人体膝关节假体应用案例及加工要求随着人们对膝关节的生物力学研究不断深入，膝关节假体设计理念不断更新，人工膝关节置换手术也日趋成熟，手术效果逐渐获得了临床的肯定。目前，人工全膝关节置换术被认为是治疗终末期或严重的膝关节炎最有效、最成功的手术之一。该手术对施术医生的操作水平有较高要求的同时，人工膝关节的质量好坏以及安装位置，对手术的效果有着很大的影响，直接关系到患者的健康。在人工关节置换术中，假体的应用是一个不可或缺的环节。然而，在我国完成的近万例人工膝关节置换术中，大部分假体来自国外厂家，国产假体基本都是仿制品，技术含金量低，而价格却仍然偏高，可供选择的品种也不多，产品质量与国外厂家存在较大差距，所以，部分产品只能依赖国外进口。那么是什么制约了我国人工关节的发展，使得国产假体与国外发达国家差距如此之大？众所周知，有些人工关节形状非常复杂，轮廓精度和表面光洁度要求极高，只有高精度的五轴万能磨床才能达到其要求，所以问题的关键在于人工关节是在五轴磨削中心上的加工的，五轴磨削中心的精度和效率直接影响了产品的质量与成本，只有正确的加工方法加上高精度的五轴磨床才能成就高品质的产品，而高品质的产品决定了患者的健康。精密磨床实现精密加工德克精密机床拥有超过50年的精密磨床制造经验，其独一无二的立式结构是工具磨削领域革命性的创新。众所周知，立式原理进行加工时，机床能够承受大多数的载荷，工件不再是悬臂状态，避免了重力作用下综合误差的产生，消除了悬伸长度带来的加工误差，使得工件在加工中的受力更合理。德克精密磨床S22P自带8工位砂轮库，可同时使用各种不同形状、尺寸、粒度和材质的砂轮，可满足不同种类规格、形状和材质的加工需求，一次装夹便可完成粗精加工要求，大大提高生产效率和产品精度。主轴电机是配有独立的水冷系统的高精密电主轴，直接对主轴电机进行恒温冷却，保护主轴，保证主轴的高寿命，机床能够在较高转速下衡扭矩输出，确保磨削任务的顺利完成。五轴光栅尺全闭环反馈系统，保证产品每个尺寸都精确无误。德克的工程师们在医疗器械领域有着非常丰富的加工经验，下面以人工膝关节加工为例，将德克公司在医疗器械加工方面的宝贵经验与大家分享。人体膝关节加工工艺人工膝关节的加工大致可分为以下几个步骤：（1）CAD 3D建模 (STEP, IGES, etc.)：可以通过UG、Solidworks、Pro_E等3D软件建造人工膝关节的三维模型。（2）CAD-CAM：将CAD 3D模型数据转化为机床所识别的运动轨迹，在机床内生成相应G代码。（3）测量：将预成型毛坯和夹具装入机床，通过精准的在线自动测量系统，自动测出工件与夹具的位置。（4）粗铣仿形轮廓：根据之前建立的3D模型，首先经过粗铣，为粗磨消除大部分余量；德克机床配备了五轴全闭环光栅尺反馈系统，最高直线轴分辨率可达到0.0001mm，旋转轴分辨率可达惊人的0.00005°，通过精准的五轴联动控制，精确保证铣削时各部位余量大小，确保整个轮廓余量均匀。刀具规格：φ10mm-R2, 4刃R铣刀。循环时间：约5min。（5）粗/精磨轮廓达尺寸要求：通过砂轮库的配合，完成粗、精砂轮的在线更换，一次装夹便可同时完成粗、精磨加工，避免了重复装夹误差，更加准确的控制精磨余量。磨头独立冷却系统保证机床在长时间连续工作下温度恒定，避免了因温度变化引起的机械膨胀。大理石基座将磨削过程中机床的振动和热膨胀降至最低，最大限度的保证了产品精度和批量生产的一致性。粗磨砂轮规格：φ125mm R5 粒度D181， Ñ环时间：约5min；精磨砂轮规格：φ125mm R4 粒度D64，循环时间：约20min。经过简单的几个步骤便将毛坯料变成了一个精致的人工膝关节，它将帮助一个生命重新站立起来，或许她永远不会知道人工膝关节是如何帮助她的双腿重获新生，但在健康的生命面前，这些已显得不再重要。
