當(dāng)前，機(jī)械加工仍然是生產(chǎn)醫(yī)療行業(yè)零件的主要方法，醫(yī)療行業(yè)是金屬切削刀具的主要市場(chǎng)。從刀具制造商的角度來(lái)看問(wèn)題，醫(yī)療行業(yè)的具體特點(diǎn)是什么？哪些醫(yī)療零件對(duì)機(jī)床的要求最高？目前加工醫(yī)療零件的常用刀具是什么？為什么用于加工醫(yī)療骨科零件的刀具處于技術(shù)的前沿？刀具未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？本文將介紹醫(yī)療行業(yè)零件加工的伊斯卡全新解決方案！

醫(yī)療行業(yè)零件特點(diǎn)

醫(yī)療行業(yè)專門生產(chǎn)各種醫(yī)療設(shè)備，以提供各種健康保護(hù)問(wèn)題，這些設(shè)備包含許多不同尺寸、精度、材料和形狀復(fù)雜的零件。為了制造這些零件，醫(yī)療行業(yè)采用了多種技術(shù)工藝，其中機(jī)械加工仍然發(fā)揮著重要作用。加工醫(yī)療設(shè)備零件的一般原理與加工非醫(yī)療設(shè)備的類似零件沒(méi)有區(qū)別。然而，有些零件需要復(fù)雜的加工工藝。這些工藝具有挑戰(zhàn)性，需要新的工藝流程、必不可少的加工設(shè)備以及選擇正確的切削刀具。刀具制造商致力于開(kāi)發(fā)獨(dú)特的刀具，以確保醫(yī)療行業(yè)零件生產(chǎn)的高生產(chǎn)率和高收益。

醫(yī)療植入件的加工要求

骨科和牙科手術(shù)部件是典型的復(fù)雜零件，對(duì)加工工藝的要求很高。典型的植入零部件材料，如鈦合金、鈷鉻（CoCr）合金和不銹鋼是很難切削的。許多植入零部件的形狀復(fù)雜，需要多軸機(jī)床加工。植入部件及其相應(yīng)零件通常尺寸較小，要求嚴(yán)格的尺寸公差和優(yōu)異的表面粗糙度?，F(xiàn)代高性能中小型多任務(wù)機(jī)床、瑞士型和帶動(dòng)力刀座的車床是對(duì)植入部件進(jìn)行切削加工的最高效的機(jī)床。為了最大限度地提高切削產(chǎn)能，機(jī)床需要配備合適的刀具。在研發(fā)用于加工植入零件的切削刀具時(shí)，刀具制造商會(huì)考慮零件的上述特征，以確保提出正確的解決方案。

伊斯卡全新解決方案

伊斯卡切削刀具的特點(diǎn)包括：

??在有限的操作空間內(nèi)加工小尺寸和微型零件；

?主要應(yīng)用材料為：ISO S和ISO M；

?高精度和表面粗糙度要求。

小直徑旋轉(zhuǎn)刀具會(huì)致加工轉(zhuǎn)速顯著增加。這些刀具必須保持動(dòng)平衡才能在高轉(zhuǎn)速下有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

刀具設(shè)計(jì)工程師對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域刀具的新發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。伊斯卡推出的最新產(chǎn)品就是一個(gè)很好的例子。在切削ISO S和ISO M材料時(shí)，冷卻液的供應(yīng)對(duì)于效率至關(guān)重要。PICCOCUT微型刀具系列是專門為加工小型零件而開(kāi)發(fā)的。

隨著時(shí)間的推移，這一高度先進(jìn)的產(chǎn)品系列被重新設(shè)計(jì)，增加了內(nèi)冷通道，精準(zhǔn)指向刀片的切削刃。PICCOCUT還具有雙面刀夾，其內(nèi)部冷卻液通道精確定位切削區(qū)域，刀夾具有簡(jiǎn)易的夾持結(jié)構(gòu)，可確保高剛度的夾持，從而提高切削性能。伊斯卡還擁有ISO標(biāo)準(zhǔn)刀片的車刀，用于在瑞士型和CNC車床上加工小型零件，以及用于車削應(yīng)用的新型方柄刀夾。

SAFE-T-LOCK ISO車削刀夾的特點(diǎn)包括牢靠的設(shè)計(jì)和高壓冷卻

刀夾具有SAFE-T-LOCK夾持結(jié)構(gòu)，可確保精確且極其剛性的刀片安裝，以及高壓冷卻選項(xiàng)。這樣在各種較高條件下進(jìn)行車削加工，同時(shí)可確保更高的生產(chǎn)率并延長(zhǎng)刀具壽命。

在進(jìn)行切斷加工時(shí)，伊斯卡公司意識(shí)到更窄的切寬有助于節(jié)省材料成本。伊斯卡SELF-GRIP系列寬度為0.6到1.2 mm的新刀片，可實(shí)現(xiàn)在切斷直徑高達(dá)16 mm的棒料時(shí)減少零件材料浪費(fèi)。該刀具也適用于加工較窄的外槽。這些刀具適用于瑞士型機(jī)床。

小直徑整體硬質(zhì)合金鉆頭是對(duì)骨科零件進(jìn)行鉆孔的常用刀具。配備可更換硬質(zhì)合金頭的分體式鉆頭成本效益顯著。然而，鉆頭直徑變小的趨勢(shì)使得可換頭式鉆頭的概念難以實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)于刀具設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)小直徑范圍可換頭式的鉆頭并非易事。近年來(lái)，具有可換硬質(zhì)合金鉆頭的伊斯卡SUMOCHAM鉆的直徑范圍的下限已達(dá)到6毫米?，F(xiàn)在，伊斯卡出色的設(shè)計(jì)工程師成功地將其直徑下探到4.5毫米。這是在醫(yī)療行業(yè)高成本效益的可換頭式鉆孔刀具領(lǐng)域邁出的重要一步。

安裝硬質(zhì)合金鉆頭的SUMOCHAM鉆目前最小直徑為4.5 mm

從理論上講，球頭銑刀通過(guò)與曲面的接觸實(shí)現(xiàn)曲面加工，它是對(duì)復(fù)雜形狀且有高表面粗糙度要求的零件進(jìn)行精銑的主要刀具。然而，使用球頭銑刀進(jìn)行銑削來(lái)生成高質(zhì)量的表面需要減小步距，這反過(guò)來(lái)又增加了循環(huán)時(shí)間。應(yīng)用鼓形銑刀（弧形銑刀），是克服上述阻礙的有效方案，成功應(yīng)用在成型骨科零件的五軸仿形加工中。多軸機(jī)床的最新發(fā)展擴(kuò)大了鼓形銑削的范圍。伊斯卡為整體硬質(zhì)合金立銑刀（SCEM）、可轉(zhuǎn)位仿形銑刀和Multi-Master整硬可換頭銑刀這些產(chǎn)品系列添加了高精度“鼓形切削刃”。這些刀具主要用于鈦、高溫合金和奧氏體不銹鋼的半精加工和精加工，這些都是醫(yī)療行業(yè)的常見(jiàn)材料。鼓形銑刀可在減少切削次數(shù)的情況下加工出更光滑的表面，有效縮短了加工時(shí)間。伊斯卡小直徑SCEM和Multi-Master立銑刀對(duì)于加工復(fù)雜的骨科零件（如膝關(guān)節(jié)假體組件）非常有效。

在加工膝關(guān)節(jié)假體部件時(shí)，應(yīng)用直徑較小的鼓形立銑刀可顯著縮短循環(huán)時(shí)間

使用小型旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行的銑削、鉆孔、雕刻、去毛刺和其他切削操作需要相當(dāng)高的轉(zhuǎn)速。如果使用高速加工（HSM）方式，該轉(zhuǎn)速將顯著增大。然而有些機(jī)床無(wú)法提高轉(zhuǎn)速。伊斯卡新的高壓冷卻液驅(qū)動(dòng)MICRO 90主軸給出了成功的解決方案。MICRO 90主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到35000-53000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)，同時(shí)機(jī)床主軸保持靜止。

整體MICRO 90冷卻液驅(qū)動(dòng)主軸是提高微型切削刀具轉(zhuǎn)速的有效工具

醫(yī)療行業(yè)零件加工的挑戰(zhàn)

醫(yī)療行業(yè)零件加工是現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)展迅速的一個(gè)分支，它將復(fù)合材料等新工程材料作為主流，并運(yùn)用3D打印等新技術(shù)?，F(xiàn)代機(jī)械加工解決方案不僅涉及生產(chǎn)骨科和牙科零部件，還涉及醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療器械零件、微機(jī)械加工醫(yī)療設(shè)備等。新的趨勢(shì)對(duì)醫(yī)療行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，需要從與加工醫(yī)療產(chǎn)品相關(guān)的其他途徑尋求解決方案。其中就包括刀具制造商，仍然需關(guān)注著不斷變化的行業(yè)趨勢(shì)。由于緊跟行業(yè)的變化，刀具制造商將能夠?yàn)閺?fù)雜醫(yī)療零部件的加工提供最終解決方案。