JP2011194119A - Machining method of dental prosthesis, and machining device of dental prosthesis using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯科補綴物の加工方法と、それを用いた歯科補綴物の加工装置に関するものである。 The present invention relates to a dental prosthesis processing method and a dental prosthesis processing apparatus using the same.
近年、歯科医療においては、歯が持つ機能を回復させると共に、審美性を高めたいという要求が高まってきており、従来の金属製の歯科補綴物に変わり、セラミックを材料とした歯科補綴物に注目が集まっている。 In recent years, in dental medicine, there has been an increasing demand for restoring the functions of teeth and improving aesthetics, and instead of conventional metal dental prostheses, attention is focused on dental prostheses made of ceramics. Gathered.
このセラミックを材料とした歯科補綴物は、耐久性と強度に優れ、より天然歯に近い色調を再現できるので、歯科補綴物としての強度を保ちながら審美性を高めることができる。さらに、金属ではないので、金属アレルギーの発生を抑制することができ、歯科補綴物の材料としては好適な物である。 A dental prosthesis made of this ceramic material is excellent in durability and strength, and can reproduce a color tone closer to natural teeth, so that aesthetics can be enhanced while maintaining the strength as a dental prosthesis. Furthermore, since it is not a metal, the occurrence of metal allergy can be suppressed, and it is a suitable material for a dental prosthesis.
そして、このセラミックを加工する方法が、例えば下記特許文献１に提案されている。
And the method of processing this ceramic is proposed by the following
上記従来例における課題は、歯科補綴物に対する加工ストレスが大きいということであった。 The problem in the conventional example is that the processing stress on the dental prosthesis is large.
すなわち、歯科補綴物を、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークから削り出す際には、このワークを回転させながら、工具を用いて研削加工を行うのであるが、この工具は、回転する硬いセラミック製のワークを研削するために、ダイヤモンド粒子を金属ボンドで固めたものとなっている。そして、この工具の初期状態（未使用状態）においては、ダイヤモンド粒子が、そのダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドから十分に露出していない状態の時があり、この状態の工具を用いて研削加工を行うと、工具と歯科補綴物との間に、大きな加工抵抗が発生する。この加工抵抗による歯科補綴物への加工ストレスは、残留応力となって歯科補綴物に蓄積され、この残留応力が、その後の熱処理行程で、歯科補綴物を劣化させてしまう。つまり、歯科補綴物への加工ストレスが、歯科補綴物を劣化させてしまうのであった。 That is, when cutting a dental prosthesis from a ceramic workpiece that has been densely sintered into a columnar shape, grinding is performed using a tool while rotating the workpiece. In order to grind hard ceramic workpieces, diamond particles are hardened with metal bonds. In the initial state (unused state) of this tool, there are times when the diamond particles are not sufficiently exposed from the metal bond holding the diamond particles, and grinding is performed using the tool in this state. If it does, big processing resistance will generate | occur | produce between a tool and a dental prosthesis. The processing stress on the dental prosthesis due to the processing resistance becomes residual stress and is accumulated in the dental prosthesis, and this residual stress deteriorates the dental prosthesis in the subsequent heat treatment process. That is, processing stress on the dental prosthesis deteriorates the dental prosthesis.
そこで本発明は、歯科補綴物の加工ストレスを軽減することを目的とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to reduce processing stress of a dental prosthesis.
そしてこの目的を達成するために、本発明の歯科補綴物の加工方法は、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、回転させて削る荒加工と、ワークの回転を止めて削る中荒加工と、仕上げ加工とを備え、前記荒加工は、前記ワークを第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削る工程とし、この荒加工時において、前記第１の工具が未使用状態である時には、前記ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させ、歯科補綴物の外周を削る工程とすることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the dental prosthesis processing method according to the present invention includes a roughing process in which a ceramic workpiece, which has been densely sintered into a columnar shape, is rotated and scraped, and the workpiece rotation is stopped and scraped. The rough machining includes a roughing process and a finishing process. The roughing process rotates the workpiece at a first rotational speed and moves the first tool at a first machining speed to move the first prosthesis. In this roughing process, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed. The first tool is processed and moved at a second processing speed that is slower than the first processing speed, and the outer periphery of the dental prosthesis is sharpened. Is achieved.
以上のように、本発明の歯科補綴物の加工方法は、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、回転させて削る荒加工と、ワークの回転を止めて削る中荒加工と、仕上げ加工とを備え、前記荒加工は、前記ワークを第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削る工程とし、この荒加工時において、前記第１の工具が未使用状態である時には、前記ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させ、歯科補綴物の外周を削る工程とすることを特徴とするものであるので、歯科補綴物のストレスを軽減することができる。 As described above, the processing method of the dental prosthesis of the present invention is a rough machining that rotates and scrapes a ceramic workpiece densely sintered into a columnar shape, and a medium rough machining that cuts and stops the rotation of the workpiece, A step of cutting the outer circumference of the dental prosthesis by rotating the workpiece at a first rotational speed and moving the first tool at a first processing speed. In the rough machining, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, and the first tool is Since it is characterized in that it is a step of machining and moving at a second machining speed that is slower than the first machining speed, and cutting the outer periphery of the dental prosthesis, reducing stress on the dental prosthesis Can do.
すなわち、本発明の荒加工においては、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削るのであるが、この第１の工具は、回転する硬いワークを研削するために、ダイヤモンド粒子を金属ボンドで固めたものとなっている。 That is, in the rough machining of the present invention, a ceramic workpiece densely sintered into a columnar shape is rotated at a first rotation speed, and the first tool is moved at a first machining speed. In this case, the outer periphery of the dental prosthesis is cut, but this first tool is made by solidifying diamond particles with a metal bond in order to grind a rotating hard workpiece.
この時、第１の工具が未使用状態である時には、ダイヤモンド粒子が、そのダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドから十分に露出していない状態の時が多く、この状態においては、工具の研削力が小さな状態となっている。 At this time, when the first tool is in an unused state, the diamond particles are often not sufficiently exposed from the metal bond holding the diamond particles. In this state, the grinding force of the tool is low. It is in a small state.
そこで、第１の工具が未使用状態である時には、ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させて歯科補綴物の外周を削ることにより、単位時間当たりの研削量を小さくすることとした。 Therefore, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, and the first tool is moved from the first machining speed. However, the amount of grinding per unit time was reduced by cutting the outer periphery of the dental prosthesis by moving it at a slower second processing speed.
その結果として、未使用時の第１の工具のダイヤモンド粒子が、そのダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドから十分に露出していない状態であったとしても、つまり、工具の研削力が低い状態であったとしても、単位時間当たりの研削量を小さくしているため、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるのである。 As a result, even when the diamond particles of the first tool when not in use are not sufficiently exposed from the metal bond holding the diamond particles, that is, the grinding force of the tool is low. Even so, since the amount of grinding per unit time is reduced, the processing stress on the dental prosthesis can be reduced.
また、この状態で、荒加工を続けていくと、ワークは第１の工具によって研削されていくのであるが、この時、第１の工具は、高硬度のセラミック製のワークによって、逆に加工されていき、その結果として、ダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドが、工具の表面から徐々に剥ぎ取られていくのである。 In addition, if rough machining is continued in this state, the workpiece is ground by the first tool. At this time, the first tool is processed reversely by a high-hardness ceramic workpiece. As a result, the metal bond holding the diamond particles is gradually peeled off from the surface of the tool.
そして、最後には、ダイヤモンド粒子が、金属ボンドから適切に露出した状態となり、いわゆる目立てが行われた状態となり、この状態においては、第１の工具の研削力は、未使用時の状態と比較して、大幅に上昇した状態となる。 Finally, the diamond particles are appropriately exposed from the metal bond, and the so-called sharpened state is obtained. In this state, the grinding force of the first tool is compared with the state when not used. And it will be in the state where it rose significantly.
この状態になった時には、ワークを、通常の第１の回転数で回転させ、第１の工具を、通常の第１の加工速度で加工移動させる。すると、単位時間当たりの研削量が大きくなり、効率よく荒加工を実施しつつ、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるものとなる。 When this state is reached, the workpiece is rotated at the normal first rotation speed, and the first tool is moved at the normal first processing speed. Then, the amount of grinding per unit time becomes large, and the processing stress on the dental prosthesis can be reduced while efficiently performing roughing.
以上のごとく、本発明においては、適切に歯科補綴物が加工できるものとなり、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるものとなる。 As described above, in the present invention, a dental prosthesis can be appropriately processed, and processing stress on the dental prosthesis can be reduced.
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、上顎の歯科補綴物（以下義歯と称す）１が、円筒形状のセラミック体であるワーク２から削り出された状態を示すものである。この義歯１は、ワーク２の未加工部とスプルー３を介して連結されている。
FIG. 1 shows a state in which a maxillary dental prosthesis (hereinafter referred to as a denture) 1 is cut out from a
そして、義歯１は、ワーク２から削り出された後、ワークのスプルー３の位置でワーク２から切り離された後、歯科技工士によりセラミック製の陶材が盛られて整形され、その後、加熱処理にて熱焼成されて、歯科補綴物として作成されていくことになる。
The
さて、この義歯１は、歯を削って作成した支台歯（図示せず）に被せるために、その内部を彫りこんでおり、そのため、義歯１の内部は中空の凹部４となっている。
Now, the
まず、上述の義歯１を加工するための本実施形態における加工装置の構成を、図２を用いて説明する。
First, the structure of the processing apparatus in this embodiment for processing the above-mentioned
図２において、ワーク２は、支持部５によって回転自在に支持されており、モータ６により回転が伝えられる。
In FIG. 2, the
そして、ワーク２を加工する工具７は、ダイヤモンド粒子（図８の２６）を金属ボンド（図８の２７）によって保持した工具であり、支持部８によって回転自在に支持されており、モータ９により回転が伝えられる。また、工具７、支持部８、モータ９は、一体となって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動できる構成となっており、ワーク２に対して、通常の３軸加工が可能な構成となっている。
A
さらに、前記モータ６、９は、電源部１０、制御部１１にそれぞれ接続されており、電源部１０から電力の供給を受け、制御部１１により回転が制御される。なお、この制御部１１には、加工データ入力部１２から入力された加工データを記憶する記憶部１３と、ユーザーが操作を行う操作部１４が接続されている。
Further, the
そして、この操作部１４からの加工開始命令を受け取った制御部１１は、記憶部１３に記憶された加工データを読み出し、その加工データに基づいて、モータ６および支持部５を介してワーク２の回転および停止を制御し、モータ９および支持部８を介して工具８を回転させ、この工具７をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に動かすことでワーク２に対して加工を行っていく。
And the
なお、この加工においては、工具７を、加工に適した大きさの工具に取り替える必要があり、ツールチェンジャー１５には、先端形状あるいは、径の違う工具が準備されている。そして、記憶部１３に記憶された加工データに基づいて、制御部１１が工具７をツールチェンジャー１５まで移動させ、工具を交換した後、さらに加工を続けていく。
In this processing, it is necessary to replace the
また、工具７はダイヤモンド粒子（図８の２６）を金属ボンド（図８の２７）によって保持した工具であるため、加工を続けると、加工の摩擦により、徐々に工具が摩耗していき、工具７の長さが短くなっていく。この工具７の摩耗度合いを測定するために、測長器１６が設けられている。この測長器１６は、接触式の測長器であり、工具を測長する時には、まず、制御部１１が加工を一時中断し、工具７を測長器１６に移動させ、工具７を測長器１６に直接当てる。つぎに、測長器１６に接続された測長部１７が、工具７を測長することになる。
Further, since the
以上のように構成された、歯科補綴物の加工装置において、本実施形態における加工動作について、図３から図７を用いて説明する。 In the dental prosthesis processing apparatus configured as described above, the processing operation in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
本実施形態においては、円筒形状のワーク２の材料として、たとえば、セリア系ジルコニア、あるいはイットリア系ジルコニア、あるいはアルミナ系ジルコニア等のセラミックを、緻密焼結した状態にて使用する。
In the present embodiment, as a material of the
そして、このワーク２に対して、荒加工と、中荒加工と、仕上げ加工を行い、図１の義歯１を削り出していく。
Then, roughing, medium roughing, and finishing are performed on the
まず、荒加工について、図３、図４を用いて説明する。図３は、ワーク２を側面から見た図であり、Ｚ軸をワーク２の回転軸をとし、図４に示すごとく、工具７の移動方向（図４においては上下方向）をＹ軸とし、その直角方向をＸ軸としている。
First, roughing will be described with reference to FIGS. 3 is a view of the
この荒加工では、まず荒加工代を設定し、図３に示すごとく、荒加工代線１８まで、研削加工を行う。なお、荒加工代は、連続歯１に仕上げ代（例えば１５０μｍ）を加えた以上の大きさに設定される。
In this roughing process, first, a roughing allowance is set, and grinding is performed up to the
荒加工においては、まず、図２の制御部１１が、ワーク２を、回転軸１９を中心に、ワーク２の径等の加工条件を考慮した、通常の荒加工回転数で、軸回転させる。つぎに、工具７を回転させながら、工具７の先端面２０を、ワーク２の先端面２１を彫り込み量Ｚ１だけ彫り込む加工位置に配置した後、工具７を回転軸１９に向かって、たとえば、ワーク２の荒加工回転数を考慮した、通常の荒加工速度にて、荒加工代線１８まで加工移動させて、ワーク２の先端面２１の研削加工を行う。
In the rough machining, first, the
次に、工具７を、次の彫り込み量Ｚ１分だけワーク２の後方（Ｚ軸方向）にずらして配置した後、工具７を回転軸１９に向かって送り込んで、次のワーク２の先端面２１の研削加工を行い、これを順に繰り返して、義歯１の外周を削り、ワーク２の後方の加工終端面２２まで加工していく。
Next, after the
この荒加工は、ワーク２の先端方向から見て、義歯１のもっとも投影面積が大きくなるところまでは、荒加工代を残して削り、この義歯１の最大投影面積を超えた後は、この最大投影面積で、後方に向けて加工していく。
This roughing is performed with the rough machining allowance remaining until the maximum projected area of the
なお、図４は、ワーク２の先端から見たＡ１−Ａ２断面を示している。ここで、図４の断面線２３は、ワーク２の先端から見た荒加工代線を示しており、義歯１の最大投影面積に仕上げ代を加えたものとなっている。そして、この義歯１の最大投影面積を超えた後は、断面線２３を荒加工代として、図２の加工終端面２２まで加工していくのである。
FIG. 4 shows an A1-A2 cross section viewed from the tip of the
なお、荒加工が終了すると、図５に示すごとく、荒加工代線１８まで研削加工が終了した状態となる。
When the roughing is finished, as shown in FIG. 5, the grinding process is finished up to the
つぎに、中荒加工を、図５を用いて説明する。中荒加工では、荒加工代線１８から、仕上げ代線２４までを研削加工する。
Next, medium roughing will be described with reference to FIG. In the medium roughing process, the
この中荒加工においては、まず、ワーク２の回転を止める。つぎに、中荒加工に適した工具７を用いて、図５の仕上げ代線２４までを研削加工していく。この加工は、通常の３軸加工で行われ、義歯１の凹部４を加工するときは等高線加工を用い、その他の部分を加工するときは、走査線加工を用いて３軸加工する。なお、中荒加工の過程において、工具７は、ツールチェンジャー１５を用いて適宜交換される。
In this medium roughing process, first, the rotation of the
さてここで、図６は、義歯１の凹部４を加工形成するときを示す図であり、中荒加工では、工具７を用いて等高線加工を行っていく。
Now, FIG. 6 is a figure which shows the time of processing and forming the recessed
この、等高線加工自体は、従来の加工方法と同じであるので、詳細な説明は省略するが、工具７を、図６に示すように、まず凹部４の加工開始面２５の中央付近に規定量彫りこませて（例えば２０μｍ）穴を掘り、つぎに、この穴を中心に工具７を周回させながら、凹部４の外周に向かって、凹部４の仕上げ代線２４まで穴を広げていく。そして、凹部４の深さ方向に向かって、この動作を繰り返しつつ、徐々に凹部４を形成していくのである。
Since the contour line machining itself is the same as the conventional machining method, a detailed description is omitted, but the
そして、中荒加工が終了すると、図７に示すごとく仕上げ代線２４まで研削加工が終了した状態となる。
When the intermediate roughing is finished, the grinding process is finished up to the finishing
最後に、仕上げ加工を、図７を用いて説明する。 Finally, the finishing process will be described with reference to FIG.
仕上げ加工では、仕上げ代線２４を研削加工し、義歯１を仕上げていく。この仕上げ加工では、まず、ワーク２の回転を止めたまま、仕上げ加工に適した工具７を、ツールチェンジャー１５から取り出し、支持部８にセットする。
In the finishing process, the finishing
つぎに、この変更した工具７を用いて、仕上げ代を研削加工する。この加工は、通常の３軸加工で行われ、中荒加工と同じく、義歯１の凹部４を加工形成するときは等高線加工を用い、その他の部分を加工するときは、走査線加工を用いて３軸加工する。なお、工具７は仕上げ加工の過程においてツールチェンジャー１５を用いて適宜交換する。
Next, the finishing allowance is ground by using the changed
そして、仕上げ代線２４を全て研削すると、義歯１がワーク２から削り出されるのである。
Then, when the finishing
なお、本実施形態では、上述のごとく、荒加工、中荒加工、仕上げ加工を順次実施するが、工具７の摩耗量を加工にフィードバックするために、適時、工具７の測長を行っている。
In the present embodiment, as described above, roughing, medium roughing, and finishing are sequentially performed. However, in order to feed back the amount of wear of the
さてここで、上記加工においては、工具７と義歯１との間に発生する、研削加工時の加工抵抗が課題となってくる。そのため、発生する課題が正しく理解されるように、まず、工具７と義歯１との間に発生する、研削加工時の加工抵抗について、図８を用いて説明する。
Now, in the said process, the process resistance at the time of the grinding process which generate | occur | produces between the
図８（ａ）は、本実施形態の荒加工で使用する工具７を示した側面図であり、その先端の拡大図を丸枠の中に示している。
FIG. 8A is a side view showing the
図８（ａ）に示すごとく、工具７では、ダイヤモンド粒子２６が、金属ボンド２７によって保持された状態となっており、このダイヤモンド粒子２６が、金属ボンド２７から大きく露出した状態となっている。特に、工具７の先端面においては、先端面のダイヤモンド粒子２６ａが、下方に向かって、金属ボンド２７から大きく突出している状態となっている。すなわち、工具７の適切な研削力が確保された状態となっている。
As shown in FIG. 8A, in the
一方、図８（ｂ）は、本実施形態の荒加工で使用する工具７の初期状態（未使用状態）を示した側面図であり、その先端の拡大図を丸枠の中に示している。
On the other hand, FIG. 8B is a side view showing an initial state (unused state) of the
図８（ｂ）に示すごとく、工具７の初期状態（未使用状態）においては、ダイヤモンド粒子２６が、金属ボンド２７から小さく露出した状態となっている。特に、工具７の先端面においては、先端面のダイヤモンド粒子２６ａが、下方に向かって、金属ボンド２７から小さく突出している状態となっている。
As shown in FIG. 8B, in the initial state (unused state) of the
そのため、この状態においては、適切な研削力が確保されておらず、この状態で、荒加工を開始すると、図３に示すごとく、高硬度のセラミック製のワーク2が、高速で回転しているため、その加工抵抗は非常に大きなものとなり、つまり、工具７と義歯１との間に大きな加工抵抗が発生してしまい、義歯１に対する加工ストレスが大きくなってしまうという課題があった。
Therefore, in this state, an appropriate grinding force is not ensured, and when roughing is started in this state, the high-
なお、この加工抵抗は、時として工具７が破損するほど大きなものであり、そうなった場合においては、加工中の義歯１は、加工ストレスが大きいため廃棄することになってしまうのである。
This machining resistance is so great that sometimes the
また、この加工ストレスは、義歯１の中に残留応力として蓄積されていく。この義歯１は、ワーク２から削り出された後に、歯科技工士によってセラミック製の陶剤が盛られ、その後の加熱工程で、たとえば８００度Cで焼き固められて、義歯として完成する。
Further, this processing stress is accumulated as residual stress in the
この時、義歯１に大きな残留応力が蓄積されているときには、この残留応力と熱により、歯科補綴物に悪影響を及ぼすことになる。具体的には、歯科補綴物の劣化を引き起こしてしまい、特に、歯科補綴物にとって重要な靭性が弱くなってしまうのである。
At this time, if a large residual stress is accumulated in the
そのため、義歯１に対する加工ストレスを小さくすることが望まれていた。
Therefore, it has been desired to reduce processing stress on the
上記説明により、本実施形態の基本的な構成、作用及び課題が理解された所で、以下本実施形態における特徴点について説明する。 With the above description, when the basic configuration, operation, and problem of the present embodiment are understood, the characteristic points of the present embodiment will be described below.
本実施形態においては、図２に示すごとく、工具情報入力部２８を、制御部１１に接続し、この制御部１１内部に工具情報管理部２９を設け、この工具情報管理部２９が、工具７は未使用状態か否かの情報を記録して管理する構成とした。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the tool
なお、前記工具情報管理部２９においては、その他の工具情報、たとえば、工具７の長さ情報、工具７の径情報等も記録して管理している。
The tool
以下に、この構成における加工動作を詳細に説明する。 Hereinafter, the machining operation in this configuration will be described in detail.
荒加工を開始する時には、まず、操作者（図示せず）が、荒加工に用いる未使用状態の工具７を、ツールチェンジャー１５の、たとえば１番目にセットする。
When starting rough machining, an operator (not shown) first sets the
つぎに、操作者は、工具情報入力部２８を用いて、ツールチェンジャー１５の１番目にセットされた工具７は、未使用状態であることを入力する。すると、この入力された工具７の情報は、制御部１１内の工具情報管理部２９に記録されることになる。
Next, the operator uses the tool
その後、操作者が操作部１４にて指示を行うと、荒加工が開始される。
Thereafter, when the operator gives an instruction using the
この荒加工の制御を、図２と、図９とを用いて説明する。 This roughing control will be described with reference to FIG. 2 and FIG.
図９は、荒加工の制御フローチャートであり、Ｓ１で荒加工が開始されると、まず、図２に示す制御部１１が、荒加工用の工具７をツールチェンジャー１５の１番目から取り出し、支持部８にセットする。つぎに、制御部１１は、工具情報管理部２９に、ツールチェンジャー１５の１番目から取り出した工具７は、未使用の状態か否かを問い合わせる（図９のＳ２）。
FIG. 9 is a control flowchart of rough machining. When rough machining is started in S1, first, the
工具７が未使用の状態の時には、工具７の研削力が低い状態となっているため、制御部１１が、モータ６を、通常の荒加工回転数よりも遅い、初期工具用の荒加工回転数でワーク2を低速回転させ（図９のＳ３）、単位時間当たりの研削量を小さくする。
Since the grinding force of the
その後、図３、図４に示すごとく、荒加工代線１８まで研削加工していく。
Thereafter, as shown in FIGS. 3 and 4, grinding is performed up to the rough
この時は、まず、図3に示すごとく、ワーク２の先端に工具７を移動させ、Ｚ軸方向への彫り込み量Ｚ１の位置に配置する。つぎに、工具７を回転軸１９に向かって、通常の荒加工速度よりも遅い、初期工具用の荒加工速度で送り込んで、ワーク２の先端面２１の研削加工を開始する（図９のＳ４）。
At this time, first, as shown in FIG. 3, the
この状態においては、ワーク２を通常の荒加工回転数よりも低速で回転させ、工具７を通常の荒加工速度よりも低速で加工移動させているために、単位時間当たりの研削量を小さくすることができ、その結果として、工具７と義歯１との間の加工抵抗を低減でき、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなっている。
In this state, the
そして、ワーク２の先端面２１の研削加工が終了すると、工具７を、次の彫り込み量Ｚ１分だけワーク２の後方（Ｚ軸方向）にずらして配置した後、次のワーク２の先端面２１の研削加工を実施する。これを順次繰り返し、荒加工代線１８までを、ワーク２の後方（Ｚ軸方向）に向けて、低速で加工していく。
Then, when the grinding of the
この状態で、たとえば５分間、荒加工を続けていくと、ワーク２は、工具７によって、少しずつ研削されていく。
In this state, for example, when roughing is continued for 5 minutes, the
一方、この時、工具７は、高硬度のセラミック製のワーク２によって、逆に加工されていく。
On the other hand, at this time, the
というのは、工具７のダイヤモンド粒子はセラミック製のワーク２よりも硬いため、工具７のダイヤモンド粒子がセラミック製のワーク２を研削していくのであるが、このセラミック製のワーク２は工具７の金属ボンドよりも硬いため、ワーク２が工具７の金属ボンドを加工していくのである。
This is because the diamond particles of the
つまり、ダイヤモンド粒子２５を保持する金属ボンド２７は、荒加工が進むに従って、ワーク２によって、工具７の表面から徐々に剥ぎ取られていくのである。
That is, the
特に、工具７の先端面付近においては、図８（ａ）に示すごとく、初期状態（図８のｂ）では埋もれていたダイヤモンド粒子２５ｂが、金属ボンド２７から表出してくるとともに、初期状態（図８のｂ）で露出していた先端面のダイヤモンド粒子２６ａも、金属ボンド２７から、下方に向かって大きく突出している状態となり、工具７の研削力は、図８（ｂ）に示す未使用時の状態と比較して、大幅に上昇した状態となっているのである。
In particular, in the vicinity of the tip surface of the
つまり、工具７に対して、いわゆる目立てが行われた状態となり、この状態で、工具７の形状が安定するのである。
That is, the
そして、工具７の研削力が上昇した状態になった時には、制御部１１は、ワーク２を、通常の荒加工回転数で回転させ（図９のＳ５）、工具７を、通常の荒加工速度で加工移動させる（図９のＳ６）。すると、単位時間当たりの研削量が大きくなり、適切な加工速度で、効率よく荒加工を実施することができる。
When the grinding force of the
なお、上述したごとく、工具７の研削力が上昇した状態となっているので、義歯1の加工ストレスを十分に低減した状態で荒加工ができるものとなっている。
As described above, since the grinding force of the
その後、中荒加工にて、歯科補綴物を、仕上げ代を残して削り、仕上げ加工にて、歯科補綴物の仕上げを行い、最後に、義歯１は、ワーク２のスプルー３（図１）の位置でワーク２から切り離され、取り出される。
Thereafter, the dental prosthesis is shaved by leaving the finishing allowance in the middle roughing process, and the dental prosthesis is finished in the finishing process. Finally, the
その結果として、効率よく荒加工を実施しつつ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなる。
As a result, the processing stress of the
なお、図９のＳ２において、工具７が、未使用の状態ではないと判断された時は、工具７は、ダイヤモンド粒子２６が、工具７の表面に、適切に露出した状態となっており、研削力は十分に上昇した状態となっている。したがって、ワーク２を、通常の荒加工回転数で回転させ（図９のＳ５）、工具７を、通常の荒加工速度で加工移動させ（図９のＳ６）、適切な加工速度で、効率よく荒加工を実施することになる。
In addition, when it is determined in S2 of FIG. 9 that the
また、本実施形態においては、図３に示すごとく、Ｚ軸方向への彫り込み量をＺ１として、ワーク２の加工終端面２２まで加工していくこととしたが、彫り込み量Ｚ１を小さくすることにより、単位時間当たりの研削量を小さくすることができ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the engraving amount in the Z-axis direction is set to Z1, and the machining
すなわち、工具７が未使用の状態の時には、上述したごとく、工具７の研削力が低い状態となっているため、制御部１１が、彫り込み量Ｚ１よりも小さな彫り込み量Ｚ２（図示せず）を用いて荒加工を行い、単位時間当たりの研削量を小さくする。
That is, when the
そして、工具７が、高硬度のセラミック製のワーク２によって、金属ボンド２７が剥ぎ取られ、図８（ａ）に示すごとく、ダイヤモンド粒子２５が、金属ボンド２７から適切に露出した状態となると、制御部１１が、彫り込み量Ｚ２（図示せず）よりも大きな彫り込み量Ｚ１にて、荒加工を実施する。
Then, when the
その結果として、効率よく荒加工を実施しつつ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなる。
As a result, the processing stress of the
さらに、本実施形態においては、中荒加工時においても、上述した荒加工時と同様に、工具７が未使用の状態か否かを判定し、工具７が未使用の状態時においては、工具7を２段階の速度で加工移動させることにより、義歯1への加工ストレスを軽減することができるものとしている。
Further, in the present embodiment, during the middle roughing process, as in the above-described roughing process, it is determined whether or not the
すなわち、図６に示すごとく、中荒加工においては、義歯１の凹部４を加工するときは、ワーク２の回転を止めた後に、等高線加工を用いて加工するのであるが、この等高線加工を行う前に、図２の制御部１１が、工具７が未使用の状態か否かを、工具情報管理部２９に問い合わせ、工具７が、未使用の状態であった時には、工具７を、たとえば、通常の中荒加工速度よりも遅い、初期工具用の中荒加工速度で加工移動させていく。
That is, as shown in FIG. 6, in the middle roughing, when processing the
そのため、単位時間当たりの研削量を小さくすることができ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなっている。
Therefore, the amount of grinding per unit time can be reduced, and the processing stress of the
その後、所定時間、たとえば５分間、中荒加工を続けていると、工具７は、高硬度のセラミック製のワーク２によって、金属ボンド２７が剥ぎ取られ、図８（ａ）に示すごとく、ダイヤモンド粒子２５が、金属ボンド２７から適切に露出した状態となり、工具７の研削力は、大幅に上昇した状態となる。
After that, when the medium roughing process is continued for a predetermined time, for example, 5 minutes, the
そこで、制御部１１は、工具７を、通常の中荒加工速度で加工移動させる。すると、単位時間当たりの研削量が大きくなり、適切な中荒加工速度で、効率よく中荒加工を実施することができるものとなる。
Therefore, the
その結果として、効率よく中荒加工を実施しつつ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなる。
As a result, the machining stress of the
さらにまた、本実施形態の中荒加工においては、図６に示すごとく、等高線加工を用いて、義歯１の凹部４の深さ（Ｙ軸）方向へ彫りこんで加工していくのであるが、この彫り込み量（図示せず）を小さくすることにより、単位時間当たりの研削量を小さくすることができ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなっている。
Furthermore, in the middle roughing process of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the contouring process is used to engrave and process in the depth (Y axis) direction of the
すなわち、工具７が未使用の状態の時には、上述したごとく、工具７の研削力が低い状態となっているため、制御部１１が、通常の深さ方向への彫り込み量をよりも小さな、初期工具用の彫り込み量を用いて中荒加工を行い、単位時間当たりの研削量を小さくする。
That is, when the
すると、上述したごとく、工具７が、高硬度のセラミック製のワーク２によって、金属ボンド２７が剥ぎ取られ、図８（ａ）に示すごとく、ダイヤモンド粒子２５が、金属ボンド２７から適切に露出した状態となり、その時には、制御部１１が、通常の彫り込み量にて、中荒加工を実施することになるのである。
Then, as described above, the
その結果として、効率よく中荒加工を実施しつつ、義歯1の加工ストレスを低減できるものとなる。
As a result, the machining stress of the
以上のように、本発明の歯科補綴物の加工方法は、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、回転させて削る荒加工と、ワークの回転を止めて削る中荒加工と、仕上げ加工とを備え、前記荒加工は、前記ワークを第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削る工程とし、この荒加工時において、前記第１の工具が未使用状態である時には、前記ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させ、歯科補綴物の外周を削る工程とすることを特徴とするものであるので、歯科補綴物のストレスを軽減することができる。 As described above, the processing method of the dental prosthesis of the present invention is a rough machining that rotates and scrapes a ceramic workpiece densely sintered into a columnar shape, and a medium rough machining that cuts and stops the rotation of the workpiece, A step of cutting the outer circumference of the dental prosthesis by rotating the workpiece at a first rotational speed and moving the first tool at a first processing speed. In the rough machining, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, and the first tool is Since it is characterized in that it is a step of machining and moving at a second machining speed that is slower than the first machining speed, and cutting the outer periphery of the dental prosthesis, reducing stress on the dental prosthesis Can do.
すなわち、本発明の荒加工においては、柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削るのであるが、この第１の工具は、回転する硬いワークを研削するために、ダイヤモンド粒子を金属ボンドで固めたものとなっている。 That is, in the rough machining of the present invention, a ceramic workpiece densely sintered into a columnar shape is rotated at a first rotation speed, and the first tool is moved at a first machining speed. In this case, the outer periphery of the dental prosthesis is cut, but this first tool is made by solidifying diamond particles with a metal bond in order to grind a rotating hard workpiece.
この時、第１の工具が未使用状態である時には、ダイヤモンド粒子が、そのダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドから十分に露出していない状態の時が多く、この状態においては、工具の研削力が小さな状態となっている。 At this time, when the first tool is in an unused state, the diamond particles are often not sufficiently exposed from the metal bond holding the diamond particles. In this state, the grinding force of the tool is low. It is in a small state.
そこで、第１の工具が未使用状態である時には、ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させて歯科補綴物の外周を削ることにより、単位時間当たりの研削量を小さくすることとした。 Therefore, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed, and the first tool is moved from the first machining speed. However, the amount of grinding per unit time was reduced by cutting the outer periphery of the dental prosthesis by moving it at a slower second processing speed.
その結果として、未使用時の第１の工具のダイヤモンド粒子が、そのダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドから十分に露出していない状態であったとしても、つまり、工具の研削力が低い状態であったとしても、単位時間当たりの研削量を小さくしているため、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるのである。 As a result, even when the diamond particles of the first tool when not in use are not sufficiently exposed from the metal bond holding the diamond particles, that is, the grinding force of the tool is low. Even so, since the amount of grinding per unit time is reduced, the processing stress on the dental prosthesis can be reduced.
また、この状態で、荒加工を続けていくと、ワークは第１の工具によって研削されていくのであるが、この時、第１の工具は、高硬度のセラミック製のワークによって、逆に加工されていき、その結果として、ダイヤモンド粒子を保持する金属ボンドが、工具の表面から徐々に剥ぎ取られていくのである。 In addition, if rough machining is continued in this state, the workpiece is ground by the first tool. At this time, the first tool is processed reversely by a high-hardness ceramic workpiece. As a result, the metal bond holding the diamond particles is gradually peeled off from the surface of the tool.
そして、最後には、ダイヤモンド粒子が、金属ボンドから適切に露出した状態となり、いわゆる目立てが行われた状態となり、この状態においては、第１の工具の研削力は、未使用時の状態と比較して、大幅に上昇した状態となる。 Finally, the diamond particles are appropriately exposed from the metal bond, and the so-called sharpened state is obtained. In this state, the grinding force of the first tool is compared with the state when not used. And it will be in the state where it rose significantly.
この状態になった時には、ワークを、通常の第１の回転数で回転させ、第１の工具を、通常の第１の加工速度で加工移動させる。すると、単位時間当たりの研削量が大きくなり、効率よく荒加工を実施しつつ、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるものとなる。 When this state is reached, the workpiece is rotated at the normal first rotation speed, and the first tool is moved at the normal first processing speed. Then, the amount of grinding per unit time becomes large, and the processing stress on the dental prosthesis can be reduced while efficiently performing roughing.
以上のごとく、本発明においては、適切に歯科補綴物が加工できるものとなり、歯科補綴物への加工ストレスを軽減することができるものとなる。 As described above, in the present invention, a dental prosthesis can be appropriately processed, and processing stress on the dental prosthesis can be reduced.
したがって、歯科補綴物の加工方法と、それを用いた歯科補綴物の加工装置として、広く活用が期待されるものである。 Therefore, it is expected to be widely used as a dental prosthesis processing method and a dental prosthesis processing apparatus using the same.
１ 義歯
２ ワーク
３ スプルー
４ 凹部
５ 支持部
６ モータ
７ 工具
８ 支持部
９ モータ
１０ 電源部
１１ 制御部
１２ 加工データ入力部
１３ 記憶部
１４ 操作部
１５ ツールチェンジャー
１６ 測長器
１７ 測長部
１８ 荒加工代線
１９ 回転軸
２０ 工具の先端面
２１ 先端面
２２ 加工終端面
２３ 断面線
２４ 仕上げ代線
２５ 加工開始面
２６ ダイヤモンド粒子
２６ａ ダイヤモンド粒子
２６ｂ ダイヤモンド粒子
２７ 金属ボンド
２８ 工具情報入力部
２９ 工具情報管理部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
柱形状に緻密焼結されたセラミック製のワークを、回転させて削る荒加工と、ワークの回転を止めて削る中荒加工と、仕上げ加工とを備え、
前記荒加工は、前記ワークを第１の回転数で回転させるとともに、第１の工具を、第１の加工速度にて加工移動させて、歯科補綴物の外周を削る工程とし、
この荒加工時において、前記第１の工具が未使用状態である時には、前記ワークを、前記第１の回転数よりも遅い第２の回転数で回転させるとともに、この第１の工具を、前記第１の加工速度よりも遅い第２の加工速度にて加工移動させ、歯科補綴物の外周を削る工程とすることを特徴とする歯科補綴物の加工方法。 A method for processing a dental prosthesis for covering an abutment tooth,
It is equipped with rough machining to rotate and cut a ceramic workpiece that has been densely sintered into a columnar shape, medium rough machining to cut the workpiece while stopping rotation, and finish processing.
The roughing is a step of rotating the workpiece at a first rotational speed and moving the first tool at a first processing speed to cut the outer periphery of the dental prosthesis,
During the rough machining, when the first tool is in an unused state, the workpiece is rotated at a second rotational speed slower than the first rotational speed, and the first tool is A method for processing a dental prosthesis, characterized by comprising a step of machining and moving at a second processing speed slower than the first processing speed to scrape the outer periphery of the dental prosthesis.
その後、第１の工具を、第１の彫り込み量よりも大きい第２の彫り込み量にて、削っていく加工であることを特徴とする請求項１または２に記載の歯科補綴物の加工方法。 In the roughing, when the first tool is in an unused state, the first tool is used to sharpen the workpiece 2 from the front end surface to the rear with a first engraving amount,
3. The method for processing a dental prosthesis according to claim 1, wherein the first tool is a process of shaving the first tool with a second engraving amount larger than the first engraving amount.
前記中荒加工は、ワークの回転を止めた状態で、第２の工具により、第３の加工速度にて加工移動させて、前記凹部の等高面を削る工程とし、この第２の工具が未使用状態である時には、第３の加工速度よりも遅い第４の加工速度にて加工移動させ、前記凹部の等高面を削る工程とする請求項１から３のいずれか一つに記載の歯科補綴物の加工方法。 In the middle roughing process, the concave portion for covering the abutment tooth of the dental prosthesis is shaved using contour line machining using the second tool,
The medium roughing is a process of cutting the contour surface of the recess by moving the workpiece at a third processing speed with a second tool while the rotation of the workpiece is stopped. The process according to any one of claims 1 to 3, wherein when not in use, the process moves at a fourth machining speed that is slower than the third machining speed, and the contour surface of the recess is cut. Processing method of dental prosthesis.
この第１の工具で荒加工された歯科補綴物に、中荒加工を行う第２の工具と、
この第２の工具で中荒加工された歯科補綴物に、仕上げ加工を行う第３の工具と、前記第１から第３の工具を制御する制御部とを備え、
制御部には、前記第１から第３の工具の交換情報を入力する工具情報入力部を接続し、この工具情報入力部から入力された工具情報入力を保持する工具情報管理部を、前記制御部内に設けるとともに、
前記制御部は、請求項１から４のいずれか一つの歯科補綴物の加工方法を実施する構成とした歯科補綴物の加工装置。 A workpiece supporting member, and a first tool for roughing a dental prosthesis on the workpiece supported by the supporting member;
A dental prosthesis roughly processed with the first tool, a second tool for performing medium roughing,
The dental prosthesis that has been subjected to medium rough machining with the second tool includes a third tool that performs finishing, and a control unit that controls the first to third tools,
The control unit is connected to a tool information input unit that inputs replacement information of the first to third tools, and a tool information management unit that holds the tool information input input from the tool information input unit is connected to the control unit. In the department,
The said control part is a dental prosthesis processing apparatus comprised so that the processing method of the dental prosthesis any one of Claim 1 to 4 may be implemented.
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| JP7498442B1 (en) | 2023-12-27 | 2024-06-12 | 太美雄 大前 | Denture manufacturing method, denture and artificial tooth material |
-
2010
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