【摘要】：隨著人們生活水平的提高，對口腔健康的要求也隨之提高，口腔修復不僅僅是簡單地對口腔咀嚼功能的修復，還要滿足生理和美觀等方面的要求，這對修復體的加工制作質量提出了更高要求。面向齒科的口腔修復體數(shù)控加工技術是口腔CAD/CAM系統(tǒng)的基礎核心技術之一，本文結合口腔修復實際應用需求，針對口腔修復體為研究對象，研究了修復體數(shù)控加工刀具軌跡生成的相關基礎理論、算法和關鍵技術，并程序實現(xiàn)了相關的功能模塊。本文中的主要研究內容如下： (1)研究了修復體數(shù)字化加工模型構建方法，基于Z-map模型構建原始修復體曲面的Z-map模型，基于該離散模型判斷刀具和離散點之間的干涉關系，實現(xiàn)無干涉刀位面數(shù)據(jù)的計算。 (2)結合二值圖像邊界提取算法，提出了加工區(qū)域邊界提取優(yōu)化方法，通過將刀位面Z-map位于當前切削平面以上的部分轉化為二值圖像，，建立加工區(qū)域和二值圖像之間的映射關系，采用追蹤連接方法提取出二值圖像邊界，實現(xiàn)了加工區(qū)域的邊界的提取。 (3)提出了環(huán)切刀具軌跡環(huán)等距計算方法，結合像素離散思想和二值圖像邊界提取算法實現(xiàn)平面輪廓環(huán)的等距計算，通過構建刀軌環(huán)的像素平面，采用虛擬刀具沿著原始輪廓切削像素區(qū)域，運用二值圖像邊界提取算法提取出切削區(qū)域的邊界得到等距曲線。 (4)提出了環(huán)切刀具軌跡的無跳刀過渡連接方法，基于加工區(qū)域中構建的刀軌環(huán)單根關系樹，對刀軌環(huán)進行編組并建立刀軌環(huán)之間的過渡連接關系，根據(jù)此關系得到環(huán)切無跳刀過渡連接刀軌，實現(xiàn)單個加工區(qū)域的無跳刀切削，提高了加工效率。
【圖文】：

第一章 緒論.1 引言牙齒與日常生活息息相關，健康的牙齒可以讓我們隨心所欲地品嘗各種美食，潔白整齊齒讓我們的笑容更加燦爛，然而由于對牙齒保護不當，許多人被各種齒科病所困擾。其中體缺損、牙列缺損、牙列缺失和頜面部缺損是人類常見的口腔病，大約有 24%~53 的人群類口腔病患者[1]。根據(jù)第三次全國口腔健康調查數(shù)據(jù)顯示，我國牙周健康率不到 15%，約 人群存在不同程度的牙周疾患，其中成年人占了大多數(shù)。這反映了我國現(xiàn)在口腔疾病發(fā)病狀，也反映出了國內的口腔修復市場需求較大。近年來，隨著國內經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，健康理念逐漸強化，愛牙意普遍的增強，對口腔修復的質量和美觀要求提高。現(xiàn)有的傳統(tǒng)牙齒修復方式，大部分采用操作，不僅加工效率很低，并且修復體的表面加工質量受技工個人技術水平影響較大，導者每次就診的治療時間比較長，不能滿足快節(jié)奏的社會生活需求。這些因素推動了口腔修技術的快速發(fā)展，也促進了許多新技術、新材料、新設備的研發(fā)和使用。

而且對材料的適應性更廣，現(xiàn)在常用的材料有 Zirconium、HIP Zirconium、Geramics、PMMA 等，優(yōu)質的材料使修復體在色澤和性能上更加接近真實的牙齒，更加符合醫(yī)學特性，沒有副作用。將數(shù)字化設計制造技術引入口腔修復領域已經(jīng)成為必然，口腔修術因此發(fā)生了本質革新[3]，從根本理念上改變了修復體加工制作的方法，對于復雜微細結修復體加工成為現(xiàn)實。如圖 1.1 中所示，圖(a)是航空領域常用的葉輪加工實例，圖(b)則是數(shù)控加工系統(tǒng)加工的多單位橋體模型。數(shù)控加工設備按照提供給它的數(shù)控加工指令代碼信息來完成模型的加工過程，這些數(shù)控信息的生成需要相應的算法[4]來支持。修復體在長期的咀嚼運動中形成了許多細小凹凸不特征，比如牙溝、牙尖和牙窩等，這些復雜的曲面特征增加了加工復雜程度，與之相對應需要高效復雜的數(shù)控加工代碼來控制刀具的運動。因此，口腔修復體 CAD 設計軟件設計修復體模型需要在口腔 CAM 軟件系統(tǒng)中生成高質量的數(shù)控加工代碼來實現(xiàn)修復體加工，高效的刀具軌跡生成算法來支撐。本文中針對口腔修復體這種特殊的加工對象，研究相應控刀具軌跡生成算法，完成修復體的加工。.2 口腔修復 CAM 系統(tǒng)簡介
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R783

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