| 研究概要 |
エックス線CT画像情報(現有機器により作成)を三次元切削装置に取り込むために開発したインターフェイスソフトにより、三次元切削装置で骨補填材料として用いるヒドロキシアパタイトやチタニウムを実際に切削し,切削能力および切削方法を検討した。
方法:3次元的切削はソフトウェアーCATIVA Solution V4およびIBM RS60000を使用してCAD形状データの作製した後、荒取り加工、仕上げ加工のNC加工工程の設計を行った。装置は高速NCマシンを使用した。アパタイトの切削にあたっては冷却水をかけられないため、切削粉が舞いベアリング部分を破損しやすい。また、アパタイトが割れやすいため、負荷の少ない機械であることが必要である。以上のような条件が必要であることがわかった。今回使用した高速NCマシンはエアスピンドルによる工具回転軸で高速回転のため、切削粉が工具軸に入り込むことがなく、微少量ずつ切り進むため、アパタイトの負荷が非常に少ない。
結果:
加工条件および加工時間;主軸回転数は40000rpm、荒取り加工は切削速度3000、仕上げ加工は3000〜16m/min、加工時間は荒取り加工24〜27min、仕上げ加工45〜195minであった。
精度の検討;キャリブレーションシステムを使用して形状で特徴のある5点を選び、乾燥頭蓋骨、切削加工物のそれぞれを測定した。その結果、乾燥骨:切削加工物の計測値(mm)はa点では35.7:34.6、b点では29.2:29.2、c点では25.7:26.4 d点では15.5:15.7、e点では15.5:15.0であり、臨床的に十分な精度がいることが示され、顎骨補填物として臨床に使用できるものと思われた。
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