一種活動義齒的激光加工裝置及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及牙科技術領域，具體而言，涉及一種活動義齒的激光加工裝置及其加工方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，義齒的制作是一門傳統的手工修復技術，它不僅需要牙科技師具有較豐富的牙科臨床專業知識，更需要具備較專業的手工操作技能，由于傳統的手工修復技術操作步驟繁復且耗時較長，因而極易產生咬合變形等各種問題。近年來，隨著CAD/CAM技術在牙科修復領域的應用，推動了注塑成型技術、CNC雕刻技術、3D打印技術在義齒修復領域的運用，這些新興的加工技術與傳統的手工修復技術相比以其簡單、高效、精準的加工特點得到了普遍的推廣，但是這些加工技術或者受客觀因素影響或者受加工效率和加工成本限制或者受限于加工材料和工藝的制約，都存在一定的不足之處，諸如:
[0003]注塑成型加工過程中涉及到模具設計、模具制造、原材料特性和原材料預處理方法、成型工藝、注塑機操作等多方面因素影響，并與季節氣候、加工環境溫度濕度、制品冷卻時間、后處理工藝密切相關，在如此眾多的復合因子約束下，注塑成型制品缺陷的出現就在所難免，因此注塑成型技術很難在牙科修復領域得到大范圍的推廣與運用。
[0004]CNC雕刻技術伴隨著CAD/CAM技術的發展日趨穩定，成為在CAD/CAM修復義齒制作領域中運用最廣泛的加工技術，但是也存在著加工效率低，加工成本高，加工精度不確定性的缺陷，比如運用CNC雕刻技術設計加工一幅全口義齒的時間大體上與一個技師手工操作制成一幅全口義齒的時間相當，但是加工所需的設備與刀具卻價格高昂，且加工過程中隨著刀具的磨損，前后的加工精度也存在一定的差異，這直接影響到義齒制成品的價格和品質，使CNC雕刻技術在牙科修復領域的廣泛使用受到了一定的影響。
[0005]3D打印技術是近年來新興的工業技術，它的加工效率高，加工成本低，但是受打印材質的限制，制成的人工牙其生物相容性差、耐磨性低、抗染色性差、抗沖擊強度低等等，至今未獲得臨床應用。
[0006]基于這種狀況，如果能尋找到一種不受各種因素限制，不受加工材質限制，且高效、低價、快速的加工方式，將會使義齒修復領域發生翻天覆地的變革。
[0007]激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術。激光加工作為先進的制造技術已廣泛應用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機械制造等重要領域，對提高產品質量、勞動生產率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。與傳統加工技術相比激光加工具有很多優點:
[0008]1、不接觸加工工件，對工件無污染，不會對材料造成機械擠壓或機械應力，引起材料的變形也非常小；
[0009]2、幾乎可對任何材料進行雕刻切割，且不受任何外界環境因素的影響；
[0010]3、加工成本不受加工數量的限制，加工過程也沒有附加消耗，即開即用；
[0011]4、激光切割的切割面無毛刺；
[0012]5、激光束易于聚焦、導向，保證同一批次的加工效果幾乎完全一致。
[0013]因此，假如能將激光加工技術運用于義齒修復領域，它可以解決掉注塑成型技術受諸多因素限制的不利，解決掉CNC雕刻加工效率低、成本高、加工精度不一致的不利，解決掉3D打印技術受限于打印材料的不利，從而使CAD/CAM技術在義齒修復領域的應用發生天翻地覆的變革。

【發明內容】

[0014]為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種切割的速度快、效率高、成本低的活動義齒的激光加工裝置及其加工方法。
[0015]本發明提供了一種活動義齒的激光加工裝置，包括激光裝置、工件夾持及移動裝置和計算機；
[0016]所述激光裝置由激光器、反射鏡和聚焦透鏡組成，所述激光器發出的光經所述反射鏡反射后經所述聚焦透鏡聚焦；
[0017]所述夾持及移動裝置由單軸直驅轉臺、工作臺、四爪卡盤和工件夾具組成，所述四爪卡盤與所述單軸直驅轉臺相連，所述單軸直驅轉臺固定在所述工作臺上，所述工件夾具固定在所述四爪卡盤上；
[0018]所述計算機與所述激光器、所述單軸直驅轉臺、所述工作臺信號連接。
[0019]作為本發明進一步的改進，所述工件夾具由兩個半圓狀的卡盤組成。
[0020]作為本發明進一步的改進，所述反射鏡為45°全反射鏡。
[0021]作為本發明進一步的改進，所述激光器為0)2激光器。
[0022]作為本發明進一步的改進，還包括空氣壓縮機，用于提供與光束同軸的高速氣流。
[0023]本發明還提供了一種活動義齒的激光加工裝置的加工方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1，所述計算機對掃描獲得的活動義齒數據進行三維建模，再將建成的三維模型“分區”成逐列的截面，即切片，同時給所有切片指定一個零平面，設置所述激光器的初始位置，并確保所有切片的坐標都位于零平面以下，激光器從零平面的位置開始切割，所述計算機會記錄下每個切片上表面的坐標參數，并存儲坐標參數信息；
[0025]步驟2，所述計算機讀取各切片的參數信息，計算出每個切片上不同的坐標參數需要加工的深度，然后控制所述激光器完成該切片的切割；
[0026]步驟3，在所述激光器完成一個切片切割的同時，所述激光器回到初始位置，所述計算機控制所述工作臺移動至下一個切片的位置，再進行下一個切片的加工，重復該步驟，直至完成一面所有切片的切割；
[0027]步驟4，當完成一面的所有切片的切割后，所述計算機控制所述單軸直驅轉臺將加工工件翻轉180°，重復上述步驟完成另一面所有切片的切割，從而制作出所需活動義齒。
[0028]作為本發明進一步的改進，步驟I中，設置待加工工件的上表面坐標為零平面的位置。
[0029]作為本發明進一步的改進，步驟3中，設置待加工工件的圓點為激光器初始位置。
[0030]本發明的有益效果為:
[0031]1、該激光加工裝置不接觸加工工件，對工件無污染，也不會對材料造成機械擠壓或機械應力，引起材料的變形也非常小；
[0032]2、該加工方法切割的速度快、效率高、成本低，切割面光滑無毛刺。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發明實施例所述的一種活動義齒的激光加工裝置的結構示意圖；
[0034]圖2是圖1中四爪卡盤的正視圖；
[0035]圖3是圖1中工件夾具夾持狀態正視圖；
[0036]圖4是圖1中激光器的構造示意圖；
[0037]圖5為本發明實施例所述的一種活動義齒的激光加工裝置的加工方法的流程圖。
[0038]圖中，
[0039]1、激光器；2、計算機；3、單軸直驅轉臺；4、工作臺；5、四爪卡盤；6、工件夾具；7、
反射鏡；8、聚焦透鏡。
【具體實施方式】
[0040]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。