專利名稱：：用于牙科cad/cam系統(tǒng)的可尋址矩陣/群組毛坯及其優(yōu)化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于設(shè)計和制造牙科修補物和修復物的計算機輔助系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及群組研磨毛坯及其在牙科CAD/CAM系統(tǒng)中的應用，以擴展與給定毛坯相容的系統(tǒng)的范圍；使研磨毛坯能夠與其它系統(tǒng)互換；為給定系統(tǒng)提供能夠使用的更多種研磨毛坯；以及使該系統(tǒng)的通用性、材料選擇性和操作效率最佳。根據(jù)一些方面，本發(fā)明還涉及與上述群組毛坯相關(guān)聯(lián)的技術(shù)和方法。
背景技術(shù)：
：在以下討論中，將涉及到一些結(jié)構(gòu)和/或方法。然而，不應該認為下面的這些參考是承認了這些結(jié)構(gòu)和/或方法構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。申請人明確地保留證實這些結(jié)構(gòu)和/或方法不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的權(quán)利。目前，在牙科學中存在如下逐漸增加的趨勢即在牙科診所(椅旁)和牙科實驗室(實驗室方)將自動化技術(shù)用于治療計劃、虛擬程序、口腔正畸術(shù)、以及牙科修復物的設(shè)計和制造。就實驗室方蓬勃發(fā)展的CAD/CAM技術(shù)而言，這種趨勢(有時被稱為"數(shù)字革命")最為明顯?？捎糜谘揽茖嶒炇业腃AD/CAM系統(tǒng)的數(shù)量在最近十年內(nèi)增長了近10倍。目前，存在超過25個牙科CAD/CAM系統(tǒng)以及利用具有各種形狀和尺寸的研磨毛坯的許多復制研磨系統(tǒng)。毛坯形狀各異，從諸如矩形、圓柱形、或六角形等簡單幾何形狀到例如由美國專利6，979，496披露的智能毛坯(smartblank)等更復雜的幾何形狀，該美國專利的全部內(nèi)容通過引用并入本文。毛坯的尺寸(長度或直徑)在約0.5"至約4"的范圍內(nèi)。研磨毛坯可以采用如下4種類型的材料，即金屬、聚合物(樹脂、塑料)、陶瓷、和復合材料。陶瓷研磨毛坯可以劃分為三種主要類別長石質(zhì)(白榴石基、和透長石或長石基)、玻璃陶瓷(硅酸鋰、云母等)、和例如氧化鋁和/或氧化鋯等結(jié)晶陶瓷基(軟燒結(jié)的(softsintered)或完全致密的)。所有三種類別的陶瓷以及復合材料的毛坯已經(jīng)可用或者即將可用于多種色度。對操作CAD/CAM系統(tǒng)的機構(gòu)而言，為每種給定類型的毛坯存儲需要的色度庫存(shadeinventory)增加了其經(jīng)濟上的壓力。在圖1-圖2中示出常規(guī)的4英寸直徑圓盤狀氧化鋯毛坯100。如圖所示，在氧化鋯毛坯100中形成多個研磨形狀110。毛坯100完全由氧化鋯形成，因而是相當昂貴的。如圖2所示，使用這種毛坯100形成多個研磨形狀110會產(chǎn)生限定于研磨包殼112之間的大量被浪費的居間坯料區(qū)域120。雖然CAD/CAM技術(shù)為牙科實驗室提供了改進質(zhì)量和再現(xiàn)性以及消除人為錯誤的機會，但是大部分CAD/CAM系統(tǒng)設(shè)置為對軟燒結(jié)氧化鋯進行研磨，因而缺乏材料選擇性，而該材料選擇性在過飽和和快節(jié)奏的市場中是具有競爭性的。因為CAD/CAM系統(tǒng)的價格根據(jù)制造商和構(gòu)造而在US$50000至US$500000的范圍內(nèi)變動，因此，只有最大的實驗室和外購中心能夠承擔得起操作多個系統(tǒng)來擴展他們的材料選擇性。大多數(shù)CAD/CAM系統(tǒng)制造商不制作自己的坯料，而是從具有開發(fā)和制造牙科或先進材料的公認核心能力的例如Ivoclar、Vita或Metoxit等供應商購買坯料。可理解的是，CAD/CAM材料是相當昂貴的從而極大地增加了CAD/CAM系統(tǒng)的操作成本。例如，陶瓷研磨毛坯的材料價格在每克約US$0.60至US$4.50的范圍內(nèi)。在美國專利6，979，496中限定的每單位毛坯的產(chǎn)出是相當?shù)偷?，大部分毛坯都被浪費掉了。用于椅旁或?qū)嶒炇曳降陌ㄑ心卧牡谝籆AD/CAM系統(tǒng)，例如Cerec(Sirona)和Lava(3M/ESPE)是閉合系統(tǒng)，其中研磨毛坯安裝到短軸固定體、突出部、心軸、保持體或托架體上，上述毛坯具有如美國專利6，485，305和6，769，912所述的獲得了專利的獨特幾何形狀并且還可以受到條形碼保護，從而防止與其它CAD/CAM系統(tǒng)進行互換。在美國專利7，214，435、6，669，875、6，627，327、6，482，284、6，224，371、6，991，853和6，660，400中還描述了短軸組件上的工件(可研磨部件)的變型。隨著開放式架構(gòu)系統(tǒng)的出現(xiàn)，毛坯在系統(tǒng)之間的可互換性已經(jīng)不僅變?yōu)榭赡芏疫€是人們極其期望的。雖然目前在市場上閉合系統(tǒng)占主導，但是開放式系統(tǒng)的市場滲透正在穩(wěn)定地提高。在25個商用CAD/CAM系統(tǒng)中，至少5個或6個系統(tǒng)使用相同的D-250牙科3D掃描儀和DentalDesignerTM牙科CAD軟件(3Sh即eA/S，Copenhagen,Denmark)。在開放式架構(gòu)系統(tǒng)中，毛坯是不受條形碼保護的，只要毛坯能夠安裝到研磨單元的現(xiàn)有殼體(毛坯保持體、卡盤、夾持器、支撐件)上，則可以使用任意毛坯。不是所有類型的毛坯都可以經(jīng)濟地制造為任意形狀和尺寸。例如，氧化鋯和氧化鋁坯料可以形成為任意給定形狀和尺寸來滿足可以由較大的毛坯研磨成較大盒體(case,或工件)的要求。另一方面，由于存在大量機械上和經(jīng)濟上的制約，因此不期望使用大的長石和玻璃陶瓷毛坯。美國專利申請2006/0115794披露了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于連續(xù)制造口腔修復件，例如牙冠核(crowncore)、牙冠等。該系統(tǒng)利用實時中心計算機數(shù)控(CNC)機對自動送入數(shù)控機的氧化鋯線材坯進行車削和研磨。從連續(xù)的線材坯上逐個地切割出多個口腔修復件。該專利申請還披露了使用多個數(shù)控機，其中將具有不同形狀和/或尺寸的線材坯送入到各個數(shù)控機中。中央控制單元獲取待切割的口腔修復件的規(guī)格，并且通過確定需要最少切割量的線材坯來選擇要制造該口腔修復件的數(shù)控機。如上所述，制造和研磨由除了完全致密的氧化鋯之外的材料制成的長線材坯存在經(jīng)濟上和加工上的困難，除此之外，考慮到CNC機的成本，與提供分別用于某一類型的殼體的多臺機器相比，更為有益的是，能夠用一臺機器來研磨所有盒體。美國專利7，234，938披露了構(gòu)造為具有多個孔的細長條的多毛坯保持體或工件接納器，該多個孔用于插入多個相同的毛坯或工件。該發(fā)明涉及如下研磨/磨削機，其中，工件接納器或研磨毛坯保持體具有沿著縱軸線布置的用于接納工件或毛坯的多個L。該發(fā)明還包括布置在通孔內(nèi)的可成型嵌入材料，該通孔用于將工件保持在該通孔中。該專利還披露了一種研磨/磨削機，該研磨/磨削機包括用于將工件自動嵌入到工件接納器中的嵌入裝置。美國專利申請2006/0106485描述了虛擬毛坯的應用，該虛擬毛坯對應于經(jīng)加工6而形成多個制造特征的物理毛坯。該申請還披露了將多個制造特征中的各個制造特征虛擬切削成虛擬毛坯，在該虛擬毛坯中各個制造特征與坐標系具有關(guān)聯(lián)關(guān)系。生成制造指令，以通過將多個制造特征切削成毛坯來制造真實部件。在美國專利6，775，581;7，024，272;7，110,849和美國專利申請2006/0106485中描述了這些方法，這些方法在自動工業(yè)方面具有開拓性，上述美國專利和美國專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。在白皮書{HorizontalModeling&DigitalProcessDesign(水平建模及數(shù)字處理設(shè)計)》中也描述了上述內(nèi)容。在美國申請2007/0136031中描述了對包括由部件構(gòu)成的組件的制品進行電子設(shè)計的方法，該美國申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。另外，該美國申請披露的內(nèi)容與牙科學不相關(guān)。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中存在如下需要即，使得毛坯能夠互換、使每單位毛坯的產(chǎn)出最大、以及減少材料浪費，以便使系統(tǒng)的通用性、材料選擇性和操作效率最佳。還需要減少毛坯庫存從而降低與商用CAD/CAM系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的操作成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供可選地克服與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的上述一個或多個缺點的技術(shù)和裝置。根據(jù)某些方面，本發(fā)明通過提供群組毛坯和有效利用群組毛坯的軟件來提供研磨毛坯。本文所用的"群組毛坯(clusterblank)"定義為如下多毛坯組件，其包括固定到框架(托架體、殼體、夾緊軛件)上的至少兩個(優(yōu)選為四個或更多個)單個毛坯，該框架在改變最小或不改變的情況下與研磨單元的現(xiàn)有殼體(毛坯保持體、卡盤、夾持器、支撐件)相容。群組毛坯因此形成這樣一種毛坯的可尋址矩陣即研磨單元或CAD/CAM系統(tǒng)可以使用以在使廢料和材料移除量最少并且互換性和靈活性最大的情況下高效地將成形體研磨成毛坯。因此，術(shù)語"群組毛坯"和"可尋址矩陣"可以在本文中互換地使用。各種群組毛坯可以利用預制或定制的框架由單個毛坯形成，以便能夠在最大可能數(shù)目的系統(tǒng)內(nèi)使用所述單個毛坯。群組毛坯可以包括尺寸和色度相同的相同單個毛坯、或者色度不同而尺寸和類型相同的毛坯。群組毛坯還可以包括尺寸和色度不同而類型(材料)相同的毛坯，并且得自一個或多個制造商的多種不同類型的毛坯可以組裝在同一框架上以制造"混合型"群組毛坯。為了使群組毛坯對系統(tǒng)效率的影響最大，本發(fā)明還應用基于利用虛擬毛坯方法的數(shù)字過程設(shè)計(DPD)方法學的排樣軟件和系統(tǒng)優(yōu)化軟件。因此，本發(fā)明提供一種群組研磨毛坯，包括框架，其構(gòu)造成與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)的毛坯保持體配合；以及多個子毛坯，其安裝到所述框架上。根據(jù)另一些方面，本發(fā)明提供一種CAD/CAM系統(tǒng)，包括研磨機、毛坯保持體、群組研磨毛坯、和排樣軟件，所述群組研磨毛坯包括框架，其構(gòu)造成與毛坯保持體配合；以及多個子毛坯，其安裝到所述框架上，所述排樣軟件至少具有一階功能水平。根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供一種利用上述CAD/CAM系統(tǒng)來研磨對象的方法，所述方法包括利用排樣軟件分析歷史真實研磨數(shù)據(jù)、或分析與研磨對象對應的數(shù)據(jù)，從而獲取研磨包殼的尺寸和形狀分布及其與牙科制品的具體類型的相關(guān)性，通過選擇對應電子數(shù)據(jù)來選擇與待研磨對象對應的盒體組，優(yōu)化為研磨所述盒體組所選擇的子毛坯的數(shù)目、類型、尺寸、布置方式、維度、和/或色度，利用一個或多個模板將所選擇的子毛坯組裝到一個7或多個框架上以制造一個或多個群組毛坯；以及將對象研磨成各個子毛坯。雖然本文主要參考加工牙科修補物描述了本發(fā)明，但是應該理解到，本發(fā)明不限于此。例如，本發(fā)明的原理可以應用于普通醫(yī)學裝置(例如，移植件、置換關(guān)節(jié)部、骨骼移植件等)。根據(jù)更廣泛的方面，本發(fā)明可以應用于大致任意三維對象的研磨和成形。三維對象的實例包括但不限于牙科制品，例如內(nèi)冠、牙橋體、支架、假牙、空間保持器、牙齒置換裝置、口腔正畸保持器、托牙、牙樁、小面、夾板、基臺、牙釘、連接體、牙冠、部分冠、牙貼面、高嵌體、嵌體、牙橋、修復局部義齒、移植件或基牙。圖l是常規(guī)圓盤狀毛坯。圖2示出由研磨圖1的毛坯所得的廢料。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例形成的群組毛坯。圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例形成的群組毛坯。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例形成的群組毛坯。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例形成的群組毛坯。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例形成的群組毛坯。圖8A示出包括位于開放位置的兩個圓盤狀研磨毛坯保持體的常規(guī)CAD/CAM研磨機。圖8B示出包括位于閉合位置的兩個圓盤狀研磨毛坯保持體的常規(guī)CAD/CAM研磨機。圖9是根據(jù)本發(fā)明原理形成的群組毛坯主模板(mastertemplate)的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明一個實施例構(gòu)造的圖9的主模板的變型。圖11是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例構(gòu)造的圖9的主模板的變型。圖12是研磨包殼的尺寸分布的曲線示意圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架上的子毛坯的俯視透視圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架上的子毛坯的俯視透視圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架中的子毛坯的部分透視圖。圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架中的子毛坯的部分透視圖。圖17是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架中的子毛坯的部分透視圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架中的子毛坯的部分透視圖。圖19是安裝到框架中的子毛坯沿著圖18的線19-19截取的剖視圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架上的子毛坯的俯視透視圖。圖21是根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝到框架上的子毛坯的俯視透視側(cè)視圖。圖22是圖21的框架的側(cè)視圖。圖23是圖21的框架的平面正視圖，帶有沿著圖22的線23_23截取的局部剖視圖。圖24是圖21的框架的平面俯視圖，帶有沿著圖22的線24-24截取的局部剖視圖。圖25是根據(jù)本發(fā)明實施例的群組毛坯的部分透視圖。圖26是根據(jù)本發(fā)明實施例的群組毛坯的俯視透視圖。圖27是圖26的群組毛坯組件的分解圖。8圖28是圖26的群組毛坯沿著圖26的線28_28截取的剖視圖。圖29是圖26的群組毛坯沿著圖26的線29_29截取的剖視圖。圖30是圖29中的子毛坯零件的放大圖。圖31是圖26的群組毛坯沿著圖26的線31-31截取的剖視圖。圖32是根據(jù)本發(fā)明實施例的位于接受器中的子毛坯的透視圖。圖33是圖32的子毛坯的局部圖。圖34是根據(jù)本發(fā)明實施例的群組毛坯的平面俯視圖。圖35是圖34的群組毛坯的透視圖。圖36是圖34的群組毛坯沿著線36-36截取的剖視圖。圖37是圖34的群組毛坯沿著線37_37截取的剖視圖。圖38是圖34的群組毛坯沿著線38-38截取的剖視圖。圖39是移除了子毛坯的圖34的群組毛坯的透視圖。圖40是將保持體機械地緊固到框架上的圖34的群組毛坯的透視圖。圖41是具有子毛坯的圖34的群組毛坯的透視圖。圖42是具有子毛坯的圖34的群組毛坯的透視圖。圖43是將子毛坯機械地緊固到保持體上的圖34的群組毛坯的透視圖。圖44是將保持體機械地緊固到框架上的圖34的群組毛坯的透視圖。具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個可選方面，利用預制或定制框架由單個毛坯形成各種群組毛坯從而能夠?qū)蝹€毛坯用于最大可能數(shù)目的系統(tǒng)。下面，將裝配到群組毛坯中的單個毛坯稱為子毛坯。群組毛坯可以包括尺寸和色度相同的子毛坯，或者色度、尺寸和/或類型不同的子毛坯。例如，群組毛坯可以包括具有各種尺寸和色度的相同類型子毛坯，或者還可以將得自一個或多個制造商的各種不同類型子毛坯裝配到同一框架上以制造"混合型"群組毛坯。例如，e.maxCADM0和/或LT毛坯(Ivoclar)(也稱為"藍色坯料(blueblock)")潛在地可以由如下任意穩(wěn)定的CAD/CAM系統(tǒng)制成即采用濕研工藝并具有能夠設(shè)計全輪廓修復物的軟件。能夠研磨但還未研磨"藍色坯料"的這種系統(tǒng)的一個實例是Zeno⑧Tec系統(tǒng)(Wieland)，具體地為與得自上述3Shape的DentalDesigner軟件交互作用的ZENC^4820和ZENO②3020研磨單元。在圖3-圖6中示出根據(jù)本發(fā)明形成的群組毛坯實例。子毛坯可以布置成可尋址矩陣，可尋址矩陣利用從先前研磨操作或先前交易操作的歷史收到的參數(shù)來設(shè)計。子毛坯具有與從先前研磨操作或先前交易操作的歷史收到的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的特性。這些特性可以包括材料類型、材料特性、子毛坯尺寸、子毛坯形狀、和/或子毛坯色度。從先前研磨操作的歷史收到的參數(shù)可以包括盒體類型、材料選擇參數(shù)、牙科制品的尺寸、牙科制品的形狀、牙科制品的色度、最佳刀具路徑、研磨參數(shù)、以及在牙科制品的制造中使用的研磨包殼的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。研磨包殼的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的實例包括研磨包殼的形狀和尺寸、以及研磨包殼與牙科制品的具體類型的相關(guān)性。研磨參數(shù)的實例包括刀具類型、切割深度、進料速度、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)和/或線性速度。刀具類型的實例包括切割、磨削或研磨面。刀具的材料、形狀和/或尺寸可以改變。切割、磨削或研磨面的實例包括金剛石、碳化物、硬化鋼、或陶瓷。刀具形狀的實例包括但不限于圓柱形、圓錐形、圓盤形、球形、或帶凹槽的形狀。刀具的尺寸取決于直徑和長度。金剛石刀具可以包括金剛石磨粒。刀具的切割深度在尺寸上可以在數(shù)微米至數(shù)毫米的范圍內(nèi)。研磨參數(shù)的另一些實例包括研磨后參數(shù)，例如涂覆、上釉、或加熱處理的參數(shù)。與先前交易操作的歷史相關(guān)的參數(shù)的實例包括已用庫存、剩余庫存和盒體歷史。在圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例形成的第一群組毛坯10。如圖所示，群組毛坯10包括多個子毛坯12。根據(jù)所示的實施例，群組毛坯10包括兩種不同類型的子毛坯12。即，根據(jù)所示的實施例，多個第一子毛坯14大致位于群組毛坯10的中心區(qū)域，多個第二子毛坯16圍繞群組毛坯10的周圍設(shè)置，并且根據(jù)非限制性的示意性實例，多個第一子毛坯包括C14藍色坯料，多個第二子毛坯包括B32藍色坯料。每個子毛坯12安裝到共用件(框架)18上或以其他方式與共用件成一體?？蚣?8可以由任意合適的材料形成。例如，框架18可以由諸如鋼或鋁合金等金屬、諸如PMMA等塑料或聚合物、或諸如由3M制造的ParadigmMZ100等復合材料形成?？蚣芸梢园ü潭ǖ幕蛞苿拥牟考?。以上示意性實施例描述的群組毛坯10、20可以選擇性地包括多個藍色坯料并且定制成用于上述Zeno⑧Tec系統(tǒng)。在圖4中示出圖3所示的實施例的變型。除了與框架18相關(guān)聯(lián)的子毛坯12的布置方式和類型以外，該實施例與圖3所示的實施例類似。根據(jù)圖4所示的實施例，子毛坯14均具有相同的構(gòu)造，例如，各自具有相同的尺寸、色度并/或由相同的材料形成。根據(jù)可選的實施例，各個子毛坯14彼此大致相同?？蚣芸梢圆捎冒?D和3D在內(nèi)的任意形狀或形式?？梢詾橄到y(tǒng)和研磨毛坯的各種所需配對大批量生產(chǎn)(預制)或定制框架。子毛坯可以機械地安裝(鎖定)到框架上，或可選地粘接性地結(jié)合(粘合)到框架上，或形成為框架的一體部件。子毛坯還可以利用可鑄造安裝材料、建模材料、聚合物復合材料和其它可硬化材料安裝到框架的開口中。群組毛坯的框架可以設(shè)計為使用多次和/或使用一次。此外，群組毛坯的框架可以包括整體式的單個部分，或者可以包括由多個部分或部件所構(gòu)成的組件。在后一種情況下，框架組件的多個部分或部件可以永久性地彼此固定或可拆卸?？蚣芙M件還可以包括移動部件。例如，該移動部件可以用于在研磨之前、期間或之后使子毛坯在群組毛坯中的位置旋轉(zhuǎn)或以其他方式改變。該移動可以是手動的或自動的并且由與CNC研磨單元相同的裝置來控制。在圖5-圖7中分別示出根據(jù)本發(fā)明另一些實施例形成的群組毛坯30、40和50。如圖5所示，群組毛坯30包括布置在多邊形框架34上的多個子毛坯32。根據(jù)非限制性的示意性實施例，子毛坯包括布置成三行三列坯料的9個圓形坯料，并且框架34是大致方形的。坯料32和框架34可以由上述任意材料形成。如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明可選實施例形成的群組毛坯40包括具有第一特征的至少一個第一子毛坯42和具有第二特征的多個第二子毛坯44，該第二特征不同于至少一個第一子毛坯42的第一特征。根據(jù)非限制性的示意性實施例，第一子毛坯42包括大致圓形坯料，并且多個第二子毛坯44包括圍繞第一子毛坯42對稱地布置的多邊形的或大致方形的毛坯。第一子毛坯42和第二子毛坯44安裝到多邊形框架46上。根據(jù)非限制性的示意性實施例，框架46是大致方形的。子毛坯42、44和框架46可以由上述任意材料形成。圖7示出群組毛坯50，該群組毛坯形成設(shè)置在框架54中的可尋址4X4矩陣(SBij)，該矩陣包括具有各種牙齒色度的16個子毛坯52。根據(jù)一個示意性實施例，如果每個子毛坯52呈現(xiàn)出一個VitaClassic色度，則該4X4可尋址矩陣可以涵蓋整個VitaClassic色度范圍。通常，給定群組毛坯/可尋址矩陣的各個子毛坯位置及所有子毛坯位置是基于如下具體方式和算法來分配數(shù)值(數(shù)字)的，即如何借助CAD/CAM系統(tǒng)的軟件或中央處理設(shè)備的操作軟件(例如下述排樣軟件類型)來對上述位置進行尋址。例如，為各個子毛坯分配與給定群組毛坯中的布置子毛坯的單個位置/槽口對應的至少一個數(shù)字、以及與主群組毛坯標識數(shù)字或其在作業(yè)隊列(即待研磨的盒體組)中的位置對應的至少第二數(shù)字。在該情況下，圖7的群組毛坯/可尋址矩陣以向量SBkm來表示，其中，k對應于群組毛坯在作業(yè)隊列中的位置，而m在1至16的范圍內(nèi)變化，這是因為在給定群組毛坯中存在總數(shù)為16的子毛坯位置。操作軟件將其它向量添加到可尋址矩陣中，例如與具體子毛坯材料、尺寸、形狀、色度以及研磨參數(shù)和盒體規(guī)格等相關(guān)聯(lián)的向量。因此，每個物理的群組毛坯/可尋址矩陣在CAD/CAM系統(tǒng)的CPU和運行存儲器中以尺寸至少相同或更大的"虛擬"矩陣來表示。CAD/CAM系統(tǒng)或研磨中心利用操作軟件或其它手段為可尋址矩陣尋址而使操作自動化，從而節(jié)省時間和金錢并使廢料最少。因此，可以基于特征向量和特征值利用例如要素分析法等用于運籌學和圖像處理的已知方法來進行所需的優(yōu)化。因為幾乎所有牙科CAD/CAM系統(tǒng)都能夠研磨塑料(例如PMMA)或復合材料，所以可以利用用于研磨毛坯的相同研磨單元和排樣軟件對由上述材料形成的框架進行研磨、改變或優(yōu)化。此外，框架可以再使用，因而在同一研磨單元中制造框架更為經(jīng)濟。與安裝到短軸或心軸上(就像Sirona系統(tǒng)的情況)相比，沿著毛坯的整個周長進行安裝降低了研磨期間的應力因而降低了框架材料的強度和硬度要求，從而使PMMA或聚合物復合材料成為群組毛坯框架的可行選擇。此外，開放式架構(gòu)系統(tǒng)不限于特別設(shè)計成用于牙科的CNC研磨機，實際上可以使用任何穩(wěn)定的3軸或更多軸CNC機。越來越多的不用定制的CNC機被改變?yōu)閼糜谘揽?，即安裝毛坯保持體并與諸如3Sh即e的D-250等開放式架構(gòu)掃描儀交互作用，并且用于大型實驗室和研磨中心以進行牙科制品(主要為例如氧化鋯框架)、以及定制移植基牙(customimplantabutment)的商業(yè)制造。對于定制系統(tǒng)而言，群組毛坯方法最為有益之處在于其允許在不對CNC機硬件做重大改變的情況下將現(xiàn)有坯料范圍與給定研磨單元結(jié)合。根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供與群組毛坯結(jié)合使用的排樣軟件。排樣軟件可以通過添加與子毛坯的類型和其它特征、研磨子程序和/或算法的分配相關(guān)的維度，將物理上的m單元可尋址矩陣(包括m個子毛坯)轉(zhuǎn)換成多維矩陣，上述子程序和/或算法優(yōu)化刀具路徑、刀具選擇、切割深度、送料速度、RPM、線性速度和其它研磨參數(shù)。如果可尋址矩陣是自動組裝的，則用于可尋址矩陣計算機表示的所添加維度之一可以是組裝指令。如果需要，群組毛坯的子毛坯和/或框架標記有采用任意計算機可讀格式的數(shù)值、字母數(shù)字編碼、條形碼、或其它形式的標識。作為另一種選擇，群組毛坯的框架包括攜帶有與給定群組毛坯的研磨和處理相關(guān)的標志和任意其它信息的磁條、微電子芯片、或其它可重新寫入的數(shù)據(jù)存儲微裝置。當CAD/CAM系統(tǒng)未配備有排樣軟件時這是尤其有用的。在美國專利5，662，566中描述了一階排樣軟件(firstordernestingsoftware)實例(將在下面進行描述)，該專利的全部內(nèi)容通過引用并入本文。目前，排樣軟件幾乎未用于牙科CAD/CAM系統(tǒng)，并且其應用限于將要研磨的部件映射到單個大尺寸毛坯(研磨作業(yè))中以使每個毛坯的平均產(chǎn)出最大，其中，每個毛坯的平均產(chǎn)出是用成品修復物的重量11除以毛坯在借助移除材料來形成之前的重量而計算出的。本發(fā)明的群組毛坯允許與真實群組毛坯相結(jié)合地更廣泛地使用排樣軟件，在一些實施例中，排樣軟件還使得能夠使用虛擬毛坯。排樣軟件正在成為能夠研磨大毛坯的系統(tǒng)的必要條件。對于研磨群組毛坯而言，則更為迫切。為了示出和與群組毛坯相結(jié)合地應用排樣軟件有關(guān)的本發(fā)明實施例，可以將作為單個大毛坯典型實例的4"直徑圓盤狀毛坯有益地轉(zhuǎn)換成群組毛坯。在下文中，前者被稱為前毛坯，后者被稱為相當?shù)娜航M毛坯。由經(jīng)軟燒結(jié)的氧化鋯制成的這些毛坯可以容納多達10個至15個研磨作業(yè)或20個至40個單元，從單個單元變化至多達14個單元的圓形殼體(參見圖5A)。圖1-圖2示出這種毛坯研磨后的情況，其中研磨作業(yè)配置未經(jīng)優(yōu)化從而使真實產(chǎn)出遠小于毛坯材料的50%。在對各個盒體進行研磨之后留下的孔限定了這些盒體的研磨包殼。術(shù)語研磨包殼用于解釋本發(fā)明與排樣軟件的應用相關(guān)的各個方面。如果毛坯的深度等于其厚度的話，研磨包殼由最大長度(MEL)和最大寬度(MEW)來限定。重要的是應該注意到，雖然在將大毛坯(前毛坯)轉(zhuǎn)換成相當?shù)娜航M毛坯的示意性實例中使用了4"圓形氧化鋯毛坯，但是氧化鋯不是能夠制造成可研磨為根據(jù)本發(fā)明的單一單元或多單元框架的多種大小形狀的唯一牙科材料。例如，硅酸鋰基玻璃陶瓷對于單一單元和多單元牙科修復物是有用的，硅酸鋰基玻璃陶瓷可以通過在不過度磨損研磨刀具的情況下加工成牙科制品而容易地進行處理，并且隨后可以被轉(zhuǎn)換成焦硅酸鋰修復物從而具有高達大約800MPa的強度。玻璃陶瓷在玻璃狀態(tài)下成形，因而任何玻璃形成和玻璃成形技術(shù)均可以用于這些材料?？尚纬蔀槿我庑螤詈托问讲⑶疫€可順從地研磨成多單元牙科制品的堅固牙科材料的其它實例是牙科合金。氧化鋯、玻璃陶瓷和合金可以制造為具有任何尺寸的簡單形狀(矩形、圓柱形、圓盤形或多邊形)或復雜形狀("智能"或接近網(wǎng)狀形狀)。對于所有這些材料而言，減少廢料的推動力是一樣大的。如果使用排樣軟件，則材料浪費比圖1-圖2所示的情況少得多?？蛇x的是，子毛坯可以組裝成群組毛坯，與將一階排樣軟件應用于一個或數(shù)個大毛坯的情況相比，這進一步減少了廢料，可能甚至將廢料減少到1/10。如以下實施例所述，根據(jù)本發(fā)明獲得的廢料的進一步減少得自于群組毛坯結(jié)合較高階排樣軟件的協(xié)作應用。排樣軟件根據(jù)先前統(tǒng)計數(shù)據(jù)或盒體電子數(shù)據(jù)來評估與作業(yè)隊列中的研磨作業(yè)對應的研磨包殼的尺寸和形狀，計算子毛坯和框架的所需數(shù)目，命令將子毛坯和框架組裝成所需數(shù)目的群組毛坯，并且在子毛坯和群組毛坯之間最佳地分配研磨作業(yè)以使材料浪費和色度庫存最小。與本發(fā)明相關(guān)地，現(xiàn)有和未來排樣軟件模塊可以根據(jù)智能水平和其能夠同時應付的盒體數(shù)目，即，使用"N/n"比，來進行分類，其中"N"是同時"優(yōu)化"的盒體數(shù)目(特征組大小(CharacterisiticBatchSize))，"n"是每個毛坯的單個單元的平均數(shù)目。排樣軟件的功能是使每個毛坯的平均產(chǎn)出最大從而使"n"為最佳(不一定為最大)，即使得用于研磨的毛坯數(shù)目(即與給定CAD/CAM設(shè)備的操作相關(guān)的盒體特征數(shù)目"N")最佳(不一定為最小)。對于在本發(fā)明實施例中的應用，根據(jù)同時應付較小還是較大組(隊列)盒體的能力(即"N/n"比)排樣軟件分類為一階、二階和三階。"n"的實例可以是7或更大、10或更大、以及30或更大。N/n<10的一階排樣軟件能夠使給定毛坯的產(chǎn)出最大，即，可以在正被研磨的毛坯內(nèi)對連續(xù)研磨作業(yè)進行定位以使廢料最少。相關(guān)步驟包括分配如下研磨作業(yè)，研磨作業(yè)累積成隊列并且該隊列分配給安裝到研磨單元的固定件或筒內(nèi)的一個或一套新毛坯。換句話說，一階排樣軟件使有限數(shù)目的單個盒體適各于一定體積的毛坯。因為研磨作業(yè)的隊列是較小的并且每次都是不同的，因此每次的結(jié)果也是不同的并且不能解釋其模式。這就是目前該工業(yè)所處的情況?，F(xiàn)在，能夠容納大的多盒體毛坯的保持體僅限于一次容納最多兩個毛坯(例如，參見圖8)。例如，對于圖1和圖2的毛坯，N/n分別為0.55和0.35。如果可以在與配備有兩毛坯保持體的研磨單元相結(jié)合地使用排樣軟件的系統(tǒng)中研磨這兩個毛坯，則每個毛坯所得的單元平均數(shù)目可以是26.5個，相關(guān)聯(lián)的N/n比可以為0.87(參見下表l)。通過分析表l中的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論每個4"圓形毛坯的研磨單元"優(yōu)化"平均數(shù)目的良好評估是大約30。表1.N/n計算實例毛坯盒體數(shù)目，N每個毛坯的單元數(shù)目(或平均數(shù)目)，nN/n第一4"圓盤12220.55第二4"圓盤11310.35結(jié)合2326.50.87—階排樣軟件用于將研磨作業(yè)引導至群組毛坯內(nèi)的布置對應子毛坯的已知位置上，即在群組毛坯的合適子毛坯內(nèi)正確定位與各個研磨作業(yè)對應的研磨包殼。該功能被稱為布局功能。因此廢料限于如下兩部分l)在對子毛坯進行研磨期間所移除的材料；以及2)丟棄的材料，即真實研磨包殼與群組毛坯的對應子毛坯之間的體積差。現(xiàn)在，通過使用群組毛坯的框架或模板來避免產(chǎn)生廢料中的大部分。通過使用如下所示較高階排樣軟件使第二部分的廢料最少。N/n=10-100的二階排樣軟件能夠使相對較大組毛坯的產(chǎn)出最大，其中組的大小N是與操作相關(guān)的，即與足以根據(jù)給定CAD/CAM設(shè)備的尺寸和邏輯獲得統(tǒng)計上重要的數(shù)據(jù)的特征時間相關(guān)。在下文中，如果N與操作相關(guān)，即N由給定研磨中心的操作邏輯和市場需求來限定，則N被稱為特征組大小。例如，在穩(wěn)定狀態(tài)的操作下，每個工作日所收到(每日輸入)的盒體數(shù)目等于運輸給客戶的盒體數(shù)目(每日輸出)。盒體在研磨中心內(nèi)的平均滯留時間，或盒體從進入研磨中心至離開所經(jīng)過的時間受到市場狀況的限制。目前，對于成功的研磨中心，周轉(zhuǎn)時間應該短于一周，即客戶應該在短于一周的時間內(nèi)接收到他們的盒體，因此無論盒體的復雜度如何，盒體在研磨中心內(nèi)的滯留時間都應該為3-5個工作日。因此，給定研磨中心的流水線中每天的盒體數(shù)目是每日輸入/輸出的3-5倍。因此，特征組大小至少等于高生產(chǎn)率CNC研磨機的每日作業(yè)隊列中的盒體數(shù)目，并且與給定研磨中心的流水線或整個研磨中心的每日作業(yè)隊列中處于所有階段的每日盒體總處理量(即所有盒體)相比一樣大或更大。尤其適用于大型研磨中心的高生產(chǎn)率CNC研磨機的實例是具有四個材料保持體的ZENC^6400L研磨機、以及Etkon的HSC(高速切割)機。小型至中型研磨中心每天處理100個至500個盒體或每周處理500個-3000個盒體。如果在這種研磨中心內(nèi)僅使用4"圓形毛坯，假設(shè)"優(yōu)化"的n值為30，則所得的N/n比在17-100的范圍內(nèi)。二階排樣軟件不像一階排樣軟件那樣僅使有限數(shù)目的單個盒體適合于一定體積的大毛坯中。二階排樣軟件還對組裝到具有給定主模板類型的一批群組毛坯模板內(nèi)的子毛坯的布置和分類進行優(yōu)化，從而使更大組的盒體的廢料和色度庫存最少。在圖9中示出用于與4"圓形前毛坯相當?shù)娜航M毛坯的可用主模板60，其為主模板類型框架或簡單主模板。該主模板類型的模板60包括外環(huán)62和內(nèi)芯64，其中外環(huán)62可以保持較大尺寸的子毛坯(例如)66或68、內(nèi)芯保持較小尺寸的子毛坯70、72。雖然這些模板的總體尺寸是相同的并且對于給定主模板類型而言是特定的，但是各個模板中的開口(在示意性實施例中以虛線來表示)的數(shù)目和尺寸可以是不同的。例如，如圖9所示的模板可以在根據(jù)一個構(gòu)造的外環(huán)內(nèi)容納4至6單元框架的最大子毛坯66，或者在根據(jù)可選構(gòu)造的外環(huán)內(nèi)容納2至3單元框架的中型子毛坯68。內(nèi)芯同樣可以具有以不同方式布置的相對較小的子毛坯。例如，如圖10所示，內(nèi)芯64'可以包括第一多邊形子毛坯70'和第二圓形或橢圓形子毛坯72'的布置方式。根據(jù)所示實例，內(nèi)芯64'包括2個相對較大的多邊形毛坯70'和4個相對較小的圓形或橢圓形毛坯72'的布置方式。在圖11中示出另一個可選構(gòu)造的內(nèi)芯64"。如圖所示，內(nèi)芯64"可以包括第一多邊形子毛坯70"和第二圓形或橢圓形子毛坯72"的布置方式。根據(jù)所示實例，內(nèi)芯64"包括2個相對較大的多邊形毛坯70"和2個相對較小的圓形或橢圓形毛坯72"的布置方式?？梢允褂米用鞯娜我忸愋偷牟贾梅绞剑缋么笞用鱽碇圃?至3單元制品，利用小子毛坯來制造單一單元牙科制品。子毛坯的最大數(shù)目取決于模板的構(gòu)造和直徑，并且還取決于構(gòu)成子毛坯的布置方式、形狀和尺寸。根據(jù)二階排樣軟件的反饋，模板上的一些并且不一定是所有可用位置填充有，或者一定填充有色度相同的子毛坯。在本發(fā)明的一個方面，提供這樣一種方法配備有排樣軟件的CAD/CAM系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)來確定未來操作所需的子毛坯類型。在處理的開始，在足夠的時間期間內(nèi)，研磨4"圓形氧化鋯前毛坯而不研磨群組毛坯，并且排樣軟件作為一階排樣軟件操作并同時采集研磨包殼的尺寸分布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。根據(jù)前毛坯的實際研磨，為后來和先前單個牙科單元和多單元牙科框架所對應的研磨包殼生成尺寸分布示意圖、直方圖、曲線或曲面。圖12示出一條上述曲線的2D"頻率對MEL"部分，其中研磨包殼以最簡單的方式以最大長度(MEL)和最大寬度(MEW)作為特征。即使在該簡單視圖中，所得尺寸分布也是以如圖12示意性示出的3D正交坐標系表示的復雜曲面。尺寸分布曲線具有峰值和谷值，在下表2中示出其物理意義。表2.研磨包殼尺寸分布曲線上的峰值和谷值的位置和物理意義<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>^某種類型盒體的MEL最高頻率值，例如三單元牙橋框架的最高頻率研磨包殼長度(MEL)是大約35mm。**居間值對應于罕有出現(xiàn)的最大n_單元盒體與罕有出現(xiàn)的最小(n+1)-單元盒體之間。例如，在對幾乎所有3單元框架進行研磨之后留下的孔(研磨包殼)短于40mm，然而，對4單元框架進行研磨之后留下的孔大部分都長于40mm。因此，40mmX22mm子毛坯將適合大部分3單元框架。圖12所示的研磨包殼尺寸分布使得能夠為先前的單個單元邏輯地選擇直徑為約15mm-18mm的圓柱形子毛坯或橫截面為15X18mrf的矩形子毛坯，為后來的單個單元邏輯地選擇19X28mm2子毛坯，為3單元框架邏輯地選擇22X40mm2的子毛坯，并為4單元框架邏輯地選擇23X55mm2的子毛坯。采用與較大體積的盒體對應的更準確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這些尺寸還可以細分為與先前和后來的多單元框架相關(guān)的亞類。這些子毛坯還需要具有至少兩種不同的厚度以使氧化鋯的廢料最少，具體地說使第二部分的廢料最少，排樣軟件應該處理至少8種不同子毛坯尺寸并將它們布置在外環(huán)/內(nèi)芯模板中，例如如圖9所示。研磨包殼的尺寸和形狀分布的統(tǒng)計分析產(chǎn)生了最佳子毛坯尺寸。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)生如下情況則能減少第二部分的廢料并且還減少色度庫存1)各種子毛坯形狀和尺寸與研磨包殼尺寸分布曲線的特征(例如，MEL和MEW峰值或谷值)數(shù)目一致；以及2)所用主模板的可用變型數(shù)目允許將這些特征形狀和尺寸布置為以最佳的方式與給定操作相關(guān)盒體組匹配?？梢酝ㄟ^分析二階排樣軟件所提供的數(shù)據(jù)而在邏輯上解釋子毛坯的形狀和尺寸的最佳數(shù)目。二階排樣軟件還能夠自動推薦子毛坯尺寸的最小數(shù)目，以獲得廢料和色度庫存的所需最小化。然而，二階排樣軟件不能夠設(shè)計或重新設(shè)計主模板并開發(fā)變型的所需數(shù)目。后一個任務(wù)將需要三階排樣軟件，該軟件還使用虛擬毛坯方法來代替研磨期間所需的真實統(tǒng)計。N/n>100的三階或更高階排樣軟件可以配置到每天處理超過一千盒體的大型中央處理設(shè)備以及研磨中心內(nèi)。這些設(shè)備的潛在規(guī)模經(jīng)濟證明了定制子毛坯多樣性和定制群組毛坯設(shè)計的有效性。應該定期地改變設(shè)計以響應變化的市場需求。這些設(shè)備足夠大而將它們的參數(shù)轉(zhuǎn)給子毛坯、CAD/CAM單元和/或軟件的制造商。適于這些設(shè)備的排樣軟件具有集成到過程反饋環(huán)路中的設(shè)計能力，該能力允許基于真實反饋數(shù)據(jù)改變構(gòu)成子毛坯的尺15寸和形狀的范圍以及對應的模板設(shè)計。例如，三階排樣軟件能夠改變模板維度、模板中子毛坯的數(shù)目、尺寸、形狀和布置方式，并且如果在CNC機支持的維度所給定的設(shè)計包殼內(nèi)對群組毛坯模板和群組毛坯殼體/保持體維度進行參數(shù)設(shè)計的話，三階排樣軟件能夠選擇最佳色度分布。由于在研磨之前所有研磨作業(yè)作為CAD文件、STL文件、或復雜3D對象的任意其它標準數(shù)字表示而存在，所以可以在真實研磨之前或與研磨同時地實施上述優(yōu)化功能。例如，可以預測，即從待研磨的多個CAD文件導出或外推出研磨包殼的尺寸和形狀分布。該數(shù)據(jù)還可以用于組裝、設(shè)計和制造群組毛坯的子毛坯和模板/框架。在下表中將不同階排樣軟件的該能力和功能以及其它能力和功能進行對比。表3.排樣軟件的能力和功能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>根據(jù)上表所總結(jié)的排樣軟件的功能，本發(fā)明提供了如下一種方法S卩，使用排樣軟件對群組毛坯進行高效利用、設(shè)計和組裝以優(yōu)化子毛坯在群組毛坯組件中的布置、使廢料和色度庫存最小化。該方法可以選擇性地包括基于數(shù)字過程設(shè)計(DPD)方法學的系統(tǒng)優(yōu)化軟件，具體地說為利用虛擬毛坯方法進行制造的水平構(gòu)造的CAD/CAM。所述方法包括以下操作中采用任意結(jié)合和任意順序的一個或多個操作1)對與前毛坯上的單元布局相關(guān)的排樣軟件所提供的歷史研磨數(shù)據(jù)進行分析，來獲得研磨包殼的尺寸和形狀分布。2)選擇由對應的CAD、STL或相當?shù)奈募肀硎镜拇心サ牟僮飨嚓P(guān)盒體組、以及與安裝有最佳布置方式的子毛坯的一批群組毛坯模板(的設(shè)計)。3)作為1)的另一種選擇，使用較高階排樣軟件來提供如下"虛擬統(tǒng)計":即從待研磨的盒體的CAD文件或任意相當?shù)臄?shù)學表示來外推研磨包殼尺寸和形狀分布。4)基于對操作相關(guān)的多個研磨包殼的真實或虛擬統(tǒng)計分析，確立子毛坯的最佳數(shù)目、形狀和維度。5)根據(jù)排樣軟件的指導將所選的子毛坯組裝到所選模板以制造群組毛坯并研磨盒體。6)重新獲取關(guān)于研磨包殼和產(chǎn)出的真實或虛擬統(tǒng)計。7)基于最大平均產(chǎn)出、每個子毛坯的最少廢料以及最少子毛坯色度庫存標準來改變或重新設(shè)計模板。8)利用相同CAD/CAM系統(tǒng)研磨由塑料的前毛坯改變或重新設(shè)計的模板。9)作為另一種選擇，可以利用專門設(shè)備進行模板的大規(guī)模生產(chǎn)或者可以外購模板。10)根據(jù)排樣軟件的指導，組裝群組毛坯來研磨操作相關(guān)的下一組盒體。11)作為另一種選擇，可以利用三階排樣軟件來自動操作并自動執(zhí)行操作5)至10)中的至少一部分操作。應該注意到，如果利用三階排樣軟件對操作5)至IO)進行自動操作，則該軟件實際上用作制造平臺，具體地說用作數(shù)字制造平臺。目前，也許操作不同類型CAD/CAM系統(tǒng)的研磨中心還存在優(yōu)勢，但是由于對標準化的需求正在增加并且開放式架構(gòu)系統(tǒng)的市場滲透也在提高，所以對于操作能夠研磨所有類型材料的單類型單平臺系統(tǒng)的推動力將逐漸增大。隨著數(shù)字革命在牙科學的進一步發(fā)展、印模較少的牙科學(impression-lessdentistry)和基于網(wǎng)絡(luò)的處理中心的出現(xiàn)，對用于大型中央處理設(shè)備和研磨中心的這種制造平臺的需求將大大地增加。圖13至圖24示出借助各種安裝裝置安裝到框架上的子毛坯。圖13和圖14示出具有圓形框架80和82的本發(fā)明的不同實施例。框架80是具有沿著框架80的周緣布置的子毛坯的圓形構(gòu)造?？蚣?2具有在框架的相對兩側(cè)布置成兩行的一套子毛坯。各個子毛坯84安裝到具有凸緣88的支撐件86上，該凸緣88安裝到具有縱軸線的軸90上，軸90安裝到框架80上。子毛坯84可以粘合或者以其它方式附接到凸緣88上。軸90可以具有任意橫截面形狀，例如六角形或八邊形，但是優(yōu)選的是軸90具有圓形橫截面。軸90可以插入到框架80和82中。作為另一種選擇，軸90可以包括圍繞周緣延伸的凹槽以接納定位螺釘或其它結(jié)構(gòu)。圖15和圖16分別示出分別安裝到框架96和98上的子毛坯92和94。在圖15中，子毛坯92借助支撐件100套入到框架96中。圖16示出子毛坯94，該子毛坯具有凹口102以安裝到框架98上。圖17至圖19示出矩形框架104，該框架具有排列成兩行并安裝到框架104的相對兩側(cè)的子毛坯106。所示子毛坯106安裝到支撐件108上，支撐件108安裝到框架104。支撐件108包括凸緣110和軸112以安裝到框架104上。圖20至圖24示出群組毛坯120的另一個實施例，該群組毛坯120具有矩形框架122，一系列子毛坯124沿著框架122的兩側(cè)安裝。子毛坯124安裝到支撐件126上，該支撐件配合到框架122上。支撐件126包括凸緣部分128和延伸到框架122中的軸130。在該實例中，子毛坯的待研磨的部分完全布置在框架之外。圖25至圖27示出群組毛坯140，該群組毛坯具有插入并安裝到圓形框架144中的子毛坯142。圖25的剖視圖示出位于適當位置上的子毛坯，該子毛坯緊貼地安裝或配合到接受器146中，該接受器配合到框架144中。圖27示出群組毛坯140的分解圖，示出框架144的上部148和下部150。子毛坯142布置在下部150中，上部148設(shè)置在子毛坯142和下部150上方以在研磨期間將子毛坯142保持在合適位置上。螺栓152或類似緊固裝置插入到上部和下部的一系列開口內(nèi)并且將這些部分緊固并保持在一起。圖28至圖33示出設(shè)置在框架144內(nèi)的子毛坯142的剖視圖。所示每個子毛坯安裝到設(shè)置在下部150上的保持體146上。上部148安裝到下部150上，螺栓152或類似裝置將上部和下部保持在一起。如圖30清楚地所示，保持體146的尖緣擠入到框架單元148中。圖32和圖33更清楚地示出配合到框架148內(nèi)的保持體146的尖緣。子毛坯142可以粘合或類似地安裝到保持體146上，或者保持體146可以緊貼地容納子毛坯并用作壓縮裝置，即受到上部和/或下部擠壓。應該提及，框架148中的子毛坯的布局可以采用包括如圖3至圖7和圖9至11所示的構(gòu)造在內(nèi)的任意構(gòu)造。保持體146可以由撓性、彈性或橡膠材料制成。此外，保持體可以借助咬扣連接(sn即connection)或壓縮配合(compressionfit)而與群組毛坯配合。在所有實施例中，子毛坯可以直接安裝到框架上，或安裝到連接至框架的中間件上。圖34至圖44示出群組毛坯170的另一個實施例，該群組毛坯具有在內(nèi)部設(shè)置有子毛坯172的框架171?？蚣?71包括內(nèi)周緣174和外周緣176。子毛坯172可以如圖13-圖24所示直接安裝到框架171上，或者可以如圖34-圖40所示安裝到保持體178上。子毛坯172可以如圖13所示沿著框架171的內(nèi)周緣環(huán)形地排列，或者可以如圖34所示成行排列。保持體178可從框架171的內(nèi)周緣174上拆卸或安裝到該內(nèi)周緣174上。框架171可以具有任意形狀，例如圓形、橢圓形或多邊形，并且可以包括固定的和/或移動的部件。優(yōu)選的是，框架是單個實心件，但是也可以使用多單元框架?？蚣?、保持體、子毛坯可以由塑料、復合材料、金屬或陶瓷材料制造。圖36示出框架171沿著圖34的線36_36截取的剖視圖。子毛坯172安裝到包括軸180和平臺或凸緣182在內(nèi)的支撐件、心軸或桿上。軸180借助六角形沉孔螺釘184和六角形沉孔螺釘186而機械地緊固到保持體178上。圖37示出框架171沿著圖34的線37-37截取的剖視圖。保持體178借助軸肩螺釘188機械地緊固到框架171上。圖38示出框架171沿著圖34的線38-38截取的剖視圖，定位銷190穿過框架171的支架192。所討論的緊固裝置包括任意機械裝置并且不限于圖示的機械裝置。圖39至圖44示出框架171的各個透視圖。圖39示出在框架171的內(nèi)周緣174上布置有一系列支架或突出部194的框架171。將保持體178安裝到框架171上的機構(gòu)不限于突出部或支架，而是可以使用任意類型的機構(gòu)或設(shè)計。所示的支架194布置在內(nèi)周緣174的相對兩側(cè)。可以借助六角形扳手196利用諸如六角形螺釘?shù)炔考⒈３煮w178機械地緊固到框架171的支架194上。同樣，如圖43所示，可以借助六角形扳手198利用六角形螺釘將子毛坯172機械地緊固到保持體178上。圖44示出彼此相對的成行布置的一系列4個子毛坯172。應該指出，子毛坯172無論如何不局限于所示尺寸、形狀或顏色。子毛坯可以具有相同的尺寸、色度和/或材料，或者可以具有不同的尺寸、色度和/或材料。此外，如果使用更大或更小的子毛坯，則子毛坯的數(shù)目將根據(jù)尺寸的大小而改變。例如，如果使用更長的子毛坯，則可以不同于圖34和44所示的兩行子毛坯的情況而使用單行子毛坯。子毛坯可以用于制造所有尺寸的牙科制品，包括但不限于單一單元牙科制品、二單元牙科制品、三單元牙科制品、四單元牙科制品、五單元牙科制品和六單元牙科制品。如圖所示，子毛坯具有基部、上部和多個側(cè)面。該基部機械地緊固、或粘接地固定、或一體地安裝到包括平臺或凸緣182和軸180在內(nèi)的支撐件、心軸、或桿上。上部和側(cè)面是不封閉的以進行表面加工。以下實例示出提高產(chǎn)出和減少材料廢料，這些優(yōu)點可以源自用根據(jù)本發(fā)明形成的群組毛坯來代替單件圓盤或毛坯。將具有兩種尺寸的單個ZirCAD還料-C14和B40(得自e.maxCAD)用作子毛還。使用用于成批生產(chǎn)牙科修補物的Charly4dentalCNC研磨機56(參見，例如圖8)(可得自Charlyrobot，Cruseilless，F(xiàn)rance)。Charly4dental配備有會g夠容纟內(nèi)兩個lOOmm(4，，)或更小圓盤58的圓盤固定系統(tǒng)。該研磨機主要設(shè)計用于對軟燒結(jié)的氧化鋯和樹脂圓盤(例如PMMA)進行干研。利用相同研磨機，使用第一個100mmPMMA圓盤制造群組毛坯的框架(模板)。在PMMA圓盤中研磨尺寸為25X20mm2和45X20mm2的四個對稱布置的矩形開口，然后將2個ZirCADC15和2個C40氧化鋯毛坯布置在開口中，在所得到的均勻間隙中填充LECOSETIOO可鑄造安裝材料(可得自LECO，產(chǎn)品#812-125)。將兩個3單元牙橋和兩個臼齒研磨成子毛坯。如果使用單件lOOmm氧化鋯圓盤，則剩余氧化鋯將如圖2所示被丟棄。對于群組毛坯的情況，移除剩余子毛坯，并且可以再使用PMMA框架來組裝下一個群組毛坯。說明書所用的所有表示數(shù)目或參數(shù)的數(shù)字應該理解為在所有情況下都可以額外地以術(shù)語"約"來修飾。即使本文中列出的數(shù)值范圍和參數(shù)、所提出的寬范圍主題是近似值，所列數(shù)值范圍也是盡可能精確地指示的。例如，任何數(shù)值都可能固有地包括因與其各自的測量技術(shù)相關(guān)的標準偏差而顯出的某些誤差、或舍入誤差和錯誤。雖然已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解到，可以在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍的情況下進行未詳細描述的添加、刪除、修改和替換。20權(quán)利要求一種用于制造牙科制品的群組研磨毛坯，包括框架，其構(gòu)造成與CAD/CAM系統(tǒng)的毛坯保持體配合，其中，所述框架包括內(nèi)周緣和外周緣；以及多個子毛坯，其安裝到所述框架的內(nèi)周緣上。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述多個子毛坯沿著所述框架的內(nèi)周緣環(huán)形地排列，或者沿著所述框架的內(nèi)周緣排列成多行。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述多個子毛坯安裝到可拆卸的保持體上；并且所述可拆卸的保持體安裝到所述框架上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的群組研磨毛坯，其中，所述框架包括沿著所述內(nèi)周緣布置的多個突出部；并且所述可拆卸的保持體安裝到所述多個突出部上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的群組研磨毛坯，其中，所述突出部排列成彼此相對的行，所述可拆卸的保持體安裝到各行突出部上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的群組研磨毛坯，其中，所述突出部沿著所述內(nèi)周緣環(huán)形地排列，所述可拆卸的保持體安裝到一組半環(huán)形排列的行中的各行上。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯包括基部、上部和多個側(cè)面，所述基部安裝到所述框架上，所述上部和所述多個側(cè)面是不封閉的。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯機械地緊固、或粘接地固定、或一體地安裝到心軸上，所述心軸機械地緊固到所述框架上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的群組研磨毛坯，其中，所述心軸機械地緊固到可拆卸的保持體上，所述可拆卸的保持體機械地緊固到所述框架上。10.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述牙科制品包括內(nèi)冠、牙橋體、支架、假牙、空間保持器、牙齒置換裝置、口腔正畸保持器、托牙、牙樁、小面、夾板、基臺、牙釘、連接體、牙冠、部分冠、牙貼面、高嵌體、嵌體、牙橋、修復局部義齒、移植件或基牙。11.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯具有相同的尺寸、色度、和/或材料。12.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯具有不同的尺寸、色度、和/或材料。13.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述框架由塑料、復合材料、或金屬材料形成。14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的群組研磨毛坯，其中，所述保持體由塑料、復合材料、或金屬材料形成。15.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯由如下材料中的一種或多種形成牙科陶瓷、牙科聚合物、復合材料和金屬材料。16.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述框架是單個實心件。17.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述框架包括固定部件或移動部件。18.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯布置在所述框架的相對兩側(cè)上。19.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，大的子毛坯用于制造單一單元牙科制品、二單元牙科制品、三單元牙科制品、四單元牙科制品、五單元牙科制品、或六單元牙科制品。20.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述框架的形狀是圓形的、橢圓形的、或多邊形的。21.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯布置成可尋址矩陣，所述可尋址矩陣利用從先前研磨操作或先前交易操作的歷史收到的參數(shù)進行設(shè)計；所述子毛坯具有與從先前研磨操作或先前交易操作的歷史收到的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的特性。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的群組研磨毛坯，其中，所述特性包括材料類型、材料特性、所述子毛坯的尺寸、所述子毛坯的形狀、和/或所述子毛坯的色度。23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的群組研磨毛坯，其中，所述參數(shù)包括盒體類型、材料選擇參數(shù)、所述牙科制品的尺寸、所述牙科制品的形狀、所述牙科制品的色度、最佳刀具路徑、和研磨參數(shù)。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的群組研磨毛坯，其中，所述研磨參數(shù)包括刀具類型、切割深度、進料速度、每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、和/或線速度。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的群組研磨毛坯，其中，所述刀具類型包括切割、磨削、或研磨面，所述刀具包括刀具的材料、形狀、和/或尺寸。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的群組研磨毛坯，其中，所述切割、磨削、或研磨面包括金剛石、碳化物、硬化鋼、或陶瓷。27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的群組研磨毛坯，其中，刀具形狀是圓柱形、圓錐形、盤狀、球形、或帶凹槽的形狀。28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的群組研磨毛坯，其中，所述刀具的尺寸包括直徑和長度。29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的群組研磨毛坯，其中，金剛石刀具材料包括金剛石磨粒。30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的群組研磨毛坯，其中，所述切割深度的尺寸在數(shù)微米至數(shù)毫米的范圍內(nèi)。31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的群組研磨毛坯，其中，所述研磨參數(shù)還包括研磨后參數(shù)，所述研磨后參數(shù)包括涂覆、上釉、或熱處理的參數(shù)。32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的群組研磨毛坯，其中，選擇所述框架、所述多個子毛坯、所述參數(shù)和所述特性來使材料浪費和色度庫存最少。33.根據(jù)權(quán)利要求22所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯的形狀包括多邊形、圓形、橢圓形、和/或復雜的接近網(wǎng)狀形狀。34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的群組研磨毛坯，其中，所述先前研磨操作的歷史包括用于制造牙科制品的研磨包殼的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的群組研磨毛坯，其中，所述研磨包殼的統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括所述研磨包殼的形狀和尺寸、以及所述研磨包殼與牙科制品的具體類型的相關(guān)性。36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的群組研磨毛坯，其中，所述先前交易操作的歷史包括已用庫存、剩余庫存、和盒體歷史。37.根據(jù)權(quán)利要求l所述的群組研磨毛坯，其中，所述子毛坯是多邊形的、圓形的、橢圓形的、和/或復雜的接近網(wǎng)狀形狀的。38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的群組研磨毛坯，其中，所述復雜的接近網(wǎng)狀的形狀包括一體地形成到所述子毛坯上的突出部，以將所述子毛坯安裝到所述保持體或所述框架上。39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的群組研磨毛坯，其中，所述突出部成形到心軸中以將所述子毛坯安裝到所述保持體或所述框架上。全文摘要本發(fā)明公開一種群組研磨毛坯，其包括構(gòu)造成與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)的毛坯保持體配合的框架、以及安裝到框架上并形成可尋址矩陣或群組毛坯的多個子毛坯。此外，本發(fā)明還公開了包括這種框架的CAD/CAM系統(tǒng)以及相關(guān)方法。文檔編號A61C13/00GK101744667SQ20091025203公開日2010年6月23日申請日期2009年12月4日優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日發(fā)明者德米特里·G·布羅德金,羅伯特·A·甘利申請人:義獲嘉偉瓦登特公司