何谓牙科铣床？基础知识与课题讲解

现在牙科铣床的需求逐年增加。
本文将围绕“牙科铣床”的课题及其解决方案从基础进行讲解。
今后打算购买设备的用户以及铣床设计者务必一读。

何谓牙科铣床？

牙科用铣床是使用CAD/CAM系统的小型切削加工机。
主要通过程序自动加工修补缺损牙齿的填充件、覆盖件等“修补件”。
使用刀具（=研磨棒）将把称作“圆盘”的圆盘状牙科材料切削成牙齿形状。牙科圆盘材质种类丰富，包括二氧化锆、陶瓷、蜡、PMMA（丙烯酸树脂）等非金属以及钛、钴等金属材质。
根据材质具有不易变色、劣化以及可加工成美观形状等特点，可结合目的区分使用。

现在牙科铣床的引进是否增多？

现在，牙科技师短缺及工作方式的问题备受关注。
在日本，每3人中就有一人（3000万人以上）使用了假牙，而进行此类修补件制造和修理的牙科技工所仅有2万家，大致与公立小学的数量相当。今后随着日本高龄化的发展，需要修补件的人口增加不可避免。
另一方面，亦有人指出牙科技师的收入及劳动环境等背景是造成技师短缺的主要原因。

高龄化社会的牙科医疗需求将进一步提高，预计牙科技师的工作亦会随之增加。
实现修补件加工自动化、减轻技师负担的牙科铣床，无疑是今后需求不断增加的设备之一。

下面将围绕铣床的种类及其课题进行讲解。

牙科铣床的种类与价位

铣床包括干式、湿式、干湿兼用3种型号。
下面分别对其加工方式进行讲解。

干式

加工时不使用水及冷却液的加工方式。
主要用于切削软质材料（二氧化锆、树脂、PMMA等），可使用0.5mm左右的小径刀具进行精细造型加工。反之，若切削硬质材料，小径刀具容易折断，且存在加工时间增长等缺点，因此很少采用该方式。

湿式

加加工时浇注水和冷却液，在抑制摩擦热的同时进行研磨的加工方式。
主要用于硬质材料（陶瓷、钛等）的加工。硬质材料因其强度及美观性，患者对其需求亦不断增加。

干湿兼用方式

可进行干式与湿式两种加工方式的兼用型号。
具有只需一台机器便可实现各种材料加工的优点，但同时也存在缺点，即切换干湿加工方式时，需要耗费清扫机器内部及干燥等伴随切换产生的非生产时间。
而且，一般还存在由于具备两种功能而导致加工功能欠缺、初期投资大等缺点。

此外，也有专用于干式或湿式加工的专用机实现了高生产效率的案例，因此兼用型号的优势亦不可一概而论。关键是要根据材料特性、使用频率等目的区分使用此3种方式。

铣床的价位与成本

根据机型，主体部分单独定价在300万～800万日元的产品占多数。
除主体之外，还应事先考虑的成本具体如下：

• 周边选配件（集尘器、压缩机、研磨棒收纳数）
• CAD/CAM软件与许可证
• 铣床的维护费用
• 切削材料（圆盘、棒材）

应事先预算一年所需的运行成本、耗材费用及维护费用等。

牙科铣床的课题

课题1. 维持铣床加工精度的方法有哪些？

外观对人们的日常生活有很大的影响，因此要求铣床具备优秀的加工精度。
但是，仅凭铣床主体的精度无法保证长时间精密加工。
若要维持加工精度，必须确保精确的“刀具找原点”与“工件定位”这2大因素。

何谓刀具找原点？

是指确定刀具的加工起始点。
铣床使用φ1mm以下的极细刀具加工硬质材料，因此会磨损。在刀具发生意外磨损及崩刃（缺口）的状态下进行加工，就会导致成品尺寸误差，从而直接引起加工不良。
尤其是在连续加工时，要求每次都必须检查刀具并进行补偿后再开始加工。

如何进行工件定位？

应切实固定工件，确保加工期间不会移动。
若在固定松动的状态下加工圆盘，即使设备的工作精度高，成品尺寸也会产生误差※，从而导致加工不良。使用无人监视的换片机进行无人运转时尤其应予以注意。

[ 尺寸误差示例 ]
・打孔位置错误
・打孔尺寸超过规定尺寸
・以错误的角度切削圆盘

为了防止类似于上述的风险，在加工时必须使用传感器正确把握刀具及圆盘位置。

课题2. 铣床过小，无法安装传感器？

存在传感器安装空间不足的问题。
很多牙科铣床在追求小型化（桌面尺寸）的同时，还设计为可以安装更多研磨棒的结构，因此导致传感器的安装空间非常有限。这就需要可安装在有限空间内的小型传感器。

课题3. 切屑及液体导致传感器损坏或误动作

万一传感器损坏，修复期间则无法使用设备，因此要求传感器具备卓越的耐久性。
尤其是铣床机内，不论干式或湿式，皆有细微的切屑颗粒及液体飞散，因此对于保护构造薄弱的传感器而言，异物有可能混入主体导致损坏。非接触式激光传感器与接近传感器等因飞溅物引起误动作的风险较高，因此不适用。

牙科铣床的课题解决对策

作为上述的“刀具找原点”与“工件定位”等课题的解决对策，在此介绍被铣床广泛采用的美德龙传感器。

解决对策1. 使用对刀仪定位刀具原点

所谓对刀仪，是指通过使其与刀具接触，将成为加工基准的刀具加工原点传递给机械控制的传感器。

美德龙小型对刀仪P系列的重复精度可达0.5µｍ，具有高精度且小型化的特点。可精确补偿因刀具磨损及崩刃引起的微细尺寸误差，防止加工不良。是防止在无人监视的自动运转中持续发生加工不良的必要部件。由于其成本低且可发挥高性能，因此亦被德国、意大利等欧洲的铣床制造商广泛使用。

解决对策2. 使用超小型接触式探头定位工件原点

接触式探头是在加工前设置工件原点及加工后测量尺寸的传感器。
用探头前端的球体接触工件（材料），将“成为加工原点的XYZ位置坐标”反馈给铣床。
超小型接触式探头K3S系列，即使在狭小的空间也能进行精确的工件原点定位，防止因设置工件时的松动和偏移引起加工不良。

解决对策3. 使用防水防尘规格的传感器

美德龙传感器具有极强的防水、油及切屑的功能，持久耐用。
传感器通过了严格的耐水耐油试验，亦有很多被用于大型机床的成果。可对所有方向的喷水及冷却液发挥耐久性。传感器主体的防护等级为IP67～68规格，由于具备防止水及粉尘等进入的功能，因此其设计最适合用于铣床。

*冷却液及粉尘经搁置后便会固结，可能引起传感器故障、刀具和刀夹黏连等问题，因此使用后应采取清洗等对策。

解决对策4. 适合铣床的传感器专用设计

我们可以根据铣床的使用环境进行传感器的专用设计。
美德龙的传感器从设计至制造全部在本公司工厂（东京都立川市）完成。
可根据使用的刀具、空间及传感器的安装部位，对传感器的尺寸、触头直径、行程、空气喷吹（清除切屑）、接触力及传感器防护等级进行定制。我们将基于丰富的铣床安装业绩，提供符合客户使用条件的传感器最佳方案。

牙科铣床专用产品汇总

牙科铣床的主要制造商

介绍部分牙科铣床的制造商。
欧洲制造的铣床在日本国内广泛应用，本土铣床制造商近年来也崭露头角。

本土铣床制造商

• 佳能电子株式会社

海外铣床制造商

• imes icore
• Amann Girrbach AG
• Arum Europe GmbH
• Dental Machine S.r.l.
• Dyamach S.r.l
• Dental Automations
• Datron
• vhf camfacture AG

（视频资料）小型对刀仪 在牙科铣床中的应用案例

最后，介绍小型对刀仪的引进案例。视频介绍了安装本公司对刀仪的案例。

铣床用传感器相关咨询

有关铣床用传感器，请随时洽询本公司。我们还受理设备专用设计的咨询。
将由经验丰富的工程师为您服务。