CNC解决方案确保高精密医疗零部件加工

Sinumerik 840D sl控制系统

在“Advanced Surface”功能的帮助下，膝关节滑动表面的最后精加工得以在一次装卡铣削加工中完成。

随着人们对植入体这类医疗零部件质量需求的日益增加，生产工艺如何具备更高的效率以及更高的安全标准已经被提上日程。拿人造膝关节来说，就是一种需要采用医疗工艺技术生产的产品，它具有复杂的几何形状，而且都是由难加工材料制成，因此需要满足特殊的质量标准。

通过“Advanced Surface”功能，可使这
一人造膝关节的表面质量达到镜面质量水平

在这一背景下，西门子公司融合技术、自动化和医疗保健，实践一个称为“影像植入”的集成技术项目。这一项目的决定性进展因素在于其直通式、快速和高自动化水平的工艺流程。它首先将病人的个性化数据转换成一个膝盖模型，然后再转换成适合于数控机床生产该工件的控制数据。经过计算机断层扫描成像（CT）或磁共振断层扫描成像（MRT）所获取的病人膝关节3D影像，之后自动地生成骨骼模型。下一步工作是由西门子公司的NX CAM软件来完成，它通过网格数据生成适合于实际生产的CNC控制数据。

紧接着的膝关节植入体的生产，则由西门子公司的Sinumerik 840D系统控制。机床在这一开放式控制系统下运行，并可与上一级室内生产控制系统连接使用。CNC生产数据采用无纸化方式传送，因此，从工作准备到机加工车间的实际生产不会发生任何延时现象。

这种与数据相结合的方式，为医疗技术创造了一个优越条件，制造商可以更好地保证质量和有关文件的严格法规要求。特定客户的人造膝关节通常采用铣削加工的方法。它们由较低磨损和难以加工的合金材料制成——通常为钴-铬合金，而且具有十分复杂的几何形状和外形。膝关节的滑动表面必须达到很高的质量要求。这一加工任务是通过一次性装卡，在一台配有Sinumerik数控系统的铣床上完成的，用时30?min。在这里起主要作用的是Sinumerik MDynamics铣削技术软件包，凡是配有Sinumerik 840D sl控制系统的所有机床都配置了这一软件包。凡是常用的铣削工艺都储存在里面，并以优化的方式进行预编程处理，包括高金属切削率的优化。

对于人造膝关节而言，其特殊额外的功能，甚至可确保表面质量和轮廓曲线。膝关节滑动表面的最后精加工，只采用一次装卡铣削加工，是通过“Advanced Surface”功能完成的。这种加工方式优化了加工速度，使铣削路径和谐地重叠前进，从而达到了镜面质量。像上述这样的单件生产，几乎不可能出现废品。在这里，西门子公司的Sinumerik控制系统的工艺模拟功能提供了很大帮助。它由CNC数据产生一个动画式的3D工艺预览视图，有了它的帮助，就可以在早期发现编程错误，并将其及时清除。西门子公司通过“影像植入”项目，证实了特定病人的人造膝关节可以如此直接地在一个专业化工艺链上生产制造。在未来，这将成为标准人造膝关节的替代生产方法。

利用“Advanced Surface”功能，优化加工速度和精度。