[发明专利]径向超声波辅助牙科手机口腔高速调磨修复模拟装置

说明书

技术领域

本发明是关于牙体预备及口腔修复材料切削调磨模拟装置，具体涉及一种径向超声波辅助牙科手机口腔高速调磨修复模拟装置。

背景技术

随着科技的发展对硬脆性材料、难加工材料和新型先进材料的需求日益增多,对关键零件的加工效率、加工质量和加工精度提出了更高的要求。传统磨削方法因不可避免的产生较大的磨削力以及磨削热,引起工件表面/亚表面损伤以及砂轮寿命低等一系列问题。尤其在精密与超精密加工领域，这些加工缺陷的存在严重制约着零件加工精度及加工效率的提高。为解决这些问题，超声振动被引入到磨削加工中。国内外广泛研究证实超声振动磨削在提高材料去除率、提高加工表面质量与加工精度、降低工件表面损伤以及延长砂轮寿命等方面具有显著优势。

径向超声振动磨削在提高加工效率以及改善磨轮使用性能等方面具有显著优势。Mult等对烧结氮化硅以及氧化铝陶瓷进行径向超声磨削试验,发现磨削力大幅度减小以及材料去除率显著增加(参见Liang Zhiqiang,Status and Progress of Ultrasonic Assisted Grinding Technique,Acta ArmamentarII,Vol,31No,11 Nov.2010.)。法向磨削力减小的主要原因归结为超声振动的工件与磨粒切削刃发生断续接触,减少了实际接触时间，有效降低了摩擦系数。磨粒与工件的有效接触路径增长促使材料去除率增加。在磨粒一次切削周期内，磨粒切削刃比普通磨削更早的切入以及更晚地脱离工件表面,这增长了脉冲作用周期，增加了接触压力，由此产生了更多材料微观断裂,促使材料去除率增加。

超声波不仅在工业上有大量的应用，而且超声波治疗仪器也已经广泛应用于口腔临床的各个方面，不仅在牙龈炎、牙周炎的治疗中占有重要地位，而且现已逐渐用于牙体牙髓疾病的治疗中，牙体的制备是牙科修复中的重要环节，牙体制备的质量直接关系到后续义齿的修复和使用寿命。早期的牙科切削机器是挂壁式三弯臂牙科电钻，转速4000rpm，此后转速不断增加，可以达到10000-40000rpm，虽然10000rpm的转速对于电机而言已经是非常高的转速，但是只能提供1m/s的左右的切削速度，且打磨、切削操作时，患者仍感不适。上个世纪五十年代，空气涡轮驱动牙科手机问世，其速度可达300000-450000rpm。其具有良好的安全性与舒适性，并得到了广泛的应用。

本发明所述的牙科制备工艺是在空气涡轮驱动牙科手机上增加频率高达数万赫兹的超声振动，对牙科陶瓷进行磨削加工的过程，此工艺将得到更好的加工质量和更高的加工效率。