超精密陶瓷关节球磨削中砂轮与工件位置误差对面形精度的影响*

李　珊，聂凤明，吴庆堂，吴　焕，郭　波，魏　巍，段学俊，王泽震

(长春设备工艺研究所，吉林 长春 130012)



超精密陶瓷关节球磨削中砂轮与工件位置误差对面形精度的影响*

李珊，聂凤明，吴庆堂，吴焕，郭波，魏巍，段学俊，王泽震

(长春设备工艺研究所，吉林 长春 130012)

分析了陶瓷关节球在超精密磨削加工中产生面形精度误差的原因，论述了砂轮位置误差与轴跳动误差对关节球面形精度的影响，通过建立三维空间磨削模型，推导出了位置误差与面形精度的数学关系，计算出了存在位置误差时球面上各点到理想球心的距离，得到了精确的实际球面面形，为磨削过程中提高面形精度提供了理论支持。并在自行研制的超精密磨削机床上进行了磨削陶瓷球面的试验，得到了面形精度PV值为4.8 μm的陶瓷关节球，满足了人工关节替代生物骨的需求。

精密磨削；误差分析；面形精度；关节球

随着高精度、高质量陶瓷关节元件需求的与日俱增，在医学应用领域，利用人工磨削的陶瓷球体代替生物骨，已经成为医学治疗领域的技术革命。采用精密铣磨技术加工陶瓷元件，可克服传统加工法效率低、精度差等缺点，因而越来越受到人们的关注[1]。本文针对砂轮位置误差与轴跳动误差对面形精度的影响进行分析，建立误差模型，得到误差相关函数，并用误差分析结果来调整超精密磨削试验，得到符合要求的陶瓷关节球。

1　超精密铣磨试验参数计算

根据陶瓷球代替自然生……