CN102599985A - 测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，旨在克服无法实现在医学试验或牙科医生培养过程中无法测量牙齿受到的钻削力的问题。该系统包括基座(1)、端盖(2)、模拟牙齿(3)、端盖螺栓(4)、固定螺栓(5)、十字环梁(6)、环形垫片(7)与应变片(8)。该系统对于口腔医学测量设备领域的技术发展具有重要意义。

Description

测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统

技术领域

本发明涉及一种口腔医学领域的测试设备，更具体的说，它涉及一种测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统。

背景技术

牙齿钻头是一种医学领域的常用设备，主要用于对各种牙科疾病的医治，由于在治疗过程中钻头对牙齿的作用力会传递到神经引起患者的极大痛苦，因此在医学试验或牙科医生培养过程中设计专用的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统对于口腔医学测量领域的技术发展具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前无法测量牙齿在钻削过程中受力情况的现状，提供了一种具有操作简便、性能可靠、结构坚固、通用性强、易于安装、制造成本低、的可满足医院、医用设备生产厂家、测量仪器生产厂家、高校、科研院所以及国家计量、质量监督部门要求的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统。

参阅图1至图5，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统包括有基座、端盖、模拟牙齿、端盖螺栓、固定螺栓、十字环梁、环形垫片与应变片。

基座放置在平整的台面上，八个应变片分别粘贴于十字环梁的十字横梁的四个支撑臂中部的上下两侧，十字环梁放入环槽，其底面与环槽底部面接触配合，环形垫片放入环槽，其底面与十字环梁的顶面面接触配合，端盖放入环槽，其底面与环形垫片的顶面面接触配合，四个端盖螺栓依次穿过端盖、环形垫片及十字环梁的四个圆形通孔与基座环槽端面的四个均布螺纹孔螺纹固定连接，固定螺栓自下而上穿过十字环梁中部的圆形通孔与模拟牙齿底部的螺纹盲孔螺纹固定连接。

技术方案中所述的基座用正方形钢板制作，基座的四角各加工一个阶梯圆孔，基座中间加工有圆形通孔，顶面沿轴线方向加工一个阶梯环槽，环槽宽度等于环形垫片的圆环截面宽度，环槽端面在垂直于基座正方形边的方向加工四个均布的圆形螺纹通孔，环槽直径与十字环梁直径相同，环槽深度等于端盖、十字环梁与环形垫片厚度之和。

技术方案中所述的十字环梁由圆形薄钢片制作，十字环梁外侧和内侧为两个同心圆环，两个圆环之间有十字横梁连接，外侧圆环在与十字横梁连接方向加工有四个圆形通孔，内侧圆环的内孔直径大于固定螺栓的直径。

技术方案中所述的环形垫片是圆形薄钢片制作的圆环零件，环形垫片的圆环截面宽度等于十字环梁的外圆环的截面宽度，环形垫片的边缘均布加工四个圆形通孔，环形垫片的直径与十字环梁外侧圆环直径相同。

技术方案中所述的模拟牙齿为一杆状零件，由一圆柱体和长方体焊接而成，圆柱体底部加工一个圆形螺纹盲孔。

技术方案中所述的端盖用圆形钢板制作，端盖的中心加工一个圆形通孔，通孔直径为模拟牙齿的圆柱体直径的两倍，端盖的边缘均布加工四个圆形通孔，端盖的直径与十字环梁的外侧直径相同。

本发明的有益效果是：

(1)本发明设计了十字环梁结构，并将应变片置于十字环梁的横梁上，可以将模拟牙齿所受的不同方向的力在十字方向进行分解，分解后的力可以通过横粱上的应变片直接测得，上位机得到应变片的信号后可以通过十字方向的分力很方便的合成模拟牙齿所受的钻削过程的实际受力的大小和方向。

(2)本发明采用环形垫片置于端盖和基座环槽之间，该设计可以避免为了压紧十字环梁而在端盖底面加工圆形凹槽，减少了加工量，降低了成本。

(3)本发明的模拟牙齿采用圆柱体和长方体组合结构，受力部分采用长方体，尽可能地仿制了牙齿的外形，使钻头与牙齿在不同点接触时的牙齿受力状态得以真是再现；连接部分采用圆柱体结构便于连接，并能尽可能避免模拟牙齿受力后偏移与其他零件产生干涉的情况。

(4)本发明的主要零件采用标准钢板进行加工，首先，标准钢板产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准钢板具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足对测量精度的较高要求。

图1是测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统的装配图；

图2是测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统的正面轴测图；

图3是测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统的剖视图；

图4是测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统的底面轴测图；

图5是测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统不包括端盖2的正面轴测图；

图中：1.基座，2.端盖，3.模拟牙齿，4.端盖螺栓，5.固定螺栓，6.十字环梁，7.环形垫片，8.应变片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：

参阅图1至图5，测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统包括有基座1、端盖2、模拟牙齿3、端盖螺栓4、固定螺栓5、十字环梁6、环形垫片7与应变片8。

基座1用正方形钢板制作并放置在平整的台面上，基座1的四角各加工一个阶梯圆孔，用于基座1与其他零部件固定，基座1中间加工有圆形通孔，顶面沿轴线方向加工一个阶梯环槽，环槽用于安装端盖2、环形垫片7和十字环梁6，环槽宽度等于环形垫片7的圆环截面宽度，环槽端面在垂直于基座1正方形边的方向加工四个均布的圆形螺纹通孔，环槽直径与十字环梁6直径相同，环槽深度等于端盖2、十字环梁6与环形垫片7厚度之和。八个应变片8分别粘贴于十字环梁6的十字横梁的四个支撑臂中部的上下两侧，十字环梁6放入环槽，其底面与环槽底部面接触配合，环形垫片7放入环槽，其底面与十字环梁6的顶面面接触配合，端盖2放入环槽，其底面与环形垫片7的顶面面接触配合，四个端盖螺栓4依次穿过端盖2、环形垫片7及十字环梁6的四个圆形通孔与基座1环槽端面的四个均布螺纹孔螺纹固定连接，固定螺栓5自下而上穿过十字环梁6中部的圆形通孔与模拟牙齿3底部的螺纹盲孔螺纹固定连接。

十字环梁6由圆形薄钢片制作，可通过线切割加工，十字环梁6外侧和内侧为两个同心圆环，两个圆环之间有十字横梁连接，外侧圆环在与十字横梁连接方向加工有四个圆形通孔，内侧圆环的内孔直径大于固定螺栓5的直径。

环形垫片7是圆形薄钢片制作的圆环零件，可通过线切割加工，环形垫片7的圆环截面宽度等于十字环梁6的外圆环的截面宽度，环形垫片7的边缘均布加工四个圆形通孔，环形垫片7的直径与十字环梁6外侧圆环直径相同。

模拟牙齿3为一杆状零件，由一圆柱体和长方体焊接而成，圆柱体底部加工一个圆形螺纹盲孔。

端盖2用圆形钢板制作，可通过线切割加工，端盖2的中心加工一个圆形通孔，通孔直径为模拟牙齿3的圆柱体直径的两倍，端盖2的边缘均布加工四个圆形通孔，端盖2的直径与十字环梁6的外侧直径相同。

测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统的使用方法：

将基座1放置于水平台板上或通过基座1四角的阶梯孔通过螺栓与其他零部件固定，用牙医用钻头钻削模拟牙齿3顶部的长方体部分，模拟牙齿3将所受切削力传递到十字环梁6的十字横梁，使其产生形变，通过粘贴在十字环梁6上的应变片8可以采集力信号并将该信号传递给上位机进行分析，即可完成对牙齿钻削过程受力的测量。

Claims (6)

1.一种测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统包括有基座(1)、端盖(2)、模拟牙齿(3)、端盖螺栓(4)、固定螺栓(5)、十字环梁(6)、环形垫片(7)与应变片(8)；

基座(1)放置在平整的台面上，八个应变片(8)分别粘贴于十字环梁(6)的十字横梁的四个支撑臂中部的上下两侧，十字环梁(6)放入环槽，其底面与环槽底部面接触配合，环形垫片(7)放入环槽，其底面与十字环梁(6)的顶面面接触配合，端盖(2)放入环槽，其底面与环形垫片(7)的顶面面接触配合，四个端盖螺栓(4)依次穿过端盖(2)、环形垫片(7)及十字环梁(6)的四个圆形通孔与基座(1)环槽端面的四个均布螺纹孔螺纹固定连接，固定螺栓(5)自下而上穿过十字环梁(6)中部的圆形通孔与模拟牙齿(3)底部的螺纹盲孔螺纹固定连接。

2.按照权利要求1所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的基座(1)用正方形钢板制作，基座(1)的四角各加工一个阶梯圆孔，基座(1)中间加工有圆形通孔，顶面沿轴线方向加工一个阶梯环槽，环槽宽度等于环形垫片(7)的圆环截面宽度，环槽端面在垂直于基座(1)正方形边的方向加工四个均布的圆形螺纹通孔，环槽直径与十字环梁(6)直径相同，环槽深度等于端盖(2)、十字环梁(6)与环形垫片(7)厚度之和。

3.按照权利要求1所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的十字环梁(6)由圆形薄钢片制作，十字环梁(6)外侧和内侧为两个同心圆环，两个圆环之间有十字横梁连接，外侧圆环在与十字横梁连接方向加工有四个圆形通孔，内侧圆环的内孔直径大于固定螺栓(5)的直径。

4.按照权利要求1所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的环形垫片(7)是圆形薄钢片制作的圆环零件，环形垫片(7)的圆环截面宽度等于十字环梁(6)的外圆环的截面宽度，环形垫片(7)的边缘均布加工四个圆形通孔，环形垫片(7)的直径与十字环梁(6)外侧圆环直径相同。

5.按照权利要求1所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的模拟牙齿(3)为一杆状零件，由一圆柱体和长方体焊接而成，圆柱体底部加工一个圆形螺纹盲孔。

6.按照权利要求1所述的测量牙齿钻削过程受力的微型测试系统，其特征在于所述的端盖(2)用圆形钢板制作，端盖(2)的中心加工一个圆形通孔，通孔直径为模拟牙齿(3)的圆柱体直径的两倍，端盖(2)的边缘均布加工四个圆形通孔，端盖(2)的直径与十字环梁(6)的外侧直径相同。

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