何东钰，杨志波，孙旺，韩道成

(河南理工大学 机械与动力工程学院，河南 焦作 454000)

0 引 言

为医治骨折、骨裂等骨科疾病患者，在临床骨外科手术中，医生通常需要对骨进行预钻孔，以便植入固定装置。但由于骨骼周围分布着大量的神经单元和肌肉组织，钻孔过程中钻削力过大会降低钻孔边缘生物组织活性，影响组织细胞分裂周期，延长患者术后康复时间，严重时可能造成残疾。为此，国内外诸多学者针对此问题进行了探究。V.Gupta 等[1]通过传统钻削和超声振动辅助钻削猪股骨对比试验，并利用扫描电镜观察钻孔内壁形貌情况，发现超声振动钻削方式在孔内表面产生的微裂纹数目和尺寸均显著低于传统骨钻削；K.Alam等[2]通过传统骨钻削和超声辅助骨钻削对比实验，发现当施加的超声频率大于30 kHz时,普通钻削温度比超声辅助钻削温度高；胡亚辉等[3-4]通过体外钻削猪骨试验和仿真相结合的方法，得出钻削轴向力与主轴转速成反比的关系；李晓峰等[5]从麻花钻两切削刃运动轨迹方程、切削速度方程、钻头轴向切削厚度以及动态切削角变化规律方面充分解释了超声钻削的运动机理，同时对比试验，发现刀具进给速度是轴向力的最重要影响因素；李长树等[6]通过医疗钻头钻削皮质骨与松质骨对比试验，分析得出，在钻削皮质骨时，钻头完全钻进时，钻削轴向力到达峰值，且加工松质骨时结论与之相反，而且钻削轴向力与主轴转速、进给速度均有一定关系；……