JP6091129B2 - Ｃａｍプログラム、ｃａｍ装置、ｃａｄ／ｃａｍシステム、及び歯科補綴物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は歯科補綴物のためのＣＡＭプログラム、ＣＡＭ装置、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム、及び歯科補綴物の製造方法に関する。

ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）加工機を用いて切削加工を行い、歯科用補綴物を作製する際、例えば特許文献１に記載のように歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムが用いられる。歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムは、支台歯等を計測して三次元形状データを取得するスキャナ、取得した三次元形状データから補綴物を設計して補綴物データを形成するＣＡＤ装置、ＣＡＤ装置から出力された補綴物データに基づいて加工機のためのＮＣデータを計算するＣＡＭ装置、及びＣＡＭ装置からの指令に沿って材料を加工して補綴物を作製する加工機を備えて構成されている。これらスキャナ、ＣＡＤ装置、ＣＡＭ装置、及び加工機がそれぞれ独立した状態で存在して歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムが構成されたものや、これらのうち少なくとも２つの機能がひとつに融合されて構成されたものもある。

ＣＡＤ／ＣＡＭシステムのうち、ＣＡＭ装置は、ＣＡＤ装置から出力された補綴物データに基づいて、加工が効率的に行われるように工程及び各工程で用いられる工具を演算する。より具体的には、ＣＡＭ装置は、加工機が備えているドリルの径を記憶しており、その径によって太い径（例えば直径３ｍｍ（「Ｒ１．５」と記載することがある。））から細い径（例えば直径１ｍｍ（「Ｒ０．５」と記載することがある。））にかけて、切削加工が効率よく円滑に進行するように切削順序、切削箇所、切削範囲、切削条件等の演算を行う。このとき、ＣＡＭ装置は加工機が具備する最終仕上げ加工のドリル（通常は最細径のドリル、例えばＲ０．５）の情報も記憶しており、これにより加工することができる限界の精度より高い精度の加工を要する部位がＣＡＤ装置からの補綴物データに存在しても、ＣＡＭ装置はこの部分を上記加工精度に基づき変更して加工する。

特開２００２−２２４１４２号公報

歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムでは製作される補綴物のうち、特にクラウン製作において咬合面に形成される裂溝の加工再現性が重視されている。しかしながら、従来のＣＡＭ装置では、ＣＡＤ装置からの補綴物データに含まれた裂溝の補綴物データが、上記のように最細径のドリルの加工限界から粗く修正されてしまっていた。

一方、これを回避するため、さらに細い径のドリル（例えば直径０．６ｍｍ（「Ｒ０．３」と記載することがある。））を加工機に具備し、これをＣＡＭ装置に認識させると、仕上げを当該細い径のドリルで行う計画を立てる。しかしながら、このように細いドリルを用いると、切削量が少ないことに加え、折れやすいので加工速度を落とす必要があることから全体の加工時間が非常に長くなるという問題が発生する。従来におけるＣＡＭ装置ではＣＡＤ装置による補綴物データから裂溝の部位だけを自動的に特定することは困難であり、細い径のドリルを裂溝部分にのみ用いることは難しかった。

そこで本発明は、裂溝部位も高い精度で、かつ効率よく歯科補綴物を作製することができるＣＡＭプログラムを提供することを課題とする。また、このプログラムに基づく、ＣＡＭ装置、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム及び歯科補綴物の製造方法を提供する。

以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に記載の発明は、裂溝（１ｃ）を具備する歯科補綴物（１）の形状データに基づいて、歯科補綴物の加工手順を演算するＣＡＭプログラムであって、得られた裂溝に沿った線形状（Ｂ）に基づいて、線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域（Ｃ）を決定する手順（Ｓ３６）と、裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する手順（Ｓ３７）と、を含む、ＣＡＭプログラムである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＣＡＭプログラムにおいて、裂溝用領域（Ｃ）における加工条件では、裂溝用領域以外の領域より細い径のエンドミルを用いるように設定する。

請求項３に記載の発明は、裂溝（１ｃ）を具備する歯科補綴物（１）の形状データを受信する受信手段（３１ｄ）と、得られた裂溝に沿った線形状（Ｂ）に基づいて、線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域（Ｃ）を決定する手順（Ｓ３６）、及び裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する手順（Ｓ３７）、を含む、ＣＡＭプログラムを記憶した記憶手段（３１ｃ）と、受信手段により受信した形状データに基づいて、ＣＡＭプログラムを演算する演算手段（３１ａ）と、演算手段による演算結果を出力する出力手段（３１ｅ）と、を備える、ＣＡＭ装置（３０）である。

請求項４に記載の発明は、歯牙の三次元形状データを生成するスキャナ（１０）と、歯牙の三次元形状データに基づいて歯科補綴物（１）の形状データを作成するＣＡＤ装置（２０）と、ＣＡＤ装置が作成した歯科補綴物の形状データを受信して歯科補綴物の加工手順を演算する請求項３に記載のＣＡＭ装置（３０）と、ＣＡＭ装置による加工手順に従って加工をする加工機（４０）とを備える、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム（５０）である。

請求項５に記載の発明は、歯牙の三次元形状データを作成する過程（Ｓ１０）と、歯牙の三次元形状データに基づいて、裂溝（１ｃ）を有する歯牙補綴物（１）の形状データを作成する過程（Ｓ２０）と、得られた裂溝に沿った線形状（Ｂ）に基づいて、線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域（Ｃ）を決定する過程（Ｓ３６）と、裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する過程（Ｓ３７）と、演算された加工手順により裂溝を加工する工程（Ｓ４０）と、を含む、歯科補綴物の製造方法（Ｓ１）である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の歯科補綴物の製造方法（Ｓ１）において、線形状（Ｂ）を、咬合面に裂溝用ライン描画をする過程によって設定する。

本発明によれば、補綴物に含まれる噛みあわせ面（咬合面）の裂溝等の細部を高い精度で、かつ効率よく作製することができる。

１つの例の歯科補綴物１の構造を説明する図である。 ＣＡＤ／ＣＡＭシステム５０を概念的に示すブロック図である。 ＣＡＭ装置３０の構造を概念的に示すブロック図である。 歯科補綴物の製造方法Ｓ１の流れを示す図である。 ＮＣデータの作成過程Ｓ３０の流れを示す図である。 咬合面に裂溝用ライン描画をする過程Ｓ３５の一場面を説明する図である。 裂溝用領域Ｃを説明する図である。 図８（ａ）は裂溝用領域Ｃの加工パスの１つの例を説明する平面図である。図８（ｂ）は裂溝用領域Ｃの加工パスの１つの例を説明する断面図である。 図９（ａ）は裂溝用領域Ｃの加工パスの他の例を説明する平面図である。図９（ｂ）は裂溝用領域Ｃの加工パスの他の例を説明する断面図である ＮＣデータの作成過程Ｓ１３０の流れを示す図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

はじめに、作製の対象となる歯科補綴物の一例について説明する。図１に歯科補綴物１の外観を模式的に示した。図１（ａ）が平面視、図１（ｂ）が正面視の歯科補綴物１である。
歯科補綴物１はいわゆるクラウンと呼ばれる歯科補綴物の一種であり、全体として容器状に形成されている。従って外面１ａ及び内面１ｂを有している。図１（ａ）、図１（ｂ）では内面１ｂを破線で透視して表している。この容器状であるクラウンを例えば治療した歯牙の上からかぶせることにより治療部位を覆って保護する。
歯科補綴物１はこのように歯牙の咬合面を被覆するように配置されるので、歯科補綴部物１にも咬合面を形成する必要があり、ここには歯牙の裂溝に対応するように歯科補綴物１の裂溝１ｃが存在する。
本発明ではこのような歯科補綴物の咬合面に存在する細い裂溝を高い精度で形成するとともに、その際にも効率よく形成することが可能となる。

次に、１つの実施形態について説明する。図２は１つの実施形態を説明する図で、１つの例についてＣＡＤ／ＣＡＭシステム５０（以下、「システム５０」と記載することがある。）の構成を概念的に示したブロック図である。システム５０は、スキャナ１０、ＣＡＤ装置２０、ＣＡＭ装置３０、加工機４０を備えて構成されている。

スキャナ１０は、歯科補綴物１を適用する対象となる歯牙から支台歯模型等の三次元形状データを生成するものである。これにより歯牙の形状を三次元データ化する。スキャナ１０は公知のものを用いることができ、例えばプローブを接触させて計測する接触式のものや、レーザや光を用いて計測する非接触式のものがある。

ＣＡＤ装置２０は、スキャナ１０で得た三次元形状データを取り込み、該三次元形状データに対応した歯科補綴物の形状データを設計する手段である。例えば取得した三次元形状データに基づき、候補となる歯科補綴物の原型データをデータベースから選択し、選択した原型データを三次元形状データに適合するように変更することが挙げられる。このようなＣＡＤ装置２０は公知のものを用いることができる。

ＣＡＭ装置３０は、ＣＡＤ装置２０で設計した歯科補綴物の形状データ、加工機に備えられる工具の種類やその形態のデータ、実際に加工する材料のデータ等から、加工機が歯科補綴物を作製するための加工動作を指示するＮＣデータを演算して生成する手段である。また、本実施形態のＣＡＭ装置３０では後述するように歯科補綴物の裂溝を高い精度で、効率よく形成するための演算ができるように構成されている。

図３は、ＣＡＭ装置３０に含まれる構成を概念的に表したブロック図である。ＣＡＭ装置３０は、演算装置３１、入力手段３２及び表示手段３３を有している。そして演算装置３１は、演算手段３１ａ、ＲＡＭ３１ｂ、記憶手段３１ｃ、受信手段３１ｄ、及び出力手段３１ｅを備えている。また、入力手段３２にはキーボード３２ａ、マウス３２ｂ、記憶媒体の１つとして機能する外部記憶装置３２ｃ、及び通信手段３２ｄが含まれている。

演算手段３１ａは、いわゆるＣＰＵ（中央演算子）により構成されており、上記した各構成部材に接続され、これらを制御することができる手段である。また、記憶媒体として機能する記憶手段３１ｃ等に記憶された各種プログラムを実行し、これに基づいて後で説明する演算や各種データの生成を行う手段としても機能する。演算の内容については後で説明するが、加工のための手順、裂溝用領域の決定等を挙げることができ、生成されるデータとしては加工機への指令であるＮＣデータを挙げることが可能である。

ＲＡＭ３１ｂは、演算手段３１ａの作業領域や一時的なデータの記憶手段として機能する構成部材である。ＲＡＭ３１ｂは、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成することができ、公知のＲＡＭと同様である。

記憶手段３１ｃは、上記したような演算、及び生成されるべきデータを得るための根拠となる各種プログラムやデータが保存される記憶媒体として機能する構成部材である。また記憶手段３１ｃには、プログラムの実行により得られたＮＣデータ等、中間、最終の各種結果を保存することができてもよい。

受信手段３１ｄは、外部からの情報を演算装置３１に適切に取り入れるための機能を有する構成部材であり、入力手段３２が接続される。いわゆる入力ポート、入力コネクタ等もこれに含まれる。

出力手段３１ｅは、得られた結果のうち外部に出力すべき情報を適切に外部に出力する機能を有する構成部材であり、表示手段３３や各種装置がここに接続される。いわゆる出力ポート、出力コネクタ等もこれに含まれる。

入力装置３２には、例えばキーボード３２ａ、マウス３２ｂ、外部記憶装置３２ｃ、及び通信手段３２ｄ等が含まれる。キーボード３２ａ、マウス３２ｂは公知のものを用いることができ、説明は省略する。
外部記憶装置３２ｃは、公知の外部接続可能な記憶手段であり、記憶媒体としても機能する。ここには特に限定されることなく、必要とされる各種プログラム、データを記憶させておくことができる。例えば上記した記憶手段３１ｃと同様のプログラムやプログラムの実行により得られたＮＣデータ等がここに記憶されていても良い。外部記憶装置３２ｃとしては、公知の装置を用いることができる。これには例えばＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ及びＤＶＤドライブ、ハードディスク、各種メモリ等を挙げることができる。
通信手段３２ｄは、他の機器から直接受信手段３１ｄにデータを送信する手段である。例えばＣＡＤ装置２０から歯科補綴物の形状データを直接受信手段３１ｄに送信することを挙げることができる。

表示装置３３は、各場面の演算結果、各種機能の選択等が表示される装置である。操作者は表示装置３３を参照しながら入力手段３２を操作して演算装置３１を機能させることができる。このような表示装置３３としては公知の表示装置を適用することができ、これには例えばモニタ等を挙げることができる。

このようなＣＡＭ装置３０には例えばコンピュータを挙げることができる。コンピュータ本体には通常、演算装置３１に相当する各機器が具備されており、これに入力手段３２、及び表示手段３３を接続することができるようにも構成されている。

図２に戻って加工機４０について説明する。加工機４０は、ＣＡＭ装置３０で生成された加工機の動作指示のデータであるＮＣデータをＣＡＭ装置の通信手段から受信、又は外部記憶装置を介して受け取った該ＮＣデータに従って加工を実行し、材料から歯科補綴物を加工するものである。このような加工機は公知のＮＣ工作機械を挙げることができる。

以上のようなＣＡＭ装置３０を含むシステム５０によれば、後述するように歯科補綴物の裂溝を高い精度で効率よく形成することが可能となる。

なお、本実施形態では図２に示したように歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステム５０を構成するスキャナ１０、ＣＡＤ装置２０、ＣＡＭ装置３０、及び加工機４０はそれぞれが独立した形態であるが、必ずしもその必要はなく、これら歯科用ＣＡＤ／ＣＡＭシステムをなす複数の構成物の持つ機能が一体化された構成であってもよい。

次に、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム５０を用いて、歯科補綴物の製造方法Ｓ１について説明する。ここではわかりやすさのためシステム５０を用いた例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下の趣旨を含む方法を可能とするものであれば他のシステムよって歯科補綴物が製造されてもよい。

歯科補綴物の製造方法Ｓ１（以下、「製造方法Ｓ１」と記載することがある。）の流れを図４に示した。製造方法Ｓ１は、三次元形状データ作成過程Ｓ１０、歯科補綴物の形状データ作成過程Ｓ２０、ＮＣデータの作成過程Ｓ３０、加工過程Ｓ４０を含んでいる。以下に各過程について説明する。

三次元形状データ作成過程Ｓ１０（「過程Ｓ１０」と記載することがある。）は、スキャナ１０等を用いて、歯科補綴物１を適用する対象となる歯牙から得た支台歯模型等の三次元形状データを作成する過程である。
このような三次元形状データの作成は公知の方法を用いることができる。

歯科補綴物の形状データ作成過程Ｓ２０（「過程Ｓ２０」と記載することがある。）は、過程Ｓ１０で得た三次元形状データを取得し、これに基づいてＣＡＤ装置を用いて、対象となる歯牙に適する歯科補綴物の形状データを作成する過程である。
このような歯科補綴物の形状データの作成は、公知のＣＡＤ装置を用いて通常行われる方法により行うことができる。

ＮＣデータの作成過程Ｓ３０（「過程Ｓ３０」と記載することがある。）は、過程Ｓ２０で作成した歯科補綴物の形状データ、加工機に備えられる工具の種類やその形態のデータ、実際に加工する材料のデータ等から、ＣＡＭ装置３０により加工機が歯科補綴物を作製するための加工動作を指示するＮＣデータを演算して作成する過程である。すなわち、得られた歯科補綴物の三次元形状から、上記記憶手段３１ｃ等に記憶されていたプログラムで規定された手順に基づいて演算手段３１ａがＮＣデータを演算して作成する。さらに具体的には演算手段３１ａ等により次のように行われる。図５に過程Ｓ３０の流れを示した。

過程Ｓ３０は、歯科補綴物の形状データ読み込み過程Ｓ３１、材料上に配置する過程Ｓ３２、マージンライン作図過程Ｓ３３、レスト作成過程Ｓ３４、咬合面に裂溝用ライン描画をする過程Ｓ３５、裂溝用領域の決定過程Ｓ３６、ＮＣデータ計算過程Ｓ３７、及びＮＣデータ出力過程Ｓ３８を含んで構成される。

歯科補綴物の形状データ読み込み過程Ｓ３１（「過程Ｓ３１」と記載することがある。）は、過程Ｓ２０で作成された歯科補綴物の形状データをＣＡＭ装置３０に読み込む過程である。本実施形態では、図２に表れた通信手段３２ｄからの受信、あるいは外部記憶装置３２ｃを介して、受信手段３１ｄから形状データがＣＡＭ装置３０に読み込まれる。

材料上に配置する過程Ｓ３２（「過程Ｓ３２」と記載することがある。）は、ＣＡＭ装置３０内の記憶手段３１ｃに記憶させておいた材料データ上に、取得した歯科補綴物の形状データを配置する過程である。このとき、歯科補綴物の形状データは移動や回転等により材料内にレイアウトされる。また、大きさの異なる複数の材料が使用できる場合は、材料データの変更機能により材料の種類を選択することができる。

マージンライン作図過程Ｓ３３（「過程Ｓ３３」と記載することがある。）は、歯科補綴物の形状データから外面１ａと内面１ｂ（図１参照）と、を分ける境目をマージンラインとして描画する過程である。マージンラインの作図は、例えば歯科補綴物の形状データの表面を特定の領域で分割し、それぞれの領域において求められる法線ベクトルと操作者による内面領域の選択により、内面と外面の境目を判別することができる。従って形状によっては自動でマージンラインを作図することもできる。もし、自動でマージンラインを判別することができなかった場合は、ＣＡＭ装置３０のマウス３２ｂ等の入力装置３２によってマージンラインを選択・指定することも可能である。

このようにして選択されたマージンラインを利用して、歯科補綴物の形状データからＮＣデータを計算する際、歯科補綴物の形状データの内面加工と外面加工を分けて加工することができるようになり、またマージンライン部分は丁寧に加工することができるようになるので、加工再現性の向上につながる。
ただし、マージンライン作図は必ずしも必要というわけではなく、マージンライン作図過程Ｓ３３を省いた場合でも、内面加工と外面加工の境目を設けない状態で加工することも可能である。

レスト作成過程Ｓ３４（「過程Ｓ３４」と記載することがある。）は、歯科補綴物の形状データを使った加工中に、材料から加工物が落ちないように歯科補綴物を支えるレストの配置を歯科補綴物の形状データに作成する過程である。レストは材料と加工物をつなげた形で一体加工され、加工後に切り落とす。

咬合面に裂溝用ライン描画をする過程Ｓ３５（「過程Ｓ３５」と記載することがある。）は、歯科補綴物の形状データの咬合面に裂溝に沿ったライン（線形状）を描画する工程である。操作者は、歯科補綴物の形状データの咬合面から裂溝を見つけて線形状であるラインを描画することにより、ＣＡＭ装置３０のＲＡＭ３１ｂに裂溝をラインとして設定することができる。図６には描画をする一場面における表示手段３３に表れる画像例を示した。

データ表示部３３ａには、過程Ｓ２０で作成された歯科補綴物の形状データが表示され、上記した過程Ｓ３３によるマージンラインや過程Ｓ３４によるレスト等（いずれも不図示）、各過程により行われた処理の結果が必要により反映されて表れる。
メニュー部３３ｂ、及びアイコン部３３ｃはＣＡＭ装置３０に備えられた各機能が選択的に呼び出せるように各機能が配置されている。

操作者は図６に表れた画面上でマウス３２ａやキーボード３２ｂ（図３参照）を用いて、歯科補綴物の形状データＡ上の表面に沿って裂溝に対応するラインＢを描画する。例えば、ラインＢを描画する場合、マウスカーソルを歯科補綴物の形状データＡ上の任意の位置でクリックすることで、歯科補綴物の形状データＡ表面のクリック位置にラインＢの一方の端を決定することができる。
この状態でマウスカーソルを移動させると当該一方の端からラインＢが直線上に伸び、任意の位置で歯科補綴物の形状データＡの表面をクリックするとラインＢの節を決定することができる。この状態で再びマウスカーソルを移動させると、当該節からラインが直線状に伸びる。これを繰り返すことで、ラインＢを歯科補綴物の形状データＡの表面に描画することができる。ラインＢの描画を止めたい場合は、予め定められた停止ボタンを押下することで停止することができる。

裂溝は咬合面に形成されることから、ラインＢを咬合面のみに描画するように限定するために咬合面側を表示するようにして、ラインＢの描画時には咬合面以外の回転表示動作を不可にしてもよい。

裂溝用領域の決定過程Ｓ３６（「過程Ｓ３６」と記載することがある。）は、過程Ｓ３５で指定したラインＢに沿って延びる、裂溝加工用の領域を決定する工程である。過程Ｓ３５では単に裂溝に沿った線を指定したに留まるが、裂溝加工のために演算を行うためには所定の領域を決定しなければならない。そこで、過程Ｓ３６では裂溝加工のための領域である裂溝用領域を決定する。
図７には、裂溝用領域Ｃが決定された咬合面を模式的に表した。図７からわかるように、裂溝用領域Ｃは、指定された裂溝のラインＢを含み、ラインＢに沿って長手方向に延びる所定の幅及び厚さを有する領域として決定される。
裂溝用領域Ｃの幅はある条件が適用される加工領域であることを意味することから、加工に用いられる最細径の工具よりも太い必要がある。しかし、あまり太くしすぎると計算速度及び加工速度が低下するため、また、画面に描写された際の見やすさの点から、Ｒ０．５〜Ｒ３程度の領域幅を示す幅であることが好ましい。
過程Ｓ３６により、裂溝のための加工条件が適用される領域が特定される。

ＮＣデータ計算過程Ｓ３７（「過程Ｓ３７」と記載することがある。）は、ここまでに設定した条件や、ＣＡＭ装置３０の記憶手段３１ｃに記憶されている工具情報、加工情報等のデータをもとに加工機の加工動作をＮＣデータとして演算する過程である。
例えば、加工過程Ｓ４０で使用する工具が粗加工用、仕上げ加工用、及び裂溝加工用の３種類であった場合、過程Ｓ３７ではＣＡＭ装置３０にて歯科補綴物の形状データから粗加工、仕上げ加工、過程Ｓ３６で決定された裂溝用領域の加工におけるそれぞれの加工動作を計算する。加工動作は、使用する工具形状データ・加工ピッチ・加工方法等、予めＣＡＭ装置３０の記憶手段３１ｃに記憶された情報をもとに計算され、工具の移動する軌跡、材料の向き、工具の回転数や送り速度等の指令のデータが含まれる。ここで、用いられる工具は特に限定されることはないが、刃の先端が半球状に加工されたボールエンドミル等を好ましく適用できる。ボールエンドミルを使用する場合、ボールエンドミルの径の距離を歯科補綴物の形状データ表面からオフセットした位置をボールエンドミル先端の中心として、工具の加工軌跡を算出する。

裂溝用領域の加工は、裂溝を形成するための加工として他の加工とは区別され、裂溝用領域のための他とは異なる加工条件が設定される。これにより非常に細かく、高い精度が必要である裂溝用領域にのみ時間のかかる加工を最小限に抑えて割り当てることができ、高い精度であっても効率よく加工を行うことができる。

図８、図９には、過程Ｓ３７で演算して得た裂溝加工領域Ｃに対する加工軌跡（加工パス）の例をそれぞれ表した。図８（ａ）、図９（ａ）はそれぞれの例における裂溝用領域Ｃの一部を拡大して平面視した（裂溝用領域の幅方向が表れる）図であり、図８（ｂ）、図９（ｂ）はそれぞれの例におけるラインＢ、及び裂溝用領域Ｃ（破線で囲まれた部位）の一部をラインＢに垂直な断面として拡大した（裂溝用領域Ｃの厚さ方向が表れる）図である。また図８、図９では工具の移動の軌跡（加工パス）を点線矢印で表している。

図８の例は裂溝用領域Ｃ内において、該裂溝用領域Ｃの幅方向を往復しつつ、裂溝用領域Ｃの長手方向にも移動するように斜めに工具を移動して加工を進める例である。
一方、図９の例は裂溝用領域Ｃ内において、ある幅方向の移動が終了した後に長手方向に送り、さらに幅方向に移動するという直角の移動の組み合わせで加工を進める例である。

ここには工具の移動パターンの例を２つ挙げたが、このような加工パスのバリエーションについてはこれに限らず様々なパターンが考えられる。

裂溝用領域の加工では工具の先端のみを使った加工となることから、刃がテーパ状になったテーパボールエンドミルを利用することもできる。これにより工具が折れることを抑制することが可能である。テーパボールエンドミルを使用する場合は、テーパ状のバーが移動する軌跡の計算が複雑になることから、過程Ｓ３７では、近似的にテーパ部を計算に入れずにテーパボールエンドミル先端の半径をもとに加工軌跡を算出することも可能である。

図５に戻ってＮＣデータ出力過程Ｓ３８について説明する。ＮＣデータ出力過程Ｓ３８は、過程Ｓ３７によって計算されたＮＣデータを出力する過程である。ＣＡＭ装置３０と加工機４０とが別構成の場合は、ＮＣデータを介してＣＡＭ装置３０によって計算された加工動作を加工機４０に伝達する。伝達方法は、ＮＣデータを加工機４０に通信や記憶媒体等を利用して送信する方法がある。一方、ＣＡＭ装置３０と加工機４０とが一体構成の場合等には、ＣＡＭ装置３０と加工機４０との間でのメモリ間の通信等で済むこともある。

図４に戻って加工過程Ｓ４０について説明する。加工過程Ｓ４０では過程Ｓ３０により作成されたＮＣデータに従って加工をする。

以上説明した、ＣＡＭ装置、これを含むＣＡＤ／ＣＡＭシステム、ＣＡＭ装置のためのプログラム、及びこれを用いた歯科補綴物の製造方法によれば、高い精度が必要とされる裂溝部分を特定の領域として他とは区別し、ここのみを径の小さな工具で精度よく加工できるようになる。すなわち、例えば裂溝用領域以外の部分では、加工仕上げにＲ０．５の工具を用いて加工した後、裂溝用領域のみをＲ０．３等のさらに径の小さな工具で加工することが可能となる。Ｒ０．５の工具はＲ０．３の工具よりも加工速度を上げることができることから、Ｒ０．３の工具が裂溝用領域以外の部位も含めて仕上げに用いられるよりも、Ｒ０．５の工具で裂溝用領域以外の部位を仕上げた後にＲ０．３の工具で裂溝用領域のみを加工することで、総合的な加工時間を短縮することができるようになる。

次に他の実施形態について説明する。図１０に当該他の実施形態におけるＮＣデータの作成過程Ｓ１３０（「過程Ｓ１３０」と記載することがある。）の流れを示した。当該他の実施形態では、上記した過程Ｓ３０に代えて過程Ｓ１３０を用いた点で異なるのみであり、他の部分は上記製造方法Ｓ１と同じである。従って、ここで過程Ｓ１３０について説明する。

過程Ｓ１３０は、歯科補綴物の三次元形状データ読み込み過程Ｓ３１、材料上に配置する過程Ｓ３２、マージンライン作図過程Ｓ３３、レスト作成過程Ｓ３４、咬合面の裂溝抽出過程Ｓ１３５ａ、抽出した裂溝の選択・削除の過程Ｓ１３５ｂ、裂溝用領域の決定過程Ｓ３６、ＮＣデータ計算過程Ｓ３７、及びＮＣデータ出力過程Ｓ３８を含んで構成される。
ここからわかるように、過程Ｓ１３０は、過程Ｓ３０の咬合面に裂溝用ライン描画をする過程Ｓ３５の代わりに、咬合面の裂溝抽出過程Ｓ１３５ａ、及び抽出した裂溝の選択・削除の過程Ｓ１３５ｂが適用される。他の過程は上記過程Ｓ３０と同様なのでここでは説明を省略する。

咬合面の裂溝抽出過程Ｓ１３５ａ（「過程１３５ａ」と記載することがある。）は、歯科補綴物の形状データの咬合面の裂溝を抽出する過程である。裂溝の抽出は例えば次のように行うことができる。すなわち、歯科補綴物の形状データの咬合面をある間隔で区切るように区切り線を引き、区切り線に沿って高さ方向（裂溝の深さ方向）の座標の変化を連続的にプロットしたとき、座標の変化の符号が逆転した点を裂溝の底部と捉えることができる。この区切り線は、間隔を小さくするほど溝の位置を抽出する精度が向上する。
そしてこのようにして得られた裂溝の底と捉えられた点同士をつなぎ合わせて線とすることで、ラインＢを生成することができる。

抽出した裂溝の選択・削除の過程Ｓ１３５ｂ（「過程１３５ｂ」と記載することがある。）は、過程Ｓ１３５ａで生成されたラインＢについて不要である部位を選択、削除する過程である。

過程Ｓ１３０によれば、自動で裂溝のラインを抽出することができる。

１ 歯科補綴物
１０ スキャナ
２０ ＣＡＤ装置
３０ ＣＡＭ装置
３１ 演算装置
３２ 入力手段
３３ 表示手段

Claims (6)

1. 裂溝を具備する歯科補綴物の形状データに基づいて、前記歯科補綴物の加工手順を演算するＣＡＭプログラムであって、
   得られた前記裂溝に沿った線形状に基づいて、前記線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域を決定する手順と、
   前記裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する手順と、を含む、ＣＡＭプログラム。
2. 前記裂溝用領域における前記加工条件では、前記裂溝用領域以外の領域より細い径のエンドミルを用いるように設定する、請求項１に記載のＣＡＭプログラム。
3. 裂溝を具備する歯科補綴物の形状データを受信する受信手段と、
   得られた前記裂溝に沿った線形状に基づいて、前記線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域を決定する手順、及び前記裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する手順、を含む、ＣＡＭプログラムを記憶した記憶手段と、
   前記受信手段により受信した前記形状データに基づいて、前記ＣＡＭプログラムを演算する演算手段と、
   前記演算手段による演算結果を出力する出力手段と、を備える、ＣＡＭ装置。
4. 歯牙の三次元形状データを生成するスキャナと、
   前記歯牙の三次元形状データに基づいて歯科補綴物の形状データを作成するＣＡＤ装置と、
   前記ＣＡＤ装置が作成した前記歯科補綴物の形状データを受信して歯科補綴物の加工手順を演算する請求項３に記載のＣＡＭ装置と、
   前記ＣＡＭ装置による加工手順に従って加工をする加工機とを備える、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム。
5. 歯牙の三次元形状データを作成する過程と、
   前記歯牙の三次元形状データに基づいて、裂溝を有する歯牙補綴物の形状データを作成する過程と、
   得られた前記裂溝に沿った線形状に基づいて、前記線形状を含み、該線形状に沿って延びる所定の幅を有する裂溝加工のための領域である裂溝用領域を決定する過程と、
   前記裂溝用領域について該裂溝用領域以外の領域より高い精度で形成する加工条件で加工手順を演算する過程と、
   演算された前記加工手順により前記裂溝を加工する工程と、を含む、歯科補綴物の製造方法。
6. 前記線形状を、咬合面に裂溝用ライン描画をする過程によって設定する請求項５に記載の歯科補綴物の製造方法。