Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong nhằm cải thiện chất lượng làm việc của kéo tt

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Kéo mổ y tế đầu cong (gọi tắt là kéo) là dụng cụ phẫu thuật dùng để cắt các mô như: Cân, cơ, màng phổi, màng tim, mạch máu… hoặc một số bộ phận thể Kéo có cấu tạo phức tạp, lưỡi cắt cong chiều, lưỡi cắt phải sắc và là đường cong trơn liên tục Do điều kiện làm việc đặc biệt, yêu cầu chất lượng cao, hình dạng lưỡi cắt kéo phức tạp, việc tính toán, thiết kế, gia cơng tạo hình lưỡi kéo khó khăn; Cơ sở tính toán, thiết kế và cơng nghệ chế tạo kéo được cơng bớ Do vậy với điều kiện nước càng khó tìm kiếm tài liệu tham khảo tiếp cận tài nguyên liệu phục vụ việc nghiên cứu Kéo mổ y tế đầu cong được sản xuất và bán rộng rãi thế giới, kéo mổ y tế đầu cong sử dụng nước hầu hết phải nhập ngoại, giá đắt Kéo chế tạo nước có chất lượng thấp chủ yếu tập trung chất lượng lưỡi cắt (do được mài bằng tay) Vì vậy: “Nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong nhằm cải thiện chất lượng làm việc kéo” để làm chủ tính toán, thiết kế, chế tạo kéo là một nhiệm vụ cần thiết có tầm quan trọng và ý nghĩa khoa học, kinh tế, xã hội rất lớn Mục đích đề tài Nhằm cải thiện tính cắt sắc, hướng tới cải thiện chất lượng làm việc kéo, mục đích nghiên cứu đề tài luận án là để đưa được: - Phương pháp mô hình hóa lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong, hệ phương trình tính toán cùng với giải tḥt cho phép tính toán, thiết kế các thơng sớ hình học (TSHH) lưỡi kéo; - Phương pháp gia công tạo hình lưỡi kéo để đạt được các thơng sớ thiết kế, với việc sử dụng công nghệ tiên tiến như: robot, máy CNC; - Phương pháp thực nghiệm đo TSHH, mài tạo hình và đo lực cắt lưỡi kéo Từ đó, lựa chọn được thông số thiết kế cho kéo mẫu thí nghiệm, mài được lưỡi kéo, so sánh được lực cắt kéo mẫu thí nghiệm với mợt số kéo ngoại nhập từ đó đánh giá sự cải thiện tính cắt kéo mẫu; - Phương pháp điều chỉnh các TSHH lưỡi kéo quá trình gia cơng tạo hình, nhằm cải thiện tính cắt sắc, hướng tới cải thiện chất lượng làm việc kéo Đối tượng, phạm vi nghiên cứu a Đối tượng : Lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong b Phạm vi nghiên cứu: - Lý thuyết tạo hình bề mặt cong phức tạp để tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong - Phương pháp gia cơng tạo hình lưỡi cắt kéo bằng cơng nghệ cao robot, máy CNC - Biện pháp thay đổi TSHH lưỡi cắt nhằm cải thiện tính cắt sắc hướng đến cải thiện chất lượng làm việc kéo - Phương pháp thực nghiệm mài lưỡi cắt, xác định thơng sớ hình học, đo lực cắt kéo c Phương pháp nghiên cứu Kết hợp lý thuyết, mô hình hóa, mơ phỏng và thực nghiệm điều kiện cho phép tại Việt Nam Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án + Những đóng góp luận án: Luận án đã đưa được: 1) Phương pháp toán học mơ hình hóa lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong bao gồm các phương trình xác định đường cong lưỡi cắt, các phương trình biểu diễn góc trước, góc sau, mặt trước và mặt sau lưỡi cắt 2) Phương pháp gia cơng tạo hình lưỡi cắt thiết bị công nghệ cao các robot, các máy CNC 3) Phương pháp điều chỉnh các thơng sớ hình học lưỡi cắt, đặc biệt là góc trước lưỡi cắt kéo quá trình mài tạo hình nhằm tới ưu tính cắt sắc kéo 4) Giải tḥt và chương trình máy tính cho phép tính toán xác định thơng sớ hình học lưỡi cắt kéo; mơ phỏng quá trình mài tự đợng mặt trước, mặt sau lưỡi kéo các thiết bị công nghệ tiên tiến robot và máy CNC; cho phép điều khiển linh hoạt để mài tạo hình lưỡi kéo với thơng sớ hình học mong ḿn 5) Các phương pháp thực nghiệm: Quy trình mài lưỡi cắt kéo mẫu thí nghiệm robot trục; Phương pháp xác định thông sớ hình học lưỡi cắt kéo thực bằng kỹ thuật ngược; Phương pháp đo lực cắt theo phương x, y, z bằng đồ gá chuyên dùng, tích hợp các cảm biến đo lực + Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Luận án đã xây dựng được phương trình lưỡi cắt, sở đó đã dùng công nghệ tiên tiến và các thiết bị hiện đại hiện có tại Việt Nam để mài và kiểm tra quá trình tạo hình lưỡi cắt kéo Kết thực nghiệm phù hợp với các kết nghiên cứu lý thuyết và số liệu đo lường gắn với kéo mẫu nước ngoài Vì vậy luận án mang ý nghĩa khoa học và là tài liệu tham khảo tốt cho các nhà công nghệ nên nó mang ý nghĩa thực tiễn Bố cục nội dung luận án Phần mở đầu Phần nội dung: Chương Tởng quan phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong Chương Mơ hình hóa lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong Chương Nghiên cứu phương pháp mài tạo hình lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong Chương Thực nghiệm tạo hình lưỡi cắt, đo lực cắt kéo mở y tế đầu cong Phần kết luận kiến nghị Chương TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG 1.1 Giới thiệu kéo mổ y tế đầu cong Đầu Kéo 1.1.1 Khái niệm, công dụng kéo mổ y tế đầu cong Mang - Kéo là một loại dụng cụ dùng để cắt, gồm hai Kéo phần trái và phải, ta gọi là vế trái và vế phải, được làm bằng thép các bon hoặc thép hợp kim Chân Kéo - Kéo mổ y tế đầu cong thường được sử dụng để cắt các mô thể ngoài kéo còn được dùng để cắt chỉ, vải, gạc, băng, sợi kim loại chuẩn bị, phục Hình Cấu tạo kéo mổ y tế đầu cong vụ cho phẫu thuật 1.1.2 Cấu tạo kéo mổ y tế đầu cong Các loại kéo mở đầu cong dùng y tế có hình dáng kết cấu phức tạp [4, 8] và chia thành phần: Đầu mang và chân kéo (hình 1.2) 3 Hình 1.4, 1.6 cho biết cấu tạo đầu kéo Các ký hiệu RCL, RCR, RXL, RXR các hình 1.4 lần lượt tương ứng là bán kính cong đường cong lưỡi cắt trái, phải, các mặt phẳng Oxy, Oyz và Rs là bán kính cong đường cong Bc tiết diện pháp tuyến AA Hình Cấu tạo phần đầu kéo [4,8] Hình Mặt cắt ngang của lưỡi cắt 1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật kéo mổ y tế đầu cong Kéo phải sắc, cắt nhẹ nhàng, không nhay trượt (theo Tiêu chuẩn q́c tế & TCVN) Từ hình dạng hình học kéo cùng với yêu cầu kỹ thuật chế tạo cho thấy cần phải nghiên cứu tính toán, thiết kế và phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo một dụng cụ cắt phức tạp với yêu cầu kỹ thuật cao 1.2 Tổng quan phương pháp tạo hình bề mặt chi tiết 1.2.1 Đặc trưng hình học bề mặt chi tiết 1.2.1.1 Biểu diễn đường cong mặt cong không gian  Đường cong khơng gian và các đặc trưng hình học Trong hệ tọa độ ba trục vuông góc không gian R3, phương trình đường cong L có thể cho dạng tham số:  x = x (t ) (1.1)   y = y (t ) z = z t ( )  Từ đó ta lập được phương trình tiếp tuyến, phương trình pháp diện đường cong tại điểm M0 và ta có thể xác định được độ cong nó  Mặt cong không gian và các đặc trưng hình học Trong hệ tọa đợ ba trục vng góc khơng gian R3, phương trình bề mặt S có thể biểu diễn dạng: (1.9) z = f ( x, y ) Hoặc f ( x, y, z ) = (1.10) Xét tại điểm M0 S, giả thiết ba đạo hàm f x ( x, y, z ) , f y ( x, y, z ) , f z ( x, y, z ) (1.10) tồn tại, liên tục và không đồng thời triệt tiêu Gọi L là một đường cong tḥc S qua M0 có phương trình tham sớ dạng (1.1) Trường hợp điểm M0 và đường cong L đồng thời nằm hai mặt cong, tức L là giao tuyến hai mặt cong, hệ phương trình xác định L là:   f ( x, y, z ) = (1.11)    g ( x, y, z ) = Từ đó ta lập được phương trình tiếp tuyến, phương trình pháp diện mặt cong Ký hiệu các tham số là u, v, các tọa độ Descartes x, y, z (1.9), (1.10) là hàm u, v Các phương trình mặt cong S có thể viết dạng tham số:  x = x ( u, v )  r = r ( u, v ) →  y = y ( u, v )  y = y u, v ( )  (1.16) Người ta có thể biểu diễn lưới mặt cong S ứng với các giá trị tham số u, v công thức (1.16) Với r là bán kính vector, gớc tại O hệ tọa độ Oxyz, tới một điểm M mặt cong S Các tham số u, v còn gọi là các tọa độ cong Các đường cong bề mặt ứng với u, v không đổi được gọi là các đường cong tọa độ 1.2.1.2 Đường cong mặt cong chi tiết Trong hình học vi phân các đường cong là trơn, liên tục, khơng có kích thước ngang, có thể truy cập từ nhiều phía; còn mặt cong là trơn, liên tục không có chiều dày, truy cập từ hai phía bề mặt Các đường cong bề mặt các chi tiết thường biểu diễn biên dạng, hoặc giới hạn bề mặt chi tiết, hoặc biểu diễn vị trí và hướng làm việc chi tiết Khảo sát đặc trưng hình học bề mặt dựa hình học vi phân và sự hình thành chúng là sở để tìm phương pháp tạo hình bề mặt chi tiết Hình Các dạng bề mặt [38] Từ lưới bề mặt hình 1.9, một đường cong tọa độ, chẳng hạn ứng với (u), được gọi là đường sinh, đường cong thứ hai (v) gọi là đường hướng Từ lý thuyết tạo hình bề mặt [38], có dạng bề mặt có thể được tạo thành trượt đường sinh u theo đường hướng v Điều này có thể làm được nếu bề mặt có đường sinh có dạng không đổi Hoặc nếu bề mặt cong có đường hướng v không đổi, có thể tạo thành bề mặt trượt đường hướng v theo đường sinh u Có thể gọi đường cong đó đường sinh hay là đường hướng và ngược lại Theo khả tạo hình, người ta phân loại bề mặt thành : Bề mặt tự trượt (hình 1.9.a – c); bề mặt “tự trượt” theo đường hướng v (hình 1.9.d– f); bề mặt có đường sinh (u) hoặc đường hướng (v) khơng đởi(hình 1.9.g); bề mặt có đường u, v thay đởi liên tục (hình 1.9.k) Cơng nghệ tạo hình các bề mặt tự trượt được thực hiện bằng việc phối hợp các chuyển động chi tiết và dụng cụ bao gồm các chuyển động quay quanh và tịnh tiến Thực tế kỹ thuật cho thấy có nhiều loại bề mặt chi tiết không thể cho trực tiếp dạng phương trình toán học Trên sở phương pháp tạo hình, và từ tính toán thiết kế hoặc thực nghiệm có thể xác định một lưới điểm bề mặt cần tạo hình, tức xác định được giá trị tọa độ các điểm thuộc bề mặt nằm một lưới Từ đó có nhiều phương pháp nội suy bề mặt để xây dựng được dạng giải tích gần bề mặt cần gia công 5 1.2.2 Nguyên lý tạo hình bề mặt dụng cụ cắt 1.2.2.1 Động học tạo hình bề mặt Trong quá trình gia cơng tạo hình, dụng cụ cắt và chi tiết chuyển động tương đối với nhau, kết cắt gọt tạo thành bề mặt gia công Khi thực hiện chuyển đợng tạo hình, phần lưỡi cắt dụng cụ tiếp xúc bề mặt gia cơng và tạo hình bề mặt, được gọi là biên dạng lưỡi cắt (prophin) Để tạo hình bề mặt chi tiết, phần prophin lưỡi cắt dụng cụ cần phân bố bề mặt nào đó mà quá trình gia cơng tạo hình, prophin lưỡi cắt tiếp xúc với bề mặt chi tiết Bề mặt đó được gọi là bề mặt khởi thủy dụng cụ Bề mặt khởi thủy dụng cụ có thể tiếp xúc với chi tiết theo khả [39] (1) Bề mặt khởi thủy dụng cụ trùng với bề mặt chi tiết; (2) Bề mặt khởi thủy dụng cụ tiếp xúc với bề mặt chi tiết theo đường sinh (hoặc đường hướng); (3)Bề mặt khởi thủy dụng cụ tiếp xúc với bề mặt chi tiết theo điểm: để tạo hình, dụng cụ vừa thực hiện chuyển động ăn dao, vừa thực hiện hai chuyển động tạo hình theo đường hướng hoặc đường sinh, hình 1.10.c Khi đó, dụng cụ phải thực hiện chuyển động tạo hình phức tạp gồm các chủn đợng quay (3) và tịnh tiến (3), xem hình 1.11 Đây là sở để phần tiếp sau luận án phân tích bề mặt lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong và nghiên cứu phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo Hình 11 Các chuyển động tạo 1.2.2.2 Các phương pháp tạo hình bề mặt hình bề mặt chi tiết phức tạp [39] * Nguyên lý chép hình * Nguyên lý bao hình * Nguyên lý bao hình bề mặt tự Với các bề mặt tự thường là bề mặt phức tạp, tiếp xúc bề mặt�nh lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong chương 20 Chương THỰC NGHIỆM TẠO MÀI HÌNH LƯỠI CẮT, ĐO LỰC CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG Nhằm chứng minh sự phù hợp hệ phương trình (2.4) xác định đường cong lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong; Tính đắn phương pháp tạo hình các bề mặt tạo nên lưỡi cắt; Sự khác biệt lực cắt kéo kéo mẫu thí nghiệm được mài theo luận án với một số kéo mẫu thị trường, từ đó xác định phương án cải thiện tính cắt sắc kéo, hướng tới cải thiện chất lượng làm việc kéo 4.1 Thiết kế kéo mẫu thí nghiệm 4.1.1 Lựa chọn mẫu kéo mẫu thí nghiệm 4.1.2 TSHH kéo mẫu thí nghiệm TSHH kéo mẫu thí nghiệm được cho sau: a Lưỡi cắt trái 25.160.125 (góc trước  = 25°, bán kính lòng mo Rm 160mm, bán kính xuyến Rx 125mm) Cung r mặt trước, mặt sau r ≤ 0.02mm Hình 4.2 Phôi kéo mẫu thí nghiệm b Lưỡi cắt phải 25.160.165 (góc trước  = 25°, bán kính lòng mo Rm 160mm, bán kính xuyến Rx 165mm) Cung r mặt trước, mặt sau r ≤ 0.02mm 4.2 Thực nghiệm mài lưỡi cắt 4.2.1 Chuẩn bị thí nghiệm 4.2.1.1 Chuẩn bị phơi kéo mẫu thí nghiệm Phơi kéo mẫu thí nghiệm là kéo bán tinh được mua thị trường còn đủ lượng dư để mài tạo hình lưỡi cắt theo các thông số mục 4.1.2 4.2.1.2 Tiến trình gia công lưỡi cắt của kéo - Gia công mặt trụ Rc máy phay CNC; - Mài bán tinh lòng mo đảm bảo bán kính Rs (để lượng dư 0,1mm); - Mài mặt trước đảm bảo góc trước  (hình 4.10) robot - Mài lòng mo đảm bảo bán kính Rs; Hình 4.10 Sơ đồ mài kéo robot OTC Hình 4.6 Sơ đồ mài lòng mo Rm AII-V6 Mặt trước lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong là mặt cong số, tại điểm lưỡi cắt thay đởi vị trí và hướng Để mài được mặt trước lưỡi cắt ta cần chia đường cong lưỡi cắt thành N điểm Tại điểm có một trị số x, y, z, , ϴ tương ứng Chương trình mang đầu đá thực hiện chuyển động mài theo yêu cầu 4.2.1.3 Gia công mặt trụ Rc 4.2.1.4 Mài mặt sau (lòng mo) 4.2.1.5 Mài mặt trước 4.3 Ứng dụng kỹ thuật ngược kiểm tra kéo mẫu thí nghiệm 4.3.1 Quan sát mắt đo dưỡng cong: Đường cong lưỡi cắt sn đều, khít dưỡng, khe hở đều, vết cắt ngọt, cắt gạc lớp không rút sợi, cảm giác cắt nhẹ, không nhay trượt … đạt yêu cầu kỹ thuật 4.3.2 Kết quét thiết kế ngược 21 Kết quét kéo mẫu thí nghiệm được chỉ hình 4.14, 4.15 thể hiện sai số mặt sau lưỡi cắt và đường cong lưỡi cắt vế phải kéo có màu xanh nhạt đến xanh dương nằm miền sai số từ – 0.04mm  0.02 mm Sử dụng kỹ thuật thiết kế ngược ta xác định được giá trị thực góc trước, góc sau, bán kính cong lưỡi cắt được cho các bảng 4.6– 4.9, các kích thước theo phương z, x lưỡi kéo xem hình 4.16 và 4.18, đồ thị sai sớ hình 4.17 và 4.19 Hình 16 Tọa độ điểm lưỡi cắt sau thiết kế Hình 18 Tọa độ điểm lưỡi cắt sau thiết kế ngược vế trái kéo mẫu thí nghiệm 25.160.125 ngược vế phải kéo mẫu thí nghiệm 25.160.165 Hình 4.17 Biểu đồ so sánh chênh lệch kích thước thiết kế kích thước thực theo phương z x của vế trái mẫu kéo mẫu thí nghiệm Hình 19 Biểu đồ so sánh chênh lệch kích thước thiết kế kích thước thực theo phương z , x của vế phải mẫu kéo mẫu thí nghiệm 4.4 Thực nghiệm đo lực cắt 4.4.1 Cơ sở lý thuyết đo lực cắt kéo mổ đầu cong 22 4.4.2 Điều kiện thực nghiệm đo lực cắt 4.4.3 Thiết kế trang thiết bị đo lực cắt Sơ đồ khối đo lực: Toàn bợ phần cứng hệ thớng được thiết lập, hình 4.22 Gồm đồ gá , kéo, cảm biến đo lực FUTEK, Bợ kh́ch đai, Màn hình hiển thị, phần mềm Dasylab Đồ gá và Kéo Cáp bọc DASYLab 11.0 USB Hình 4.24 Sơ đồ khối phần cứng hệ thống đo lực ba chiều 4.4.4 Thí nghiệm đo lực cắt + Dùng các kéo thí nghiệm lắp thiết bị đo lực cắt và cùng cắt một mẫu vật liệu thay thế Dùng phần mềm Dasylab để ghi và xử lý kết đo, hình 4.26- 4.28 Hình 26 Lực cắt của kéo mẫu Hình 4.27 Lực cắt thí nghiệm MetZenbaum 160 (Đức) Bảng Bảng so sánh lực cắt của loại kéo STT Loại kéo Kéo mẫu TN MetZenbaum Kéo Pakistan Góc trước º 25 20 Bán kính lòng mo Rs 160 160 160 Bán kính cong Xuyến RX 125/165 107/115 125/165 kéo Hình 4.28 Lực cắt kéo moayo 160 (Pakistan 2.3) Fx -1.19 0.94 -1.40 F (max) (N) Fy Fz 12.89 16.14 19.01 13.88 16.48 51.11 F tổng 18.98 23.09 54.55 Hình 30 Biểu đồ so sánh lực cắt kéo mẫu thí nghiệm với loại kéo khác Từ giá trị tổng hợp lực cắt bảng 4.15, ta vẽ được biểu đồ so sánh hình 4.30 23 Kết luận chương 1) Kỹ thuật thiết kế ngược chế tạo khí áp dụng để xác định và kiểm tra các thông số thiết kế kéo mẫu thí nghiệm luận án là có tính thời sự quá trình phát triển lĩnh vực CAD/CAM nước ta; 2) Sử dụng các kết nghiên cứu gồm hệ phương trình lý thuyết (2.4) và tích hợp điều khiển tự đợng bằng các chương trình máy tính điều khiển quá trình mài chương các phần mềm thương mại vào thực nghiệm mài mặt bên và lòng mo kéo mổ y tế đầu cong bằng robot và máy CNC cho thấy chất lượng kéo mẫu chế thử luận án đạt các yêu cầu kỹ thuật thiết kế, điều đó một lần chứng minh sự phù hợp phương pháp mài tạo hình lưỡi kéo mà luận án đề 3) Kết thực nghiệm và xác định tiêu chí tính cắt sắc kéo được cải thiện thơng qua việc đo lực cắt mẫu kéo Việt Nam, Đức và Pakistan có đặc tính kỹ thuật khác cho bảng 4.15 cho thấy: - Đồ thị đo lực cắt loại kéo cùng một bán kính lòng mo (Rs) khảo sát theo phương đồng dạng với nhau, đó lực cắt theo phương (Fz) thay đởi theo quy ḷt trơn và đồng đều, từ biến dạng đàn hồi → biến dạng dẻo → phá hủy; - Giá trị lớn nhất lực cắt theo phương Oz (Fz) và lực cắt tởng hợp (F) có xu hướng tăng tỷ lệ nghịch với chiều giảm góc trước lưỡi cắt () Như vậy, có thể tăng góc trước kéo để làm giảm lực cắt, từ đó cải thiện tính cắt sắc kéo, hướng tới cải thiện chất lượng làm việc kéo KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ việc nghiên cứu lý thuyết tạo hình các bề mặt phức tạp; cấu tạo và phương pháp sản xuất kéo mổ y tế đầu cong, phương pháp đo lực cắt kéo nước và thế giới để ứng dụng vào mài tạo hình lưỡi cắt máy công nghệ cao, xác định TSHH và đo lực cắt kéo mẫu thí nghiệm, luận án đã đạt được mợt sớ kết sau: 1) Đã tìm Phương pháp toán học mơ hình hóa lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong bao gồm các phương trình xác định đường cong lưỡi cắt, các phương trình biểu diễn góc trước, góc sau, mặt trước và mặt sau lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong, tạo sở khoa học cho việc thiết kế, mô phỏng và thực nghiệm mài tự động lưỡi cắt các máy công nghệ cao; 2) Đã sử dụng kỹ thuật ngược để xác định các thông số phương trình (2.4) và tham khảo bợ TSHH lưỡi kéo (do CHLB Đức, Pakistan và Việt Nam sản xuất) được sử dụng phổ biến tại Việt Nam, làm thông số tham khảo để thiết kế cho kéo mẫu thí nghiệm 3) Đề xuất sử dụng robot và máy CNC từ 5, bậc tự thực hiện gia cơng mài tạo hình tự đợng lưỡi cắt; quỹ đạo chủn đợng gia cơng tạo hình được thiết lập cho phép áp dụng gia công bằng robot và máy CNC 4) Giải tḥt và chương trình máy tính cho phép tính toán xác định TSHH lưỡi cắt kéo; mơ phỏng quá trình mài tự đợng mặt trước, mặt sau lưỡi kéo các thiết bị công nghệ tiên tiến robot và máy CNC; cho phép điều khiển linh hoạt để mài tạo hình lưỡi kéo với TSHH mong muốn 5) Các phương pháp thực nghiệm: Quy trình mài lưỡi cắt kéo mẫu thí nghiệm robot trục; Phương pháp xác định TSHH lưỡi cắt kéo thực bằng kỹ thuật 24 ngược; Phương pháp đo lực cắt theo phương x, y, z bằng đồ gá chuyên dùng, tích hợp các cảm biến đo lực Ngoài đã nghiên cứu và thực nghiệm đo được lực cắt theo phương không gian chiều Fx, Fy, Fz, lực cắt tổng hợp Fmax và so sánh được lực cắt kéo mẫu thí nghiệm sau mài với lực cắt kéo mẫu ngoại nhập (của CHLB Đức & Pakistan), kết cho thấy : - Đồ thị đo lực cắt loại kéo cùng mợt bán kính lòng mo (Rs) khảo sát theo phương đồng dạng với nhau, đó lực cắt (Fz) thay đởi theo quy ḷt trơn và đồng đều, bắt đầu từ biến dạng đàn hồi → biến dạng dẻo → kết thúc là phá hủy vật liệu cắt; - Giá trị lớn nhất lực cắt theo phương Oz (Fz) và lực cắt tổng hợp (F) có xu hướng tăng tỷ lệ nghịch theo chiều giảm góc trước lưỡi cắt (), đó là nguyên nhân để kéo mẫu thí nghiệm luận án được mài tự động lưỡi cắt với góc trước lớn nhất ( = 25 o ) so với kéo Đức ( = 20 o) và kéo Pakistan ( = o) có lực cắt nhỏ nhất, cụ thể: + Kéo Việt Nam ( = 25 o; Rs = 160 mm; Rx = 125/165 mm): Fmax = 18,98 N; + Kéo Metzenbaum Đức ( o = 20 o; Rs = 160 mm; Rx = 107/115 mm): Fmax = 23,09 N; + Kéo Moayo Pakistan ( = 5o; Rs = 160 mm; Rx = 125/165 mm): Fmax = 54,55 N Các kết đã chứng minh kéo mẫu thí nghiệm sau mài đáp ứng được mong ḿn cải thiện tính cắt, từ đó hướng tới cải thiện được chất lượng làm việc kéo Các đóng góp luận án là tài liệu tham khảo việc tính toán thiết kế và lựa chọn giải pháp cơng nghệ tạo hình các bề mặt cong phức tạp nói chung và kéo mổ y tế đầu cong nói riêng, từng bước làm chủ cơng nghệ mài tạo hình lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong nhằm nâng cao chất lượng làm việc kéo sản xuất nước, thay thế kéo nhập ngoại Kiến nghị hướng nghiên cứu - Cần có các thiết bị công nghệ cao chuyên dùng cho mài robot hoặc máy CNC 5, bậc tự để nghiên cứu thực nghiệm, chế tạo được kéo đủ tiêu chuẩn đưa vào sử dụng Trên sở đó có thể áp dụng các kết luận án để nghiên cứu bài toán tối ưu, khảo sát ảnh hưởng các TSHH (Bán kính cong, góc độ, độ bóng ) kéo đến chất lượng làm việc kéo - Cần có sở vật chất, tài chính, với trang thiết bị cơng nghệ cao cho phép nghiên cứu nhằm phân loại các mẫu kéo với các TSHH tương ứng phù hợp mục đích sử dụng Từ đó thiết lập được thơng sớ thiết kế cho các loại kéo và thiếp lập được các quỹ đạo chủn đợng tạo hình tương ứng phù hợp - Các phần mềm có thể hoàn thiện đóng gói để dễ dàng áp dụng và hướng tới tạo phần mềm thương mại là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn % 25 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Phan Bùi Khôi, Lê Văn Thắm, Bùi Ngọc Tuyên (2013) Nghiên cứu Lực cắt của Kéo mổ y tế biện pháp cải thiện chất lượng làm việc của Kéo; Kỷ ́u hợi nghị Cơ khí toàn q́c lần thứ 3, 2013 Phan Bùi Khôi, Bùi Ngọc Tuyên, Lê Văn Thắm (2015) Mô hình hóa hình học lưỡi cắt của Kéo mở y tế đầu cong, Tạp chí khoa học công nghệ 109(2015) 061-066; Lê Văn Thắm, Phan Bùi Khôi, Bùi Ngọc Tuyên, Cù Xuân Hùng, Nguyễn Đức Toàn (2016) Thiết kế quĩ đạo chuyển động của Robot ứng dụng mài kéo mổ y tế đầu cong, Kỷ yếu hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ Cơ kỹ thuật và tự động hóa, ngày 7-8 tháng 10 năm 2016, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, trang 467-473; Phan Bui Khoi, Le Van Tham, Bui Ngoc Tuyen, Do Duc Trung (2017) Application of the 5-dof robot for grinding the cutting blade of the curved-tip medical surgical scissor, American Journal of Engineering Research (AJER) 2017 American Journal of Engineering Research (AJER) e-ISSN: 2320-0847 p-ISSN : 2320-0936 Volume-6, Issue8, pp-103-111 www.ajer.org Research Paper Open Access Phan Bui Khoi, Le Van Tham, Bui Ngoc Tuyen, Về một giải pháp mài lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong Robot tác hợp (2017) Tuyển tập công trình khoa học, Hợi nghị học toàn q́c lần thứ X, ngày 8-9/12/2017, Tập Động lực học và điều khiển, Cơ học máy, Nhà xuất Khoa học tự nhiên và Công nghệ, trang 1013 -1026 (Đã thẩm định được chấp nhận đăng)  ... quan phương pháp tạo hình lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong Chương Mơ hình hóa lưỡi cắt kéo mở y tế đầu cong Chương Nghiên cứu phương pháp mài tạo hình lưỡi cắt kéo mở y tế đầu. .. đầu cong Chương Thực nghiệm tạo hình lưỡi cắt, đo lực cắt kéo mổ y tế đầu cong Phần kết luận kiến nghị Chương TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH LƯỠI CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG. .. mặt?nh lưỡi cắt kéo mổ y tế đầu cong chương 20 Chương THỰC NGHIỆM TẠO MÀI HÌNH LƯỠI CẮT, ĐO LỰC CẮT KÉO MỔ Y TẾ ĐẦU CONG Nhằm chứng minh sự phù hợp hệ phương trìn