一种牙科数控种植切削机的制作方法

文档序号:15847132发布日期:2018-11-07 09:14阅读:1205来源:国知局

本发明涉及牙科技术领域,尤其涉及一种牙科数控种植切削机。

背景技术

口腔医学中,近年来随着口腔修复技术的进步和口腔材料的不断完善,各种材质被广泛应用于牙体缺损及牙列缺损的修复中,而在牙体修复过程中,尤其是牙冠修复体对牙跟组织健康的影响存在多方而因素,除材料外,还有牙体的制备、牙冠加工的精密度等,通常在牙冠修复体的加工过程中,当牙冠修复体的误差超过10μm时,人的口腔就会感到不适,易造成牙跟炎症,并且牙冠表面粗糙度的要求也较高,若牙冠接触表面粗糙,则上下牙问的相互运动速度快、所受负荷大、摩擦磨损高,即牙冠的耐磨性能就差,反之,耐磨性能就增强,因此,提高对牙冠表面粗糙度的要求,即可减少初期磨损,提高耐磨性、延长其使用寿命,减轻患者痛苦,但是磨牙冠由于自身复杂的结构外形,牙冠表面的多个沟壑,都提高了制作的难度和精度,同时,在加工过程中,因切削会产生大量粉尘,这些粉尘会吸附在刀具上时,严重影响加工可靠性,导致成品合格率较低,目前普遍采用的方法是安装强力吸尘器用于吸取操作时产生的微尘,也有在主轴端部增加水帘发生装置,前者效果不佳,后者控制要求较高,进一步的增加了加工成本。



技术实现要素:

本发明针对现有技术中的不足,提供一种操作方便、加工精度高,提高成品合格率,并且带有刀具防护装置,能够延长设备使用寿命的牙科数控种植切削机。

为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:一种牙科数控种植切削机,包括切削机壳体,所述壳体顶部设置有用于安装加工刀具的刀座及与控制系统连接的扫描仪,位于壳体的底部设置有用于放置刀具的工具舱以及抽吸机构,位于所述壳体的两侧分别设置有加工进料口以及检修维护口,所述工具舱包括顶部设置有开口的舱体,以及位于舱体的一侧设置有带密封机构的舱门,位于舱门的顶部设置有带定位装置及清洗装置的工作台,位于舱门的底部外侧设置有引流挡板,所述舱门通过设置于壳体底部的顶出气缸以及舱体一侧的移动气缸动作,并且,位于舱体内设置有与分度机构连接的刀架,所述刀架上设置有包括直径为1~2mm的铣刀刀头。

上述方案中,优选的,所述清洗装置包括清洗管路、引流管以及环设于工作台上,并且开口处设置有带调节阀的清洗口。

上述方案中,优选的,所述清洗管路为软质材料。

上述方案中,优选的,所述清洗装置包括清洗管路、以及环设于工作台上,并且开口处设置有调节阀的清洗口。

同时,采用牙科数控种植切削机加工牙冠的方法,包括以下步骤:

a、通过对患者口腔内包括患者原生牙外缘形状,以及该患者原生牙邻牙所共同形成的环境进行扫描,以获得患者口腔内牙齿轮廓的三维数据;

b、将步骤一中获取的三维影像数据资料通过有线或无线方式传输至数据处理设备,并完成牙齿本体3d模型的设计。

c、通过3d打印机完成牙齿3d模,并通过模具铸造出牙齿的毛坯。

d、将毛坯通过铣削机壳体一侧的加工进料口送至工作台上,并通过定位装置固定,开始牙齿的毛坯进行加工。

e、通过初始从患者口腔内获取的三维数据计算获得对应的切削参数,以选择合适的刀头,其中切削参数还包括刀轨行距、进给速度、切削深度。

f、通过控制系统使顶出气缸向上动作,随后移动气缸向外顶出,使得舱门打开,漏出开口,位于舱体内的分度机构通过控制系统控制将刀架将所匹配的刀头转至刀座的正下方,刀座下行,将刀头自动装配至刀座上,随后上行至初始位置后,舱门关闭,同样通过控制系统调整刀座位置,对牙冠部位进行处理,处理过程中通过清洗装置实现除尘。

g、启动刀座上的扫描仪,对加工完毕的牙冠部位进行三维外貌扫描,并获取多个不同位置处的的表面粗糙度的值,通过计算,若小于10μm,则加工完毕,若大于10μm,需再次处理。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:由于牙齿外形相对复杂,每颗牙齿都有不同的沟、峙、窝等特征点和曲率各异的生理特征区域,因此制作牙冠成品的质量精度较高,本装置通过各机构之间的配合,以及牙齿各参数的读取,用于选取对牙冠加工表面质量有影响的相关加工参数,包括合适的导轨路径件的行间距、切削时铣刀的进给速度等,以保证加工后的表面粗糙度,从而实现牙冠表面的加工质量,提高合格率,同时,在壳体内设置有工具舱,能够有效防止加工时的尘粒进行防护,并且延长刀具的使用寿命,保证切削时的加工精准度。

附图说明

图1、本发明结构示意图1。

图2、本发明结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1,一种牙科数控种植切削机,包括切削机壳体1,所述壳体1顶部设置有用于安装加工刀具的刀座2及与控制系统连接的扫描仪21,位于壳体的底部设置有用于放置刀具的工具舱以及抽吸机构4,位于所述壳体1的两侧分别设置有加工进料口11以及检修维护口12,所述工具舱包括顶部设置有开口的舱体31,以及位于舱体的一侧设置有带密封机构的舱门32,位于舱门32的顶部设置有带定位装置及清洗装置的工作台5,位于舱门32的底部外侧设置有引流挡板321,所述舱门通过设置于壳体底部的顶出气缸6以及舱体一侧的移动气缸7动作,并且,位于舱体内设置有与分度机构8连接的刀架9,所述刀架上设置有包括直径为1~2mm的铣刀刀头,如材质为钛合金时,优选1~2mm的铣刀刀头,其中粗加工可选用刀具直接为2mm刀头,精加工或半精加工均可选用的刀具直径为1mm。

当采用液体除尘时,所述清洗装置包括清洗管路51、引流管52以及环设于工作台上,并且开口处设置有带调节阀的清洗口,所述清洗管路51为软质材料。

当采用气体除尘时,参见图2,所述清洗装置包括清洗管路51、以及环设于工作台上,并且开口处设置有调节阀的清洗口。

抽吸机构采用抽吸泵的方式,采用液体储存时,并使用有固液分离装置及后处理系统,防止环境污染,采用气体除尘时,使用过滤层,可以固态材质的回收。

舱门32上设置的密封机构包括与舱体上设置的弹性块配合的的缓冲块,舱门32盖上后,通过弹性压缩,能够实现有效密封。

通过上述装置牙科数控种植切削机加工牙冠的方法,包括以下步骤:

a、通过对患者口腔内包括患者原生牙外缘形状,以及该患者原生牙邻牙所共同形成的环境进行扫描,以获得患者口腔内牙齿轮廓的三维数据;

b、将步骤一中获取的三维影像数据资料通过有线或无线方式传输至数据处理设备,并完成牙齿本体3d模型的设计;

c、通过3d打印机完成牙齿3d模,并通过模具铸造出牙齿的毛坯;

d、将毛坯通过铣削机壳体一侧的加工进料口送至工作台上,并通过定位装置固定,开始牙齿的毛坯进行加工;

e、通过初始从患者口腔内获取的三维数据计算获得对应的切削参数,以选择合适的刀头,其中切削参数包括刀轨行距、进给速度、切削深度;其中,研究表明,在牙冠加工过程中,牙冠的表面粗糙度是评价加工质量的重要指标,而表面粗糙度的影响因素中又以切削残留高度最为重要,因此,在调控切削参数时,主要以刀轨行距、进给速度为主,因为两者是影响切削残留高度的重要因素。

f、通过控制系统使顶出气缸向上动作,随后移动气缸向外顶出,使得舱门打开,漏出开口,位于舱体内的分度机构通过控制系统控制将刀架将所匹配的刀头转至刀座的正下方,刀座下行,将刀头自动装配至刀座上,随后上行至初始位置后,舱门关闭,同样通过控制系统调整刀座位置,对牙冠部位进行处理,处理过程中通过清洗装置实现除尘;

g、启动刀座上的扫描仪,对加工完毕的牙冠部位进行三维外貌扫描,并获取多个不同位置处的的表面粗糙度的值,通过计算,若小于10μm,则加工完毕,若大于10μm,需再次处理,其中,扫描仪可采用非接触式表明三维形貌仪拍摄,并获得多个测量值rai,通过计算,实现表面粗糙度ra的精确测量。

计算公式为:先计算出表面粗糙度的测量值的算术平均值

(n表示获取的位置数量)

然后计算单次测量值的标准偏差s,

(vi为残差)

算术平均值的标准偏差si,

表面粗糙度测量算术平均值的测量极限误差slim,

slim=±3si,

最终求得加工的牙冠表明粗糙度值ra,

通过采用三维形貌仪对加工的牙冠进行多处采样点的表面粗糙度测量,并通过对测量结果的分析,最终能够使牙冠的加工表面质量较好,能较好的满足口腔医学修复的需要。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式,本发明的保护范围以权利要求书为准,任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

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