JP7467496B2 - 歯牙交換部品を生成するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、歯牙交換部品を生成する方法、ＣＡＭ加工デバイス、ＣＡＤ／ＣＡＭ加工システム、および歯牙交換部品を生成するためのＣＡＭ加工デバイスを制御するコンピュータプログラムに関する。

歯冠、ブリッジまたはインレーなどの歯牙交換部品は通常、適切な加工デバイス、例えば単軸ＣＡＭ加工デバイスを使用してブランクから生成される。この種のブランクは、歯修復材料で作られたブランク本体を含む。

歯牙交換部品を生成するために、ブランク本体は、例えば３つの直交する空間方向に移動可能な回転ピン形状材料除去加工ツールを使用して機械加工される。これらの空間方向のうちの１つは、通常、加工ツールの回転軸である。歯牙交換部品は、天然歯の決定的な構造のために、通常同様に複雑な外面構造を有し、凹部または内腔のケースでは、複雑な内面構造を有し、これらの表面構造は特に湾曲しているかもしれない。それに応じて湾曲した表面、特にアンダーカットをブランク本体から機械加工することができるようにするために、加工ツールが異なる空間方向からブランク本体と係合することがしばしば必要である。しかしながら、これは、一方では対応する加工が比較的長く、他方では不正確さのために手動による表面遷移の二次機械加工がしばしば必要であるという問題に関係する。加工ツールが異なる空間方向から使用されるときの対応する不正確さは、例えばツールの撓みによって引き起こされ、これは一般に、機械加工ツールによってその外面で行われる切削から結果として生じる。

ＤＥ １０ ２００９ ００１ ４２８ Ａ１は、歯科ブランクから歯科修復物を製造するための歯科用機械を開示する。歯科用機械では、２つの歯科用ツールが歯科用ブロックの両側に配置され、共通のツール軸上に位置合わせされ、歯科用ブランクが、ツール軸に対してある角度を通して傾斜した送り軸上に配置される。

ＷＯ２０１８／０２９２４４Ａ１は、歯牙交換部品を生成するためのブランクを開示している。

ＷＯ２０１４／０５８８７４Ａ１は、ワークピースから歯科用アイテムをフライス加工するためのフライス盤を開示している。フライス盤では、２つの歯科用ツールがワークピースの両側に配置され、それぞれ３自由度を有し、ワークピースは空間に固定される。

本発明の目的は、ブランクからの歯牙交換部品の改良された生成を可能にすることである。

この目的は、請求項１に規定された方法を通して達成される。さらなる発展は、従属請求項に規定されている。

本発明は、ＣＡＭ加工デバイスを使用してブランクから歯牙交換部品を生成する方法を提供する。ブランクは、歯修復材料で作られたブランク本体を含む。ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイスを備える。

ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクから歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツールと、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツールとをさらに備える。
２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向くように、機械加工の間に互いに結合される。

２つの加工ツールは、加工位置において、機械加工の間に少なくとも一時的に同時にブランク本体に両側から接触し、機械加工される歯牙交換部品の形状に応じて、２つの長手方向ツール軸に垂直な第１の移動軸および２つの長手方向ツール軸に平行な第２の移動軸に沿って移動する。

本方法は、２つの加工ツールに対する加工位置におけるブランク本体の向きを変化させるステップを含む。変化させるステップは、第１の加工向きから第２の加工向きへのブランク本体および加工ツールを互いに対して第１の向きにすることを含む。第２の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きに関する、第１の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、２つの移動軸に垂直に向けられた旋回軸の周りに旋回される。

ここで、「歯牙交換部品」とは、修復歯科学のためのクラウン、ブリッジまたはインレーなどの歯科補綴物を意味すると理解される。

「ＣＡＭ加工デバイス」とは、ここでは特に、歯牙交換部品を生成するためにブランクを機械加工するためのプログラム制御機械を意味するものと理解される。本加工デバイスは、少なくとも２つの加工ツールを同時に使用するように構成されている。したがって、２つの加工ツールのケースでは、加工デバイスは２軸加工デバイスである。

「材料除去加工ツール」とも呼ばれる「加工ツール」は、特に、歯牙交換部品を生成するためにブランクを機械加工するためのＣＡＭ加工デバイス用のツールを意味するものと理解される。

この種の加工ツールは、例えば、少なくとも１つの規定された切れ刃を有するフライスツールであってもよく、これは、例えばフライスツールの長手方向軸の周りにフライスツールの回転の結果として順番に設定される。この種の加工ツールは、例えば研削ツールであってもよく、これはフライスツールとは対照的に、規定された切刃を有さず、代わりに研磨加工面によって形成される規定されていない切刃を有する。例えば、加工面は、特定の粒子サイズを有するダイヤモンドのような研磨粒子で覆われてもよく、それによって未定義の切刃が形成される。例えば研削ツールの長手方向軸線の周りの研削ツールの回転の結果として、規定されていない切刃が順番に設定される。上述の実施形態の両方において、機械加工が、端面よりもむしろ、特に端面の中央領域よりもむしろ、加工ツールの外面を使用して行われる場合、有利であるかもしれない。外面は、加工ツールの長手方向軸線の周りの回転時に最大の回転速度を有するのに対して、端面の中心における回転速度は０に近い。

実施形態は、ブランクが２つの加工ツールによって同時に、特に両側から加工されることを可能にするという利点を有してもよい。したがって、ブランク本体から歯牙交換部品を機械加工するのに必要な加工時間は、ただ１つの加工ツールを使用する加工と比較して大幅に低減できる。理想的なケースでは、加工時間は半分になる。例えば、２つの加工ツールはブランク本体を両側から加工し、一方の加工ツールは例えば歯牙交換部品の上側を機械加工し、第２の加工ツールは歯牙交換部品の下側を加工する。

機械加工の間の２つの長手方向ツール軸の結合は、コンパクトなＣＡＭ加工デバイスを使用することを可能にし、その機械的構造は、例えば、２つの加工ツールの回転軸を互いに独立して平行な向きから旋回させることができる必要がないので、比較的簡単に作ることができる。
対応して簡略化された構造は経済的であるだけでなく、同時に、可能な摩耗部品および／または故障の数を減少させ、それによってデバイス全体が故障しにくくなり、したがって保守が少なくて済む。特に、耐用年数も延長できる。

しかしながら、同時に、実施形態はさらに、ブランク本体における加工ツールの接触角度を変化させることを可能にする。ここで、ブランク本体に対する加工ツールの配置は、例えば、機械加工される歯牙交換部品の赤道（equator）の後方でも機械加工できるように、加工の間に連続的に変化される。このようにして、様々な加工ツールによって加工される歯牙交換部品の領域間の、機械加工される表面の湾曲における、例えば不規則性、例えば不連続性の形態の硬い遷移を回避することができる。異なる接触角度は、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きの変化の結果である。ここで、ブランク本体は、原則として、２つの加工ツールに対して旋回軸の周りを旋回可能であってもよく、および／または２つの加工ツールは、それらの結合された回転軸と同時に、ブランク本体に対して旋回軸の周りを旋回可能であってもよい。接触角度を変化させることにより、加工ツールがブランク本体と接触する空間方向を変化させることなく、機械加工される歯牙交換部品の異なる領域に到達することが可能になる。同時に、接触角度を変化させることによって、機械加工される歯牙交換部品の表面の幾何学的形状にかかわらず、加工ツールが常にブランク材料と接触し、その外面によってブランク材料を機械加工することが保証されてもよい。これは、外面が最大回転速度を有するので、加工ツールの耐用年数を大幅に延ばすことができるという利点を有する。対照的に、加工ツールの回転軸上にある加工ツールの端面の中央領域は、０または０に近い回転速度を有する。これらの領域が歯修復材料と接触する場合、前記領域は、対応する加工ツールの最大負荷を受け、急速な摩耗につながる可能性がある。

実施形態によれば、第１の向きにすることは、機械加工の間にブランク本体の歯修復材料を通して２つの加工ツールのうちの少なくとも１つの送り運動と同時に、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きを第１の加工向きから第２の加工向きに旋回させることを含む。

実施形態は、２つの加工ツールのうちの少なくとも１つが歯修復材料を通して移動する間に向きを変えることによって、機械加工の間の接触角度の連続的な変化が可能になるという利点を有することができる。また、加工される歯牙交換部品の表面領域の湾曲が変化するケースでは、接触角度は、したがって、湾曲の変化に適合するような方法で変化させることができる。その結果、最適な接触角度が常に使用されることが保証されることができる。加工ツールの端面の中央領域が歯修復材料と接触しないように、または加工ツールの端面が歯修復材料と接触した場合に、前記加工ツールがその端面の中央領域に対して垂直に送られないように選択されるときに、接触角度は最適化される。

実施形態によれば、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きを変化させることは、保持デバイスによってブランク本体を旋回軸の周りに旋回させることを含む。

実施形態は、ブランクの保持デバイスによる旋回の実施のケースでは、加工ツールを保持し回転させるための保持および駆動デバイスがより簡単に構造化されてもよいという利点を有してもよい。換言すれば、加工ツールの対応する保持および駆動デバイスは、旋回を実現するために追加の軸の周りを回転可能である必要はない。特に、対応する要素またはデバイスの複雑さを低減することができる。ブランク本体の保持デバイスは、例えば加工ツールの保持および駆動デバイスの動きとは独立してブランクを旋回させるように構成されており、例えば加工ツールと同様に更なる回転を追加的に実施する必要はない。
実施形態によれば、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きを変化させることは、２つの加工ツールを旋回軸の周りに旋回させることを含む。

実施形態は、単に加工ツールまたは加工ツールの保持および駆動デバイスが回転または旋回運動を実行するように構成されるという利点を有してもよい。その結果、互いに独立して移動可能なデバイス要素の数を減らすことができる。特に、ブランク本体の保持デバイスは、追加の回転または旋回運動を実施する必要がないので、簡単に構造化することができる。

実施形態によれば、向きを変化させることは、少なくとも、第１の加工ツールによって歯牙交換部品の外面の第１の領域を機械加工するために行われ、前記第１の領域は、両方の加工ツールによって加工される第１の重複領域を含む。

実施形態は、機械加工される歯牙交換部品の表面が様々な湾曲を有するが、向きを変えることによって、重複領域と呼ばれる歯牙交換部品の加工領域が両方の加工ツールにアクセス可能にされてもよいという利点を有してもよい。対応する湾曲部は、例えばアンダーカットを有することができる。加工ツールのうちの１つが、所定の接触角度に対して、特定の加工ツールの回転軸に平行な表面領域の方向に送られるときに、湾曲の結果として、直交空間軸に沿った最大三軸運動によって前記表面領域に到達できない場合には、対応するアンダーカットが設けられる。ここで、実施形態は、特に、対応する重複領域が２つの加工ツールによって反対方向から加工されてもよく、それによって、この領域における遷移がより均一にされてもよいという利点を有してもよい。対応する重複領域は、２つの加工ツールのうちの１つのみによって、すなわち単独で加工されてもよい領域間の境界領域を構成する。単一の加工ツールによってのみ加工されてもよい領域間の境界領域を重複領域として形成することによって、単一で加工される対応する領域間に均一な遷移が提供されてもよい。したがって、特に、均一な湾曲がこの領域において機械加工されてもよく、それによって、二次機械加工の必要性または費用が最小化されるか、または完全に回避されてもよい。

実施形態によれば、向きを変化させることは、第３の加工向きにおいて、ブランク本体および加工ツールを互いに対して第２の向きにすることをさらに含む。第３の加工方向における２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第２の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きに関する、第２の旋回角度を通して旋回軸の周りに、第１の旋回角度とは逆の旋回方向に旋回される。第２の向きにすることは、少なくとも、第１の加工ツールによって機械加工された第１の重複領域を第２の加工ツールによって二次機械加工するために提供される。

実施形態は、向きの第２の変化によって、両方の加工ツールによる加工が重複領域の領域、特に第１の重複領域において可能であることを保証することができるという利点を有することができる。特に、両方の加工ツールが同じおよび／または同程度の接触角度で歯修復材料と接触できることが保証されてもよい。したがって、同じ湾曲は、同じ接触角度で反対の送り運動を行う両方の加工ツールによって加工することができる。

実施形態によれば、第２の向きにすることは、機械加工の間にブランク本体の歯修復材料を通して２つの加工ツールのうちの少なくとも１つの送り運動と同時に、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きを第２の加工向きから第３の加工向きに旋回させることを含む。

実施形態は、特定の加工ツールによって機械加工されるのと同時に、前記ツールがブランク本体と接触すると、第２のツールの接触角度が変化してもよいという利点を有してもよい。したがって、接触角度は、機械加工の間に変化させることができ、重複領域の領域において機械加工される歯牙交換部品の表面の湾曲、特に変化する湾曲に最適に適合させることができる。

実施形態によれば、歯牙交換部品の赤道は、第１の重複領域を通って進み、ブランク本体の第２の加工向きにおいて、２つのツール軸に垂直な歯牙交換部品の最大範囲を規定する。第１の重複領域は、両方の加工ツールによる加工の結果として、少なくとも赤道に垂直な方向に沿って連続的な湾曲を有する。

実施形態は、連続的な湾曲が赤道の領域において機械加工されてもよいという利点を有してもよい。この種の赤道は、例えば、歯牙交換部品の外面におけるアンダーカットを構成する。赤道に対する接線は、歯牙交換部品の周りの赤道の円周方向に対して垂直に、赤道の真上または真下のいずれの表面とも交差しないので、三軸運動の場合に、接線と一致するかまたはそれに対して平行に延びる回転軸を有する加工ツールは、せいぜい赤道の一方の側の表面と接触するだけでよい。赤道は、一般に線として具現化され、歯牙交換部の周りに伸長する。実施形態によれば、赤道は、歯牙交換部品の準備線と一致してもよい。代替的な実施形態によれば、赤道は、歯牙交換部品の準備線との交点を全く有さない。実施形態によれば、閉じた赤道の直径は、少なくともいくつかのセクションにおいて、閉じた準備線の直径よりも大きい。

実施形態によれば、第１の重複領域を含む歯牙交換部品の第１の領域の機械加工と同時に、歯牙交換部品の外面の第２の領域が第２の加工ツールによって機械加工され、第２の重複領域を含む。第２の重複領域は、両方の加工ツールによって加工されてもよい。歯牙交換部品の赤道は第２の重複領域を通って進み、２つの領域は歯牙交換部品の相互に対向する側に配置される。

実施形態は、２つの加工ツールが平行な加工経路に沿ってブランク本体を加工し、対応する加工経路の開始領域および終了領域がそれぞれ、例えば歯牙交換部品の赤道の領域における重複領域によって形成されるという利点を有することができる。したがって、２つの加工ツールの加工経路がそれぞれの加工経路の開始領域および終了領域において重複するので、この領域において両方の加工ツールによって加工が実行されることを保証することができる。したがって、一方の加工ツールの開始領域と他方の加工ツールの終了領域との間の遷移は、均一に、すなわち連続的な湾曲を伴って行われてもよい。例えば、これらの領域において二次加工を実行する必要性は、このようにして低減されおよび／または完全に回避されてもよい。

向きを変化させることは、少なくとも、歯牙交換部品の表面にアンダーカットを機械加工するために実行される。

実施形態によれば、アンダーカットが機械加工される表面は、歯牙交換部品の凹部内の内面である。ブランク本体および２つの加工ツールが第２の加工向きで互いに対して向けられる場合、機械加工されるアンダーカットは、凹部の領域を含み、第１の移動軸に垂直なその範囲は、凹部への第１の移動軸に沿った方向で考慮されるように増加する。

実施形態は、アンダーカットが、例えば赤道線の形態で、歯牙交換部品の外面の領域だけでなく、凹部または内腔の内面においても機械加工されてもよいという利点を有してもよい。ここでの原理は外面のケースと同じである。ブランク本体と加工ツールとの相対的な向きを変えることによって、対応する凹部を機械加工する少なくとも加工ツールの接触角度を変えることができる。したがって、機械加工される対応する凹部の内面にアンダーカットを機械加工することもできる。特に、接触角度を最適化することができ、すなわち、加工ツールの端面が歯修復材料と接触しないことを確実にすることができ、または対応する接触を最小限に抑えることができる。

実施形態はさらに、アンダーカットにかかわらず、歯牙交換部品の凹部に急勾配および／または均一な垂直表面領域が機械加工される場合に接触角度を変化させることによって、加工ツールの端面が歯修復材料と接触するのを防止すること、および／またはこれが生じるリスクを最小限に抑えることを確実にすることが可能であるという利点を有してもよい。これにより、加工ツールにかかる応力を低減することができ、耐用年数を延ばすことができる。

実施形態によれば、２つの加工ツールはそれぞれ、２つのツール軸に垂直な平行な移動平面の複数の加工経路にわたって連続的に２つの加工軸に沿って歯修復材料を通して移動する。２つの加工ツールに対するブランク本体の向きの変化は、複数の加工経路のそれぞれに対して個別に実行される。

実施形態は、歯牙交換部品がセクションにおいてブランク本体から効果的かつ効率的に機械加工されてもよいという利点を有してもよく、急勾配の外面、内面および／またはアンダーカットなどの問題のある領域を機械加工するときに、加工ツールの端面と歯修復材料との間の接触が最小化されてもよいかまたは防止さえされてもよいように、接触角度が最適化されてもよいことが保証されてもよい。

実施形態によれば、個々の加工経路はそれぞれ、経路セクションに分割される。複数の加工経路はそれぞれ、少なくとも１つの第１の経路セクションを含み、前記経路セクションが通過されると、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第１の加工向きから第２の加工向きへと旋回される。加工経路はそれぞれ、少なくとも１つの第２の経路セクションをさらに含み、前記第２の経路セクションが通過されると、ブランク本体および２つの加工ツールは、第２の加工向きにおいて互いに対して向けられる。

実施形態は、第１の経路セクション内の接触角度が変化する一方で、第２の経路セクションが通過すると、接触角度が一定に保たれるという利点を有してもよい。したがって、接触角度の変化を必要な程度に制限することができ、それによって移動シーケンスを簡略化することができ、したがって障害の影響を受けにくくすることができる。

実施形態によれば、複数の加工経路はそれぞれ第３の経路セクションを含み、前記第３の経路セクションが通過されると、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第２の加工向きから第３の加工向きへと旋回される。

実施形態は、加工ツールによる歯牙交換部品の加工の開始領域および対応する加工の終了領域にそれぞれ対応する第１および第２の経路セクションを通して、加工の開始領域および終了領域の両方において接触角度を変化させることができるという利点を有することができる。したがって、特に、第１の加工ツールによる加工と第２の加工ツールによる加工との間の遷移領域において、接触角度を変化させることができる。これらの遷移領域は、両方の加工ツールによって加工される重複領域として特に実現されてもよい。

実施形態によれば、２つの加工ツールのうちの少なくとも１つのための加工経路はそれぞれ、第４および第５の経路セクションを含む。第４の経路セクションが通過されるとき、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第２の加工向きから第４の加工向きに、および第４の加工向きから第２の加工向きに戻るように旋回される。第５の経路セクションが通過されるとき、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第２の加工向きから第５の加工向きに、および第５の加工向きから第２の加工向きに戻るように旋回される。

第４の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、２つの加工ツールに対するブランク本体の向きおよび第２の加工向きに関する第３の旋回角度を通して旋回軸の周りに旋回される。

第５の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、第３の旋回角度とは逆の旋回方向において、第２の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きに関する第４の旋回角度を通して旋回軸の周りに旋回される。

歯牙交換部品の外面の第１および第２の重複領域は、第１および第３の経路セクション内で加工される。アンダーカットは、第４および第５の経路セクション内で歯牙交換部品の凹部内で加工される。

実施形態は、第４および第５の加工ステップにおいて、ブランク本体と加工ツールとの相対的な向きを変えることによって、すなわち、加工ツールの接触角度を変えることによって、歯牙交換部品の凹部の対向する内面に、一例としてアンダーカットが機械加工されてもよいという利点を有してもよい。実施形態によれば、加工経路は、対応する第５の経路セクションを含まずに、対応する第４の経路セクションのみをさらに含むことができる。

実施形態によれば、２つの加工ツールは、少なくとも一時的に、第１の移動軸に沿ってミラー反転方式で移動される。実施形態は、ブランク本体のミラー反転加工を実施することができるという利点を有することができ、それにより、単一の加工ツールのみによるブランク本体の加工と比較して、加工速度を大幅に増加させることができ、結果として生じる加工時間をそれに応じて短縮することができる。

実施形態によれば、方法は、旋回軸に平行な第３の移動軸に沿った、２つの加工ツールとブランク本体との間の相対運動をさらに含む。実施形態は、直交空間軸に沿った加工ツールの三軸運動が、ブランク本体を追加的に移動させる必要なく、加工ツールの移動のみによって実施されてもよいという利点を有してもよい。

実施形態によれば、２つの加工ツールはそれぞれ、第３の移動軸に沿って移動する。実施形態によれば、ブランクを位置付けるための保持デバイスは、第３の移動軸に沿ってブランク本体を移動させるように構成される。

実施形態は、第３の軸に沿った移動がブランクの移動によって実現されてもよいという利点を有してもよい。換言すれば、二軸運動は、例えば加工ツールの移動によって実現されてもよく、第３の軸に沿った相対運動は、ブランク本体の移動によって実現されてもよく、その結果、三軸運動が生じる。

実施形態によれば、第１の加工ツールは歯牙交換部品の上側を機械加工し、第２の加工ツールは歯牙交換部品の下側を機械加工する。

実施形態は、加工ツールがそれぞれ、平行な向きで反対方向からブランク本体と接触するという利点を有してもよい。したがって、前述の実施形態に従って相対的な向きを変化させることによって、加工ツールが同一の接触角度をとることができることが保証されてもよい。

実施形態によれば、２つの加工ツールはそれぞれ端面を有し、前記端面は機械加工の間に反対方向に向けられる。

実施形態は、ブランクから歯牙交換部品を生成するためのＣＡＭ加工デバイスをさらに含む。ブランクは、歯修復材料から形成されたブランク本体を含む。ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイスを備える。

ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクから歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツールと、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツールとをさらに備える。２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向くように、機械加工の間に互いに結合される。

ＣＡＭ加工デバイスは、２つの加工ツールによるブランクの機械加工を制御するためのコントローラをさらに備える。コントローラは、加工位置にある２つの加工ツールが、機械加工の間に少なくとも一時的に同時にブランク本体に両側から接触するように加工を制御するように構成される。機械加工される歯牙交換部品の形状に応じて、２つの加工ツールは、２つの長手方向ツール軸に垂直な第１の移動軸に沿って、および２つの長手方向ツール軸に平行な第２の移動軸に沿って更に移動される。

コントローラは、２つの加工ツールに対する加工位置におけるブランク本体の向きを変化させるようにさらに構成される。変化させることは、第１の加工向きから第２の加工向きへのブランク本体および加工ツールを互いに対して第１の向きにすることを含む。第２の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きに関する第１の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、２つの移動軸に対して垂直に向けられた旋回軸の周りに第１の旋回角度で旋回される。

実施形態によれば、ＣＡＭ加工デバイスは、歯牙交換部品を生成するための方法の前述の実施形態のうちの１つ以上を実行するように構成される。

実施形態は、前述の実施形態のいずれか１つによるＣＡＭ加工デバイスと、ＣＡＤファイルを生成するためのＣＡＤデバイスとを備えるＣＡＤ／ＣＡＭ加工システムをさらに備える。ＣＡＤファイルは、生成される歯牙交換部品のＣＡＤモデルを特定し、前記歯牙交換部品は、歯牙交換部品の凹部の内面に少なくとも１つのアンダーカットを有する。ブランク本体および２つの加工ツールが第２の加工向きで互いに対して向けられるとき、アンダーカットは、第１の移動軸に垂直な範囲が、第１の移動軸に沿った凹部への方向で考慮されるように増加する凹部の領域を含む。

実施形態は、歯牙交換部品の凹部の内面にアンダーカットを規定する、生成される歯牙交換部品のＣＡＤモデルが、ブランク本体の加工のために使用されてもよいという利点を有してもよい。先に説明した実施形態に従ってブランク本体と加工ツールとの相対的な向きを変えることなく、対応するアンダーカットを機械加工することはできない。その結果、アンダーカットは、その後、例えば手で形成されなければならない。このケースでは、従来のＣＡＤモデルは、前記アンダーカットが二次機械加工ステップでのみ形成されてもよいように、アンダーカットのない凹部を規定する。実施形態は、アンダーカットが機械加工の過程で機械加工されることができるので、完全に自動化されてもよく、加えて、少ない加工ステップでより迅速な加工を可能にしてもよいという利点を有してもよい。

実施形態は、ブランクから歯牙交換部品を生成するためのＣＡＭ加工デバイスを制御するためのコンピュータプログラムをさらに含む。ブランクは、歯修復材料から形成されたブランク本体を含む。ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイスを含む。

ＣＡＭ加工デバイスは、ブランクから歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツールと、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツールとをさらに備える。２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向けられるように、機械加工の間に互いに結合される。

コンピュータプログラムは、２つの加工ツールを用いてＣＡＭ加工デバイスによるブランクの機械加工を制御するための機械読取可能プログラム命令を含む。プログラム命令は、加工位置にある２つの加工ツールが、機械加工の間に少なくとも一時的に同時にブランク本体に両側から接触するように加工を制御する。機械加工される歯牙交換部品の形状に応じて、２つの加工ツールは、２つの長手方向ツール軸に垂直な第１の移動軸に沿って、および２つの長手方向ツール軸に平行な第２の移動軸に沿って移動される。

機械読取可能プログラム命令はさらに、２つの加工ツールに対する加工位置におけるブランク本体の向きの変化を制御する。変化させることは、第１の加工向きから第２の加工向きへのブランク本体および加工ツールを互いに対して第１の向きにすることを含む。第２の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きに関する第１の加工向きにおける２つの加工ツールに対するブランク本体の向きは、２つの移動軸に対して垂直に向けられた旋回軸の周りに第１の旋回角度で旋回される。

実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、歯牙交換部品を生成するための方法の前述の実施形態のうちの１つ以上を実行するように構成される。
図面を参照して、本発明の実施形態を以下でより詳細に説明する。

図１は、歯牙交換部品を生成するための加工システムの概略ブロック図を示す。 図２は、歯牙交換部品を生成するための例示的なブランクを示す。 図３は、ブランクを保持するための例示的な保持アダプタを示す。 図４は、ブランク本体の例示的な向きを示す。 図５は、歯牙交換部品を生成するための例示的な加工経路を示す。 図６は、例示的な経路セクションの概略的な分割を示す。 図７は、ブランク本体の例示的な向きを示す。 図８は、歯牙交換部品を生成するための例示的な方法を示す。 図９は、ブランク本体の例示的な向きを示す。 図１０は、歯牙交換部品を生成するための例示的な方法を示す。 図１１は、例示的なアンダーカットを示す。 図１２は、加工経路の例示的な軌跡を示す。

互いに対応する以下の実施形態の要素は、同じ参照符号によって示される。

図１は、歯牙交換部品１２０を生成するための加工システム１００の概略ブロック図を示す。歯牙交換部品１２０を生成するために、コンピュータ１２２によって制御されるＣＡＭ加工デバイス１０２が使用される。コンピュータ１２２は、例えば、１つ以上のプロセッサと、ＣＡＭ加工デバイス１０２を制御するための機械読取可能プログラム命令が記憶される１つ以上のメモリとを備える。さらに、コンピュータ１２２は、ＣＡＤデバイスとして構成されてもよく、ＣＡＤモデル１３４を作成するための機械読取可能プログラム命令を含んでもよい。１つ以上の対応するＣＡＤモデル１３４は、コンピュータ１２２のメモリに記憶され、３Ｄモデルの形態で生成される１つ以上の歯牙交換部品を定義する。これらのＣＡＤモデル１３４は、それ自体がＣＡＤデバイスとして構成されたコンピュータ１２２によって、または１つ以上の外部ＣＡＤデバイス（図示せず）によって作成される。後者のケースでは、ＣＡＤモデル１３４は、例えばネットワークを介してまたは交換可能なデータキャリアによって外部ＣＡＤデバイスから記憶するためにコンピュータ１２２に提供されている。対応する３Ｄモデルは、例えば、歯牙交換部品の表面、すなわち外面および適用可能な内面を規定する３次元的に広がる三角形メッシュを含んでもよい。対応するＣＡＤモデルは、例えば、様々なＣＡＤ／ＣＡＭシステム間で３Ｄ ＣＡＤモデルを交換するための汎用データフォーマットで提供されてもよい。ＳＴＬフォーマットのようなこの種の一般的なデータフォーマットは、例えば、さらなる追加情報なしに、表面および対応する３Ｄモデルの三角形メッシュのみを含む。コンピュータ１２２のプロセッサによる機械読取可能プログラム命令の実行は、コンピュータ１２２に、例えば、ＣＡＭ加工デバイス１０２を作動させて、ブランク本体１１４から歯牙交換部品１２０を機械加工するように促す。この目的のために、加工ツール１０４、１０６のための制御経路は、ブランク１１２から歯牙交換部品１２０を可能な限り正確かつ迅速に、かつ加工ツール１０４、１０６に対して可能な限り穏やかに機械加工するために、コンピュータ１２２によって最適化される。加えて、加工ツール１０４、１０６とブランク本体１１４との接触角度を変化させるために、対応する経路にわたる旋回角度が規定される。特に、高い横方向に作用する力および加工ツール１０４、１０６の端面に作用する力は、加工ツール１０４、１０６、例えばフライスツールまたは研削ツールの破損または損傷につながるかもしれない。ＣＡＭ加工デバイスの制御経路は、３つの直交する空間軸Ｘ、ＹおよびＺに沿った加工ツール１０４、１０６の任意の移動を記述することができ、加工ツール１０４、１０６は、制御経路に沿って層ごとに移動され、そうすることで、ブランク本体１１４から歯牙交換部品１２０を機械加工する。加工ツール１０４、１０６の接触角度は、これらの経路にわたって、機械加工される歯牙交換部品１２０の特定の幾何学的形状にさらに適合されてもよく、および／またはそのために最適化されてもよい。

コンピュータシステム１２２はさらに、例えば、モニタ１２８などのディスプレイデバイス１２８と、例えばキーボード１２４およびマウス１２６などの入力デバイスとを備える。例えば、生成される歯牙交換部品１２０のために加工されるＣＡＤモデル１３４は、モニタ１２８上で視覚化される。入力デバイス１２４、１２６により、ユーザは、対応するＣＡＤモデル１３４を選択、作成、および／または変化することができる。この目的のために、例えばグラフィカルユーザインターフェース１３０がモニタ１２８上に設けられ、対応する操作要素１３２を有する。例えば、ＣＡＭ加工デバイス１０２によるブランク１１２の加工は、入力デバイス１２４、１２６を使用して操作要素１３２を介してさらに開始されてもよい。

ＣＡＭ加工デバイス１０２は、例えばＣＡＭ加工デバイス１０２の両側に配置された２つのピン形状の加工ツール１０４、１０６を備える。加工ツール１０４、１０６の長手方向軸または対応する加工ツール１０４、１０６の回転軸は、互いに平行に向けられる。示す構成では、長手方向軸／回転軸は、空間軸Ｚに平行に伸長する。加工ツール１０４、１０６はそれぞれ保持デバイス１０８、１１０によって保持され、前記保持デバイスは、例えば３つの空間軸に沿って加工ツール１０４、１０６を移動させるように構成される。これらの３つの空間軸は、互いに直交して配置された軸Ｘ、ＹおよびＺである。２つの軸ＹおよびＺは、図１に示されるように、図面平面内にある一方で、軸Ｘは図面平面に垂直に伸長する。ブランク１１２は、歯修復材料からブランク本体１１４の形態で生成される。ブランク１１２は、例えば、ブランク本体１１４が保持デバイス１１８によってＣＡＭ加工デバイス１０２に保持されて位置付けられるホルダ１１６を備える。

限られた運動学のために、歯牙交換部品の２つの加工側の間に結合が存在し、この結合は、２つの加工ツール１０４、１０６のうちの１つによって加工される。２つの加工ツール１０４、１０６の回転軸は、Ｚ軸に平行に結合される。それにもかかわらず、２つの加工ツール１０４、１０６の接触角度を変化させることができるようにするために、ブランク本体１１４に対する２つの加工ツール１０４、１０６の向きは、旋回軸１１７の周りに旋回される。両方の加工ツール１０４、１０６がブランク本体１１４と接触している場合、両方の加工ツール１０４、１０６の接触角度は、したがって同じように変化する。２つの加工ツール１０４、１０６のうちの１つだけがブランク本体１１４と接触している場合には、この１つの加工ツール１０４、１０６の接触角度のみが効果的に変化する。例えば、生成される歯牙交換部品１２０の赤道を越えて加工する目的で、例えば、両方の移動側の同期が、個々の加工経路または制御経路の開始および終了で、並びにこれらの領域における回転軸の同時移動で実施されてもよい。

実施形態によれば、保持デバイス１１８は、空間軸Ｙに平行に進む旋回軸１１７の周りにブランク本体を旋回させるように構成されてもよい。代替的に、加工ツール１０４、１０６の保持デバイス１０８、１１０は、回転軸の平行な向きを維持しながら旋回軸１１７の周りを加工ツール１０４、１０６が旋回するように構成されてもよい。対応する旋回によって、２つの加工ツール１０４、１０６に対するブランク本体１１４の、したがってそこから機械加工される歯牙交換部品１２０の向きを変えることができる。特に、加工ツール１０４、１０６とブランク本体１１４との接触角度を変化させることができる。

図２は、歯牙交換部品１２０を生成するための例示的なブランク１１２を示す。対応するブランクは、例えば図２Ａに示されるように、ピン形状のホルダ１１６上に配置される直方体または立方体形状のブランク本体１１４からなってもよい。対応するピン形状のホルダ１１６により、ブランク１１２は、ＣＡＭ加工デバイス１０２の、そのために意図された保持デバイス１１８に固定されてもよい。ブランク本体１１４は、既知のＣＡＭ加工デバイス用の従来のブランクに対応する寸法を有することができる。生成される歯牙交換部品は、例えば、インプラント用完全補綴物、歯科補綴物、完全歯冠、部分歯冠、多数の全歯で形成されたブリッジ、またはインレーであってもよい。ブランク本体１１４の例示的な寸法は、２０ｍｍ×１９ｍｍ×１５.５ｍｍ、４０ｍｍ×１９ｍｍ×１５.５ｍｍ、または４０ｍｍ×１９ｍｍ×１５.５ｍｍを含む。

図２Ｂは、実質的に円筒状のブランク本体１１４からなる予備成形物としてのブランク１１２の代替実施形態を示す。対応するブランク本体１１４は、例えば、ＣＡＭ加工デバイス１０２の軸に直接固定されてもよい。最後に、図２Ｃは、円形ブランクまたはディスク状ブランクの形態であるブランク１１２の例示的な本体１１４を示す。この種の円形ブランクは、例えば、円筒形、特に円筒形、パック状またはジョー状の輪郭を有することができる。円形ブランクは、例えば、様々なセラミック材料の直径９８.５ｍｍの標準フォーマットで市販されている。しかしながら、円形ブランクはさらに異なる直径、例えば１０５ｍｍを有してもよい。円形ブランクの高さは、例えば１３ｍｍ、１６ｍｍまたは２２ｍｍであってもよい。円形ブランクはさらに、非円形状、例えば人間の顎の形状に基づく輪郭を有してもよい。対応する円形ブランクは、この目的のために構成されたクランプデバイス１４４中にクランプされ、したがって、ＣＡＭ加工デバイス１０２の保持デバイス１１８によって保持されてもよい。図２Ｃによるこの種の円形ブランクの形態のブランク１１２は、対応するブランク１１２から複数の歯牙交換部品１２０を機械加工することができるという利点を有することができる。図２Ａおよび図２Ｂによるブランク１１２のケースでは、例えば、複数のブランク本体１１４が、この目的のために意図されたクランプアダプタ１４６中にクランプされ、クランプデバイス１４４を使用してＣＡＭ加工デバイス１０２の保持デバイス１１８によって保持されるという点で、同様の効果が達成されてもよい。

図２Ａから図２Ｃのブランク本体１１４が作製される歯牙交換材料は、例えば、酸化ジルコニウム焼結セラミックまたは例えばＣｏＣｒ合金をベースとする焼結金属などの焼結材料であってもよい。あるいは、歯代替材料は、最終強度材料、例えば、最終強度歯科用セラミックであってもよい。この最終強度材料は、長石を含んでもよく、長石に類似してもよく、またはガラスセラミックであってもよい。特に、二ケイ酸リチウムガラスセラミック、結晶セラミック、特に酸化アルミニウムおよび／または酸化ジルコニウムからなっていてもよい。歯牙交換材料が焼結材料である場合、生成される歯牙交換部品１２０の寸法を指定するＣＡＤファイル１３４を生成するとき、対応する歯牙交換部品１２０の最終強度を達成するために、必要な最終焼結プロセスの結果としての寸法の将来の収縮を考慮しなければならない。しかしながら、歯牙交換材料が最終強度材料である場合、ＣＡＤファイル１３４を生成するときに収縮を考慮する必要はなく、代わりに、ＣＡＤファイルは、生成される歯牙交換部品１２０の所望の端部寸法を直接指定することができる。

図３Ａは、ＣＡＭ加工デバイス１０２中に図２Ａに記載の直方体のブランク本体１１４保持するように構成された、対応するクランプデバイス１４４の例示的な実施形態を示す。このために、対応するブランク１１２のホルダ１１６は、例えば、この目的のために構成されたクランプアダプタ１４６内に固定される。例えば、対応するクランプアダプタ１４６は、対応するブランク１１２が適切なクランプ要素、例えばねじによって確実にクランプされてもよい複数の連続的に番号付けされた保持位置を含む。クランプアダプタ１４６は、保持アダプタ１４０によって保持されるクランプデバイス１４４内にクランプされる。保持アダプタ１４０は、棒状ホルダ１１６'を備え、それによって、図２Ａによる複数のブランク１１２をＣＡＭ加工デバイス１０２内に保持することができる。図３Ｂは、図３Ａと同等の保持アダプタ１４０の実施形態を示しており、クランプアダプタ１４６は、図２Ｂによる複数のブランク１１２を、そのために意図された位置でクランプされた様式で保持するように構成されている。図３Ｃは、先行する図３Ａおよび図３Ｂによる保持アダプタ１４０およびクランプデバイス１４４のみを備える代替実施形態を示す。クランプデバイス１４４は、図２Ｃによる円形ブランクの形態のブランク１１２を直接クランプするように構成される。

最後に、図３Ｄは、単純なブロックまたは直方体のブランク本体１１４の形態のブランク１１２が保持デバイスにクランプされる代替的な実施形態を示す。ブランク１１２は保持デバイス１１８によって保持され、ブランク本体１１４に接続されたホルダ１１６は、例えばねじ１１９によって保持デバイス１１８内にクランプされる。クランプされたブランク１１２は、ブランクが空間方向Ｚにおいて互いに平行に向けられた２つの加工ツール１０４、１０６によって加工されている間、空間軸Ｙに平行な旋回軸１１７の周りを旋回可能である。２つの加工ツール１０４、１０６はそれぞれ保持デバイス１０８、１１０に保持される。

図４Ａおよび図４Ｂは、ブランク本体１１４の例示的な向きを示す。歯牙交換部品１２０がブランク本体１１４から機械加工される。歯牙交換部１２０は赤道２００を有し、これは、加工ツール１０４、１０６およびブランク本体１１４の基準向きにおいて、加工ツール１０４、１０６の回転軸に垂直な、すなわち空間軸Ｚに垂直な歯牙交換部１２０の範囲の最大線を表す。図４Ａを参照して理解できるように、第１の加工ツール１０４は、空間軸ＸおよびＺに沿った移動の場合に、赤道２００より上の領域のみに到達することができる一方で、第２の加工ツール１０６は、赤道２００より下の歯牙交換部品１２０の領域のみに到達することができる。図４Ｂでは、ブランク本体１１４は、図平面に垂直な旋回軸の周りを旋回している。これにより、第１の加工ツール１０４が赤道２００よりも下側の領域２０４に到達することが可能となり、第２の加工ツール１０６が赤道２００よりも上側の領域２０２に到達することが可能となる。２つの領域２０２および２０４は共に重複領域２０６を形成し、これは、ブランク本体１１４が旋回軸の周りを旋回するため、両方の加工ツール１０４、１０６によって加工されてもよい。必要に応じて、旋回は、旋回軸の周りに回転の逆方向で行われてもよい。対応する重複領域２６は、機械加工される歯材料の両側に見出されてもよく、または赤道２００に沿って、歯牙交換部品の周囲のバンドの形態で伸長する。歯は一般にミラー対称ではないので、重複領域は、歯牙交換部品の周囲に沿ってその幅が変化するかもしれない。重複領域の幅は、例えば数ミリメートルの領域内にある。図５は、歯牙交換部品１２０を生成するための例示的な加工経路２２０を示す。ブランク本体１１４に対する加工ツール１０４、１０６の向きを変化させることができる旋回軸は、同様に例示的な旋回軸１１７として示されている。これは空間軸Ｙに平行に伸長する。それに対して垂直に、図平面に対して垂直に伸長する加工ツール１０４は、平行な加工経路２２０にわたってガイドされ、それにより、ブランク本体１１４から歯牙交換部品１２０を機械加工する。ブランク本体１１４と加工ツール１０４との間の相対的な向きの変化は、対応する加工経路２２０にわたって生じ、したがって、加工ツール１０４と機械加工される歯牙交換部品１２０との異なる接触角度が、いくつかのセクションにおいて提供されてもよい。

図６は、第１の加工ツール１０４および第２の加工ツール１０６の例示的な経路セクションＩからＩＩＩの概略的な分割を示す。第１および第２の加工ツール１０４、１０６はそれぞれ、空間軸Ｘに沿った加工経路にわたってこれらの３つの経路セクションを通過する。２つの平行な加工ツール１０４、１０６に対するブランク本体１１２の向きは、経路セクションＩおよびＩＩＩ内で変化する。したがって、対応する加工ツール１０４、１０６の接触角度は、経路セクションＩおよびＩＩＩで変化する。重複セクションを共に形成する加工経路２２０の開始領域および終了領域は、それぞれ経路セクションＩおよびＩＩＩに位置付けられる。これらの重複セクションは、いずれのケースも、両方の加工ツール１０４、１０６によって加工される。したがって、２つの経路セクションを対応して分割することにより、加工経路の始めに、すなわち経路セクションＩにおける加工と、加工経路の終わりに、すなわち経路セクションＩＩＩにおける加工とを、いずれの場合も接触角度を変化させて実行することが可能になり、それにより、赤道領域において均一な遷移、すなわち連続的な湾曲を達成することができる。セクションＩ、ＩＩおよびＩＩＩの長さは、２つの加工側で同じであっても異なっていてもよい。

図７Ａでは、ブランク本体１１４は、最初に、２つの加工ツール１０４、１０６に対して旋回される。この目的のために、ブランク本体１１４は、例えば旋回角度α_１の周りを旋回する。この旋回角度は、基準の向きの基準角度α_０に対して特定され、例えばα_０＝０である。これにより、加工ツール１０４、１０６は、第１の経路セクションＩ内の赤道２００の反対側のセクションを加工することができる。加工ツール１０４、１０６が空間方向Ｘに沿って移動される間、ブランク本体１１４は、図７Ｂに示されるように、図７Ａの旋回向き１００から図４Ａによる基準向きへと旋回される。この目的のために、基準角度α_０に戻る旋回角度α_１の逆方向の旋回が行われる。したがって、経路セクションＩ内の加工ツール１０４、１０６の接触角度は、Ｘ方向における加工ツール１０４、１０６の位置に応じて変化する。したがって、加工ツール１０４、１０６の端面がブランク本体１１４と接触することなく、均一な湾曲、特にＸ方向に沿って均一に変化する湾曲を機械加工することができ、または対応する接触の事例を最小限に抑えることができる。セクションＩＩが通過されると、基準方向の基準角度α_０は一定に保たれる。

図７Ｃは、セクションＩＩＩにおける対応する加工経路の終わりにおける状況を示す。加工ツール１０４、１０６が経路セクションＩＩを通過している間、加工ツール１０４、１０６における接触角度は変化しなかった、すなわち旋回がなかった。加工経路の端部領域、すなわち経路セクションＩＩＩでは、基準方向から旋回角度α_１とは逆の旋回方向への旋回が存在する。旋回角度α_２の周りの最大偏向が図７Ｄに示されており、これにより、経路セクションＩＩＩ内の加工ツール１０４、１０６が、機械加工される歯牙交換部品の赤道２００の両側の領域に到達することが可能になる。これらの領域は、第１の経路セクションＩ（図７Ａおよび図７Ｂ参照）の進行中の間に他の加工ツール１０６、１０４によって既に加工されており、結果として、両方の加工ツール１０４、１０６によって加工された重複領域をもたらしている。

図８Ａは、図７Ａから図７Ｄに既に図示したような歯牙交換部品１２０を生成するための例示的な方法の流れ図を示す。ブロック３００において、加工ツールおよびブランク本体は、第１の加工向きで互いに対して向けられる。この目的のために、例えば、ブランク本体は、旋回角度、すなわち旋回角度α_１の周りの相対的な基準向きから旋回される。ブロック３０２において、第１の加工向きにおける加工を開始する。ブロック３０４では、加工ツールに対するブランク本体の向きが第２の加工向きに切り替えられ、すなわち、ブランク本体が第２の加工向きに向けられる。結果として得られる第２の加工向きは、基準角度α_０を有する基準方向であり、例えばα_０=０である。換言すれば、例えばブランク本体は、ブロック３００における最初の向きがキャンセルされるように、上述の旋回角度α_１とは逆の、同じサイズの角度の周りを開始向きから旋回して戻される。ブロック３０４において、第２の加工向きに対応する向きにすることは、有利には、加工ツールがブランク本体と接触している間に行われ、したがって、加工角度が変化する。ブロック３０６では、加工ツールとブランク本体との一定の接触角度を有する第２の加工向きで加工が行われる。ブロック３０８では、加工ツールに対するブランク本体の向きが第３の加工向きに切り替えられ、すなわち、ブランク本体が第３の加工向きに向けられる。ここで、ブランク本体は、例えば、初期旋回角度α_１とは逆の旋回角度α_２の周りを旋回する。実施形態によれば、旋回角度α_１およびα_２は同じ大きさであってもよい。代替的な実施形態によれば、旋回角度α_１およびα_２は、異なるサイズを有してもよい。ブロック３１０において、第３の加工方向における加工が終了する。実施形態によれば、加工は、第３の加工向きへの向きにすることが完了したときに終了する。実施形態によれば、第３の加工向きは、加工経路の終わりに到達される。加工経路の終わりに、または加工経路が完全に通過したときに、次の加工経路が、例えばブロック３００で開始される。

図８Ｂは、加工ツールが図７Ａから図７Ｄに示されるようにＸ軸に沿ってセクションＩ、ＩＩおよびＩＩＩを通過している間の時系列角度シーケンスを示す。最初に、ブランク本体と加工ツールとの相対的な向きが、基準角度α_０から角度α_１の周りに旋回される。したがって、加工は、角度α_１の形態の加工ツールを最大限用いてセクションＩの始めに開始し、これは、セクションＩ内で同時に基準角度α_０に移行される。例えば、α_０=０°である。セクションＩＩは、基準角度α_０を静的角度として通過する、すなわち、角度α_０はセクションＩＩ全体にわたって一定である。セクションＩＩＩに到達すると、基準角度α_０は加工経路の終わりにおいて同時にセクションＩＩＩの角度α_２へと移行される。このために、セクションＩの旋回方向とは反対の旋回方向ＩＩＩで旋回が行われる。実施形態によれば、２つの角度α_１およびα_２は同一である。さらなる実施形態によれば、２つの角度α_１およびα_２は異なる。接触角度または旋回角度α_１およびα_２は、例えば５°から１０°の範囲にある。

図９は、歯牙交換部品の凹部を機械加工するときのブランク本体１１４の例示的な向きを示す。この目的のために、図７Ａから図７Ｄに示される向きの変形に加えて、凹部が機械加工されている間にさらなる変形が存在する。例えば、第２の加工ツール１０６のための経路セクションＩＩは、下位セクションまたはサブセクションＩＩａ、ＩＩｂおよびＩＩｃに分割される。第１のサブセクションＩＩａが通過している間に、基準角度α_０から旋回角度α_３の周りを旋回して戻る。この旋回は、角度α_１の周りを旋回する先の旋回と比較して反対方向で行われる。角度α_３の周りを旋回するこの旋回の過程で、凹部２１０の内面は、空間方向Ｘにおける加工ツール１０６の移動の間に機械加工される。例えば、凹部２１０の横方向内面であってもよい、対応する内面およびサブセクションＩＩａの終わりにおいて、基準角度α_０を有する基準向きが回復される。経路セクションＩＩｂは、図９Ｄに示されるように、基準向きで通過される。経路セクションＩＩｂの終わりまたは経路セクションＩＩＩｃの始めにおいて、ブランク本体１１４は、初期旋回角度α_１と同じ方向に旋回角度α_４の周りを基準向きから旋回されて戻される。この状況は、図９Ｇに図示される。この手順の結果として、図９Ｂおよび図９Ｆに示すように、凹部２１０の内面が機械加工されると、加工ツール１０６がその端面を介して機械加工方式で作用しないことが可能である。

凹部２１０または内腔における第２の加工ツール１０６の前述の同時係合によって、急勾配の内壁の表面品質が改善されてもよく、アンダーカットが形成されてもよい。凹部２１０におけるこの種のアンダーカットは、例えば、歯牙交換部品１２０と歯牙交換部品が固定される修復物との間にセメントまたは接着剤のための空洞を作成するために使用されてもよい。例えば、接着剤のための、およびあらゆる変化を補償するための接着ギャップが、歯牙交換部品１２０と修復物との間に設けられる。歯牙交換部品１２０は、例えば残根のような修復物上に完全に着座すべきである。二次的な虫歯を防止するために、準備線における接着ギャップはできるだけ小さく、特に０であるべきである。このケースでは、接着剤またはセメントのための隙間が、歯牙交換部品１２０の凹部２１０におけるアンダーカットによってさらに作成されてもよい。

凹部２１０で第２の加工ツール１０６を同時に係合させるために、歯牙交換部品の基部側のセクションＩＩ、すなわち第２の加工ツール１０６のためのセクションＩＩは、前述した３つのサブセクションＩＩａ、ＩＩｂおよびＩＩｃに分割される。

図１０Ａは、図９Ａから図９Ｂによる歯牙交換部品１２０を生成するための例示的な方法の流れ図を示す。ブロック４００では、第１の加工向きで加工ツールに対してブランク本体の初期の向きにすることが行われ、ブロック４０２では、第１の加工向きにおいて加工が行われ、ブロック４０４では、加工ツールに対するブランク本体の向きが第２の加工向きに切り替えられ、すなわち、ブランク本体が第２の加工向きに向けられる。これは、図８Ａのブロック３００から３０４に対応する。ブロック４０６において、向きは、第２の加工向きから第３の加工向きに変化され、第２の加工向きに戻される。これは、図９Ｂに対応する。ブロック４０８では、図８Ａのブロック３０６に対応する第２の加工向きで加工が行われる。ブロック４１０において、向きは、第２の加工向きから第４の加工向きに変化され、第２の加工向きに戻される。これは、図９Ｆに対応する。ブロック４１２および４１４において、第５の加工向きで向きが行われ、加工が終了する。この目的のために、加工ツールに対するブランク本体の向きは、加工向きに切り替えられ、すなわち、ブランク本体は、第５の加工向きに向けられる。第５の加工方向に到達した場合、加工は終了する。ブロック４１２および４０４は、図８Ａのブロック３０８および３１０に対応する。

図１０Ｂは、加工ツールが図９Ａから図７Ｇに示されるようにＸ軸に沿ってセクションＩ、ＩＩａ、ＩＩｂ、ＩＩｃおよびＩＩＩを通過する間の時系列角度シーケンスを示す。セクションＩおよびＩＩＩにおける図１０Ｂによる角度変化は、図８ＢのセクションＩおよびＩＩに示された角度変化に対応する。セクションＩＩａにおいて、基準角度α_０で始まる接触角度は、歯修復材料をＸ方向に通過させるのと同時に、セクションＩとは反対の旋回方向に最大値α_３まで旋回され、セクションＩＩａの終わりに基準角度α_０に戻る。セクションＩＩｂが通過されると、基準角度α_０は全域にわたって一定に保たれる。したがって、セクションＩＩｃに達するとき、接触角度は基準角度α_０で始まり、歯修復材料をＸ方向に通過させるのと同時に、セクションＩと同じ旋回方向に最大値α_４まで旋回し、領域ＩＩｃの終わりに基準角度α_０に戻る。実施形態によれば、２つの角度α_３およびα_４は同一である。さらなる実施形態によれば、２つの角度α_３およびα_４は異なる。実施形態によれば、２つの角度α_３およびα_４は、角度α_１およびα_２と同一である。さらなる実施形態によれば、２つの角度α_３およびα_４は、角度α_１およびα_２とは異なる。

図１１は、例示的なアンダーカットを示す。理解できるように、歯牙交換部品１２０表面形状の、すなわち赤道２００から結果として生じる外面のアンダーカットの、および凹部２１０の内面におけるアンダーカットのために、加工ツール１０４、１０６は、三軸運動、すなわち直交空間軸Ｘ、ＹおよびＺに沿った運動によって、対応する加工ツールによって加工される歯牙交換部品の全ての表面領域に到達することはできない。特に、歯牙交換部品１２０と加工ツール１０４、１０６との図示された相対的な向きにおける空間軸Ｚに沿った加工ツール１０４、１０６の送りは、対応する加工ツールがアンダーカットの表面に到達することを可能にしない。

図１２は、図５の加工経路の例示的な軌跡を示す。対応する加工経路２２０は、例えば、旋回軸１１７に対して垂直に向けられ、それぞれが互いから同じ距離Ａで配置される平行経路であってもよい。経路は、例えば同一の長さＬを有し、ブランクの横断方向に沿って進む。経路長は、例えば、特に直方体または立方体形状のブランク本体のケースでは、横方向におけるブランク本体の幅に対応する。従来の寸法は、例えば８ｍｍから１６ｍｍであってもよい。隣接する加工経路２２０間の経路距離Ａは、例えば０.１ｍｍであってもよい。これは研削プロセスの平均値を構成し、その値の範囲は実際にはさらに０.０２５ｍｍから０.２５ｍｍの間、特に０.０２５ｍｍから０.１ｍｍの間である。本ケースでは、加工、例えば研削は実際の加工経路に沿って実行され、加工ツールはこれらの加工経路２２０間の対応する経路距離Ａで送られる。この平行状況における隣接する加工経路間の角度は０°である。

図１２Ｂは、加工経路がすべて互いに平行に進むわけではない代替実施形態を示す。例えば、互いに続く経路は、角度βを囲む。経路距離Ａは、経路の始めと後続の経路の終わりとの間の最大距離、または２つの対応する経路間の最大距離である。実施形態によれば、例えば経路の連続的な番号付けにより、全ての角度βが同一である場合、偶数経路は互いに平行に進んでもよく、奇数経路は互いに平行に進んでもよい。実施形態によれば、連続する経路間の角度βは、さらにわずかに変化してもよい。実施形態によれば、対応する経路２２０は、旋回軸１１７に対して垂直に伸長しない。その結果、このケースの長さＬは、さらに経路長ではなく、むしろブランク本体の横方向に沿ってカバーされる距離であり、個々の加工経路はそれぞれ、この横方向に対して傾斜して進む。長さＬは、ここでは、例えば横方向におけるブランク本体の幅に対応する。例えば０.１ｍｍの経路距離Ａおよび例えば８ｍｍの長さＬを有する角度βは、β=０.４°である。０.２５ｍｍの経路距離では、β=１°である。図１２Ａおよび図１２Ｂによる実施形態の組み合わせも考えられる。ここで、例えば、図１２Ａの距離または送りＡは、部分的に角度βによって、部分的に１２Ａにおけるような垂直送りによって実現される。

最後に、図１２Ｃは、経路が直線ではないが、規則的または不規則な変化を有する実施形態を示す。ここで、隣接する経路は、変化に起因して、例えば局所的に最大角度βを囲む。極大角度βは、全ての経路２２０に対して上方に制限されてもよい。実施形態によれば、連続する経路の最大変化間の距離は、同一であっても異なっていてもよい。実施形態によれば、経路内の最大偏向のシーケンスは変化してもよい。したがって、加工経路はさらに任意の湾曲を有することができる。加工経路２２０の相対角度は、ここでは全体的に、すなわち加工経路の始点と終点との間に、図１２Ａおよび図１２Ｂのケースと同じ大きさで配置される。しかしながら、４５°までの範囲の角度βが局所的に提供されることは十分に実現可能である。

したがって、実施形態によれば、並列動作の角度範囲は１°未満であり、全体的な加工経路については例えば５°未満であり、局所湾曲については例えば４５°未満であってもよい。

参照符号のリスト
１００ 加工システム
１０２ ＣＡＭ加工デバイス
１０４ 加工ツール
１０６ 加工ツール
１０８ 保持デバイス
１１０ 保持デバイス
１１２ ブランク
１１４ ブランク本体
１１６、１１６' ホルダ
１１７ 旋回軸
１１８ 保持デバイス
１１９ ねじ
１２０ 歯牙交換部
１２２ コンピュータ
１２４ キーボード
１２６ マウス
１２８ ディスプレイデバイス
１３０ グラフィカルユーザインターフェース
１３２ 操作要素
１３４ ＣＡＤモデル
１４０ 保持アダプタ
１４４ クランプデバイス
１４６ クランプアダプタ
２００ 赤道
２０２ 重複サブ領域
２０４ 重複サブ領域
２０６ 重複領域
２１０ 凹部
２２０ 加工経路
Ａ 経路距離
Ｌ 経路長
Ｄ 変位
Ｘ 第１の移動軸
Ｙ 第３移動軸
Ｚ 第２移動軸
α_０ 基準角度
α_１ 第１の旋回角度
α_２ 第２の旋回角度
α_３ 第３の旋回角度
α_４ 第４の旋回角度
β 傾斜角
Ｉ 第１のセクション
ＩＩ 第２のセクション
ＩＩａ 第４セクション
ＩＩｂ 第２セクション
ＩＩｃ 第５セクション
ＩＩＩ 第３のセクション

Claims (21)

1. ＣＡＭ加工デバイス（１０２）を使用してブランク（１１２）から歯牙交換部品（１２０）を生成する方法であって、
   前記ブランクは、歯修復材料で作られたブランク本体（１１４）を備え、前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイス（１１８）を備え、
   前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクから前記歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツール（１０４）と、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツール（１０６）とをさらに備え、２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向くように、前記機械加工の間に互いに結合され、
   ２つの加工ツールは、前記加工位置において、前記機械加工の間に少なくとも一時的に同時に前記ブランク本体に両側から接触し、機械加工される前記歯牙交換部品の形状に応じて、前記２つの長手方向ツール軸に垂直な第１の移動軸（Ｘ）および前記２つの長手方向ツール軸に平行な第２の移動軸（Ｙ）に沿って移動し、
   前記方法は、前記２つの加工ツールに対する前記加工位置における前記ブランク本体の向きを変化させるステップを含み、前記変化させることは、第１の加工方向から第２の加工方向への、前記ブランク本体および加工ツールを互いに対して第１の方向づけにすることを含み、前記第２の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きに対する、前記第１の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記２つの長手方向ツール軸に対して垂直に向けられた旋回軸（１１７）の周りを第１の旋回角度（α_１）で旋回される、方法。
2. 前記第１の方向づけすることは、前記機械加工の間に前記ブランク本体の前記歯修復材料を通して前記２つの加工ツールのうちの少なくとも１つの送り運動と同時に、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きを前記第１の加工方向から前記第２の加工方向に旋回させることを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きを変化させることは、前記保持デバイスによって前記ブランク本体を前記旋回軸の周りに旋回させることを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きを変化させることは、前記２つの加工ツールを前記旋回軸の周りに旋回させることを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記向きを変化させることは、少なくとも、第１の加工ツールによって前記歯牙交換部品の外面の第１の領域を機械加工するために実行され、前記第１の領域は、両方の加工ツールによって加工される第１の重複領域（２０６）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記向きを変化させることは、第３の加工方向において、前記ブランク本体と前記加工ツールとを互いに対して第２の方向づけにすることをさらに含み、前記第３の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の向きは、前記第２の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の向きに関する、第２の旋回角度（α_２）を通して前記旋回軸の周りに、前記第１の旋回角度とは逆の旋回方向に旋回され、前記第２の方向づけにすることは、少なくとも、第１の加工ツールによって機械加工された第１の重複領域を第２の加工ツールによって二次機械加工するために行われる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第２の方向づけにすることは、前記機械加工の間に前記ブランク本体の前記歯修復材料を通して前記２つの加工ツールのうちの少なくとも１つの送り運動と同時に、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きを前記第２の加工方向から前記第３の加工方向に旋回させることを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記歯牙交換部品の赤道（２００）は、前記第１の重複領域を通って進み、前記ブランク本体の前記第２の加工方向において、２つのツール軸に垂直な前記歯牙交換部品の最大範囲を規定し、前記第１の重複領域は、両方の加工ツールによる加工の結果として、少なくとも、前記赤道に垂直な方向に沿った連続的な湾曲を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記第１の重複領域を含む前記歯牙交換部品の前記第１の領域の前記機械加工と同時に、前記歯牙交換部品の前記外面の第２の領域が、第２の加工ツールによって機械加工され、両方の加工ツールによって加工される第２の重複領域を含み、前記歯牙交換部品の前記赤道は前記第２の重複領域を通って進み、２つの領域は前記歯牙交換部品の相互に対向する側に配置される、請求項８に記載の方法。
10. 前記向きを変化させることは、少なくとも、前記歯牙交換部品の表面にアンダーカットを機械加工するために実行される、請求項１に記載の方法。
11. 前記アンダーカットが機械加工される前記表面は、前記歯牙交換部品の凹部（２１０）の内面であり、前記ブランク本体および前記２つの加工ツールが前記第２の加工方向で互いに対して向けられる場合、機械加工される前記アンダーカットは、前記凹部の領域を含み、前記第１の移動軸に垂直なその範囲は、前記凹部への前記第１の移動軸に沿った方向で考慮されるように増加する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記２つの加工ツールはそれぞれ、前記２つのツール軸に垂直な平行移動面の複数の加工経路（２２０）にわたって連続的に２つの加工軸に沿って前記歯修復材料を通して移動され、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きの前記変化は、前記複数の加工経路の前記加工経路のそれぞれに対して個別に実行される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 個々の加工経路はそれぞれ経路セクションに分割され、複数の加工経路は、それぞれ少なくとも１つの第１の経路セクション（Ｉ）と、ここで、前記経路セクションが通過されると、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは第１の加工方向から第２の加工方向に旋回され、少なくとも１つの第２の経路セクション（ＩＩ、ＩＩｂ）とを含み、前記第２の経路セクションが通過されると、前記ブランク本体および前記２つの加工ツールは第２の加工方向において互いに対して向けられる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数の加工経路はそれぞれ第３の経路セクション（ＩＩＩ）を含み、前記第３の経路セクションが通過されると、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記第２の加工方向から前記第３の加工方向へと旋回される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記２つの加工ツールのうちの少なくとも１つのための前記加工経路はそれぞれ、第４および第５の経路セクションを含み、前記第４の経路セクション（ＩＩａ）が通過されるとき、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記第２の加工方向から第４の加工方向に、および前記第４の加工方向から前記第２の加工方向に戻るように旋回され、前記第５の経路セクション（ＩＩｃ）が通過されるとき、前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記第２の加工方向から第５の加工方向に、および前記第５の加工方向から前記第２の加工方向に戻るように旋回され、
    前記第４の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記第２の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きに関する第３の旋回角度（α_３）を通して前記旋回軸の周りに旋回され、
    前記第５の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きは、前記第３の旋回角度とは逆の旋回方向において、前記第２の加工方向における前記２つの加工ツールに対する前記ブランク本体の前記向きに関する第４の旋回角度（α_４）を通して前記旋回軸の周りに旋回され、
    前記歯牙交換部品の前記外面の前記第１および第２の重複領域は、前記第１および第３の経路セクション内で加工され、アンダーカットは、前記第４および第５の経路セクション内で前記歯牙交換部品の前記凹部で加工される、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 前記２つの加工ツールは、前記第１の移動軸に沿ってミラー反転方式で移動される、請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記方法は、前記旋回軸に平行な第３の移動軸（Ｙ）に沿った、前記２つの加工ツールと前記ブランク本体との間の相対運動をさらに含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記２つの加工ツールはそれぞれ端面を有し、前記端面は前記機械加工の間に反対方向に向けられる、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. ブランク（１１２）から歯牙交換部品（１２０）を生成するためのＣＡＭ加工デバイス（１０２）であって、前記ブランクは、歯修復材料から形成されたブランク本体（１１４）を含み、前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイス（１１８）を含み、
    前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクから前記歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツール（１０４）と、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツール（１０６）とをさらに備え、前記２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向くように、前記機械加工の間に互いに結合され、
    前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記２つの加工ツールによる前記ブランクの機械加工を制御するためのコントローラ（１２２）をさらに備え、前記コントローラは、前記２つの加工ツールが、前記加工位置において、前記機械加工の間少なくとも一時的に同時に前記ブランク本体に両側から接触するように、前記加工を制御するように構成され、機械加工される前記歯牙交換部品の形状に応じて、前記２つの長手方向ツール軸に垂直な第１の移動軸に沿って、および前記２つの長手方向ツール軸に平行な第２の移動軸に沿って移動され、
    前記コントローラは、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するようにさらに構成される、ＣＡＭ加工デバイス（１０２）。
20. 請求項１９に記載のＣＡＭ加工デバイス（１０２）と、ＣＡＤファイルを生成するためのＣＡＤデバイスとを備えるＣＡＤ／ＣＡＭ加工システム（１００）であって、ファイルは、生成される歯牙交換部品（１２０）のＣＡＤモデル（１３４）を特定し、前記歯牙交換部品は、前記歯牙交換部品の凹部（２１０）の内面に少なくとも１つのアンダーカットを有し、ブランク本体（１１４）および２つの加工ツール（１０４、１０６）が第２の加工方向で互いに対して向けられたときに、前記アンダーカットは、第１の移動軸に垂直な範囲が第１の移動軸に沿った凹部への方向で考慮されるように増加する凹部の領域を含む、ＣＡＤ／ＣＡＭ加工システム（１００）。
21. ブランク（１１２）から歯牙交換部品（１２０）を生成するためのＣＡＭ加工デバイス（１０２）を制御するためのコンピュータプログラムであって、前記ブランクは、歯修復材料から形成されたブランク本体（１１４）を含み、前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクを加工位置に位置付けるための保持デバイス（１１８）を含み、
    前記ＣＡＭ加工デバイスは、前記ブランクから前記歯牙交換部品を機械加工するために、第１の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第１のピン状材料除去加工ツール（１０４）と、第２の長手方向ツール軸の周りを回転可能な第２のピン状材料除去加工ツール（１０６）とをさらに備え、前記２つの長手方向ツール軸は、両方の長手方向ツール軸が互いに平行に向けられるように、前記機械加工の間に互いに結合され、
    前記コンピュータプログラムは、前記２つの加工ツールによって前記ＣＡＭ加工デバイスによる前記ブランクの前記機械加工を制御するための機械読取可能プログラム命令を含み、前記プログラム命令は、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法のステップに従って加工を制御する、コンピュータプログラム。

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