制造牙科用拟合体的方法和为此目的的坯件技术

一种用于制造具有指定的或定制的三维曲面外轮廓(3.1)的医用的、特别是牙科用的拟合体(3)或该拟合体(3)的具有粗制外轮廓的预成型件的方法，其中该粗制外轮廓相对于上述外轮廓具有裕量，通过接合在坯件(2)中的刀具(5)以材料去除方式对用于制造拟合体(3)或其预成型件的坯件(2)进行机加工。刀具路径(1)具有横向于要制造的轮廓(3.1)的走向的方向分量，并且切削刃(8)具有限定的几何形状。刀具(5)以平均小于90°的圆周表面(7)的切削弧角α以及至少是刀具直径(D)的两倍的插入深度(ta，tb，tg)接合在坯件(2)中，并且对坯件(2)的机加工沿着具有与遵循外轮廓(3.1)的机加工方向相反的方向分量的刀具路径(1)进行。坯件具有凹部，在基本上经由圆周表面进行机加工之前，机加工刀具定位在该凹部中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造牙科用拟合体的方法和为此目的的坯件相关申请的交叉引用本专利申请要求2018年11月15日提交的欧洲专利申请No.18206375.0的权益和优先权，出于所有目的将其通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于制造具有指定的或定制的三维曲面外轮廓的医用的、特别是牙科用的拟合体(fittingbody)或该拟合体的具有粗制外轮廓的预成型件(preform)的方法，其中该粗制外轮廓相对于上述外轮廓具有裕量。一种用于制造牙科用拟合体的坯件具有：至少一个第一外表面，用于连接至保持件或用于紧固在保持件中；以及至少一个另外的第二外表面，用于通过与机加工刀具接触来对该坯件进行机加工。
技术介绍
从EP3199124A1中已知一种用于通过磨削陶瓷或陶瓷塑料复合材料坯料来制造牙科物体的方法，其中，为了制造出具有不同于待制造的牙科物体的成品外轮廓的外轮廓的预成型件，通过磨削装置的磨削刀具在坯料中或在已从坯料中刻出的预成型件中磨削形成磨削通道。预成型件的外轮廓在其中一个边缘上形成有磨削通道，并且，在该磨削通道的与预成型件的外轮廓相对的边缘上从坯料或预成型件至少按区域地分离开至少一余料部。当在坯料或预成型件中磨削形成磨削通道时，磨削刀具的运动可以是磨削刀具绕其纵向轴线的旋转与在磨削通道的纵向方向上的前进进给运动的组合，并且磨削刀具关于其纵向轴线的运动具有至少一个与磨削通道的纵向方向正交的运动分量。这样的缺点是在磨削时每单位时间只能去除很小的体积。因此，在刀具的插入深度为8mm并且以0.05mm的侧步进沿着自由表面以4mm/s的速度去除材料的情况下，将以1.6mm3/s去除体积。在根据现有技术的必须将余料从坯料中分离而不是通过去除材料来除去的意义上讲，这是很重要的。从DE102015010322A1中已知一种用于对坯件进行铣削的方法，其中，在机加工凹形曲线期间，端铣刀的圆周运动限制了该端铣刀的接合角。铣削路径呈摆线状。从EP2692311B1中已知通过诸如铣削或磨削之类的机加工由预烧结的牙科用铣削坯料制造出牙科制品的预成型件。为了释放出牙科制品，一次在一个平面中逐层地去除牙科制品的轮廓，使得随后可以以新的穿入深度去除下一平面的层。该方法例如在本斯海姆的SIRONA牙科系统GmbH的MCXL和MCX5铣削及磨削机中使用。因此，在平面中的最大层厚度等于刀具直径。因而，牙科制品虽然保留在牙科用铣削坯料内，但在很大程度上在其中是释放出，使得可以用金刚石钻头手动分离拆下。
技术实现思路
本专利技术的目的包括提出一种方法，其中制造牙科用拟合体期间的机加工速度得以增加且同时使用寿命得以延长。专利技术公开在根据本专利技术的用于制造具有指定的或定制的三维曲面外轮廓的医用的、特别是牙科用的拟合体或是该拟合体的具有粗制外轮廓的预成型件的方法中，其中该粗制外轮廓相对于上述外轮廓具有裕量，通过刀具以材料去除方式对用于制造拟合体或预成型件的坯件进行机加工，所述刀具以布置在所述刀具的圆周表面上的一个或多个切削刃接合到所述坯件中。对于机加工，具有刀具轴线的刀具绕所述刀具轴线旋转，并且刀具和坯件沿着正交于或倾斜于刀具轴线的刀具路径执行相对运动。此外，该刀具路径具有横向于待制造的轮廓的走向的方向分量。所述一个或多个切削刃具有限定的几何形状，并且刀具以至少平均地小于90°的圆周表面的切削弧角以及至少两倍于刀具直径的插入深度插入到坯件中。沿着刀具路径以与遵循外轮廓或粗制外轮廓的加工方向相反的方向分量对坯件进行机加工。在本专利技术的意义上，牙科用拟合体应理解为意指旨在以其最终机加工形式用作牙齿替代品并因此具有定制的三维曲面外轮廓的部件。该外轮廓是已知的。然而，本专利技术特别地还包括在对用于刻制拟合体的坯件进行机加工期间产生的拟合体预成型件，该预成型件的粗制外轮廓相对于拟合体的外轮廓具有裕量，该预成型件可以通过机加工步骤或附加机加工步骤去除材料而减小，直至达到拟合体的最终尺寸。切削弧角也称为接触弧，是刀具的圆周表面在机加工期间与坯件接触的区域。已经表明，至少平均而言，切削弧角最大为60°是有利的。具有一个或多个具有限定的几何形状的切削刃的刀具可以是铣削刀具。插入深度优选地为拟合体的刀具直径的2.5倍至6倍，并且对于较大的坯件甚至可以达到8倍或更大，只要坯件的稳定性足够即可。一方面而言，铣削与磨削之间的区别在于在刀具中：磨削刀具具有未知数量的未定向切削元件，而铣削刀具具有已知数量的定向切削元件。而且，在磨削刀具中切削元件之间的切屑空间比在铣削刀具中的小得多。由于这些刀具的特性，两种方法中选择了非常不同的工艺参数和机加工策略。为了在磨削时获得每单位时间可接受的体积，由于切屑空间小而选择了较高的插入深度，这会在圆周表面上导致相应较高的应力并且导致较小的侧步进。相反在铣削的情况下，由于所限定的切削元件之间的切屑空间较大，因此选择了相对较小的插入深度而具有高的侧步进。因此，每单位时间的体积大于磨削中的每单位时间的体积。已经表明，利用根据本专利技术的方法，也可以以高的插入深度进行利用限定的切削刃的机加工。因此，在利用限定的切削刃进行机加工的情况下，也可能需要分离余料，这需要相应较深地穿入坯件中。通过避免全宽度切削，可以实现大于2×D的切削深度而没有重大问题，甚至无需专门设计的铣削刀具。由于此处描述的问题，标准铣削以较低的前进进给速率和较浅的切削深度进行。典型的是最大铣削深度为刀具直径的1倍。例如在摆线铣削中已知与刀具轴线正交或斜交的刀具路径，其中所述刀具路径具有横向于待制造轮廓的走向且与遵循该轮廓的机加工方向相反的方向分量，这也称为波(切)铣、圆槽铣、摆线速度切削等。为了分离余料，切削深度以及因此插入深度取决于料块的高度以及所采用的刀具的切削元件的长度。有利地，布置在圆周表面上的限定的切削刃的机加工长度可以大于或等于坯件在刀具的刀具轴线方向上的厚度，并且机加工可以仅沿着圆周表面在坯件的整个厚度上进行。这样的优点是，在一段相应长度的梢端上的磨损较小，从而延长了使用寿命。对于布置在圆周表面上的限定的或未限定的切削刃的机加工长度小于坯件在刀具的刀具轴线方向上的厚度的情况，可以在坯件的整个厚度的一部分上进行第一机加工，其中切削刃或切削元件布置在圆周表面上。这留下未加工的剩余厚度，并且在坯件旋转180°之后，可以沿着圆周表面在坯件的总厚度的其余部分上进行第二机加工。有利地，除了布置在圆周表面上的切削刃或切削元件之外，该刀具还可以具有布置在其轴向端部上的在轴向方向上去除材料的限定的切削刃，并且还可以利用在轴向方向上去除材料的该限定的切削刃进行机加工。可以在不包括在轴向方向上去除材料的该切削刃的情况下进行第二机加工。这些切削刃可以布置在端面上，但是也可以形成为球形梢端或圆锥形梢端。有利地，可以使刀具与布置在圆周表面上的切削刃的与刀具梢端相距最大可能距离的部分接合。这样的优点是，提高了刀具的稳定性，并且保护了极易磨损且在后续机加工步骤中用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造具有指定的或定制的三维曲面外轮廓的医用的、特别是牙科用的拟合体(3)或所述拟合体(3)的具有粗制外轮廓的预成型件的方法，其中，通过刀具(5)以材料去除方式对用于制造所述拟合体(3)或其预成型件的坯件(2)进行机加工，所述刀具(5)以布置在所述刀具(5)的圆周表面(7)上的一个或多个切削刃(8)接合到所述坯件(2)中，其中，所述刀具(5)具有刀具轴线(6)并绕所述刀具轴线旋转，并且其中，所述刀具(5)和所述坯件(2)沿着正交于或倾斜于所述刀具轴线(6)的刀具路径(1)进行相对运动，其中，所述刀具路径(1)具有横向于要制造的轮廓(3.1)的走向的方向分量，其特征在于，所述一个或多个切削刃(8)具有限定的几何形状，并且所述刀具(5)以平均小于90°的所述圆周表面(7)的切削弧角α以及至少是刀具直径(D)的两倍的插入深度(ta，tb，tg)接合到所述坯件(2)中，并且对所述坯件(2)的机加工沿着具有与遵循所述外轮廓(20)或粗制轮廓(21)的机加工方向相反的方向分量的刀具路径(1)进行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181115 EP 18206375.01.一种用于制造具有指定的或定制的三维曲面外轮廓的医用的、特别是牙科用的拟合体(3)或所述拟合体(3)的具有粗制外轮廓的预成型件的方法，其中，通过刀具(5)以材料去除方式对用于制造所述拟合体(3)或其预成型件的坯件(2)进行机加工，所述刀具(5)以布置在所述刀具(5)的圆周表面(7)上的一个或多个切削刃(8)接合到所述坯件(2)中，其中，所述刀具(5)具有刀具轴线(6)并绕所述刀具轴线旋转，并且其中，所述刀具(5)和所述坯件(2)沿着正交于或倾斜于所述刀具轴线(6)的刀具路径(1)进行相对运动，其中，所述刀具路径(1)具有横向于要制造的轮廓(3.1)的走向的方向分量，其特征在于，所述一个或多个切削刃(8)具有限定的几何形状，并且所述刀具(5)以平均小于90°的所述圆周表面(7)的切削弧角α以及至少是刀具直径(D)的两倍的插入深度(ta，tb，tg)接合到所述坯件(2)中，并且对所述坯件(2)的机加工沿着具有与遵循所述外轮廓(20)或粗制轮廓(21)的机加工方向相反的方向分量的刀具路径(1)进行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，布置在所述圆周表面(7)上的所述限定的切削刃(8)的机加工长度大于或等于所述坯件(2)在所述刀具(5)的所述刀具轴线(6)的方向上的厚度t，并且仅沿着所述圆周表面(7)在所述坯件(2)的总厚度t上进行机加工。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，布置在所述圆周表面(7)上的限定的切削刃(8)的机加工长度ta小于所述坯件(2)在所述刀具(5)的所述刀具轴线(6)的方向上的厚度t，利用布置在所述圆周表面(7)上的所述一个或多个切削刃(8)在所述坯件(2)的总厚度t的一部分上进行第一机加工，使得留下未加工的剩余厚度，并且在将所述坯件转动180°之后，沿着所述圆周表面(8)在所述坯件(2)的总厚度的其余部分上进行第二机加工。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，除了设置在所述圆周表面(7)上的所述一个或多个切削刃(8)之外，所述刀具(5)还具有设置在所述刀具(5)的刀具梢端(10)上的在轴向方向上去除材料的限定的切削刃(11)，所述第一机加工利用附加地在轴向方向上去除材料的限定的所述切削刃在所述坯件(2)的总厚度t的一部分上进行，而所述第二机加工在不包括在轴向方向上去除材料的所述切削刃(11)的情况下进行。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，使所述刀具(5、5a、5b)与布置在所述圆周表面(7)上的所述切削刃(8)的一部分接合，所述部分具有至所述刀具梢端(10)的最大可能距离。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述刀具(5)在所述坯件(2)中的所述插入深度(ta、tb、tg)在前进运动和/或横向与后退运动期间沿着所述刀具轴线(6)改变，改变优选地高至0.2×D的量级、特别是在0.1×D的范围内。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，对所述坯件(2)进行进一步的机加工，在所述进一步的机加工中，所述坯件(5)和所述刀具(2)以与之前机加工的方式不同的方式彼此对准。


8.根据权利要求1至7中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·格林，O·诺瓦拉，
申请(专利权)人：登士柏希罗纳有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US