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0    引言
 
目前口腔修復用義齒的傳統制造一般采用手工、鑄造等加工方法，這些方法加工效率低下、工藝過程煩瑣、周期長、精度低，無法滿足義齒的高效加工需求和患者的個性化需求[1-2]。隨著口腔修復CAD/CAM系統的引入，高速數控加工成了義齒制作的發展方向，數控加工具有精度高、周期短、直接成形、 人工參與程度低等特點， 在義齒修復領域得到了廣泛應用。CAD/CAM方法制作義齒的材料主要有鈦合金、氧化鋯等高硬度加工材料。人的牙齒表面由溝、尖、窩等典型特征形態構成，采用一般數控技術加工類似人牙齒表面的薄壁件存在一些問題[3-4]。而運用高性能的高速加工機床，選用適合高速加工用的刀具，對義齒進行快速加工，其優勢十分明顯。在個性化數字建模的基礎上，快速制作復雜牙齒的修復體，研發面向口腔修復專用的小型精密齒科修復數字化醫療設備的需求日益凸顯。
本文基于義齒加工這一獨特應用需求的分析，對義齒加工機床的傳動系統、進給系統等關鍵結構進行了設計，研發出 了一款滿足加工需求且結構新穎的五軸聯動義齒雕銑機，其主軸最高轉速為60 000 r/min，定位精度可達6 μm。
1    義齒雕銑機功能分析
本文所研究的義齒雕銑機主要用于加工醫用的可切削陶瓷材料，加工出的陶瓷修復體經過高溫燒結后可以直接給患  者佩戴。因為所需加工的修復體形狀復雜，且上下兩面均需加 工，所以本設計從義齒加工這一應用功能需求出發，研發了一 種3個移動軸（X軸、Y軸、Z軸）和2個旋轉軸（A軸為夾具的旋轉軸，B軸為料盤的擺動軸）聯動的五軸義齒雕銑機，能自動、連續地加工出形狀特異的義齒，如圖1所示。五軸義齒雕銑機功能需求模型如圖2所示。

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本文針對義齒溝、尖、窩等典型形態的特殊加工需求，研制出了一種五軸義齒數字化雕銑機，其龍門架式的銑床結構設計，保證了設備工作時的高穩定性；進給結構設計，確保雕銑機可多維度、高精度加工義齒。系統精度測試結果表明，該五軸義齒雕銑機具有定位精度高和剛性好的特點，驗證了所研制的五軸義齒雕銑機滿足高效、精確加工義齒的設計需求。