專利名稱：義齒加工機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種義齒加工機，屬于口腔修復行業義齒加工技術領域。
背景技術：
目前，我國口腔醫學修復體的制作方式絕大部分是延續了傳統手工制造工藝方法，此制造法效率低，精度不高，增加了治療的周期，不能滿足患者快速恢復牙齒功能的要求。近年來隨著以CAD/CAM技術的不斷深入及其在口腔修復領域中的廣泛應用，義齒修復進入數字化階段，修復體制作質量和效率大幅度提升。義齒數控加工設備是口腔CAD/CAM技術的關鍵組成部分，直接關系到義齒加工性能的優劣。目前，國內口腔CAD/CAM技術 仍停留在試驗階段，通常采用通用數控機床進行義齒數字化加工，且針對口腔義齒修復專用機床的研究較少，研究成果更是寥寥無幾。現有的義齒加工設備存在以下幾點問題I、采用通用三軸數控機床進行義齒加工，只有X軸、Y軸和Z軸，機床體積龐大，無法滿足口腔醫生室內操作的需求。2、三軸數控機床的義齒加工時間長，患者等待時間久。3、通用機床操作復雜，未經專業訓練的人員無法操作機床，限制了義齒修復數字化的進程。已有的雙主軸義齒加工機床機械結構復雜，系統開發難度大，加工精度不高。為解決上述義齒修復設備存在的諸多缺陷，本發明的任務在于設計制造一種義齒加工設備，其具有雙主軸系統，兩主軸同步加工，加工效率髙；機床各部件結構設計緊湊，體積小巧，適宜口腔醫院臨床操作；機床自動化程度高，操作簡便。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種能夠實現四軸聯動，加工效率高、能夠提高加工精度的義齒加工機。為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種義齒加工機，它包括機座；切削冷卻系統；固定義齒胚件的工裝組件；具有義齒加工刀具的雙主軸加工系統；帶動工裝組件旋轉的A軸工件旋轉裝置；驅動雙主軸加工系統作Z軸向移動的Z軸進給裝置；驅動Z軸進給裝置作X軸向移動的X軸進給裝置；驅動A軸工件旋轉裝置作Y軸向移動的Y軸進給裝置；控制X軸進給裝置、Y軸進給裝置、Z軸進給裝置和A軸工件旋轉裝置動作的運動控制系統；雙主軸加工系統安裝在Z軸進給裝置上，Z軸進給裝置安裝在X軸進給裝置上，A軸工件旋轉裝置安裝在Y軸進給裝置上，切削冷卻系統和運動控制系統安裝在機座內。進一步，所述的A軸工件旋轉裝置包括A軸旋轉電機、減速器和旋轉安裝組件，A軸旋轉電機與減速器相連接，所述的工裝組件安裝在減速機的輸出軸上，所述的A軸旋轉電機和減速器均安裝在旋轉安裝組件上。進一步，雙主軸加工系統包括兩個主軸電機、電機座、連接板和Z向托板，所述的義齒加工刀具安裝在主軸電機的電機軸上，兩個主軸電機安裝在電機座上，電機座通過連接板與Z向托板連接，Z向托板與Z軸進給裝置連接。進一步，所述的Y軸進給裝置包括Y向絲桿、Y向絲桿螺母、Y向導軌滑塊副和驅動Y向絲桿旋轉的Y向進給電機，Y向絲桿可旋轉地支承在所述的機座上，Y向絲桿螺母通過螺紋連接在Y向絲桿上，所述的A軸工件旋轉裝置與Y向絲桿螺母固定連接，并且A軸工件旋轉裝置通過Y向導軌滑塊副可滑動地安裝在機座上。進一步，所述的Z軸進給裝置包括Z向絲桿、Z向絲桿螺母、Z向導軌滑塊副、X向托板和驅動Z向絲桿旋轉的Z向進給電機，Z向絲桿可旋轉地支承在X向托板上，Z向絲桿螺母通過螺紋連接在Z向絲桿上，所述的雙主軸加工系統與Z向絲桿螺母固定連接，并且雙主軸加工系統通過Z向導軌滑塊副可滑動地安裝在X向托板上。進一步，所述的X軸進給裝置包括X向絲桿、X向絲桿螺母、X向導軌滑塊副、X向安裝組件、中托連接板和驅動X向絲桿旋轉的X向進給電機，X向絲桿可旋轉地支承在X向安裝組件上，X向絲桿螺母通過螺紋連接在X向絲桿上，X向安裝組件固定在機座上，所述的 Z軸進給裝置與中托連接板固定連接，中托連接板與X向絲桿螺母固定連接，并且中托連接板通過X向導軌滑塊副可滑動地安裝在X向安裝組件上。更進一步，通過Z軸進給裝置中的X向托板與中托連接板固定連接來實現Z軸進給裝置與中托連接板的連接。采用了上述技術方案后，本發明具有以下的有益效果
I、加工效率高。本發明的雙主軸加工系統，能夠對義齒胚件進行粗加工和精加工，加工效率較手工加工明顯增加，而且不需要在粗加工和精加工的工序中再換裝工裝組件上的義齒胚件。2、本發明實現了四軸聯動，通過運動控制系統控制X向進給電機、Y向進給電機、Z向進給電機和A軸旋轉電機的旋轉，實現義齒加工機相應的X軸向、Y軸向、Z軸向和A軸向的運動，A軸向也就是A軸工件旋轉裝置實現了義齒胚件的正反面加工。3、本發明能夠提高對義齒的加工精度，由于本義齒加工機由運動控制系統控制實現四軸聯動，并且在快速加工的同時用切削冷卻系統對加工部位進行冷卻，實現了全自動加工，而且本發明與數控掃描設備相連，利用其模型進行加工，相比于采用數控機床加工來說，對義齒的加工精度比較高。4、本發明的X軸、Y軸和Z軸的進給裝置采用螺母絲杠副傳遞動力，傳動效率高，傳動精度高，啟動力矩小，運動靈敏，低速時不會出現爬行，進一步提高了本發明的加工精度。
圖I為本發明的義齒加工機的立體 圖2為本發明的義齒加工機的結構示意 圖3為圖2的B-B剖視 圖4為圖2的A-A剖視圖。
具體實施例方式為了使本發明的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，如圖f 4所示，一種義齒加工機，它包括機座I ;切削冷卻系統2 ;固定義齒胚件的工裝組件3 ;具有義齒加工刀具4的雙主軸加工系統；帶動工裝組件3旋轉的A軸工件旋轉裝置；驅動雙主軸加工系統作Z軸向移動的Z軸進給裝置；驅動Z軸進給裝置作X軸向移動的X軸進給裝置；驅動A軸工件旋轉裝置作Y軸向移動的Y軸進給裝置；控制X軸進給裝置、Y軸進給裝置、Z軸進給裝置和A軸工件旋轉裝置動作的運動控制系統5 ;雙主軸加工系統安裝在Z軸進給裝置上，Z軸進給裝置安裝在X軸進給裝置上，A軸工件 旋轉裝置安裝在Y軸進給裝置上，切削冷卻系統2和運動控制系統5安裝在機座I內。這樣，本義齒加工機加工效率就很高。雙主軸加工系統能夠對義齒胚件進行粗加工和精加工，加工效率較手工加工明顯增加，而且不需要在粗加工和精加工的工序中再換裝工裝組件上的義齒胚件。本發明實現了四軸聯動，通過運動控制系統5控制X向進給裝置、Y向進給裝置、Z向進給裝置和A軸工件旋轉裝置的動作，實現義齒加工機相應的X軸向、Y軸向、Z軸向和A軸向的運動，A軸向也就是A軸工件旋轉裝置實現了義齒胚件的正反面加工。本發明能夠提高對義齒的加工精度，由于本義齒加工機由運動控制系統5控制實現四軸聯動，并且在快速加工的同時用切削冷卻系統2對加工部位進行冷卻，實現了全自動加工，而且本發明與數控掃描設備相連，利用其模型進行加工，相比于采用數控機床加工來說，對義齒的加工精度比較高。A軸工件旋轉裝置可以通過下面的結構來實現工裝組件旋轉，從而實現對義齒胚件的正反面加工，如圖3所示，A軸工件旋轉裝置包括A軸旋轉電機6、減速器7和旋轉安裝組件28，A軸旋轉電機6與減速器7相連接，工裝組件3安裝在減速機7的輸出軸上，A軸旋轉電機6和減速器7均安裝在旋轉安裝組件28上。雙主軸加工系統為了便于和Z軸進給裝置連接，同時能夠對義齒胚件進行粗加工和精加工，如圖3所示，雙主軸加工系統包括兩個主軸電機8、電機座9、連接板10和Z向托板11，義齒加工刀具4安裝在主軸電機8的電機軸上，兩個主軸電機8安裝在電機座9上，電機座9通過連接板10與Z向托板11連接，Z向托板11與Z軸進給裝置連接。Y軸進給裝置可以通過下面的連接結構來實現義齒加工機Y軸方向上的進給運動，如圖3所示，Y軸進給裝置包括Y向絲桿12、Y向絲桿螺母13、Y向導軌滑塊副14和驅動Y向絲桿12旋轉的Y向進給電機15，Y向絲桿12通過支承座27可旋轉地支承在機座I上，Y向絲桿螺母13通過螺紋連接在Y向絲桿12上，所述的A軸工件旋轉裝置與Y向絲桿螺母13固定連接，并且A軸工件旋轉裝置通過Y向導軌滑塊副14可滑動地安裝在機座I上。Z軸進給裝置可以通過下面的連接結構來實現義齒加工機Z軸方向上的進給運動，如圖3所示，Z軸進給裝置包括Z向絲桿16、Z向絲桿螺母17、Z向導軌滑塊副18、X向托板19和驅動Z向絲桿16旋轉的Z向進給電機20，Z向絲桿16可旋轉地支承在X向托板19上，Z向絲桿螺母17通過螺紋連接在Z向絲桿16上，雙主軸加工系統與Z向絲桿螺母17固定連接，并且雙主軸加工系統通過Z向導軌滑塊副18可滑動地安裝在X向托板19上。X軸進給裝置可以通過下面的連接結構來實現義齒加工機X軸方向上的進給運動，
如圖4所示，X軸進給裝置包括X向絲桿21、X向絲桿螺母22、X向導軌滑塊副23、X向安裝組件24、中托連接板25和驅動X向絲桿21旋轉的X向進給電機26，X向絲桿21可旋轉地支承在X向安裝組件24上，X向絲桿螺母22通過螺紋連接在X向絲桿21上，X向安裝組件24固定在機座I上，Z軸進給裝置與中托連接板25固定連接，中托連接板25與X向絲桿螺母22固定連接，并且中托連接板25通過X向導軌滑塊副23可滑動地安裝在X向安裝組件24上。可以通過Z軸進給裝置中的X向托板19與中托連接板25固定連接來實現Z軸進給裝置與中托連接板25的連接。本發明的工作原理如下
首先對牙齒模型利用數控掃描設備進行三維掃描，然后利用CAD掃描專用軟件對掃描后的牙模圖形進行編輯，再把牙模文件輸入到CAM義齒專用軟件里進行加工路徑計算，得到數控加工路徑，完成CAD/CAM的工作后，，把NC路徑傳送到義齒加工機上進行三維加工，將義齒胚件固定在工裝組件3上，加工之前預先啟動切削冷卻系統2，確保主軸能夠持久高效正常運轉，然后開啟運動控制系統5控制X向進給電機26、Y向進給電機15和Z向進給電機20以及A軸旋轉電機6利用雙主軸加工系統一號主軸上的義齒加工刀具4對義齒胚件進行粗加工，再用雙主軸加工系統二號主軸上的義齒加工刀具4對義齒胚件進行精加工，整個義齒加工工序就完成了。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種義齒加工機，其特征在于，它包括 機座(I)； 切削冷卻系統(2)； 固定義齒胚件的工裝組件(3); 具有義齒加工刀具(4)的雙主軸加工系統； 帶動工裝組件(3)旋轉的A軸工件旋轉裝置； 驅動雙主軸加工系統作Z軸向移動的Z軸進給裝置； 驅動Z軸進給裝置作X軸向移動的X軸進給裝置； 驅動A軸工件旋轉裝置作Y軸向移動的Y軸進給裝置； 控制X軸進給裝置、Y軸進給裝置、Z軸進給裝置和A軸工件旋轉裝置動作的運動控制系統(5)； 雙主軸加工系統安裝在Z軸進給裝置上，Z軸進給裝置安裝在X軸進給裝置上，A軸工件旋轉裝置安裝在Y軸進給裝置上，切削冷卻系統(2)和運動控制系統(5)安裝在機座(I)內。
2.根據權利要求I所述的義齒加工機，其特征在于所述的A軸工件旋轉裝置包括A軸旋轉電機(6 )、減速器(7 )和旋轉安裝組件(28 )，A軸旋轉電機(6 )與減速器(7 )相連接，所述的工裝組件(3 )安裝在減速機(7 )的輸出軸上，所述的A軸旋轉電機(6 )和減速器(7 )均安裝在旋轉安裝組件(28)上。
3.根據權利要求I所述的義齒加工機，其特征在于所述的雙主軸加工系統包括兩個主軸電機(8)、電機座(9)、連接板(10)和Z向托板(11)，所述的義齒加工刀具(4)安裝在主軸電機(8)的電機軸上，兩個主軸電機(8)安裝在電機座(9)上，電機座(9)通過連接板(10)與Z向托板(11)連接，Z向托板(11)與Z軸進給裝置連接。
4.根據權利要求I或2所述的義齒加工機，其特征在于所述的Y軸進給裝置包括Y向絲桿(12)、Y向絲桿螺母(13)、Y向導軌滑塊副(14)和驅動Y向絲桿(12)旋轉的Y向進給電機(15)，Y向絲桿(12)可旋轉地支承在所述的機座(I)上，Y向絲桿螺母(13)通過螺紋連接在Y向絲桿(12)上，所述的A軸工件旋轉裝置與Y向絲桿螺母(13)固定連接，并且A軸工件旋轉裝置通過Y向導軌滑塊副(14)可滑動地安裝在機座(I)上。
5.根據權利要求I或3所述的義齒加工機，其特征在于所述的Z軸進給裝置包括Z向絲桿(16)、Z向絲桿螺母(17)、Z向導軌滑塊副(18)、X向托板(19)和驅動Z向絲桿(16)旋轉的Z向進給電機(20)，Z向絲桿(16)可旋轉地支承在X向托板(19)上，Z向絲桿螺母(17)通過螺紋連接在Z向絲桿(16)上，所述的雙主軸加工系統與Z向絲桿螺母(17)固定連接，并且雙主軸加工系統通過Z向導軌滑塊副(18)可滑動地安裝在X向托板(19)上。
6.根據權利要求I所述的義齒加工機，其特征在于所述的X軸進給裝置包括X向絲桿(21)、X向絲桿螺母(22 )、X向導軌滑塊副(23 )、X向安裝組件(24 )、中托連接板(25 )和驅動X向絲桿(21)旋轉的X向進給電機(26 )，X向絲桿(21)可旋轉地支承在X向安裝組件(24)上，X向絲桿螺母(22)通過螺紋連接在X向絲桿(21)上，X向安裝組件(24)固定在機座(I)上，所述的Z軸進給裝置與中托連接板(25)固定連接，中托連接板(25)與X向絲桿螺母(22)固定連接，并且中托連接板(25)通過X向導軌滑塊副(23)可滑動地安裝在X向安裝組件(24)上。
7.根據權利要求5所述的義齒加工機，其特征在于所述的X軸進給裝置包括X向絲桿(21)、X向絲桿螺母(22 )、X向導軌滑塊副(23 )、X向安裝組件(24 )、中托連接板(25 )和驅動X向絲桿(21)旋轉的X向進給電機(26 )，X向絲桿(21)可旋轉地支承在X向安裝組件(24)上，X向絲桿螺母(22)通過螺紋連接在X向絲桿(21)上，X向安裝組件(24)固定在機座(I)上，所述的Z軸進給裝置的X向托板(19)與中托連接板(25)固定連接，中托連接板(25)與X向絲桿螺母(22)固定連接，并且中托連接板(25)通過X向導軌滑塊副(23)可滑動地安裝在X向安裝組件(24)上。
全文摘要
本發明公開了一種義齒加工機，它包括機座；切削冷卻系統；固定義齒胚件的工裝組件；具有義齒加工刀具的雙主軸加工系統；帶動工裝組件旋轉的A軸工件旋轉裝置；驅動雙主軸加工系統作Z軸向移動的Z軸進給裝置；驅動Z軸進給裝置作X軸向移動的X軸進給裝置；驅動A軸工件旋轉裝置作Y軸向移動的Y軸進給裝置；控制X軸進給裝置、Y軸進給裝置、Z軸進給裝置和A軸工件旋轉裝置動作的運動控制系統；雙主軸加工系統安裝在Z軸進給裝置上，Z軸進給裝置安裝在X軸進給裝置上，A軸工件旋轉裝置安裝在Y軸進給裝置上。本發明能夠實現四軸聯動，加工效率高、能夠提高加工精度。
文檔編號A61C13/08GK102871751SQ20121037257
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者王三興 申請人:常州特舒隆機電設備有限公司