用于具有运动学轴线耦合的同时双侧机加工的规划自由形态刀具路径的方法技术

本发明专利技术提供了一种由计算机实施的方法，该方法用于规划自由形态刀具路径(P)的形状，以用于具有单独自由形态目标几何结构的牙科修复体(1)的通过使用包括至少两个刀具主轴的牙科机床(3)从工件(2)的同时双侧机加工，每个刀具主轴具有布置在工件(2)的不同侧上的至少一个刀具(4)，该工件(2)能够同时相对于刀具(4)沿着轴线(y)移动，并且由此施加运动学轴线耦合，其特征在于，还包括以下步骤：确定目标几何结构的变换(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有运动学轴线耦合的同时双侧机加工的规划自由形态刀具路径的方法


[0001]本专利技术涉及一种由计算机实施的方法，该方法用于刀具路径规划，以用于牙科修复体的通过使用双主轴牙科机床(double
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spindle dental tool machine)从工件的同时双侧机加工，该双主轴牙科机床具有用于可相对于刀具相对地移动的工件的运动学轴线耦合。

技术介绍

[0002]单主轴牙科机床(single
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spindle dental tool machine)在本领域中广为人知。在单主轴牙科机床中，通过使用具有至少一个牙科刀具(该牙科刀具被沿着刀具路径按顺序地驱动)的单刀具主轴来从工件机加工牙科修复体。由于按顺序加工，所以在单主轴牙科机床中完成机加工过程需要相对长的时间。
[0003]多主轴牙科机床也在本领域中广为人知。在多主轴牙科机床中，通过使用多个刀具主轴从工件机加工牙科修复体，每个所述刀具主轴在工件的不同侧上具有一个或多个牙科刀具，所述牙科刀具可沿着刀具路径被同时驱动。因此，在多主轴牙科机床中完成机加工过程通常需要相对短的时间。US2014/0189991A1公开了一种双主轴牙科机床，其中，刀具主轴能够以三个自由度分别地操作。然而，这样的双主轴牙科机床的机械构造和操作由于可移动部分的增加而复杂化。
[0004]US2015/0328732A1公开了一种具有一个耦合轴线和两个优选地彼此相对的单独刀具的机床。然而，旋转的主要主轴和沿着两个轴线的有限移动导致与机加工对象形状无关的圆形刀具路径。只有进给轴线可用来调适刀具的进刀深度(immersion depth)，以形成具有参数预定义路径的自由形态表面。因此，这种现有技术方法通常减少了用于同时双侧机加工的可能刀具路径的选择。
[0005]在EP1060712B1和US6394880B1中公开了具有运动学轴线耦合的另一种双主轴牙科机床。在这些双主轴牙科机床中，每个刀具主轴具有布置在工件的相对侧上的一个或多个牙科刀具，该工件能够同时相对于牙科刀具移动，从而施加运动学轴线耦合。每个刀具主轴可分别地相对于工件以两个自由度(即轴向地和旋转地)移动。由此，与没有运动学轴线耦合的双主轴牙科机床相比，机械构造得到了简化。
[0006]在具有运动学轴线耦合的上述双主轴牙科机床中，用于同时双侧机加工的刀具路径典型地通过以下的方法来规划：在该方法中，耦合轴线(即工件)以独立于牙科修复体的目标几何结构确定的形式移动。还能够通过诸如开始/结束点和刀具路径的密度的参数来调适该形式。利用该现有技术方法生成的用于同时双侧机加工的刀具路径典型地遵循弧形或圆形路径。因此，这种现有技术方法通常减少了用于同时双侧机加工的可能刀具路径的选择。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服以上所提及的现有技术的问题，并提供一种由计算机实施的方法，该方法用于规划自由形态刀具路径的形状，以用于具有单独自由形态目标几何结构的牙科修复体的通过使用至少双主轴牙科机床从工件的同时双侧机加工，该双主轴牙科机床具有用于可相对于刀具相对地移动的工件的运动学轴线耦合。
[0008]该目的通过如在权利要求1中限定的那样的方法和如在权利要求12中限定的那样的牙科机加工系统来实现。从属权利要求的主题涉及进一步的发展。
[0009]本专利技术提供一种由计算机实施的方法，所述方法用于规划自由形态刀具路径的形状，以用于具有单独自由形态目标几何结构的牙科修复体的通过使用包括至少两个刀具主轴的牙科机床从工件的同时双侧机加工，每个刀具主轴具有布置在工件的不同侧上的至少一个刀具，该工件能够同时相对于刀具沿着轴线移动，并且由此施加运动学轴线耦合。该方法包括以下步骤：确定目标几何结构的变换，通过该变换，运动学轴线耦合被转换为用于两个刀具的公共耦合参数；以及取决于这些变换，生成自由形态刀具路径的形状，其中，对于被同时驱动的所有参与的刀具主轴，公共耦合参数在时间上是相同的。
[0010]本专利技术的主要有利效果是，它使得能够生成适形于牙科修复体的单独自由形态目标几何结构的自由形态刀具路径。本专利技术的另一个主要有利效果是，与现有技术相比，它使得能够生成用于同时双侧机加工的更多种类的刀具路径。本专利技术的另一个主要有利效果是，它使得能够以相对的刀具主轴方向进行同时双侧机加工。
[0011]根据本专利技术的实施例，当耦合轴线偏离参考位置超过期望的精度时，在变换中考虑牙科机床的校准。例如，当牙科机床具有制造公差时，这是有用的。类似地，当至少一个刀具主轴的运动学设置被有意地相对于另一个刀具主轴的运动学设置修改时，也在变换中考虑牙科机床的校准。例如，当刀具主轴的初始位置不彼此精确地对置，而例如被操作者通过调节装置偏移时，这是有用的。
[0012]根据本专利技术的实施例，对于不同的刀具主轴，如果牙科机床的其他自由度相应地不同，则分开耦合轴线与牙科机床的其他自由度的混合。如果一个或多个刀具的轴线不是线性无关的，则给出混合。当牙科机床对于不同的刀具主轴具有不同的构造布置时，这种分开特别有用。
[0013]根据本专利技术的实施例，生成自由形态刀具路径来在工件沿着耦合轴线进给的情况下以切片方式进行机加工。可针对快速磨削并且针对精细磨削调节进给量。切片可为弧形的，使得它们适形于刀具主轴运动的几何形状。备选地，切片可为矩形形状的，使得它们适形于工件的几何形状。
[0014]根据本专利技术的实施例，生成自由形态刀具路径以在牙科修复体的表面上或在对于牙科修复体的表面有偏移量的情况下进行机加工。刀具路径之间的距离可为静态的或者动态可调的。由此，牙科修复体的目标几何结构可被完全机加工，或者被部分机加工并且经受后机加工以完成目标几何结构。
[0015]根据本专利技术的实施例，生成自由形态刀具路径以沿着余摆线路径同时进行机加工。由此，可更迅速地机加工牙科修复体，因此可更快地从工件移除材料。
[0016]根据本专利技术的实施例，生成自由形态刀具路径以沿着恒定水平面上的轮廓进行机加工。所述恒定水平面优选地垂直于刀具轴线。备选地，恒定水平面可优选地相对于最适形
于目标几何结构的方向布置。由此，可精确地机加工目标几何结构，并且可平滑地精加工牙科修复体的表面。
[0017]根据本专利技术的实施例，在牙科修复体的双侧机加工期间规避了刀具主轴和所连接的机床部分之间的碰撞。可通过一种或组合的多种措施来实现碰撞规避。例如，用于同时双侧机加工的自由形态刀具路径可通过分离的机加工空间彼此分开。例如，可沿着自由形态刀具路径确定受碰撞影响区域和无碰撞区域。并且自由形态刀具路径可被同步，使得与碰撞相关的机床部分永远不会在相关联的受碰撞影响区域中同时移动。例如，可在一个或两个刀具轴线上执行沿着刀具轴线的缩回移动，以引导它们经过彼此。
[0018]本专利技术还提供一种牙科机加工系统，其包括多主轴牙科机床，优选地包括双主轴机床。多主轴牙科机床具有至少两个刀具主轴，每个刀具主轴具有布置在工件的不同侧上的至少一个刀具，该工件能够同时相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由计算机实施的方法，所述方法用于规划自由形态刀具路径(P)的形状，以用于具有单独自由形态目标几何结构的牙科修复体(1)的通过使用包括至少两个刀具主轴的牙科机床(3)从工件(2)的同时双侧机加工，每个所述刀具主轴具有布置在所述工件(2)的不同侧上的至少一个刀具(4)，所述工件(2)能够同时相对于所述刀具(4)沿着轴线(y)移动，并且由此施加运动学轴线耦合，其特征在于，还包括以下步骤：确定所述目标几何结构的变换(T
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, T
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)，通过所述变换，所述运动学轴线耦合被转换为用于两个刀具(4)的公共耦合参数；取决于这些变换(T
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, T
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)生成所述自由形态刀具路径(P)的形状，其中，对于同时驱动的所有参与的刀具主轴，所述公共耦合参数在时间上是相同的。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在以上所提及的变换(T
´
, T
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)期间，如果所述耦合轴线(y)与参考位置/对准的偏差超过期望的精度，或者如果至少一个刀具主轴的运动学设置被相对于另一个刀具主轴的运动学设置移位或有意地修改超过期望的精度，则考虑所述牙科机床(3)的校准。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：对于不同的刀具主轴，如果所述牙科机床(3)的其他自由度相应地不同，则分开耦合轴线(y)与所述牙科机床(3)的其他自由度的混合。4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，生成所述自由形态刀具路径(P)来以切片方式进行机加工，其中，所述刀具(4)部分地沿着具有相应的半径(r
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, r
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)的围绕相应的旋转中心(O
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,O
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)的弧形轴线(c
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, c
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)独立地移动，并且工件沿着所述耦合轴线(y)进给。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在关于邻近刀具路径(P)相对于两个刀具(4)的距离的静态或动态边...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：西诺德牙科设备有限公司，
类型：发明
国别省市：