，意外的好。這是因為精加工面在Ra1.6以下，尺寸穩(wěn)定在±5μm。當然鉆頭是一次性，有點遺憾，但只能忍痛割愛。

　　粗削加工結(jié)束后，控制方式采用的是有效時間控制，∮0.5×10mm的精加工。本次開發(fā)中對200樣品在不同的條件下進行試驗。結(jié)果90%以上出現(xiàn)彎曲、虧損狀況，特別是浮雕最難加工。

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　　起因于切削工藝的變形，可以考慮為：并不是旋轉(zhuǎn)軸的周圍有特異方向，所以只沿著一個方向彎曲，與之成直角方向的基本上不變化。因此，材料原來的各向異性是作為制品的彎曲表現(xiàn)的。但是進行了消除變形的熱處理，除去前次工藝的殘余應力也不能消除彎曲。原因是材料的晶體方向的各向異性，通過退火后獲得均勻的組織后再進行時效硬化，接著使用未變形材料進行加工試驗，結(jié)果確認沒有彎曲的加工是可能的。

　　該結(jié)果含有重要知識情報，遺憾的是只能忍痛割愛。衡量包括含材料的重新評估在內(nèi)的切削條件的合適化的結(jié)果是加工余量的肩壁厚為0.75，有點大，但微細加工的替代余量更高，加工時所用的鉆頭前角與主分力、背分力的平衡下，一邊彎曲，一邊進行切削加工。特別是主分力與背分力的關系由前角決定，特別要明確平衡狀態(tài)。

　　切削速度如圖5所示在12.5~33.5/min時是最穩(wěn)定的，精加工尺寸為±2μm，表面粗糙度在Ra0.6以下。

　　但是，連續(xù)加工時鉆頭的切削屑粘著，磨損等問題，通過空壓的噴霧冷卻可大幅度延長工具壽命，并使粘著最小化。即使這樣，對精加工尺寸的影響也不小，修正控制是通過加工前的鉆頭位置與加工物的正確位置的關系可通過CCD攝影影像取得，鉆頭磨損部分，成功地進行了切削，最大限度地證明了修正控制的有效性。

　　3優(yōu)勝數(shù)據(jù)與今后

　　采用該修正控制與切削條件，加工成何等程度的細加工進行試驗。主題是微細長尺寸，直徑10倍是限制。

　　結(jié)果是成功地進行了外徑∮0.08mm，長度是0.8mm的加工（圖6）。

　　目前該技術(shù)參展了歐美的醫(yī)療器械系的展示會，正在進行推廣。希望該技術(shù)對高度醫(yī)療器械的低價格化有幫助。