一种义齿切削机

技术领域

本发明涉及义齿加工设备领域，具体为一种义齿切削机。

背景技术

义齿是牙齿脱落或拔除后，为美观、恢复咀嚼等功能所镶补的假牙，能为我们的生活提供最基本保障。

为提高义齿的制作质量和效率，国外多采用口腔CAD/CAM技术，且义齿数控加工设备是该技术的关键组成部分。常用的加工设备就是义齿切削机，现有的义齿切削机的夹持结构设置在基座上，主要以三轴运动方式为主，一般是将Y轴运动平台滑动设置在X轴运动平台上，Z轴运动平台滑动设置在Y轴运动平台上，这种结构，在Z轴运动平台和Y轴运动平台同时运动的过程中，X轴运动平台与Y轴运动平台的连接位置受Z轴运动平台和Y轴运动平台重力和惯性冲击力的作用损耗较大，时间久了容易影响Y轴运动平台的运动精度，从而影响加工精度，由此可见如何减小X轴运动平台与Y轴运动平台的磨损已成为人们亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种义齿切削机以解决上述的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供的一个技术方案如下：

一种义齿切削机，包括基座、机架、X轴运动平台、Y轴运动平台和Z轴运动平台，所述机架安装于所述基座上，所述机架上设置有X轴运动导轨，所述X轴运动平台滑动设置于所述X轴运动导轨上，所述X轴运动平台的前端设置有Z轴运动导轨，所述Z轴运动平台滑动设置于所述Z轴运动导轨上，所述Z轴运动平台上转动连接有主轴，所述主轴平行于所述Z轴运动导轨，所述主轴的底端设置有用于夹持刀具的夹具，所述主轴的顶端连接有用于驱动所述主轴转动的第一驱动装置，所述机架的内侧设置有Y轴运动导轨，所述Y轴运动平台滑动设置于所述Y轴运动导轨上；所述Y轴运动平台的前端转动连接有夹持结构。

优选的，所述Y轴运动平台包括Y轴滑枕，所述滑枕上在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向交错设置有通孔，Y轴方向的通孔为圆形通孔，所述Y轴滑枕的前端对应所述圆形通孔的位置设置有第一减速器，所述第一减速器的输出端与所述夹持结构连接；所述Y轴滑枕上安装有用于驱动所述第一减速器的输入端转动的第五驱动装置。

优选的，所述Y轴滑枕在Y轴上的边缘位置均设置有Y轴运动滑块，所述Y轴运动导轨对应所述Y轴运动滑块设置。

优选的，所述第五驱动装置为第五驱动电机，所述第五驱动电机安装于所述Y轴滑枕的底端，所述Y轴滑枕上对应所述第一减速器的位置设置有第五同步带轮，所述第五驱动电机的动力输出端通过皮带与所述第五带轮连接，所述第五同步带轮与所述第一减速器的输入端连接；所述Z轴运动平台包括主轴托板和主轴座，所述主轴设置于所述主轴座内，与所述主轴座转动连接，所述第一驱动装置为第一电机，所述第一电机固定在所述主轴座上；所述主轴托板的一侧设置有与所述Z轴运动导轨滑动连接的Z轴运动滑块，所述主轴座与固定在所述主轴托板的另一侧；所述X轴运动平台的底端设置有与X轴运动导轨滑动连接的X轴运动滑块。

优选的，所述X轴运动平台上设置有第三丝杠螺母，所述机架上沿X轴方向设置有第三丝杠，所述机架的一侧固定有第三轴承座，所述第三丝杠的一端与所述第三轴承座连接，所述第三丝杠的另一端连接有用于驱动所述第三丝杠转动的第三驱动装置；所述Y轴运动平台上设置有第二丝杠螺母，所述机架上沿Y轴方向设置有第二丝杠，所述机架的前端固定有第二轴承座，所述第二丝杠的一端与所述第二轴承座连接，所述第二丝杠的另一端连接有用于驱动所述第二丝杠转动的第二驱动装置；所述Z轴运动平台上设置有第四丝杠螺母，所述X轴运动平台上沿Z轴方向设置有第四丝杠，所述X轴运动平台的底端固定有第四轴承座，所述第四丝杠的一端与所述第四轴承座连接，所述第四丝杠的另一端连接有用于驱动所述第四丝杠转动的第四驱动装置。

优选的，所述第三驱动装置为第三驱动电机，所述第三驱动电机固定在所述机架上，所述第三驱动电机的动力输出端与所述第三丝杠连接；所述第二驱动装置为第二驱动电机，所述第三驱动电机固定在所述机架上，所述第二驱动电机的动力输出端通过皮带连接有第二同步带轮，所述第二同步带轮固定在所述机架上，所述第二同步带轮与所述第二丝杠连接；所述第四驱动装置为第四驱动电机，所述第四驱动电机固定在所述X轴运动平台上，所述第四驱动电机的动力输出端通过皮带连接有第四同步带轮，所述第四同步带轮固定在所述X轴运动平台上，所述第四同步带轮与所述第四丝杠连接。

优选的，所述夹持结构包括摆动臂，所述摆动臂上设置有用于容纳转台夹具的U形槽，所述U形槽的一个侧面形成第一连接体，所述U形槽的另一个侧面形成第二连接体，所述U形槽的底面形成第三连接体，所述第三连接体与所述Y轴运动平台转动连接；所述第一连接体上安装有用于驱动所述转台夹具转动的驱动电机，所述转台夹具的一侧与所述驱动电机连接，另一侧与所述第二连接体转动连接；所述第二连接体上安装有超声波发生器，所述机架相对于所述基座倾斜设置，使得所述Y轴运动平台的前端高度高于Y轴运动平台的后端。

优选的，所述第三连接体上安装有对刀仪，所述对刀仪的上端面形状为球面形状。

优选的，所述第一连接体的内侧设置有第二减速器，所述驱动电机的动力输出端与所述第二减速器的输入端连接，所述第二减速器的输出端与所述转台夹具连接。

优选的，所述转台夹具包括圆盘座和环形压盖，所述环形压盖与所述圆盘座可拆卸连接；所述第三连接体上可拆卸连接有刀具。

本发明的义齿切削机，将Y轴运动平台设置在机架内，大大减小了X轴运动平台与Y轴运动平台受到的重力和惯性冲击力的作用损耗，进而减小X轴运动平台与Y轴运动平台的磨损，有利于保持Y轴运动平台的运动精度。

附图说明

图1示出了本发明的义齿切削机的结构示意图之一；

图2示出了机架的结构示意图；

图3示出了X轴运动平台结构示意图；

图4示出了Y轴运动平台与夹持结构的连接结构示意图；

图5示出了Z轴运动平台结构示意图；

图6示出了本发明的义齿切削机的结构示意图之一；

图7示出了本发明的夹持结构的结构示意图；

图8示出了对刀仪的上端面设置为平面形状时，第三连接体摆动时的状态图；

图9示出了对刀仪的上端面设置为球面形状时，第三连接体摆动时的状态图；

附图中标记：

基座1；机架2、X轴运动平台3、Y轴运动平台4、夹持结构5、Z轴运动平台6、主轴7；

底板201、支撑板202、滑轨座203、Y轴运动导轨204、X轴运动导轨207；

第二驱动电机2061、第二丝杠2062、第二轴承座2063；

第三驱动电机2081、第三丝杠2082、第三轴承座2083

第三丝杠螺母302、X轴运动滑块303、Z轴运动导轨304；

第四驱动电机3051、第四丝杠3052、第四轴承座3053；

Y轴滑枕401、Y轴运动滑块402、第二丝杠螺母403；

第一连接体5011、第五驱动电机5012、第一减速器5013、刀具5014、第六驱动电机5015、对刀仪5016、第二连接体5017、第三连接体5018、第二减速器5019；氧化锆板502、圆盘座5021、环形压盖5022；超声波发生器503；U形槽504；

主轴托板601、Z轴运动滑块602、第四丝杠螺母603、主轴座604。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本申请提供了一种义齿切削机，包括基座1、机架2、X轴运动平台3、Y轴运动平台4和Z轴运动平台6，所述机架安装于所述基座上，所述机架上设置有X轴运动导轨207，所述机架的内侧设置有Y轴运动导轨204，所述X轴运动平台滑动设置于所述X轴运动导轨上，所述Y轴运动平台滑动设置于所述Y轴运动导轨上；所述Y轴运动平台的前端转动连接有夹持结构5；所述X轴运动平台的前端设置有Z轴运动导轨304，所述Z轴运动平台滑动设置于所述Z轴运动导轨上，所述Z轴运动平台上转动连接有主轴7，所述主轴平行于所述Z轴运动导轨，所述主轴的底端设置有用于夹持刀具的夹具，所述主轴的顶端连接有用于驱动所述主轴转动的第一驱动装置。

上述的义齿切削机，将Y轴运动平台设置在机架内，大大减小了X轴运动平台与Y轴运动平台受到的重力和惯性冲击力的作用损耗，进而减小X轴运动平台与Y轴运动平台的磨损，有利于保持Y轴运动平台的运动精度。

在一个实施例中，参见图4，所述Y轴运动平台包括Y轴滑枕401，所述滑枕上在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向交错设置有通孔，Y轴方向的通孔为圆形通孔，所述Y轴滑枕的前端对应所述圆形通孔的位置设置有第一减速器5013，所述第一减速器的输出端与所述夹持结构连接；所述Y轴滑枕上安装有用于驱动所述第一减速器的输入端转动的第五驱动装置，本实施例中，第五驱动装置可以电机，设置于圆形通孔内；所述Y轴滑枕在Y轴上的边缘位置均设置有Y轴运动滑块402，本实施例中，Y轴运动滑块为4个，相应的，机架的内侧对应所述Y轴运动滑块设置有4个Y轴运动导轨，四根Y轴运动导轨支承，极大地提升了Y轴运动平台的支承刚度，从而提升了Y轴运动平台的直线移动精度，显著提高了义齿机的加工精度。Y轴滑枕通过设置通孔，使得Y轴滑枕形成箱式结构，在整体刚度得到保证的前提下减轻了滑枕的重量，为安装第五驱动装置提供了安装空间。

在一个实施例中，参见图3-图5，所述第五驱动装置为第五驱动电机5012，所述第五驱动电机安装于所述Y轴滑枕的底端，所述Y轴滑枕上对应所述第一减速器的位置设置有第五同步带轮，所述第五驱动电机的动力输出端通过皮带与所述第五带轮连接，所述第五同步带轮与所述第一减速器的输入端连接；所述Z轴运动平台包括主轴托板601和主轴座604，所述主轴设置于所述主轴座内，与所述主轴座转动连接，所述第一驱动装置为第一电机，所述第一电机固定在所述主轴座上；所述主轴托板的一侧设置有与所述Z轴运动导轨滑动连接的Z轴运动滑块602，所述主轴座与固定在所述主轴托板的另一侧；所述X轴运动平台的底端设置有与X轴运动导轨滑动连接的X轴运动滑块303。

在一个实施例中，参见图2-图6，所述X轴运动平台上设置有第三丝杠螺母302，所述机架上沿X轴方向设置有第三丝杠2082，所述机架的一侧固定有第三轴承座2083，所述第三丝杠的一端与所述第三轴承座连接，所述第三丝杠的另一端连接有用于驱动所述第三丝杠转动的第三驱动装置；所述Y轴运动平台上设置有第二丝杠螺母403，所述机架上沿Y轴方向设置有第二丝杠2062，所述机架的前端固定有第二轴承座2063，所述第二丝杠的一端与所述第二轴承座连接，所述第二丝杠的另一端连接有用于驱动所述第二丝杠转动的第二驱动装置；所述Z轴运动平台上设置有第四丝杠螺母603，所述X轴运动平台上沿Z轴方向设置有第四丝杠3052，所述X轴运动平台的底端固定有第四轴承座3053，所述第四丝杠的一端与所述第四轴承座连接，所述第四丝杠的另一端连接有用于驱动所述第四丝杠转动的第四驱动装置；本实施例中，所述第三驱动装置为第三驱动电机2081，所述第三驱动电机固定在所述机架上，所述第三驱动电机的动力输出端与所述第三丝杠连接；所述第二驱动装置为第二驱动电机2061，所述第三驱动电机固定在所述机架上，所述第二驱动电机的动力输出端通过皮带连接有第二同步带轮，所述第二同步带轮固定在所述机架上，所述第二同步带轮与所述第二丝杠连接；所述第四驱动装置为第四驱动电机3051，所述第四驱动电机固定在所述X轴运动平台上，所述第四驱动电机的动力输出端通过皮带连接有第四同步带轮，所述第四同步带轮固定在所述X轴运动平台上，所述第四同步带轮与所述第四丝杠连接。

在一个实施例中，参见图2，机架包括底板201和与底板倾斜设置的两个支撑板202，两个支撑板设置在底板的两侧，底端与底板连接，底板固定在基座上；两个支撑板在X轴方向固定一滑轨座203，X轴运动导轨设置在滑轨座上，本实施例中，X轴运动导轨为两个，设置在滑轨座的两侧边缘位置，第三驱动电机固定在滑轨座的一端，动力输出端位于两个X轴运动导轨之间，第二轴承座安装在滑轨座上，上述的4个Y轴运动导轨可使用燕尾槽式运动导轨，位于两个支撑板内侧，一组两个安装在支撑板上，开口朝向支撑板内侧，另一组两个安装在滑轨座上，开口朝向下方，这样滑轨座在不同的方向受到Y轴导轨的支撑，支撑强度较高且滑轨座不容易偏离轨道。

在一个实施例中，请参阅图4和图7，上述夹持结构可称为转台夹具，包括摆动臂，所述摆动臂上设置有用于容纳转台夹具的U形槽504，所述U形槽的一个侧面形成第一连接体5011，所述U形槽的另一个侧面形成第二连接体5017，所述U形槽的底面形成第三连接体5018，第三连接体与第一减速器的的输出端连接；所述第一连接体上安装有用于驱动所述转台夹具转动的第六驱动电机5015，所述转台夹具的一侧与所述第六驱动电机连接，另一侧与所述第二连接体转动连接；所述第二连接体上安装有超声波发生器503。该夹持结构在使用时，第三连接体设置在Y轴运动平台上，实现该夹持结构的运动，在对转台夹具上的被加工材料进行加工时开启超声波发生器，超声波发生器工作时使得被加工材料产生高频振动，使得切削过程中刀具对被加工材料表面产生高频锤击作用，提高了加工效率。在实际制作时，机架相对于所述基座可倾斜设置，使得所述Y轴运动平台的前端高度高于Y轴运动平台的后端，通过将机架倾斜设置，在更换被加工材料操作时，可将Y轴运动平台向前上方推出，使得夹持结构与基座之间的距离变大，增加了操作空间，便于被加工材料的装卸，此外，第一减速器能够使得转台夹具相对摆动臂转动，在拆装被加工材料时，转台夹具可在基座和摆动臂之间的操作空间转动，找出适应人们操作的角度，便于人们操作，另外，Z轴运动平台随之倾斜后，重力与Z轴运动导轨方向产生夹角，使得Z轴运动导轨有对Z轴运动平台向上的分力，进而减小了Z轴运动平台对第四丝杠及第四驱动电机的电机轴向下的拉力，第四丝杠螺母和第四丝杠以及第四驱动电机不容易损坏。

在实际制作时，所述第一连接体的内侧一般会设置有第二减速器5019，所述第二减速器优选为精密第二减速器，所述第六驱动电机的动力输出端与所述第二减速器的输入端连接，所述第二减速器的输出端与所述转台夹具连接，其中，转台夹具可以使用现有的结构，本实施例中，转台夹具包括圆盘座5021和环形压盖5022，所述环形压盖与所述圆盘座可拆卸连接。在制作圆盘座和环形压盖时，可在环形压盖上周向设置于多个固定孔，圆盘座上设置有与所述固定孔配合的螺纹孔，固定被加工材料（比如氧化锆板502）时，将被加工材料置于圆盘座和环形压盖之间，使用螺栓将环形压盖固定在圆盘座上即可。

为了方便换刀，所述第二连接体上还可以可拆卸连接有刀具5014，一般在第二连接体上设置刀具安装孔，刀具插在安装孔上。

在一个实施例中，所述第三连接体上安装有对刀仪5016，所述对刀仪的上端面形状为球面形状。参见图8和图9，将对刀仪的上端面设置为球面形状后，第三连接体摆动时，如果对刀仪偏离中心位置时，不会产生刀具和对刀仪的上端面的高度偏差h，提高了义齿切削机的精度。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层（即，直接处于某物上）的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向（旋转90度或者处于其他取向上），并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。