결과 발표:

우리는 혁신적인 제조 패러다임을 체계적으로 설명했습니다."통합, 일회성-클램핑"일본 Mazak QTE-100MSYL five-axis联动 정밀 터닝 및 밀링 센터를 기반으로 한 로봇 수술 겸자 턱의 설계입니다. 이 기술은 기존 3{4}}축 기계의 기하학적 한계를 극복하여 복잡한 흐름 채널, 공간적으로 뒤틀린 곡면, 미세 톱니 패턴 및 집게 턱 내부의 고정밀 힌지 구멍을-1회 정밀하게 밀링하고 형성하는 것을 달성했습니다. 설계 자유도, 제조 정확도 및 효율성을 새로운 수준으로 끌어올려 디지털 3차원 모델을 손실 없이 물리적 개체로 변환했습니다.

연구 개발 배경 문제점:

로봇 수술 겸자의 턱은 단순한 평판이나 직선형 막대가 아닙니다. 이 제품의 디자인에는 복잡한 인체공학적 곡선, 내부 케이블/파이프 채널, 정밀한 회전 조인트 구조, 향상된 파지력을 위한 미세한 톱니 패턴이 통합되어 있습니다. 전통적인 제조 방식은 여러-단계 프로세스를 결합하여 이루어집니다."터닝 + 다-축 밀링 + 방전 가공 + 수동 연마."이 모델에는 치명적인 결함이 있습니다. 다중 클램핑으로 인해 누적 오류가 발생하여 중요한 치수 공차(예: 두 집게 조의 대칭, 힌지 구멍의 동심도)를 보장하기 어렵습니다. 복잡한 내부 공동 및 채널의 가공이 어려워 표면 품질이 저하됩니다. 미세한 치아 패턴의 가공 일관성이 낮고 숙련된 작업자에 의존합니다. 이로 인해 제품 일관성이 크게 변동되고 생산 효율성이 낮아지며 더 복잡하고 최적화된 설계를 달성하기가 어려워집니다. 시장에는 높은 정밀도로 복잡한 설계를 정확하고 원활하게 구현할 수 있는 범용 제조 솔루션이 시급히 필요합니다.

핵심 기술 혁신:

우리의 핵심 혁신은{0}}"5-축联动 정밀 터닝 및 밀링 복합 가공"기술.

• 터닝과 밀링의 결합 및 일회성-클램핑:Mazak QTE-100MSYL은 매우 견고한 터닝 스핀들과 고성능 밀링 스핀들을 통합합니다. 바 소재가 삽입된 후 기계는 동일한 좌표계에서 외부 원 선삭, 단면 가공, 복잡한 윤곽 밀링, 드릴링, 탭핑 등과 같은 모든 프로세스를 자동으로 완료할 수 있습니다. 이는 단일 바 재료부터 최종 형성된 조 본체까지, 이후 표면 처리를 제외하고 2차 클램핑이 필요하지 않아 소스에서 벤치마크 변환 오류가 제거됨을 의미합니다.
• 공간 곡면의 5개{0}}축 좌표 가공:기존의 3{0}축 기계는 X, Y, Z 방향의 선형 이동만 수행할 수 있으므로 복잡한 곡면을 처리할 때 효율성이 낮고 정확도가 낮습니다. 당사의 5{2}}축 기계에는 2개의 회전 축(B-축 및 C-축)이 추가되어 도구의 방향을 어떤 각도로든 설정할 수 있습니다. 이를 통해 밀링 커터가 항상 최적의 각도(수직 또는 접선)로 공작물 표면에 접촉할 수 있어 복잡한 3차원-의 고품질 부드러운 처리가 완성됩니다."체중 감량"곡면 또는 인체공학적 손가락 지지대 조직과의 접촉 면적을 줄이고 한 번에 헹구는 데 사용되는 턱의 곡면.
• 마이크로 도구 및 마이크로{0}}특징 처리:우리는 직경이 0.2mm만큼 작은 초경질 마이크로 밀링 커터를 사용합니다. 5개-축 좌표 가공을 통해 조의 결합 표면에 미끄럼 방지-미세 톱니 패턴을 정밀하게 조각할 수 있습니다. 이러한 치아는 더 이상 단순한 직선이 아니라 파지 역학에 따라 최적화된 3차원 곡선 치아로, 충분한 마찰을 제공하여 조직 미끄러짐을 방지하고 조직 압축 손상을 최대한 최소화합니다. 동시에 내부 미세 플러싱 채널도 높은 부드러움으로 직접 가공할 수 있습니다.
• 온라인 측정 및 지능형 보상:이 기계는 고정밀 프로브를 통합하고{0}}가공 공정 중에 주요 치수의 온라인 측정을 수행할 수 있습니다. 측정 결과를 바탕으로 공구 마모 및 열 변형으로 인한 오류를-시간으로 보정하여 일괄 생산 시 각 부품의 크기 안정성이 ±0.01mm의 공차 범위 내에 있도록 보장합니다.

행동 메커니즘:

그 작동의 핵심 메커니즘은"디지털 모델에서 물리적 개체로의 결정론적 매핑."5{0}}축 수치 제어 시스템에서는 턱의 3{1}차원 CAD 모델이 계산되어 5{2}차원 공간(X, Y, Z, B, C)에서 공구 중심점의 연속적이고 부드러운 동작 궤적을 형성합니다. 공작 기계의 정밀한 서보 시스템은 공구가 이 궤적을 따라 엄격하게 이동하도록 보장합니다. 일회성 클램핑으로 인해-공작물과 공작 기계 좌표계 간의 상대적 관계는 변경되지 않습니다. 따라서 외부 윤곽, 내부 캐비티, 구멍 시스템 또는 표면이든 이들 사이의 상대 위치 정확도는 공작 기계의 기하학적 정확도와 수치 제어 시스템의 보간 정확도에 의해 완전히 결정되어 기계 제조가 달성할 수 있는 정밀도 한계에 도달합니다. 이를 통해 설계자는 프로세스 타당성의 제약에서 벗어나 기기의 기능 최적화에 집중할 수 있습니다. 미세한 톱니 패턴의 정밀하고 제어 가능한 처리는 턱- 구조 인터페이스의 마찰 특성을 직접적으로 최적화합니다.

효능 검증:

CMM(3차원 측정 기계)으로 검사한 후 이 공정으로 생산된 조의 주요 치수 공차(예: 윤곽 정확도, 대칭, 한 쌍의 조 조각의 힌지 구멍 위치 정확도)가 기존 공정에 비해 몇 배나 향상된 것으로 나타났습니다. 전자현미경으로 관찰할 때 미세한 치아 패턴의 선명도, 일관성 및 선명도는 에칭 또는 스탬핑 공정보다 훨씬 우수합니다. 기능 테스트를 통해 이 공정으로 제조된 양극 조는 전극 정렬 정확도가 매우 높고 전기 응고 중 스파크가 균일하며 측면 누출이 없음이 입증되었습니다. 임상적 피드백은 새로운 턱이 더 많은 것을 가지고 있음을 나타냅니다."단단한"그리고"일관된"그립감이 좋고 미세한 작업 중에 보다 안정적인 기계적 피드백을 제공할 수 있습니다. 생산 효율성 측면에서 단일{1}}처리 주기가 40% 이상 단축되었습니다.

연구개발 전략 및 철학:

우리의 철학은 다음과 같습니다:"궁극적인 기하학적 정밀도는 뛰어난 수술 기구의 물리적 기반입니다."우리는 로봇 수술의 정밀도는 궁극적으로 내시경 기구의 밀리미터-수준과 마이크로{1}}뉴턴{2}}수준의 정밀한 움직임을 통해 달성되어야 한다고 믿습니다. 이를 위해서는 기기 자체가 가능한 가장 높고 일관된 기하학적 정밀도를 가져야 합니다. 우리의 전략은 금속 절삭의 최고 수준을 대표하는 5{5}}축 선삭 및 밀링 복합 기술에 투자하는 것입니다. 와 함께"초강대국"장비의 우리는 보장합니다"초정밀"제품의. 우리는 제조 프로세스를 최대한 디지털화하고 자동화하여 인간의 창의성을 설계 및 프로세스 프로그래밍에 집중하고 반복적이고 정확한 실행을 기계에 맡기는 데 최선을 다하고 있습니다.

미래 전망:

앞으로도 우리는 다음을 향해 나아갈 것입니다."적층 가공과 절삭 가공의 통합"그리고"적응 처리."우리는 금속 3D 프린팅(SLM)을 사용하여 내부 형상 냉각 채널이나 불규칙한 공동이 있는 조 블랭크를 만든 다음 두 가지 장점을 결합하여 최종 성형 및 마무리를 위해 5{1}}축 정밀 공작 기계를 사용하는 방법을 살펴보겠습니다. 동시에 우리는 가공 중 다중 센서 정보(예: 진동, 음향 방출, 절삭력)의 융합을 기반으로 지능형 적응 제어 시스템을 개발하여 공작 기계가 절삭 매개변수를 자동으로 최적화하고 재료의 미세{4}}불균일성에 대처하여 진정한"지능형 제조 유닛"초정밀 의료기기 가공 분야의 기술을 지속적으로 선도하고 있습니다-.