CC BY
91
ТЕХНИКА ФРЕЗЕРОВАНИЯ: ОСНОВЫ РАБОТЫ И РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ОШИБКИ ЗУБНЫХ ТЕХНИКОВ
Шик Иван Викторович,
председатель Международного общественного объединения зубных техников, директор клиники «Шик-Денталь», Минск, Беларусь
Shik I.V.
International Public Association of Dental Technicians, Clinic «Shik-Dental», Minsk, Belarus Milling technique: the basics of common errors and dental technicians
Резюме. Технику фрезерования весьма сложно изучить за один раз из-за ее многогранности и высоких требований к точности. Только тренировка и опыт разовьют способности зубного техника. В статье представленыi основы техники фрезерования, инструменты и материалы, описаны причины, которые приводят к наиболее распространенным ошибкам в работе зубного техника. Ключевые слова: техника фрезерования, основы работы, распространенные ошибки зубных техников.
Современная стоматология. — 2016. — №2. — С. 85-89. Summary. The technique of milling is very difficult to study at a time because of its versatility and high accuracy requirements. Only practice and experience will develop the ability of dental technician. The article presents basic techniques of miliing tools and materials, the causes that lead to the most common errors in the work of the dental technician.
Keywords: miliing machinery, basics, common mistakes dental technicians. Sovremennaya stomatologiya. — 2016. — N2. — P. 85-89.
Мысль изготавливать частичный съемный протез, который не за счет кламмеров удерживается на оставшихся зубах (рис. 1), могла осуществиться уже в двадцатых годах нашего столетия. Доктор Alf A. Steiger (Zurich) уже в 1924 г. соединил несъемную и съемную часть протеза опорно-удерживающими элементами, которые в невидимой области имели параллельные поверхности. Частичные протезы соединялись к оставшимся зубам за счет фрикционности (рис. 2).
По сегодняшним меркам речь, конечно, не шла о прецизионном параллельном фрезеровании и очень точно прилегающих вторичных частях, так как тогда для этого не имелось ни соответствующего оборудования, ни специальных инструментов и материалов. Неизбежные в тех условиях большие технологические допуски компенсировались за счет применения многообразных ретенционных элементов, таких как пружинки, направляющие бороздки и трубки, фрикционные штифты и т.д. Но уже скоро в профессиональных кругах заговорили о технике фрезерования и новом поколении комбинированных протезов. Но говоря о фрезеровании, мы обсуждаем только часть этой сложной формы протеза, которая касается плоскопараллельных, обработанных до матового глянца поверхностей. Точность в зуботехнической фрезерной технике возникла с появлением приборов по Fah, Frey, Bachmann и многих других. Речь идет о стоечных сверлильных станках с точной механикой. Фрезерный столик, на котором надежно фиксировали первичные коронки, подводили к вращающейся фрезе, закрепленной в жесткой стойке прибора (рис. 3).
В качестве привода служили обычные подвесные электромоторы, которые приводили в движение шпиндель с инструментами. Однако для качественного вращательного движения инструмента точности зажимного патрона было недостаточно. Еще
хуже была ситуация со шпинделем или наконечником, которые оснащались шариковыми подшипниками. Ременная передача сильно вибрировала и передавала вибрацию на инструмент.
Следующее поколение фрезерных станков было оснащено параллелограмными стойками. Фрезерная 3D-головка позволяла зубному технику облегчить работу. В качестве привода применяли воздушную турбину, чтобы прийти к улучшенным результатам за счет высокой скорости вращения и малого усилия прижатия инструмента. Позже стали применять и сейчас используют электромоторы, которые позволяют эффективно работать, учитывая требования фрезерной техники.
Фрезерные станки последнего поколения оснащены эргономически оформленной головкой, функциональны и позволяют работать без особого утомления.
Рис. 1. Частичный протез, фиксирующийся кламмерами
Рис. 3. Фрезерный станок первого поколения. Шпиндель приводится в движение либо встроенным электромотором или ременной передачей. Первичные коронки фиксируются на фрезерном цоколе, который подводится для фрезерования по основанию станка
Рис. 4. Фрезерный станок
Рис. 5. Прибор холодного освещения на фрезерных станках фирмы Heraeus
Рис. 2. Формы параллельно отфрезерованных первичных коронок и прилегающих к ним вторичных частей с фрикционными штифтами по доктору Alf A. Steiger
Рис. 6. Задний угол (а), угол клина инструмента (р), передний угол (у)
Фрезерные станки фирмы Heraeus
Недорогой фрезерный станок фирмы Heraeus - это модель 1000. Этот станок, как и другие применяемые модели, оснащен эргономически оформленной станиной с управляющими элементами. На этом блоке (станине) смонтирована жесткая стойка для фрезерного плеча (рис. 4).
Микромотор со шпинделем можно двигать в трех плоскостях и фиксировать в любой желаемой позиции. Фрезерование происходит на уровне глаз, что является особым преимуществом. Также прибор оснащен магнитной фиксацией модели, обеспечивает бесступенчатое вращение вправо и влево, жестко выставляемым упором по глубине для обработки отверстий. Зафиксированная рабочая позиция может быть в любой момент заново восстановлена.
У комбинированных моделей станков 2000 и CL-2002S микромотор со шпинделем можно ввести в любую желаемую позицию фрезерования за счет прецизионно управляемых шарниров. С помощью педального включателя эту позицию можно магнитно зафиксировать. Для смены инструментов предусмотрена быстросменная цанга. Микромотор регулируется бесступенчато до 30 000 об/мин. В модели 2002S
управляемый процессором микромотор работает очень тихо
и при любом числе оборотов обеспечивает постоянное усилие вращения привода. Фрезерное плечо гарантирует абсолютную точность и репродуцируемую параллельность.
Дополнительные приборы повышают эффективность всех типов приборов. На первом месте следовало бы упомянуть прибор холодного освещения, который обеспечивает бестеневое освещение фрезеруемых поверхностей или общей рабочей поверхности (рис. 5). При использовании измерительного шпинделя фрезерный станок выполняет функцию обычного параллелометра. Форма и действие режущего инструмента Геометрия инструментов
Целью фрезерной обработки металлической поверхности является желание добиться выглаженной плоскопараллельной поверхности с фактурой глянцевого шелка, что предполагает знание форм, геометрии режущих поверхностей и способа действия инструмента. Передний угол, задний угол, угол клина Материал, подлежащий обработке, удаляется режущими кромками инструмента. Резцы, рассматривая в поперечнике, - это вершинки зубьев, которые могут иметь разные углы наклона к оси фрезы (рис. 6).
Рис. 7. Параллельные левозакрученные фрезы
Прямые и закрученные резцовые кромки
Резцовые кромки фрезы могут располагаться прямо, параллельно к продольной оси фрезы. Однако сегодня такой тип процесса резания не применяют. Если резцовые кромки повернуты, то процесс отделения материала проходит более равномерно, что позволяет получить более гладкую поверхность. Режущая кромка всегда ориентирована в правую сторону в соответствии с обычным направлением вращения привода станка. Предпочтительнее использовать фрезы с левой закруткой (рис. 7), так как возникают силы резания, передающиеся с заготовки - на рабочий столик, с фрезы - на шпиндель.
Фаска
За счет стачивания резцовой кромки увеличивается угол клина, что имеет следующие преимущества (рис. 8).
• Инструмент не может непредумышленно слишком глубоко внедряться в заготовку.
• Стабильность вращения инструмента улучшается.
• Поверхность от этого вида обработки выглаживается до матового шелкового глянца.
• Стойкость фрез увеличивается и поломки резцовых кромок фрез почти исключены.
Крестообразная нарезка зубьев на фрезе
За счет разделения резцовой кромки на много мелких резцовых вершин и поверхностей (крестообразная насечка), облегчается (рис. 9). Такие инструменты еще называют «обдирочными», «черновыми».
Материал для фрез
Режущая часть фрезерных инструментов, а также спиральных боров и некоторых вспомогательных инструментов может состоять из инструментальной стали, высокопроизводительной быстрой стали (1^, ее еще называют быстрорежущей сталью) или из твердосплавного, спеченного материала.
Стойкость фрезерных и сверлильных инструментов
Каждый инструмент имеет более или менее длительное время работы. При фрезеровании и сверлении изменяется резцовая часть. В течение времени стойкости инструмент работает благоприятно, срезающе и выглаживающе. Стойкость зависит от материала резцовой части, скорости резания, твердости обрабатываемого материала и других факторов.
Нормальным процессом является скругление инструмента во время использования. За счет этого теряется острота инструмента. Этот процесс можно замедлить за счет числа оборотов вращения, скорости резания и использования фрезерного масла. Режущая кромка инструмента во время
Рис. 9. Фреза с крестообразной насечкой
работы нагревается и при повышенной скорости резания, глубине резания (она зависит от усилия прижима), зависит от материала. Как только граница жаропрочности материала резца будет перейдена, материал «потечет», и инструмент затупится.
При малых числах вращения инструмента, истертых резца, при работе с повышенным усилием прижима и/или недостаточной подаче масла можно получить наплавку частиц обрабатываемого материала на резцовую кромку фрезы. Далее при работе с такими инструментами остается шершавая поверхность.
При работе с твердосплавными инструментами можно получить отколы на резцовой кромке, которые проявляются в виде поперечных утолщений, а не борозд. При таком повреждении инструмент становится непригодным. Причиной этого может быть применение очень твердых инструментов на относительно мягких сплавах.
Техника фрезерования: основные понятия
При фрезеровании на заготовке выполняют плоскую или искривленную по возможности гладкую поверхность с помощью инструмента, вращающегося вокруг своей оси. Если сначала необходимо удалить много материала, то применяют черновые фрезы. Далее поверхность необходимо выгладить за счет чистового фрезерования при малой глубине резания, малой подаче и пониженной скорости. Чтобы достичь на поверхности шелкового глянца, применяют мелкозубые фрезы со сточенной режущей кромкой при низком числе вращения.
При зуботехническом фрезеровании шпиндель с вращающимся инструментом подводится к заготовке с малым усилием прижима. Фирмы-производители фрез сообщают в своих рекомендациях кроме оптимального числа вращения еще и
Рис. 10. Графическое представление о попутном и встречном фрезеровании
Рис. 8. Увеличение угла клина (р) на фрезе за счет фаски
сведения об усилиях прижима. При встречном фрезеровании подача инструмента происходит навстречу его вращению. При попутном фрезеровании направление подачи заготовки и направление вращения фрезы совпадают (рис. 10).
Распространенные ошибки
Истертость фрез, неправильное число вращения или слишком большое усилие прижатия, неровности на фрезеруемой поверхности могут послужить причиной выполнения некачественной работы.
Можно перечислить еще несколько распространенных ошибок:
• плохо зафиксированное изделие (заготовка) на фрезерном
цоколе или на измерительном столике,
• слишком высокая скорость резания,
• слишком коротко фреза зажата в цанге,
• загрязненная зажимная цанга,
• слишком тонкий инструмент,
• изношенный подшипник шпинделя.
Сверление
Индивидуально изготовленные прецизионные части часто требуют по конструкции различных отверстий. Для этого используют спиральные боры (рис. 11). Резцовая кромка сверл состоит из того же материала, что и фрез. Резцовая кромка симметрично заточена. За счет закрученного открытого паза удаляемый материал выводится на поверхность и подводится смазка. При сверлении необходимо сверло, зажатое в шпиндель, установить по его оси над центром предполагаемого отверстия.
Как правило, необходимо перед сверлением выполнить кернение (рис. 12). Вращающийся керн вводят в требуемое положение на заготовке, он создает впадину, в которой позднее будет автоматически центрироваться сверло (рис. 13).
Сверление спиральными борами не является прецизионным. Окончательно в отверстие доводится пушечное сверло (рис. 14). Этот инструмент соответствует располовиненному цилиндру, канты которого работают как резцовые кромки.
Рекомендуемые числа вращения фрезерных инструментов
и сверл
Параллельная фреза для чернового фрезерования. Параллельная фреза с соответствующей зубной насечкой, используемая для черновой обработки, работает оптимально в зависимости от обрабатываемого сплава в диапазоне 5000-8000 об/мин.
Параллельная фреза для чистого фрезерования. Используется для фрезерования и выглаживания при 3000-5000 об/мин.
Специально оформленные фрезы. Это, как правило, фрезы со скругленной головкой, чтобы добиться радиусного оформления края. Они могут иметь соответствующие насечки, применяются при тех же числах вращения.
Плечевая фреза (рис. 15). Используется, чтобы одновременно обрабатывать параллельную и плечевую поверхность на заготовке.
Фреза для оформления бород и канавок (рис. 16). Режущая кромка действует параллельно к ее оси и на торцевой поверхности, перпендикулярно к ней. Оптимальное число вращения -3000-5000 об/мин.
Разметочное сверло (рис. 12) - оптимальное число вращения - 5000 об/мин.
Спиральное сверло (см. рис. 11). Оптимальное число вращения от 5000 до 10000 об/мин. Этот инструмент может хорошо использоваться и как восковая фреза. При этом число вращения - 3000-5000 об/мин. Разумеется, резцовые кромки, которые сильно выступают на пазами, следует удалить с помощью алмаза, так как эти резцовые кромки могут оставлять после себя отчетливые бородки в параллельной поверхности. Но можно применять специальные фрезы, очень близко похожие на сверла.
Пушечное сверло (см. рис. 14). Оптимальное число вращения от 5000 до 9000 об/мин.
Восковая фреза (рис. 17) специально предложена для обработки воска. Оптимальное число вращения 3000-5000 об/мин.
Восковой шабер (рис. 18) используется для выглаживания отфрезерованной в воске поверхности. Он может применяться и для ориентирования параллельной поверхности заготовки по оси фрезерного инструмента.
В следующих статьях будут представлены основные шаги при изготовлении прецизионных фиксирующих элементов, основной упор будет сделан на фрезерную технику.
- ПОЗДРАВЛЯЕМ!
День зубного техника, отмечаемый специалистами и профессионалами 25 июля, - сравнительно молодой праздник и пока не является официальным. Он возник в начале 2000-х годов и был поддержан зубными техниками, в том числе молодыми специалистами, пришедшими работать в зуботехнические лаборатории.
Дорогие друзья! Примите теплые и сердечные поздравления с профессиональным праздником - Днем зубного техника. Выражаю Вам благодарность за профессионализм, любовь к специальности и стремление к совершенствованию! Примите пожелания крепкого здоровья, вдохновения, неисчерпаемой энергии, творческого поиска и новых достижений!
Шик И.В., председатель Международного общественного объединения зубных техников
I МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИМ СИМПОЗИУМ
СОВРЕМЕННЫЕ ИННОВАЦИИ-СТОМАТОЛОГИЯ БУДУЩЕГО
16-19 НОЯБРЯ 2016 ГОД
4
Лектора симпозиума:
Айдарбекова Жемис
Казахстан
Амхадова Малка н
Россия
Нерай Кханна
США
www.cadex.kz
£
Даниэль Рондони
Италия
Антуан Бербери
Франция
Уоллас Стоке
США
Лариса Дахно
Украина
Камилло Дарканжело
Италия
Фернандо Рохас Вискайя
Испания
И koordinator@cadex.kz 9 +7(707) 9501112
