TW522071B - Method of machining replica such as dental prosthesis - Google Patents

Description

522071 Λ： B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1) 本發明係關於一種由電腦控制之自動計測及依據此計 測資訊進行自動加工之裝置，亦即一種藉著使用以 CAD/CAM裝置為代表之自動計測及自動加工裝置，計測相 同及類似之精密的齒科修補物、其他齒科材料、醫用材料、 各種模仿物、被計測物或對應之加工物，並加以製造之系 統。 隨著CAD/CAM之進步，齒科技工之工作正由手工工作 轉移成機械化工作。加工方法係進行粗略加工至近似於目 的之形狀後，再進行成品加工至最終目的形狀。換言之， 不分割加工範圍並待粗略加工完全結束後，再進行成品加 工。視情況而定，也有在粗略加工與成品加工兩步驟間設 中間成品加工步驟的情形。 實施粗略加工至近似於目的之形狀或偏位之形狀，並 於粗略加工完全結束後，再將與目的形狀之差別部分實施 成品加工以結束加工。進行粗略加工時，通常使用較粗的 加工工具，不但切割深度較深入、切割幅度較大，且輸送 速度快。因此，再進行鎮嵌物等較薄之齒科修補物的加工 時，便常有產生破損的情形。又，在成品加工過程中由於 施力不小，而使被加工物破損，或縱無破損，卻因變薄而 容易產生弯曲，而無法作出精確度良好之加工。 以現仃之方法而言’為盡量免除破損及蠻曲之產生， 而有盡量減少刻劃深度的情形，於是乎加工時間便必須加 長。 本發明之目的在提供一種複製品之加工方法，係可對 本纸張尺度適用中國國家標規格（21(； 297公釐） 請先閱^背面之注意事項再填冩本頁) 裝 訂· 4 五、發明說明（2 ) 薄的加工物進行精確度良好之加工者。 =明之齒科修補物等之複製品的 步驟，即：將要加工之 忐’、，以7 實施粗略加工使每 77 °成多數的加工範圍 使母—加工範圍形成近似於 大之形狀或偏位之形狀及以該等形 擴 以形成目的之形狀而得到 ，進订成品加工 的大,丨Hi 複裟°° ’而可盡量抑制加工楛且 ? A的影響，使微小複製品的加工成為可能： 先以用=:削加工齒科修補物之鑲嵌物等薄物時，首 、 ㈣持於於加4置上的保持部為中 心，將加工範圍分割成多數。 之方^之方法，有以保持部之力點為中心並分割成扇狀 /專，但在資料之處理加工上觀之，則以相對於保持 部之切線呈平行分割之方法為宜。在被分割之加工範圍 對相距保持部最遠之加工範圍以切削或研削工具實施粗略 工。粗略加工用之切削或研削卫具以直徑為i 〜6咖者為 宜’但不僅以此為限。經粗略加工後再實施成品加工。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 又，为割數變大則加工時間變長，另一方面加工時塊 狀物上所承受之負荷則變小；相反地，分割數小則加工時 間變短，另一方面加工時之塊狀物上所承受之負荷則變 大’但壓低工作時間及塊狀物之負荷的程度來說，舉例言 之則以3個置1 〇個左右為佳。又，當得到該效果時，舉例言 之該分割之幅度則為1〜l〇mm。該數值係以目的複製品之大 小在長軸方向為5〜20mm時，而切削及研削等加工前之塊狀 物大小在長軸方向為8〜3 0mm時為準者，可依其他複製物之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 522071 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 Λ： B： 五、發明說明（J) 大小及塊狀物之大小作適當的變更。 成品用之切削或研削工具以直徑Ojqmm為宜，但不 以此為限。亦可依加工之目的形狀，而兼作粗略加工用之 切削或研削工具與成品用之切削或研削工具者。當被分割 之一加工範圍之粗略及成品加工結束後，再對下一加工範 圍貫施同樣的加工。反覆實施上述加工直到形成目的之形 狀為止。若有多數之保持部時，則宜由被分割之加工範圍 與各保持部等距離且相隔離處實施加工。分割之加工範圍 數係表示2至以切削及研削工具可置入之大小來分割被加 工物之大小所得之數者。又，有為實施三次元之加工而於 每一被分割之加工範圍，將被加工物旋轉' 移動及傾斜以 進行加工者。可依目的形狀而適當選擇之。 在進行加工範圍之分割，進而並實施粗略加工及成品 加工犄，其加工方法及被加工物之形狀及材質等並不受限 制。 又，在已分割範圍中之粗略加工及成品加工兩項加工 步驟依其所欲製得之該複製品的目的，未必要經常以成 套之方法來進行加工，有時僅施以粗略加工即可充分利用 複製品本身之機能時，可省略成品加工，有時亦可跳過分 割範圍的順序進行加工。 又，分割有時係依據塊狀物之大小形狀先決定，有時 則依據得自模型之形狀適當決定。 、、本發月中之「實施粗略加工，使每-加工範圍 ’近似於目的之形狀、擴大之形狀或偏位之形狀」，其 本紙狀刺巾關家鮮--_一一 — f請先閱沭背面之注咅》事項再填寫本頁) 裝 訂： 6 522071 Α7

五、發明說明（4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所明「擴大之形狀或偏位之形狀」具體來說係表示在粗 略加工過&中，因表面袓糖須再進_步加卫，而在該加工 物上包含有成品加工所必要之量時的形狀。以齒科修補物 而言則以20 m〜300 m為宜，但並不以此為限。 本發明至少具有用於加工之資料，而該資料則係藉電 腦等廣泛應用之信號處理裝置而由可演算之數值、符號及 §己號專所形成。 用以取得「用於加工之資料」的裝置，舉例言之可為： 一種先依欲製得之複製品形成一模型，而在該模型表面實 加觸測，而可取得觸測得以顯示其移位性之數據資料的裝 置，或一種可對複製品之被測部位施以雷射、超音波及立 體照像等，而以非接觸之方式由該形狀演算之數據資料等 的裝置’或一種在電腦上利用CAD軟性圖像軟體作成三次 元之數據資料的裝置等。 若事先備有模型時’有時亦有施以一種一面測定模型 表面’同時並一面對塊狀物進行切削、研削及其他方式之 加工的Λ換加工。 本發明中所謂之「加工」，除旋轉鑽頭，並使其側面 及前端接觸塊狀物，即實施所謂研削、切削等加工之外， 亦可藉放電及雷射來進行表面加工。 將加工範圍分割，並盡量保持被加工物設置於加工裝 置時所用之保持部與切削或研削公具間之被加工物的厚 度’則可避免因切削或研削工具深入加工之力量而造成破 損或彎曲’同時並可因此而稍稍加大切割深度及縮短加工 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------^-----：----^---------^ (請先閱Λ背面之注意事項再填寫本頁) 522071 五、發明說明（5) 時間。 (圖示之簡單說明） 本發明當可藉以下參照圖示而說明之實施例清楚了 解。 首先說明圖示： 第1圖係本發明中所用裝置之構成圖。 第2圖係一顯示被研削用齒科修補物塊狀體之透視圖。 第3圖係一顯示已分割成多數加工範圍之齒科修補物 塊狀體之圖。 第4圖係一顯示在一已分割之加工範圍中開始進行研 削之圖。 訂 第5圖係一顯示在已分割之加工範圍持續進行研削之 圖。 第6圖係一顯示經研削完畢後之鑲嵌物之圖。 本實施態樣中所使用之齒科修補物加工裝置基本上是 採用金屬模型加工等所用之NC工作機械為。由於一般的 NC工作機械並非以齒科修補物等小物件為對象，而是因以 大物件為對象，因此機械裝置本身必然較為龐大。為此， 本發明乃準備了 -台改良型之⑽工作機械，及如第！圖所 不，將加工對象縮小成如齒科修補物般的小物件，並設置 二次元形狀計測裝置，而改良完成。 第1圖中的NC工作機械3區分成三次元形狀計測區4及 三次元加工區5。三次元形狀計測區4設置有一附有觸測元 件8之三次元形狀計測用探針6。三次元形狀計測用探針6 本纸張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 8 2071 五、 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 A： __B7_____ 發明說明（6) 係置於一 X、Y、Z轴台上而可做三次元之移動。 各軸之動力則使用了附有編碼器之AC伺服馬達。在三 次元加工區5中設有一心轴馬達7。心軸馬達7與三次元形狀 計測區4一樣亦構造成可三次元移動之狀態。金剛石鑽等的 研削加工用工具15係藉心軸馬達7驅動。關於動作之控制， 係在該NC工作機械3上連接電腦2而進行之。將CRT顯示器 連接於電腦2。符號12所示者係將三次元形狀計測資料傳送 至電腦2之電纜，符號13所示者係用以傳送資料以控制Nc 工作機械之電纜。 進而，為冷卻加工工具及去除加工碎屑，並設有一注 水用噴嘴1 6，同時並對三次元加工區5施以防水加工。三次 凡形狀計測區4中設有用以安裝計測模型（支台齒模型η 7 之工模的工模與三次元加工區5中用以安裝被加工物（陶或 磁之塊狀體）之工模9係於内部相互連結，並構造成可以使 用作為各軸動力之附有編碼器之AC伺服馬達旋轉者。 再依計測資料加工後，被加工物14即被加工成與計測模 型13成鏡像反轉之形狀。因此，將已計測得之資料利用電腦2 在X轴與Y轴上進行鏡像反轉，再將數據資料傳送 機械以進行加工。 第2圖中所示之被加工物14係用以研削製作齒科 物之鑲嵌物的塊狀體。該齒科修補物塊狀體是由加工/ 及安裝於該NC工作機械3上之俘掊邱0工部18 &保持。P20及用以決定位 保持部停止器19所構成。保持部2〇與保持部 之 體且為金屬材質。又，加工部18與—般在齒科所❹^ 本紙張叉度適用中國國家標準(CNSM4規格（210 X 297公爱"7 -------------^-----r---^---------^ ί請先閱沭背面之注意事項再填寫本頁) 9 522071

五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 為相同的材質。 齒科修補物塊狀體之加工範圍的分割如第3圖所示。已 刀J之加工範圍21、22、23、24、25、26、27係取研削時 所使用直徑為2mm之金剛石鑽刀28的兩倍程度。金剛石鑽 之旋轉軸29及金剛石鑽之刀28,如第4圖所示之加工順序是 由加工範圍21向加工範圍27推進，即由遠離用以安裝在]^〔 工作機械之保持部的位置開始進行。第4圖係一顯示研削鑲 甘欠物於加工範圍2 1内之圖。首先，以金剛石鑽之刀尖在加 工範圍2 1之鑲嵌物咬合面側施行粗略加工，留下大於目的 形狀0.1mm之料份，然後以同樣的金剛石鑽進行成品加 工。其後，將齒科修補物塊狀體反轉丨8〇度，並同樣的在加 工範圍2 1之支台齒面側進行相同的加工。俟加工範圍2丨之 加工完畢’同樣地並對加工範圍22加工。其結果如第5圖所 示0 如刖述，由與保持部20相遠離之加工範圍2 1開始至靠 近保持部之加工範圍2 7為止，進行粗略加工及成品加工， 以完成目的之形狀，即NC機械所欲加工完成之鑲嵌物。第 4圖及第5圖之符號30係目的所在之鑲嵌物的形狀，第6圖之 符號3 1則係已研削完成之鑲嵌物的形狀。 前述實施例更加具體的說明了本發明，但本發明不限 於此例。 如上可見，齒科修補物之製作固然係以機械加工為 之，但目前對鑲嵌物等的薄形物卻無精確之加工。然而， 藉本發明之分割加工範圍並對各加工範圍分別進行加工， 本紙張汶度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公釐） ——！讎裝.！1丨訂. (請先閱汶背面之注音？事項再填寫本頁) % 10 522071 A： B7 五、發明說明（8) 便可解決該問題。藉此，齒科技工所用之工作機械 確實’而可減輕齒科技士及齒科醫師之勞力。 乃可更 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 主要元件標號對照表 1. CRT顯示器 21. 已分割之加工範圍 2. 電腦 22. 已为割之加工範圍 3. NC工作機械 23. 已分割之加工範圍 4. 二次元形狀計測區 24. 已分割之加工範圍 5. 三次元加工區 25. 已分割之加工範圍 6. 探針 26. 已分割之加工範固 7. 心軸馬達 27. 已分割之加工範萄 8. 觸測元件 28. 金剛石鑽刀 9. 工模 29. 金鋼石旋轉軸 10. 工模 30. 符號 11. 工模 31. 符號 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 符號符號 陶或瓷之塊狀體 研削加工用工具 注水用噴嘴 支台齒模型 加工部 保持部停止器 保持部 ______________K----l·——訂---------% (請先閱汴背面之注音？事項再填寫本頁NW_ 11 本紙張瓦度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 522071

   六、申請專利範圍 第891 1 1951號專利申請案申請專利範圍修正本 修正曰期·· 91年1〇月1曰

   1.一種齒科用修補物之加工方法，係將於一端具有用以與 加工裝置連接並固定之保持部之塊狀物，分割成由3至i 〇 所選之數的加工範圍，並由距前述保持部最遠之加工範 圍朝前述保持部方向，於每一加工範圍，一面使前述塊 狀物接觸旋轉之切削或研削工具之前端或側面，一面進 行加工迄至加工結束後，再更換移至下一加工範圍進行 加工者。 2·如申凊專利範圍第1項的齒科用修補物之加工方法，係將 欲加工之塊狀物旋轉、移動及傾斜，以進行被加工物之 加工0 3·如申請專利範圍第丨項的齒科用修補物之加工方法，其中 該加工係測出模型之形狀或根據製作所得之模型形狀的 資料，將該模型形狀資料加以區分而對應於多數空間， 形成多數的分割資料，並依據該多數分割資料之各資 料，對塊狀物上之對應部位加工，而在分割範圍内加工 元成开成修補物之开》狀後，移向下個分割資料且對塊狀 物上.亥分割資料所對應之部位加工，而在分割範圍内加 工完成修補物之形狀。 4.如申明專利範圍第丨、2或3項的齒科用修補物之加工方 法，其中一塊狀物分割所得之一個加工範圍係於 3mm〜lOmin之範圍。

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