董長安 閆占輝 王麗娟 周立林 孫一飛

1 問題的提出

義齒即假牙，是牙科用來修復(fù)口腔殘損、缺失的牙齒；傳統(tǒng)義齒加工一般在義齒制作的材質(zhì)基盤上進(jìn)行，加工時(shí)一次只能加工一個(gè)端面，加工另一側(cè)的材質(zhì)基盤時(shí)，需要人為進(jìn)行翻面；此種方法制作全義齒時(shí)，加工速度和精度有所影響，還增加加工工時(shí)和義齒調(diào)試時(shí)間；加工精度的降低，會(huì)直接影響患者佩戴義齒的舒適度。

2 一體化義齒立體雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)

一種義齒立體雕刻機(jī)，它包括：本體、加工支架行走裝置、萬向加工支架、刀架行走裝置、雕刻裝置、控制端。如圖1 所示。

圖1 義齒立體雕刻機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

本體兩側(cè)均設(shè)有側(cè)板，控制端設(shè)在本體的一側(cè)側(cè)板上，加工支架行走裝置固定在本體一側(cè)的側(cè)板上，加工支架行走裝置中設(shè)有徑向移動(dòng)裝置，萬向加工支架固定在徑向移動(dòng)裝置上，萬向加工支架通過徑向移動(dòng)裝置在加工支架行走裝置上徑向移動(dòng)。

萬向加工支架包括：傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、外傾轉(zhuǎn)支架、內(nèi)傾轉(zhuǎn)支架。傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置分為外支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置和內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，外傾轉(zhuǎn)支架為半圓環(huán)形架，其半圓環(huán)形架的中部外側(cè)中部通過外支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置徑向移動(dòng)裝置連接；內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置一端軸接在外傾轉(zhuǎn)支架的一端。內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的另一端通過內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與外傾轉(zhuǎn)支架的另一端連接。內(nèi)傾轉(zhuǎn)支架內(nèi)側(cè)還設(shè)有基盤托。義齒加工基盤固定在基盤托中。

刀架行走裝置的兩端固定在本體兩側(cè)的側(cè)板上方。刀架行走裝置中設(shè)有橫向移動(dòng)裝置，雕刻裝置固定在橫向移動(dòng)裝置上；雕刻裝置通過橫向移動(dòng)裝置在刀架行走裝置橫向移動(dòng)。雕刻裝置包括：雕刻刀架、雕刻電機(jī)、雕刻頭固定部、雕刻刀、刀架升降裝置、刀架拖鏈。

刀架升降裝置包括升降雕刻刀架和雕刻電機(jī)等。雕刻電機(jī)固定在雕刻刀架前端，雕刻頭固定部固定在雕刻電機(jī)下方，雕刻刀固定在雕刻頭固定部中。

傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置包括裝置本體、傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速齒輪軸、彈簧架、電磁推桿、傾轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿組件。傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在變速齒輪軸一側(cè)，彈簧架固定在變速齒輪軸的另一側(cè)；彈簧架上設(shè)有彈簧，彈簧一端抵在彈簧架上，彈簧另一端抵在高速齒輪上；變速齒輪軸的軸桿兩端還分別固定高速齒輪和低速齒輪；變速齒輪軸中部還軸接有變速撥片；的電磁推桿底座固定在裝置本體上；電磁推桿中設(shè)有電磁撥動(dòng)桿；電磁撥動(dòng)桿頂端固定在變速撥片上；傾轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿組件為蝸輪蝸桿傳動(dòng)，傾轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿組件中設(shè)有的蝸桿兩端設(shè)有低速齒輪和高速齒輪。如圖2 所示。

圖2 義齒立體雕刻機(jī)的傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的低速檔位

外傾轉(zhuǎn)支架上的圓心在花鍵軸的軸心線上；內(nèi)傾轉(zhuǎn)支架的銷軸與花鍵軸的軸心線重合，且內(nèi)傾轉(zhuǎn)支架的圓心在軸栓與花鍵軸重合的軸心線上；外支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置能控制外傾轉(zhuǎn)支架順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0～240°；內(nèi)傾轉(zhuǎn)支架能控制內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0～75°。

加工支架行走裝置中還設(shè)有拖鏈，拖鏈上設(shè)有外傾轉(zhuǎn)控制線纜；控制端通過外傾轉(zhuǎn)控制線纜與外傾轉(zhuǎn)支架連接；控制端通過內(nèi)傾轉(zhuǎn)控制線纜與內(nèi)支架傾轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置連接；刀架行走裝置中設(shè)有拖鏈；雕刻裝置中設(shè)有刀架拖鏈；雕刻控制線纜固定在拖鏈與刀架拖鏈上；控制端通過雕刻控制線纜與雕刻電機(jī)、刀架升降裝置連接。如圖3 所示。

圖3 義齒立體雕刻機(jī)的雕刻刀架

3 結(jié)束語

一種義齒立體雕刻機(jī)，其控制端與義齒加工的電腦相連接；將需要加工義齒的義齒加工基盤固定在基盤托上；通過義齒3D 建模軟件，將加工數(shù)據(jù)傳給義齒立體雕刻機(jī)；萬向加工支架通過徑向移動(dòng)裝置在加工支架行走裝置上徑向移動(dòng)；雕刻裝置通過橫向移動(dòng)裝置在刀架行走裝置橫向移動(dòng)；雕刻刀能刀架行走裝置升降；萬向加工支架上的基盤托能橫向順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0-75°和縱向順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0-240°；萬向加工支架3 的徑向移動(dòng)、雕刻刀的升降和/或橫向移動(dòng)；實(shí)現(xiàn)對義齒加工基盤8 盤面360°的加工，加工效率和加工精度高。實(shí)現(xiàn)了等比例的牙根、牙冠一體化義齒立體雕刻制造。