Met de snelle vooruitgang van medische technologie zijn chirurgische robots een belangrijk hulpmiddel geworden bij het verbeteren van de diagnostische en behandelingsnauwkeurigheid. Van het nauwkeurig implanteren van kunstmatige gewrichten in orthopedische chirurgie tot het uitvoeren van monsteranalyse op millimeterniveau in het laboratorium, zeer nauwkeurige componenten zijn essentieel. Kerncomponenten zoals het robotarm- en transmissiesysteem van chirurgische robots vereisen vaak extreem kleine dimensies en strikte tolerantieregeling (vaak zo laag als 0,01 mm), waardoor extreem hoge eisen worden gesteld aan bewerkingsprocessen.
Als een serviceprovider die gespecialiseerd is in CNC Rapid -prototyping en precisie -aanpassing, voltooide Elite Mold Tech onlangs een bewerkingsproject voor een klant gericht op kernchirurgische robotcomponenten. Van microscopische roestvrijstalen onderdelen tot sleuteltransmissiesysteemcomponenten, we hebben gedurende het hele proces strenge precisienormen gehandhaafd, met betrekking tot de kernuitdagingen van de klant van hoge schrootpercentages en problemen met het voldoen aan de toleranties. Vervolgens zullen we onze benadering van aangepaste verwerking van chirurgische robotcomponenten delen via een specifieke case study.
I. Projectachtergrond: de rigide vraag naar precisie in chirurgische robotcomponenten
De prestaties van een chirurgische robot zijn direct afhankelijk van de bewerkingsnauwkeurigheid van zijn componenten - zelfs een afwijking van 0,05 mm kan ervoor zorgen dat de robotarm verkeerde uitlijnt, waardoor chirurgische veiligheid in gevaar wordt gebracht. De klant (een ontwikkelaar van medische hulpmiddelen) vereiste twee kerncomponenten voor hun chirurgische assistentie -robot:
1.1 Miniatuur roestvrijstalen structurele componenten
- Sollicitatie: Gebruikt aan het einde van de robotarm
- Afmetingen: Slechts 7 × 7 × 22 mm, met een extreem dunne 0,1 mm gesneden aan de rand
- Eerdere pijnpunten: Vanwege vervorming en ondermaatse oppervlakteruwheid, de sneden gemakkelijk te vervormen, wat resulteert in een schrootsnelheid zo hoog als 30%
1.2 Stransmissiesysteem As -componenten
- Sollicitatie: Gebruikt in de roterende gewrichten van de robotarm
- Precisievereiste: Gecontroleerde radiale en axiale runout; Totale runout voor een gat van 2,5 mm diameter ≤ 0,02 mm
- Eerdere pijnpunten: De client voldeed aan de runout -standaard in eerdere bewerkingspogingen
1.3 de kernvereisten van de klant
- Verhoog het kwalificatiepercentage van de component tot meer dan 99% en beheert de kosten
- Lever de eerste partij monsters binnen 15 dagen om de latere testen van full-machine te ondersteunen
Elite Mold Tech ontwikkelde een gerichte oplossing die combineerdeCNC Precision MachiningEnDraadsnijprocessenom aan deze behoeften te voldoen.
II. Implementatie van oplossing: nauwkeurigheidsverbetering voor twee kerncomponenten
Voor de twee soorten componenten van de klant hebben we bewerkingsuitdagingen opgelost via drie belangrijke maatregelen: procesoptimalisatie, armatuurontwerp en upgrades van kwaliteitsinspectie.
2.1 Micro -roestvrijstalen onderdelen: precisiebewerking van 0,1 mm dunne sneden
De grootste uitdaging voor dit 7 × 7 × 22 mm roestvrijstalen deel ligt in de 0,1 mm dunne sneden aan de randen:
- Roestvrij staal heeft een hoge hardheid (HRC 30-35), dus ongelijke spanning tijdens dunne bewerking veroorzaakt gemakkelijk vervorming.
- Oppervlakte-ruwheid vereiste: RA 0,8μm (equivalent aan gladheid van spiegelkwaliteit).
- Vorige uitgave: het enkele CNC -freesproces van de klant leidde tot hoge schrootpercentages.
We hebben deze problemen aangepakt via een driestapsoplossing:
Stap 1: Processcombinatie - CNC Milling + Wire EDM
- Gebruik eerst CNC -frezen om de hoofdstructuur van het onderdeel te monteren, waardoor een 0,1 mm bewerkingsvergoeding achterblijft.
- Gebruik danSlow-speed draad EDMom de dunne sneden te verwerken:
- Neem een draadelektrode aan met een diameter van slechts 0,12 mm om de 0,1 mm dunne rand nauwkeurig te snijden.
- Non-contact verwerking voorkomt door stress geïnduceerde vervorming en bereikt RA 0,8 μm oppervlakteruwheid zonder daaropvolgend polijsten.
Stap 2: Parameteroptimalisatie - het verminderen van bewerkingsstress
- CNC -frezen: Pas de spilsnelheid aan van 8.000 tpm tot 6.000 tpm; Gebruik koeloliemist in plaats van traditionele snijvloeistof om thermische vervorming te minimaliseren.
- Draad snijden: BESTELLENDE WAARDE SNELHEID bij 8 m/s; Pauzeer gedurende 2 seconden om de 5 mm om stress vrij te geven, waardoor het vervormingsrisico verder wordt verminderd.
Stap 3: Aangepaste armaturen-Micro-fixture en anti-drift
Traditionele armaturen kunnen de kleine onderdelen niet nauwkeurig beveiligen, dus hebben we eenvacuümklem + combinatie van elastische drukblokcombinatie:
- Vacuümzuiging beveiligt de onderkant van het onderdeel.
- Elastische drukblokken Druk zachtjes op de randen, waarbij de druk onder 5 N wordt gehouden (voorkomt dat de onderdeelverschuiving en vervorming van overmatige druk worden voorkomt).
Resultaat: De eerste batch van 30 micro -roestvrijstalen onderdelen zijn allemaal geslaagd voor testen (schrootsnelheid 0%) en de verwerkingscyclus werd verlaagd van de verwachte 7 dagen tot 5 dagen van de klant.
2.2 Transmissiesysteem As -componenten: 0,02 mm totale runout -tolerantieregelingsmethode
Transmissiesysteemascomponenten zijn van cruciaal belang voor de 'rotatieflexibiliteit' van de chirurgische robot. De totale uitloop is direct invloed op de prestaties - als afwijkingen te groot zijn, kan de robotarm jammen of afwijken. De vereiste (totale uitloop ≤0,02 mm voor een gat van φ2,5 mm) is gelijk aan 40% van de diameter van een menselijk haar (≈0,05 mm).
We hebben doorbraken bereikt in drie gebieden:
Stap 1: Bewerkingsroute-Datum Eerst, single-stepstap
De kern van totale runout -besturingselement is de nauwkeurigheid van de datumoppervlak. We namen het datumoppervlak van de onderdeel A als het startpunt van de bewerking:
- Machine datum oppervlak a op een zeer nauwkeurige draaibank, waardoor vlakheid ≤ 0,005 mm (gecontroleerd met een kiezelindicator, fout binnen 0,003 mm).
- Machine het φ2mm -locatiegat op dezelfde draaibank zonder het onderdeel te demonteren (vermijdt afwijkingen van secundaire klem).
- Gebruik continu draaien voor het φ2,5 mm gat (geen middenprocess-stops) om cilindriciteitsafwijkingen te voorkomen; De laatste cilindriciteit bereikt: 0,008 mm.
Stap 2: Uitrusting en armaturen-Precisiebesturing op 0,01 mm-niveau
- Selectie van apparatuur: Gebruik een precisie draaibank met spindelrunout ≤0,003 mm (veel groter dan de 0,01 mm standaard van de conventionele draaibanken).
- Aangepaste armatuur: Ontwerp van een excentriciteitscompensatiebestand-gebruikt een aanpassingsknop op micronniveau om de schakeltolerantie binnen 0,01 mm te regelen, waardoor coaxialiteit tussen het referentieoppervlak en de daaropvolgende bewerkingsoppervlakken wordt gewaarborgd.
Stap 3: Upgrade van de kwaliteit inspectie - Dedicated Probes Los inspectie -uitdagingen op
Traditionele coördinatenmeetmachines (CMM's) hebben sondes met diameters ≥0,5 mm, die geen 2,5 mm φ gaten kunnen binnendringen om de runout te meten. We hebben deRenishaw "Star Micro Probe"(Tipdiameter 0,1 mm) om direct in kleine gaten te voegen en de radiale/axiale runout nauwkeurig te meten.
Resultaat: Totale runout van alle φ2,5 mm gaten op alle delen was ≤0,018 mm (veel groter dan de eis van 0,02 mm van de klant).
Iii. Projectprestaties: het bereiken van dubbele normen in precisie en efficiëntie
Na 12 dagen verwerking en kwaliteitsinspectie hebben we alle twee kerncomponenten afgeleverd, waardoor drie belangrijke doelstellingen werden bereikt:
3.1 Nauwkeurigheidsdoelen gehaald
- Micro -roestvrijstalen onderdelen: 100% passpercentage
- SHAFT -componenten (totale runout): 99,5% slagingspercentage (slechts één component vereiste herwerk als gevolg van een kleine sondebotsing tijdens inspectie, en voldaan aan normen na opwerking)
3.2 Efficiëntieverbetering
De levering werd voltooid3 dagen voor de 15-daagse doorlooptijd van de klant, het besparen van waardevolle tijd voor latere full-machine assemblage en testen.
3.3 Kostenoptimalisatie
- De verwerkingskosten per eenheid voor beide componenten werden met 18% verlaagd in vergelijking met de vorige leverancier van de klant.
- Schrootsnelheid daalde van 30% tot 0%, waardoor materiaalafval werd geminimaliseerd.
Feedback na aflevering: De cliënt voltooide volledige machine-testen van de chirurgische robot-de nauwkeurigheid van de onderarm positionering bereikte 0,1 mm en roterende gewrichten die continu werden bediend voor 1.000 cycli zonder vertraging, volledig voldeden aan de eisen van de medische chirurgie.
IV. Waarom kiezen voor elite mold -tech voor de verwerking van medische componenten?
Precisie en betrouwbaarheid zijn van cruciaal belang voor componenten van medische apparaten (bijv. Chirurgische robots), en dit zijn de kernsterkten van Elite Mold Tech:
4.1 Sterke procesmogelijkheden
Master Core -processen, waaronder CNC Precision Machining, Wire EDM en Zwitserse bewerking; Verwerk een verscheidenheid aan materialen voor medische kwaliteit (roestvrij staal, titaniumlegering, medische kunststoffen) met toleranties zo strak als ± 0,005 mm.
4.2 Rijke industrie -ervaring
Met meer dan 5 jaar ervaring in het dienen van medische klanten, zijn we bekend met:
- GD & T -tolerantienormen voor componenten voor medische apparaten
- Vereisten voor oppervlaktebehandeling (bijv. Passivering, steriele coatings)
- Proactieve beperking van ontwerp- en productierisico's
4.3 Strikte kwaliteitsborging
Uitgerust met zeer nauwkeurige inspectieapparatuur (Renishaw-sonde CMM's, laserdiameter-meters); Voer 100% inspectie uit in elke fase om nulafwijking in geleverde onderdelen te waarborgen.
Als u medische producten ontwikkelt (bijv. Chirurgische robots, diagnostische apparatuur) en aangepaste bewerking van zeer nauwkeurige componenten nodig heeft, neem dan contact met ons op. Elite Mold Tech biedt end-to-end oplossingen-van ontwerpbeoordeling tot massaproductie-om de implementatie van uw medische innovaties te versnellen.
Contactgegevens
- WhatsApp: +86 19860504405
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
