CN101744667A - 用于牙科cad/cam系统的可寻址矩阵/群组毛坯及其优化 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种群组研磨毛坯，其包括构造成与现有CAD/CAM系统的毛坯保持体配合的框架、以及安装到框架上并形成可寻址矩阵或群组毛坯的多个子毛坯。此外，本发明还公开了包括这种框架的CAD/CAM系统以及相关方法。

Description

用于牙科CAD/CAM系统的可寻址矩阵/群组毛坯及其优化
相关申请的引用
本申请是2008年5月12日提交的美国申请No.12/118,981的部分继续申请，该美国申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于设计和制造牙科修补物和修复物的计算机辅助系统。本发明还涉及群组研磨毛坯及其在牙科CAD/CAM系统中的应用，以扩展与给定毛坯相容的系统的范围；使研磨毛坯能够与其它系统互换；为给定系统提供能够使用的更多种研磨毛坯；以及使该系统的通用性、材料选择性和操作效率最佳。根据一些方面，本发明还涉及与上述群组毛坯相关联的技术和方法。
背景技术
在以下讨论中，将涉及到一些结构和/或方法。然而，不应该认为下面的这些参考是承认了这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确地保留证实这些结构和/或方法不构成现有技术的权利。
目前，在牙科学中存在如下逐渐增加的趋势：即在牙科诊所(椅旁)和牙科实验室(实验室方)将自动化技术用于治疗计划、虚拟程序、口腔正畸术、以及牙科修复物的设计和制造。就实验室方蓬勃发展的CAD/CAM技术而言，这种趋势(有时被称为“数字革命”)最为明显。可用于牙科实验室的CAD/CAM系统的数量在最近十年内增长了近10倍。目前，存在超过25个牙科CAD/CAM系统以及利用具有各种形状和尺寸的研磨毛坯的许多复制研磨系统。毛坯形状各异，从诸如矩形、圆柱形、或六角形等简单几何形状到例如由美国专利6,979,496披露的智能毛坯(smart blank)等更复杂的几何形状，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。毛坯的尺寸(长度或直径)在约0.5”至约4”的范围内。研磨毛坯可以采用如下4种类型的材料，即金属、聚合物(树脂、塑料)、陶瓷、和复合材料。陶瓷研磨毛坯可以划分为三种主要类别：长石质(白榴石基、和透长石或长石基)、玻璃陶瓷(硅酸锂、云母等)、和例如氧化铝和/或氧化锆等结晶陶瓷基(软烧结的(soft sintered)或完全致密的)。所有三种类别的陶瓷以及复合材料的毛坯已经可用或者即将可用于多种色度。对操作CAD/CAM系统的机构而言，为每种给定类型的毛坯存储需要的色度库存(shade inventory)增加了其经济上的压力。
在图1-图2中示出常规的4英寸直径圆盘状氧化锆毛坯100。如图所示，在氧化锆毛坯100中形成多个研磨形状110。毛坯100完全由氧化锆形成，因而是相当昂贵的。如图2所示，使用这种毛坯100形成多个研磨形状110会产生限定于研磨包壳112之间的大量被浪费的居间坯料区域120。
虽然CAD/CAM技术为牙科实验室提供了改进质量和再现性以及消除人为错误的机会，但是大部分CAD/CAM系统设置为对软烧结氧化锆进行研磨，因而缺乏材料选择性，而该材料选择性在过饱和和快节奏的市场中是具有竞争性的。因为CAD/CAM系统的价格根据制造商和构造而在US$50000至US$500000的范围内变动，因此，只有最大的实验室和外购中心能够承担得起操作多个系统来扩展他们的材料选择性。大多数CAD/CAM系统制造商不制作自己的坯料，而是从具有开发和制造牙科或先进材料的公认核心能力的例如Ivoclar、Vita或Metoxit等供应商购买坯料。可理解的是，CAD/CAM材料是相当昂贵的从而极大地增加了CAD/CAM系统的操作成本。例如，陶瓷研磨毛坯的材料价格在每克约US$0.60至US$4.50的范围内。在美国专利6,979,496中限定的每单位毛坯的产出是相当低的，大部分毛坯都被浪费掉了。
用于椅旁或实验室方的包括研磨单元的第一CAD/CAM系统，例如Cerec(Sirona)和Lava(3M/ESPE)是闭合系统，其中研磨毛坯安装到短轴固定体、突出部、心轴、保持体或托架体上，上述毛坯具有如美国专利6,485,305和6,769,912所述的获得了专利的独特几何形状并且还可以受到条形码保护，从而防止与其它CAD/CAM系统进行互换。在美国专利7,214,435、6,669,875、6,627,327、6,482,284、6,224,371、6,991,853和6,660,400中还描述了短轴组件上的工件(可研磨部件)的变型。随着开放式架构系统的出现，毛坯在系统之间的可互换性已经不仅变为可能而且还是人们极其期望的。虽然目前在市场上闭合系统占主导，但是开放式系统的市场渗透正在稳定地提高。在25个商用CAD/CAM系统中，至少5个或6个系统使用相同的D-250牙科3D扫描仪和DentalDesignerTM牙科CAD软件(3ShapeA/S，Copenhagen，Denmark)。在开放式架构系统中，毛坯是不受条形码保护的，只要毛坯能够安装到研磨单元的现有壳体(毛坯保持体、卡盘、夹持器、支撑件)上，则可以使用任意毛坯。
不是所有类型的毛坯都可以经济地制造为任意形状和尺寸。例如，氧化锆和氧化铝坯料可以形成为任意给定形状和尺寸来满足可以由较大的毛坯研磨成较大盒体(case，或工件)的要求。另一方面，由于存在大量机械上和经济上的制约，因此不期望使用大的长石和玻璃陶瓷毛坯。
美国专利申请2006/0115794披露了一种系统，该系统用于连续制造口腔修复件，例如牙冠核(crown core)、牙冠等。该系统利用实时中心计算机数控(CNC)机对自动送入数控机的氧化锆线材坯进行车削和研磨。从连续的线材坯上逐个地切割出多个口腔修复件。该专利申请还披露了使用多个数控机，其中将具有不同形状和/或尺寸的线材坯送入到各个数控机中。中央控制单元获取待切割的口腔修复件的规格，并且通过确定需要最少切割量的线材坯来选择要制造该口腔修复件的数控机。如上所述，制造和研磨由除了完全致密的氧化锆之外的材料制成的长线材坯存在经济上和加工上的困难，除此之外，考虑到CNC机的成本，与提供分别用于某一类型的壳体的多台机器相比，更为有益的是，能够用一台机器来研磨所有盒体。
美国专利7,234,938披露了构造为具有多个孔的细长条的多毛坯保持体或工件接纳器，该多个孔用于插入多个相同的毛坯或工件。该发明涉及如下研磨/磨削机，其中，工件接纳器或研磨毛坯保持体具有沿着纵轴线布置的用于接纳工件或毛坯的多个孔。该发明还包括布置在通孔内的可成型嵌入材料，该通孔用于将工件保持在该通孔中。该专利还披露了一种研磨/磨削机，该研磨/磨削机包括用于将工件自动嵌入到工件接纳器中的嵌入装置。
美国专利申请2006/0106485描述了虚拟毛坯的应用，该虚拟毛坯对应于经加工而形成多个制造特征的物理毛坯。该申请还披露了将多个制造特征中的各个制造特征虚拟切削成虚拟毛坯，在该虚拟毛坯中各个制造特征与坐标系具有关联关系。生成制造指令，以通过将多个制造特征切削成毛坯来制造真实部件。在美国专利6,775,581；7,024,272；7,110,849和美国专利申请2006/0106485中描述了这些方法，这些方法在自动工业方面具有开拓性，上述美国专利和美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。在白皮书《Horizontal Modeling&Digital Process Design(水平建模及数字处理设计)》中也描述了上述内容。在美国申请2007/0136031中描述了对包括由部件构成的组件的制品进行电子设计的方法，该美国申请的全部内容通过引用并入本文。另外，该美国申请披露的内容与牙科学不相关。
因此，在现有技术中存在如下需要：即，使得毛坯能够互换、使每单位毛坯的产出最大、以及减少材料浪费，以便使系统的通用性、材料选择性和操作效率最佳。还需要减少毛坯库存从而降低与商用CAD/CAM系统相关联的操作成本。
发明内容
本发明提供可选地克服与现有CAD/CAM系统相关联的上述一个或多个缺点的技术和装置。根据某些方面，本发明通过提供群组毛坯和有效利用群组毛坯的软件来提供研磨毛坯。
本文所用的“群组毛坯(cluster blank)”定义为如下多毛坯组件，其包括固定到框架(托架体、壳体、夹紧轭件)上的至少两个(优选为四个或更多个)单个毛坯，该框架在改变最小或不改变的情况下与研磨单元的现有壳体(毛坯保持体、卡盘、夹持器、支撑件)相容。群组毛坯因此形成这样一种毛坯的可寻址矩阵：即研磨单元或CAD/CAM系统可以使用以在使废料和材料移除量最少并且互换性和灵活性最大的情况下高效地将成形体研磨成毛坯。因此，术语“群组毛坯”和“可寻址矩阵”可以在本文中互换地使用。
各种群组毛坯可以利用预制或定制的框架由单个毛坯形成，以便能够在最大可能数目的系统内使用所述单个毛坯。群组毛坯可以包括尺寸和色度相同的相同单个毛坯、或者色度不同而尺寸和类型相同的毛坯。群组毛坯还可以包括尺寸和色度不同而类型(材料)相同的毛坯，并且得自一个或多个制造商的多种不同类型的毛坯可以组装在同一框架上以制造“混合型”群组毛坯。为了使群组毛坯对系统效率的影响最大，本发明还应用基于利用虚拟毛坯方法的数字过程设计(DPD)方法学的排样软件和系统优化软件。
因此，本发明提供一种群组研磨毛坯，包括：框架，其构造成与现有CAD/CAM系统的毛坯保持体配合；以及多个子毛坯，其安装到所述框架上。
根据另一些方面，本发明提供一种CAD/CAM系统，包括：研磨机、毛坯保持体、群组研磨毛坯、和排样软件，所述群组研磨毛坯包括：框架，其构造成与毛坯保持体配合；以及多个子毛坯，其安装到所述框架上，所述排样软件至少具有一阶功能水平。
根据另一个方面，本发明提供一种利用上述CAD/CAM系统来研磨对象的方法，所述方法包括：利用排样软件分析历史真实研磨数据、或分析与研磨对象对应的数据，从而获取研磨包壳的尺寸和形状分布及其与牙科制品的具体类型的相关性，通过选择对应电子数据来选择与待研磨对象对应的盒体组，优化为研磨所述盒体组所选择的子毛坯的数目、类型、尺寸、布置方式、维度、和/或色度，利用一个或多个模板将所选择的子毛坯组装到一个或多个框架上以制造一个或多个群组毛坯；以及将对象研磨成各个子毛坯。
虽然本文主要参考加工牙科修补物描述了本发明，但是应该理解到，本发明不限于此。例如，本发明的原理可以应用于普通医学装置(例如，移植件、置换关节部、骨骼移植件等)。根据更广泛的方面，本发明可以应用于大致任意三维对象的研磨和成形。三维对象的实例包括但不限于牙科制品，例如内冠、牙桥体、支架、假牙、空间保持器、牙齿置换装置、口腔正畸保持器、托牙、牙桩、小面、夹板、基台、牙钉、连接体、牙冠、部分冠、牙贴面、高嵌体、嵌体、牙桥、修复局部义齿、移植件或基牙。
附图说明
图1是常规圆盘状毛坯。
图2示出由研磨图1的毛坯所得的废料。
图3是根据本发明的第一实施例形成的群组毛坯。
图4是根据本发明的第二实施例形成的群组毛坯。
图5是根据本发明另一实施例形成的群组毛坯。
图6是根据本发明另一实施例形成的群组毛坯。
图7是根据本发明另一实施例形成的群组毛坯。
图8A示出包括位于开放位置的两个圆盘状研磨毛坯保持体的常规CAD/CAM研磨机。
图8B示出包括位于闭合位置的两个圆盘状研磨毛坯保持体的常规CAD/CAM研磨机。
图9是根据本发明原理形成的群组毛坯主模板(master template)的示意图。
图10是根据本发明一个实施例构造的图9的主模板的变型。
图11是根据本发明另一个实施例构造的图9的主模板的变型。
图12是研磨包壳的尺寸分布的曲线示意图。
图13是根据本发明实施例的安装到框架上的子毛坯的俯视透视图。
图14是根据本发明实施例的安装到框架上的子毛坯的俯视透视图。
图15是根据本发明实施例的安装到框架中的子毛坯的部分透视图。
图16是根据本发明实施例的安装到框架中的子毛坯的部分透视图。
图17是根据本发明实施例的安装到框架中的子毛坯的部分透视图。
图18是根据本发明实施例的安装到框架中的子毛坯的部分透视图。
图19是安装到框架中的子毛坯沿着图18的线19-19截取的剖视图。
图20是根据本发明实施例的安装到框架上的子毛坯的俯视透视图。
图21是根据本发明实施例的安装到框架上的子毛坯的俯视透视侧视图。
图22是图21的框架的侧视图。
图23是图21的框架的平面正视图，带有沿着图22的线23-23截取的局部剖视图。
图24是图21的框架的平面俯视图，带有沿着图22的线24-24截取的局部剖视图。
图25是根据本发明实施例的群组毛坯的部分透视图。
图26是根据本发明实施例的群组毛坯的俯视透视图。
图27是图26的群组毛坯组件的分解图。
图28是图26的群组毛坯沿着图26的线28-28截取的剖视图。
图29是图26的群组毛坯沿着图26的线29-29截取的剖视图。
图30是图29中的子毛坯零件的放大图。
图31是图26的群组毛坯沿着图26的线31-31截取的剖视图。
图32是根据本发明实施例的位于接受器中的子毛坯的透视图。
图33是图32的子毛坯的局部图。
图34是根据本发明实施例的群组毛坯的平面俯视图。
图35是图34的群组毛坯的透视图。
图36是图34的群组毛坯沿着线36-36截取的剖视图。
图37是图34的群组毛坯沿着线37-37截取的剖视图。
图38是图34的群组毛坯沿着线38-38截取的剖视图。
图39是移除了子毛坯的图34的群组毛坯的透视图。
图40是将保持体机械地紧固到框架上的图34的群组毛坯的透视图。
图41是具有子毛坯的图34的群组毛坯的透视图。
图42是具有子毛坯的图34的群组毛坯的透视图。
图43是将子毛坯机械地紧固到保持体上的图34的群组毛坯的透视图。
图44是将保持体机械地紧固到框架上的图34的群组毛坯的透视图。
具体实施方式
根据本发明的一个可选方面，利用预制或定制框架由单个毛坯形成各种群组毛坯从而能够将单个毛坯用于最大可能数目的系统。下面，将装配到群组毛坯中的单个毛坯称为子毛坯。群组毛坯可以包括尺寸和色度相同的子毛坯，或者色度、尺寸和/或类型不同的子毛坯。例如，群组毛坯可以包括具有各种尺寸和色度的相同类型子毛坯，或者还可以将得自一个或多个制造商的各种不同类型子毛坯装配到同一框架上以制造“混合型”群组毛坯。例如，e.max CAD MO和/或LT毛坯(Ivoclar)(也称为“蓝色坯料(blue block)”)潜在地可以由如下任意稳定的CAD/CAM系统制成：即采用湿研工艺并具有能够设计全轮廓修复物的软件。能够研磨但还未研磨“蓝色坯料”的这种系统的一个实例是
Figure G2009102520334D00081
Tec系统(Wieland)，具体地为与得自上述3Shape的DentalDesignerTM软件交互作用的
Figure G2009102520334D00082
4820和
Figure G2009102520334D00083
3020研磨单元。在图3-图6中示出根据本发明形成的群组毛坯实例。
子毛坯可以布置成可寻址矩阵，可寻址矩阵利用从先前研磨操作或先前交易操作的历史收到的参数来设计。子毛坯具有与从先前研磨操作或先前交易操作的历史收到的参数相关联的特性。这些特性可以包括材料类型、材料特性、子毛坯尺寸、子毛坯形状、和/或子毛坯色度。从先前研磨操作的历史收到的参数可以包括盒体类型、材料选择参数、牙科制品的尺寸、牙科制品的形状、牙科制品的色度、最佳刀具路径、研磨参数、以及在牙科制品的制造中使用的研磨包壳的统计数据。研磨包壳的统计数据的实例包括研磨包壳的形状和尺寸、以及研磨包壳与牙科制品的具体类型的相关性。研磨参数的实例包括刀具类型、切割深度、进料速度、每分钟转数(rpm)和/或线性速度。刀具类型的实例包括切割、磨削或研磨面。刀具的材料、形状和/或尺寸可以改变。切割、磨削或研磨面的实例包括金刚石、碳化物、硬化钢、或陶瓷。刀具形状的实例包括但不限于圆柱形、圆锥形、圆盘形、球形、或带凹槽的形状。刀具的尺寸取决于直径和长度。金刚石刀具可以包括金刚石磨粒。刀具的切割深度在尺寸上可以在数微米至数毫米的范围内。研磨参数的另一些实例包括研磨后参数，例如涂覆、上釉、或加热处理的参数。与先前交易操作的历史相关的参数的实例包括已用库存、剩余库存和盒体历史。
在图3中示出根据本发明的一个实施例形成的第一群组毛坯10。如图所示，群组毛坯10包括多个子毛坯12。根据所示的实施例，群组毛坯10包括两种不同类型的子毛坯12。即，根据所示的实施例，多个第一子毛坯14大致位于群组毛坯10的中心区域，多个第二子毛坯16围绕群组毛坯10的周围设置，并且根据非限制性的示意性实例，多个第一子毛坯包括C14蓝色坯料，多个第二子毛坯包括B32蓝色坯料。每个子毛坯12安装到共用件(框架)18上或以其他方式与共用件成一体。框架18可以由任意合适的材料形成。例如，框架18可以由诸如钢或铝合金等金属、诸如PMMA等塑料或聚合物、或诸如由3M制造的
Figure G2009102520334D00091
MZ100等复合材料形成。框架可以包括固定的或移动的部件。
以上示意性实施例描述的群组毛坯10、20可以选择性地包括多个蓝色坯料并且定制成用于上述
Figure G2009102520334D00092
Tec系统。
在图4中示出图3所示的实施例的变型。除了与框架18相关联的子毛坯12的布置方式和类型以外，该实施例与图3所示的实施例类似。根据图4所示的实施例，子毛坯14均具有相同的构造，例如，各自具有相同的尺寸、色度并/或由相同的材料形成。根据可选的实施例，各个子毛坯14彼此大致相同。
框架可以采用包括2D和3D在内的任意形状或形式。可以为系统和研磨毛坯的各种所需配对大批量生产(预制)或定制框架。子毛坯可以机械地安装(锁定)到框架上，或可选地粘接性地结合(粘合)到框架上，或形成为框架的一体部件。子毛坯还可以利用可铸造安装材料、建模材料、聚合物复合材料和其它可硬化材料安装到框架的开口中。群组毛坯的框架可以设计为使用多次和/或使用一次。此外，群组毛坯的框架可以包括整体式的单个部分，或者可以包括由多个部分或部件所构成的组件。在后一种情况下，框架组件的多个部分或部件可以永久性地彼此固定或可拆卸。框架组件还可以包括移动部件。例如，该移动部件可以用于在研磨之前、期间或之后使子毛坯在群组毛坯中的位置旋转或以其他方式改变。该移动可以是手动的或自动的并且由与CNC研磨单元相同的装置来控制。
在图5-图7中分别示出根据本发明另一些实施例形成的群组毛坯30、40和50。
如图5所示，群组毛坯30包括布置在多边形框架34上的多个子毛坯32。根据非限制性的示意性实施例，子毛坯包括布置成三行三列坯料的9个圆形坯料，并且框架34是大致方形的。坯料32和框架34可以由上述任意材料形成。
如图6所示，根据本发明可选实施例形成的群组毛坯40包括具有第一特征的至少一个第一子毛坯42和具有第二特征的多个第二子毛坯44，该第二特征不同于至少一个第一子毛坯42的第一特征。根据非限制性的示意性实施例，第一子毛坯42包括大致圆形坯料，并且多个第二子毛坯44包括围绕第一子毛坯42对称地布置的多边形的或大致方形的毛坯。第一子毛坯42和第二子毛坯44安装到多边形框架46上。根据非限制性的示意性实施例，框架46是大致方形的。子毛坯42、44和框架46可以由上述任意材料形成。
图7示出群组毛坯50，该群组毛坯形成设置在框架54中的可寻址4×4矩阵(SBij)，该矩阵包括具有各种牙齿色度的16个子毛坯52。根据一个示意性实施例，如果每个子毛坯52呈现出一个VitaClassic色度，则该4×4可寻址矩阵可以涵盖整个Vita Classic色度范围。通常，给定群组毛坯/可寻址矩阵的各个子毛坯位置及所有子毛坯位置是基于如下具体方式和算法来分配数值(数字)的，即如何借助CAD/CAM系统的软件或中央处理设备的操作软件(例如下述排样软件类型)来对上述位置进行寻址。例如，为各个子毛坯分配与给定群组毛坯中的布置子毛坯的单个位置/槽口对应的至少一个数字、以及与主群组毛坯标识数字或其在作业队列(即待研磨的盒体组)中的位置对应的至少第二数字。在该情况下，图7的群组毛坯/可寻址矩阵以向量SBkm来表示，其中，k对应于群组毛坯在作业队列中的位置，而m在1至16的范围内变化，这是因为在给定群组毛坯中存在总数为16的子毛坯位置。操作软件将其它向量添加到可寻址矩阵中，例如与具体子毛坯材料、尺寸、形状、色度以及研磨参数和盒体规格等相关联的向量。因此，每个物理的群组毛坯/可寻址矩阵在CAD/CAM系统的CPU和运行存储器中以尺寸至少相同或更大的“虚拟”矩阵来表示。CAD/CAM系统或研磨中心利用操作软件或其它手段为可寻址矩阵寻址而使操作自动化，从而节省时间和金钱并使废料最少。因此，可以基于特征向量和特征值利用例如要素分析法等用于运筹学和图像处理的已知方法来进行所需的优化。
因为几乎所有牙科CAD/CAM系统都能够研磨塑料(例如PMMA)或复合材料，所以可以利用用于研磨毛坯的相同研磨单元和排样软件对由上述材料形成的框架进行研磨、改变或优化。此外，框架可以再使用，因而在同一研磨单元中制造框架更为经济。与安装到短轴或心轴上(就像Sirona系统的情况)相比，沿着毛坯的整个周长进行安装降低了研磨期间的应力因而降低了框架材料的强度和硬度要求，从而使PMMA或聚合物复合材料成为群组毛坯框架的可行选择。
此外，开放式架构系统不限于特别设计成用于牙科的CNC研磨机，实际上可以使用任何稳定的3轴或更多轴CNC机。越来越多的不用定制的CNC机被改变为应用于牙科，即安装毛坯保持体并与诸如3Shape的D-250等开放式架构扫描仪交互作用，并且用于大型实验室和研磨中心以进行牙科制品(主要为例如氧化锆框架)、以及定制移植基牙(custom implant abutment)的商业制造。对于定制系统而言，群组毛坯方法最为有益之处在于：其允许在不对CNC机硬件做重大改变的情况下将现有坯料范围与给定研磨单元结合。
根据另一个方面，本发明提供与群组毛坯结合使用的排样软件。排样软件可以通过添加与子毛坯的类型和其它特征、研磨子程序和/或算法的分配相关的维度，将物理上的m单元可寻址矩阵(包括m个子毛坯)转换成多维矩阵，上述子程序和/或算法优化刀具路径、刀具选择、切割深度、送料速度、RPM、线性速度和其它研磨参数。如果可寻址矩阵是自动组装的，则用于可寻址矩阵计算机表示的所添加维度之一可以是组装指令。如果需要，群组毛坯的子毛坯和/或框架标记有采用任意计算机可读格式的数值、字母数字编码、条形码、或其它形式的标识。作为另一种选择，群组毛坯的框架包括携带有与给定群组毛坯的研磨和处理相关的标志和任意其它信息的磁条、微电子芯片、或其它可重新写入的数据存储微装置。当CAD/CAM系统未配备有排样软件时这是尤其有用的。
在美国专利5,662,566中描述了一阶排样软件(first order nestingsoftware)实例(将在下面进行描述)，该专利的全部内容通过引用并入本文。目前，排样软件几乎未用于牙科CAD/CAM系统，并且其应用限于将要研磨的部件映射到单个大尺寸毛坯(研磨作业)中以使每个毛坯的平均产出最大，其中，每个毛坯的平均产出是用成品修复物的重量除以毛坯在借助移除材料来形成之前的重量而计算出的。本发明的群组毛坯允许与真实群组毛坯相结合地更广泛地使用排样软件，在一些实施例中，排样软件还使得能够使用虚拟毛坯。
排样软件正在成为能够研磨大毛坯的系统的必要条件。对于研磨群组毛坯而言，则更为迫切。为了示出和与群组毛坯相结合地应用排样软件有关的本发明实施例，可以将作为单个大毛坯典型实例的4”直径圆盘状毛坯有益地转换成群组毛坯。在下文中，前者被称为前毛坯，后者被称为相当的群组毛坯。由经软烧结的氧化锆制成的这些毛坯可以容纳多达10个至15个研磨作业或20个至40个单元，从单个单元变化至多达14个单元的圆形壳体(参见图5A)。图1-图2示出这种毛坯研磨后的情况，其中研磨作业配置未经优化从而使真实产出远小于毛坯材料的50％。在对各个盒体进行研磨之后留下的孔限定了这些盒体的研磨包壳。术语研磨包壳用于解释本发明与排样软件的应用相关的各个方面。如果毛坯的深度等于其厚度的话，研磨包壳由最大长度(MEL)和最大宽度(MEW)来限定。
重要的是应该注意到，虽然在将大毛坯(前毛坯)转换成相当的群组毛坯的示意性实例中使用了4”圆形氧化锆毛坯，但是氧化锆不是能够制造成可研磨为根据本发明的单一单元或多单元框架的多种大小形状的唯一牙科材料。例如，硅酸锂基玻璃陶瓷对于单一单元和多单元牙科修复物是有用的，硅酸锂基玻璃陶瓷可以通过在不过度磨损研磨刀具的情况下加工成牙科制品而容易地进行处理，并且随后可以被转换成焦硅酸锂修复物从而具有高达大约800MPa的强度。玻璃陶瓷在玻璃状态下成形，因而任何玻璃形成和玻璃成形技术均可以用于这些材料。可形成为任意形状和形式并且还可顺从地研磨成多单元牙科制品的坚固牙科材料的其它实例是牙科合金。氧化锆、玻璃陶瓷和合金可以制造为具有任何尺寸的简单形状(矩形、圆柱形、圆盘形或多边形)或复杂形状(“智能”或接近网状形状)。对于所有这些材料而言，减少废料的推动力是一样大的。如果使用排样软件，则材料浪费比图1-图2所示的情况少得多。可选的是，子毛坯可以组装成群组毛坯，与将一阶排样软件应用于一个或数个大毛坯的情况相比，这进一步减少了废料，可能甚至将废料减少到1/10。如以下实施例所述，根据本发明获得的废料的进一步减少得自于群组毛坯结合较高阶排样软件的协作应用。
排样软件根据先前统计数据或盒体电子数据来评估与作业队列中的研磨作业对应的研磨包壳的尺寸和形状，计算子毛坯和框架的所需数目，命令将子毛坯和框架组装成所需数目的群组毛坯，并且在子毛坯和群组毛坯之间最佳地分配研磨作业以使材料浪费和色度库存最小。
与本发明相关地，现有和未来排样软件模块可以根据智能水平和其能够同时应付的盒体数目，即，使用“N/n”比，来进行分类，其中“N”是同时“优化”的盒体数目(特征组大小(CharacterisiticBatch Size))，“n”是每个毛坯的单个单元的平均数目。排样软件的功能是使每个毛坯的平均产出最大从而使“n”为最佳(不一定为最大)，即使得用于研磨的毛坯数目(即与给定CAD/CAM设备的操作相关的盒体特征数目“N”)最佳(不一定为最小)。对于在本发明实施例中的应用，根据同时应付较小还是较大组(队列)盒体的能力(即“N/n”比)排样软件分类为一阶、二阶和三阶。“n”的实例可以是7或更大、10或更大、以及30或更大。
N/n＜10的一阶排样软件能够使给定毛坯的产出最大，即，可以在正被研磨的毛坯内对连续研磨作业进行定位以使废料最少。相关步骤包括分配如下研磨作业，研磨作业累积成队列并且该队列分配给安装到研磨单元的固定件或筒内的一个或一套新毛坯。换句话说，一阶排样软件使有限数目的单个盒体适各于一定体积的毛坯。因为研磨作业的队列是较小的并且每次都是不同的，因此每次的结果也是不同的并且不能解释其模式。这就是目前该工业所处的情况。现在，能够容纳大的多盒体毛坯的保持体仅限于一次容纳最多两个毛坯(例如，参见图8)。例如，对于图1和图2的毛坯，N/n分别为0.55和0.35。如果可以在与配备有两毛坯保持体的研磨单元相结合地使用排样软件的系统中研磨这两个毛坯，则每个毛坯所得的单元平均数目可以是26.5个，相关联的N/n比可以为0.87(参见下表1)。通过分析表1中的数据，可以得出结论：每个4”圆形毛坯的研磨单元“优化”平均数目的良好评估是大约30。
表1.N/n计算实例
 毛坯  盒体数目，N   每个毛坯的单元数目(或平均数目)，n   N/n
 第一4”圆盘  12   22   0.55
 第二4”圆盘  11   31   0.35
 结合  23   26.5   0.87
一阶排样软件用于将研磨作业引导至群组毛坯内的布置对应子毛坯的已知位置上，即在群组毛坯的合适子毛坯内正确定位与各个研磨作业对应的研磨包壳。该功能被称为布局功能。因此废料限于如下两部分：1)在对子毛坯进行研磨期间所移除的材料；以及2)丢弃的材料，即真实研磨包壳与群组毛坯的对应子毛坯之间的体积差。现在，通过使用群组毛坯的框架或模板来避免产生废料中的大部分。通过使用如下所示较高阶排样软件使第二部分的废料最少。
N/n＝10-100的二阶排样软件能够使相对较大组毛坯的产出最大，其中组的大小N是与操作相关的，即与足以根据给定CAD/CAM设备的尺寸和逻辑获得统计上重要的数据的特征时间相关。在下文中，如果N与操作相关，即N由给定研磨中心的操作逻辑和市场需求来限定，则N被称为特征组大小。例如，在稳定状态的操作下，每个工作日所收到(每日输入)的盒体数目等于运输给客户的盒体数目(每日输出)。盒体在研磨中心内的平均滞留时间，或盒体从进入研磨中心至离开所经过的时间受到市场状况的限制。目前，对于成功的研磨中心，周转时间应该短于一周，即客户应该在短于一周的时间内接收到他们的盒体，因此无论盒体的复杂度如何，盒体在研磨中心内的滞留时间都应该为3-5个工作日。因此，给定研磨中心的流水线中每天的盒体数目是每日输入/输出的3-5倍。因此，特征组大小至少等于高生产率CNC研磨机的每日作业队列中的盒体数目，并且与给定研磨中心的流水线或整个研磨中心的每日作业队列中处于所有阶段的每日盒体总处理量(即所有盒体)相比一样大或更大。尤其适用于大型研磨中心的高生产率CNC研磨机的实例是具有四个材料保持体的
Figure G2009102520334D00151
6400L研磨机、以及Etkon的HSC(高速切割)机。
小型至中型研磨中心每天处理100个至500个盒体或每周处理500个-3000个盒体。如果在这种研磨中心内仅使用4”圆形毛坯，假设“优化”的n值为30，则所得的N/n比在17-100的范围内。二阶排样软件不像一阶排样软件那样仅使有限数目的单个盒体适合于一定体积的大毛坯中。二阶排样软件还对组装到具有给定主模板类型的一批群组毛坯模板内的子毛坯的布置和分类进行优化，从而使更大组的盒体的废料和色度库存最少。
在图9中示出用于与4”圆形前毛坯相当的群组毛坯的可用主模板60，其为主模板类型框架或简单主模板。该主模板类型的模板60包括外环62和内芯64，其中外环62可以保持较大尺寸的子毛坯(例如)66或68、内芯保持较小尺寸的子毛坯70、72。虽然这些模板的总体尺寸是相同的并且对于给定主模板类型而言是特定的，但是各个模板中的开口(在示意性实施例中以虚线来表示)的数目和尺寸可以是不同的。例如，如图9所示的模板可以在根据一个构造的外环内容纳4至6单元框架的最大子毛坯66，或者在根据可选构造的外环内容纳2至3单元框架的中型子毛坯68。内芯同样可以具有以不同方式布置的相对较小的子毛坯。例如，如图10所示，内芯64’可以包括第一多边形子毛坯70’和第二圆形或椭圆形子毛坯72’的布置方式。根据所示实例，内芯64’包括2个相对较大的多边形毛坯70’和4个相对较小的圆形或椭圆形毛坯72’的布置方式。在图11中示出另一个可选构造的内芯64”。如图所示，内芯64”可以包括第一多边形子毛坯70”和第二圆形或椭圆形子毛坯72”的布置方式。根据所示实例，内芯64”包括2个相对较大的多边形毛坯70”和2个相对较小的圆形或椭圆形毛坯72”的布置方式。可以使用子毛坯的任意类型的布置方式，例如利用大子毛坯来制造2至3单元制品，利用小子毛坯来制造单一单元牙科制品。
子毛坯的最大数目取决于模板的构造和直径，并且还取决于构成子毛坯的布置方式、形状和尺寸。根据二阶排样软件的反馈，模板上的一些并且不一定是所有可用位置填充有，或者一定填充有色度相同的子毛坯。
在本发明的一个方面，提供这样一种方法：配备有排样软件的CAD/CAM系统收集数据来确定未来操作所需的子毛坯类型。在处理的开始，在足够的时间期间内，研磨4”圆形氧化锆前毛坯而不研磨群组毛坯，并且排样软件作为一阶排样软件操作并同时采集研磨包壳的尺寸分布的统计数据。根据前毛坯的实际研磨，为后来和先前单个牙科单元和多单元牙科框架所对应的研磨包壳生成尺寸分布示意图、直方图、曲线或曲面。图12示出一条上述曲线的2D“频率对MEL”部分，其中研磨包壳以最简单的方式以最大长度(MEL)和最大宽度(MEW)作为特征。即使在该简单视图中，所得尺寸分布也是以如图12示意性示出的3D正交坐标系表示的复杂曲面。尺寸分布曲线具有峰值和谷值，在下表2中示出其物理意义。
表2.研磨包壳尺寸分布曲线上的峰值和谷值的位置和物理意义
研磨包壳尺寸分布曲线上的峰值和谷值的位置 峰值*MEL，mm 对应MEW，mm 谷值**MEL，mm 对应MEW，mm
一阶(先前单个单元) 15 13 18 15
研磨包壳尺寸分布曲线上的峰值和谷值的位置 峰值*MEL，mm 对应MEW，mm 谷值**MEL，mm 对应MEW，mm
二阶(后来单个单元) 22 16 28 19
三阶(3单元框架) 35 21 40 22
四阶(4单元框架) 45 23 55 23
*某种类型盒体的MEL最高频率值，例如三单元牙桥框架的最高频率研磨包壳长度(MEL)是大约35mm。
**居间值对应于罕有出现的最大n-单元盒体与罕有出现的最小(n+1)-单元盒体之间。例如，在对几乎所有3单元框架进行研磨之后留下的孔(研磨包壳)短于40mm，然而，对4单元框架进行研磨之后留下的孔大部分都长于40mm。因此，40mm×22mm子毛坯将适合大部分3单元框架。
图12所示的研磨包壳尺寸分布使得能够为先前的单个单元逻辑地选择直径为约15mm-18mm的圆柱形子毛坯或横截面为15×18mm2的矩形子毛坯，为后来的单个单元逻辑地选择19×28mm2子毛坯，为3单元框架逻辑地选择22×40mm2的子毛坯，并为4单元框架逻辑地选择23×55mm2的子毛坯。采用与较大体积的盒体对应的更准确的统计数据，这些尺寸还可以细分为与先前和后来的多单元框架相关的亚类。这些子毛坯还需要具有至少两种不同的厚度以使氧化锆的废料最少，具体地说使第二部分的废料最少，排样软件应该处理至少8种不同子毛坯尺寸并将它们布置在外环/内芯模板中，例如如图9所示。
研磨包壳的尺寸和形状分布的统计分析产生了最佳子毛坯尺寸。已经发现，如果发生如下情况则能减少第二部分的废料并且还减少色度库存：1)各种子毛坯形状和尺寸与研磨包壳尺寸分布曲线的特征(例如，MEL和MEW峰值或谷值)数目一致；以及2)所用主模板的可用变型数目允许将这些特征形状和尺寸布置为以最佳的方式与给定操作相关盒体组匹配。可以通过分析二阶排样软件所提供的数据而在逻辑上解释子毛坯的形状和尺寸的最佳数目。二阶排样软件还能够自动推荐子毛坯尺寸的最小数目，以获得废料和色度库存的所需最小化。然而，二阶排样软件不能够设计或重新设计主模板并开发变型的所需数目。后一个任务将需要三阶排样软件，该软件还使用虚拟毛坯方法来代替研磨期间所需的真实统计。
N/n＞100的三阶或更高阶排样软件可以配置到每天处理超过一千盒体的大型中央处理设备以及研磨中心内。这些设备的潜在规模经济证明了定制子毛坯多样性和定制群组毛坯设计的有效性。应该定期地改变设计以响应变化的市场需求。这些设备足够大而将它们的参数转给子毛坯、CAD/CAM单元和/或软件的制造商。适于这些设备的排样软件具有集成到过程反馈环路中的设计能力，该能力允许基于真实反馈数据改变构成子毛坯的尺寸和形状的范围以及对应的模板设计。例如，三阶排样软件能够改变模板维度、模板中子毛坯的数目、尺寸、形状和布置方式，并且如果在CNC机支持的维度所给定的设计包壳内对群组毛坯模板和群组毛坯壳体/保持体维度进行参数设计的话，三阶排样软件能够选择最佳色度分布。
由于在研磨之前所有研磨作业作为CAD文件、STL文件、或复杂3D对象的任意其它标准数字表示而存在，所以可以在真实研磨之前或与研磨同时地实施上述优化功能。例如，可以预测，即从待研磨的多个CAD文件导出或外推出研磨包壳的尺寸和形状分布。该数据还可以用于组装、设计和制造群组毛坯的子毛坯和模板/框架。在下表中将不同阶排样软件的该能力和功能以及其它能力和功能进行对比。
表3.排样软件的能力和功能
  排样软件的能力/功能   一阶排样软件   二阶排样软件   三阶排样软件
  特征N/n比；其中，“N”-同时“优化”的盒体数目，“n”-每个毛坯的单个单元的平均数目。   ＜10   10-100   ＞100
  对于n＝7(对应于从群组毛坯研磨成的单元的优化平均数目)的特征组大小N的范围，(例如，图25-图27)   ＜70   70-700   ＞700
  对于n＝30(对应于从群组毛坯研磨成的单元的优化平均数目)的特征组大小N的范围   ＜300   300-3000   ＞3000
  单个毛坯优化功能：使废料最少/使单个大毛坯的产出最大   X   X   X
  布局功能：将研磨作业定位在相当的群组毛坯的子毛坯上   X   X   X
  统计功能：对研磨包壳的尺寸和形状分布进行真实统计   X   X
  子毛坯优化功能：产生最佳子毛坯尺寸和最佳子毛坯数目   X   X
  规划功能：对子毛坯的布置方   X   X
  排样软件的能力/功能   一阶排样软件   二阶排样软件   三阶排样软件
  式和分类进行优化以将子毛坯组装到一批群组毛坯模板上而使一大组盒体的废料和色度库存最少
  虚拟统计：利用未来研磨作业的CAD文件来预测研磨包壳的尺寸和形状分布  X
  群组毛坯模板优化功能：产生主模板变型的最佳模板设计和最佳数目  X
  自动化功能：可选地基于虚拟毛坯方法进行自动模板制造和群组毛坯组装  X
根据上表所总结的排样软件的功能，本发明提供了如下一种方法：即，使用排样软件对群组毛坯进行高效利用、设计和组装以优化子毛坯在群组毛坯组件中的布置、使废料和色度库存最小化。该方法可以选择性地包括基于数字过程设计(DPD)方法学的系统优化软件，具体地说为利用虚拟毛坯方法进行制造的水平构造的CAD/CAM。所述方法包括以下操作中采用任意结合和任意顺序的一个或多个操作：
1)对与前毛坯上的单元布局相关的排样软件所提供的历史研磨数据进行分析，来获得研磨包壳的尺寸和形状分布。
2)选择由对应的CAD、STL或相当的文件来表示的待研磨的操作相关盒体组、以及与安装有最佳布置方式的子毛坯的一批群组毛坯模板(的设计)。
3)作为1)的另一种选择，使用较高阶排样软件来提供如下“虚拟统计”：即从待研磨的盒体的CAD文件或任意相当的数学表示来外推研磨包壳尺寸和形状分布。
4)基于对操作相关的多个研磨包壳的真实或虚拟统计分析，确立子毛坯的最佳数目、形状和维度。
5)根据排样软件的指导将所选的子毛坯组装到所选模板以制造群组毛坯并研磨盒体。
6)重新获取关于研磨包壳和产出的真实或虚拟统计。
7)基于最大平均产出、每个子毛坯的最少废料以及最少子毛坯色度库存标准来改变或重新设计模板。
8)利用相同CAD/CAM系统研磨由塑料的前毛坯改变或重新设计的模板。
9)作为另一种选择，可以利用专门设备进行模板的大规模生产或者可以外购模板。
10)根据排样软件的指导，组装群组毛坯来研磨操作相关的下一组盒体。
11)作为另一种选择，可以利用三阶排样软件来自动操作并自动执行操作5)至10)中的至少一部分操作。
应该注意到，如果利用三阶排样软件对操作5)至10)进行自动操作，则该软件实际上用作制造平台，具体地说用作数字制造平台。目前，也许操作不同类型CAD/CAM系统的研磨中心还存在优势，但是由于对标准化的需求正在增加并且开放式架构系统的市场渗透也在提高，所以对于操作能够研磨所有类型材料的单类型单平台系统的推动力将逐渐增大。随着数字革命在牙科学的进一步发展、印模较少的牙科学(impression-less dentistry)和基于网络的处理中心的出现，对用于大型中央处理设备和研磨中心的这种制造平台的需求将大大地增加。
图13至图24示出借助各种安装装置安装到框架上的子毛坯。图13和图14示出具有圆形框架80和82的本发明的不同实施例。框架80是具有沿着框架80的周缘布置的子毛坯的圆形构造。框架82具有在框架的相对两侧布置成两行的一套子毛坯。各个子毛坯84安装到具有凸缘88的支撑件86上，该凸缘88安装到具有纵轴线的轴90上，轴90安装到框架80上。子毛坯84可以粘合或者以其它方式附接到凸缘88上。轴90可以具有任意横截面形状，例如六角形或八边形，但是优选的是轴90具有圆形横截面。轴90可以插入到框架80和82中。作为另一种选择，轴90可以包括围绕周缘延伸的凹槽以接纳定位螺钉或其它结构。
图15和图16分别示出分别安装到框架96和98上的子毛坯92和94。在图15中，子毛坯92借助支撑件100套入到框架96中。图16示出子毛坯94，该子毛坯具有凹口102以安装到框架98上。
图17至图19示出矩形框架104，该框架具有排列成两行并安装到框架104的相对两侧的子毛坯106。所示子毛坯106安装到支撑件108上，支撑件108安装到框架104。支撑件108包括凸缘110和轴112以安装到框架104上。
图20至图24示出群组毛坯120的另一个实施例，该群组毛坯120具有矩形框架122，一系列子毛坯124沿着框架122的两侧安装。子毛坯124安装到支撑件126上，该支撑件配合到框架122上。支撑件126包括凸缘部分128和延伸到框架122中的轴130。在该实例中，子毛坯的待研磨的部分完全布置在框架之外。
图25至图27示出群组毛坯140，该群组毛坯具有插入并安装到圆形框架144中的子毛坯142。图25的剖视图示出位于适当位置上的子毛坯，该子毛坯紧贴地安装或配合到接受器146中，该接受器配合到框架144中。
图27示出群组毛坯140的分解图，示出框架144的上部148和下部150。子毛坯142布置在下部150中，上部148设置在子毛坯142和下部150上方以在研磨期间将子毛坯142保持在合适位置上。螺栓152或类似紧固装置插入到上部和下部的一系列开口内并且将这些部分紧固并保持在一起。
图28至图33示出设置在框架144内的子毛坯142的剖视图。所示每个子毛坯安装到设置在下部150上的保持体146上。上部148安装到下部150上，螺栓152或类似装置将上部和下部保持在一起。如图30清楚地所示，保持体146的尖缘挤入到框架单元148中。图32和图33更清楚地示出配合到框架148内的保持体146的尖缘。子毛坯142可以粘合或类似地安装到保持体146上，或者保持体146可以紧贴地容纳子毛坯并用作压缩装置，即受到上部和/或下部挤压。应该提及，框架148中的子毛坯的布局可以采用包括如图3至图7和图9至11所示的构造在内的任意构造。保持体146可以由挠性、弹性或橡胶材料制成。此外，保持体可以借助咬扣连接(snapconnection)或压缩配合(compression fit)而与群组毛坯配合。在所有实施例中，子毛坯可以直接安装到框架上，或安装到连接至框架的中间件上。
图34至图44示出群组毛坯170的另一个实施例，该群组毛坯具有在内部设置有子毛坯172的框架171。框架171包括内周缘174和外周缘176。子毛坯172可以如图13-图24所示直接安装到框架171上，或者可以如图34-图40所示安装到保持体178上。子毛坯172可以如图13所示沿着框架171的内周缘环形地排列，或者可以如图34所示成行排列。
保持体178可从框架171的内周缘174上拆卸或安装到该内周缘174上。框架171可以具有任意形状，例如圆形、椭圆形或多边形，并且可以包括固定的和/或移动的部件。优选的是，框架是单个实心件，但是也可以使用多单元框架。框架、保持体、子毛坯可以由塑料、复合材料、金属或陶瓷材料制造。
图36示出框架171沿着图34的线36-36截取的剖视图。子毛坯172安装到包括轴180和平台或凸缘182在内的支撑件、心轴或杆上。轴180借助六角形沉孔螺钉184和六角形沉孔螺钉186而机械地紧固到保持体178上。图37示出框架171沿着图34的线37-37截取的剖视图。保持体178借助轴肩螺钉188机械地紧固到框架171上。图38示出框架171沿着图34的线38-38截取的剖视图，定位销190穿过框架171的支架192。所讨论的紧固装置包括任意机械装置并且不限于图示的机械装置。
图39至图44示出框架171的各个透视图。图39示出在框架171的内周缘174上布置有一系列支架或突出部194的框架171。将保持体178安装到框架171上的机构不限于突出部或支架，而是可以使用任意类型的机构或设计。所示的支架194布置在内周缘174的相对两侧。可以借助六角形扳手196利用诸如六角形螺钉等部件将保持体178机械地紧固到框架171的支架194上。同样，如图43所示，可以借助六角形扳手198利用六角形螺钉将子毛坯172机械地紧固到保持体178上。
图44示出彼此相对的成行布置的一系列4个子毛坯172。应该指出，子毛坯172无论如何不局限于所示尺寸、形状或颜色。子毛坯可以具有相同的尺寸、色度和/或材料，或者可以具有不同的尺寸、色度和/或材料。此外，如果使用更大或更小的子毛坯，则子毛坯的数目将根据尺寸的大小而改变。例如，如果使用更长的子毛坯，则可以不同于图34和44所示的两行子毛坯的情况而使用单行子毛坯。子毛坯可以用于制造所有尺寸的牙科制品，包括但不限于单一单元牙科制品、二单元牙科制品、三单元牙科制品、四单元牙科制品、五单元牙科制品和六单元牙科制品。如图所示，子毛坯具有基部、上部和多个侧面。该基部机械地紧固、或粘接地固定、或一体地安装到包括平台或凸缘182和轴180在内的支撑件、心轴、或杆上。上部和侧面是不封闭的以进行表面加工。
以下实例示出提高产出和减少材料废料，这些优点可以源自用根据本发明形成的群组毛坯来代替单件圆盘或毛坯。
将具有两种尺寸的单个ZirCAD坯料-C14和B40(得自e.maxCAD)用作子毛坯。使用用于成批生产牙科修补物的Charly4dentalCNC研磨机56(参见，例如图8)(可得自Charlyrobot，Cruseilless，France)。Charly4dental配备有能够容纳两个100mm(～4”)或更小圆盘58的圆盘固定系统。该研磨机主要设计用于对软烧结的氧化锆和树脂圆盘(例如PMMA)进行干研。利用相同研磨机，使用第一个100mm PMMA圆盘制造群组毛坯的框架(模板)。在PMMA圆盘中研磨尺寸为25×20mm2和45×20mm2的四个对称布置的矩形开口，然后将2个ZirCAD C15和2个C40氧化锆毛坯布置在开口中，在所得到的均匀间隙中填充LECOSET 100可铸造安装材料(可得自LECO，产品#812-125)。将两个3单元牙桥和两个臼齿研磨成子毛坯。如果使用单件100mm氧化锆圆盘，则剩余氧化锆将如图2所示被丢弃。对于群组毛坯的情况，移除剩余子毛坯，并且可以再使用PMMA框架来组装下一个群组毛坯。
说明书所用的所有表示数目或参数的数字应该理解为在所有情况下都可以额外地以术语“约”来修饰。即使本文中列出的数值范围和参数、所提出的宽范围主题是近似值，所列数值范围也是尽可能精确地指示的。例如，任何数值都可能固有地包括因与其各自的测量技术相关的标准偏差而显出的某些误差、或舍入误差和错误。
虽然已经结合优选的实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解到，可以在不脱离由所附权利要求书限定的本发明精神和范围的情况下进行未详细描述的添加、删除、修改和替换。

Claims (39)

1.一种用于制造牙科制品的群组研磨毛坯，包括：
框架，其构造成与CAD/CAM系统的毛坯保持体配合，其中，所述框架包括内周缘和外周缘；以及
多个子毛坯，其安装到所述框架的内周缘上。
2.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述多个子毛坯沿着所述框架的内周缘环形地排列，或者沿着所述框架的内周缘排列成多行。
3.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述多个子毛坯安装到可拆卸的保持体上；并且
所述可拆卸的保持体安装到所述框架上。
4.根据权利要求3所述的群组研磨毛坯，其中，
所述框架包括沿着所述内周缘布置的多个突出部；并且
所述可拆卸的保持体安装到所述多个突出部上。
5.根据权利要求4所述的群组研磨毛坯，其中，
所述突出部排列成彼此相对的行，所述可拆卸的保持体安装到各行突出部上。
6.根据权利要求4所述的群组研磨毛坯，其中，
所述突出部沿着所述内周缘环形地排列，所述可拆卸的保持体安装到一组半环形排列的行中的各行上。
7.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯包括基部、上部和多个侧面，所述基部安装到所述框架上，所述上部和所述多个侧面是不封闭的。
8.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯机械地紧固、或粘接地固定、或一体地安装到心轴上，所述心轴机械地紧固到所述框架上。
9.根据权利要求8所述的群组研磨毛坯，其中，
所述心轴机械地紧固到可拆卸的保持体上，所述可拆卸的保持体机械地紧固到所述框架上。
10.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述牙科制品包括内冠、牙桥体、支架、假牙、空间保持器、牙齿置换装置、口腔正畸保持器、托牙、牙桩、小面、夹板、基台、牙钉、连接体、牙冠、部分冠、牙贴面、高嵌体、嵌体、牙桥、修复局部义齿、移植件或基牙。
11.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯具有相同的尺寸、色度、和/或材料。
12.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯具有不同的尺寸、色度、和/或材料。
13.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述框架由塑料、复合材料、或金属材料形成。
14.根据权利要求3所述的群组研磨毛坯，其中，
所述保持体由塑料、复合材料、或金属材料形成。
15.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯由如下材料中的一种或多种形成：牙科陶瓷、牙科聚合物、复合材料和金属材料。
16.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述框架是单个实心件。
17.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述框架包括固定部件或移动部件。
18.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯布置在所述框架的相对两侧上。
19.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
大的子毛坯用于制造单一单元牙科制品、二单元牙科制品、三单元牙科制品、四单元牙科制品、五单元牙科制品、或六单元牙科制品。
20.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述框架的形状是圆形的、椭圆形的、或多边形的。
21.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯布置成可寻址矩阵，所述可寻址矩阵利用从先前研磨操作或先前交易操作的历史收到的参数进行设计；
所述子毛坯具有与从先前研磨操作或先前交易操作的历史收到的参数相关联的特性。
22.根据权利要求21所述的群组研磨毛坯，其中，
所述特性包括材料类型、材料特性、所述子毛坯的尺寸、所述子毛坯的形状、和/或所述子毛坯的色度。
23.根据权利要求21所述的群组研磨毛坯，其中，
所述参数包括盒体类型、材料选择参数、所述牙科制品的尺寸、所述牙科制品的形状、所述牙科制品的色度、最佳刀具路径、和研磨参数。
24.根据权利要求23所述的群组研磨毛坯，其中，
所述研磨参数包括刀具类型、切割深度、进料速度、每分钟转数(rpm)、和/或线速度。
25.根据权利要求24所述的群组研磨毛坯，其中，
所述刀具类型包括切割、磨削、或研磨面，所述刀具包括刀具的材料、形状、和/或尺寸。
26.根据权利要求25所述的群组研磨毛坯，其中，
所述切割、磨削、或研磨面包括金刚石、碳化物、硬化钢、或陶瓷。
27.根据权利要求25所述的群组研磨毛坯，其中，
刀具形状是圆柱形、圆锥形、盘状、球形、或带凹槽的形状。
28.根据权利要求25所述的群组研磨毛坯，其中，
所述刀具的尺寸包括直径和长度。
29.根据权利要求25所述的群组研磨毛坯，其中，
金刚石刀具材料包括金刚石磨粒。
30.根据权利要求24所述的群组研磨毛坯，其中，
所述切割深度的尺寸在数微米至数毫米的范围内。
31.根据权利要求24所述的群组研磨毛坯，其中，
所述研磨参数还包括研磨后参数，所述研磨后参数包括涂覆、上釉、或热处理的参数。
32.根据权利要求21所述的群组研磨毛坯，其中，
选择所述框架、所述多个子毛坯、所述参数和所述特性来使材料浪费和色度库存最少。
33.根据权利要求22所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯的形状包括多边形、圆形、椭圆形、和/或复杂的接近网状形状。
34.根据权利要求21所述的群组研磨毛坯，其中，
所述先前研磨操作的历史包括用于制造牙科制品的研磨包壳的统计数据。
35.根据权利要求34所述的群组研磨毛坯，其中，
所述研磨包壳的统计数据包括所述研磨包壳的形状和尺寸、以及所述研磨包壳与牙科制品的具体类型的相关性。
36.根据权利要求21所述的群组研磨毛坯，其中，
所述先前交易操作的历史包括已用库存、剩余库存、和盒体历史。
37.根据权利要求1所述的群组研磨毛坯，其中，
所述子毛坯是多边形的、圆形的、椭圆形的、和/或复杂的接近网状形状的。
38.根据权利要求37所述的群组研磨毛坯，其中，
所述复杂的接近网状的形状包括一体地形成到所述子毛坯上的突出部，以将所述子毛坯安装到所述保持体或所述框架上。
39.根据权利要求38所述的群组研磨毛坯，其中，
所述突出部成形到心轴中以将所述子毛坯安装到所述保持体或所述框架上。
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