Зубной бор

 

Изобретение относится к медицине, в частности к обработке зубов, суставов. Сущность изобретения: бор содержит хвостовик 1, соединительную шейку 2 и головку 3 в форме тела вращения с режущим элементом 4, который жестко закреплен в теле головки и выступает над наружной поверхностью головки на 0,01 - 0,5 мм с образованием переднего угла -25° - +45°. В головке выполнена канавка с углом наклона ее к оси бора -45° - +45° , причем угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, равен 10 - 150°, а площадь канавки в этом сечении равна 0,05 - 0,7 площади сечения головки. Бор работает в установке с высокооборотным вращением не менее 10000 об/мин. Инструмент прижимается к зубу головкой и осуществляет снятие материала дозированно - за один оборот - на величину не более высоты выступания режущего лезвия над наружной поверхностью головки. Головка является опорой и не позволяет глубоко внедриться лезвию. Глубокая и вместительная канавка размещает стружку и исключает прекращение процесса резания из-за торможения стружкой. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к инструментам для обработки зубов, суставов, костей.

Известен зубной бор, содержащий хвостовик, соединительную шейку и головку с несколькими режущими элементами, изготовленную из твердого сплава в форме тела вращения и припаянную к шейке. При использовании указанного бора на высокоскоростных бормашинах проявляется его основной недостаток - неконтролируемый съем материала зуба при непроизвольном увеличении силы, приложенной к головке бора. Такой бор сложен в изготовлении, требует большой точности исполнения режущих элементов.

Известен также зубной бор для препарирования зубьев, содержащий хвостовик, соединительную шейку и головку в виде трехгранной призмы с боковыми и торцовыми режущими гранями. Этот бор применяется на высокооборотных бормашинах для ослабления болевых ощущений. Однако такой бор имеет ограниченное применение и сложен в изготовлении, так как требуется соблюдать высокую точность исполнения.

Наиболее близкими по технической сущности являются зубные боры, содержащие хвостовик, соединительную шейку и головку, выполненную в форме тела вращения с несколькими режущими элементами, которые могут быть как прямолинейными, так и винтовыми, а также с различными насечками. Материал головок - твердый сплав или сталь.

Эти боры обладают рядом недостатков. Конструкция прототипа создавалась для работы на нескоростных бормашинах. При использовании этих боров на скоростных бормашинах выявляются их недостатки: в связи с тем, что задняя поверхность предыдущего зуба непосредственно переходит в переднюю поверхность следующего, количество зубьев велико, а площадь канавок между зубьями сравнительно мала; при такой конструкции боров скорость съема материала (подача) зависит от силы, приложенной к головке бора и при непроизвольном увеличении силы происходит неконтролируемый съем материала; при большом количестве зубьев толщина среза на каждом невелика; при незначительном затуплении зубья перестают резать, что влечет за собой возрастание температуры и болевые ощущения; ввиду малого объема канавки между зубьями быстро заполняются продуктами обработки, что также влечет за собой повышение температуры и болевые ощущения.

В основу изобретения положена задача получения конструкции бора зубного, которая позволяет уменьшить болевые ощущения при обработке зубов, повысить безопасность обработки и упростить конструкцию.

Сущность изобретения заключается в том, что бор зубной содержит хвостовик, соединительную шейку и головку в форме тела вращения с канавкой и режущим элементом.

Отличие его состоит в том, что режущий элемент жестко закреплен в теле головки, выступая над наружной поверхностью ее на 0,01-0,5 мм с образованием переднего угла (-25^о)-(+45^о) и заднего угла (+1^о)-(+40^о), при этом канавка в теле головки выполнена с углом наклона к оси бора равным (-45^о)-(+45^о), угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, равен (10^о)-(160^о), а площадь канавки в этом сечении равна 0,1-0,7 площади сечения головки.

Кроме того, режущий элемент выполнен зацело с головкой, а лезвие его образовано пересечением поверхности канавки с поверхностью самого режущего элемента, режущих элементов в теле головки выполнено от двух до четырех, причем режущие элементы расположены равномерно с одинаковым угловым шагом. Кроме того, хвостовик, шейка и головка бора выполнены из композиционного материала, режущий элемент бора выполнен из эльбора, а может быть выполнен из алмаза, головка бора выполнена в форме усеченного конуса, может быть выполнена в форме цилиндра, а может быть в форме гиперболоида. Кроме того, канавка в головке бора выполнена прямой, а может иметь винтовую форму.

Выступание режущего элемента над поверхностью головки на 0,01-0,5 мм позволяет ограничивать максимально возможный съем материала. Так, при наличии одного режущего элемента максимальная глубина съема материала за один оборот бора не может быть больше размера выступания режущего элемента над поверхностью головки.

Угол наклона канавки от -45^о до +45^о, угол ее раскрытия в сечении, перпендикулярном ее оси, от 10^о до 150^о и площадь канавки в этом сечении, составляющая от 0,1 до 0,7 площади сечения головки, позволяют стружке свободно размещаться, удаляться из зоны обработки и не препятствовать резанию.

Предлагаемая конструкция позволяет избежать возможности случайного глубокого внедрения боре в зуб и острых болевых ощущений, кроме того, она проста в изготовлении.

На фиг. 1 изображена конструкция бора со сферической головкой и жестко закрепленном в теле головки режущим элементом; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - головка бора с режущим элементом, выполненным зацело с головкой; на фиг. 4 - конструкция головки с несколькими (тремя) режущими элементами.

Предлагаемый бор (см. фиг. 1) состоит из хвостовика 1, соединительной шейки 2 и сферической головки 3 с канавкой, угол наклона которой к оси бора равен ω=<N>(-45^o)-(+45^о), при этом режущий элемент 4 жестко закреплен в теле головки и выступает над наружной поверхностью на h = 0,01-0,5 мм и образует передний угол γ= (-25^о)-(+45^о) и задний угол α= (+1^о)-(±40^о). Угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, ϕ = 20^о -100^о и площадь перпендикулярного оси сечения канавки равна 0,1-0,7 площади сечения головки.

Конструкция головки 3 бора (см.фиг.3) содержит режущий элемент 4, выполненный зацело с головкой. Режущее лезвие образовано поверхностью канавки и режущего элемента, выступающего над опорной сферической поверхностью на высоту h = 0,01-0,5 мм.

Углы ω, γ, α, ϕ головок (фиг. 2, 3, 4) идентичны. Материал бора - конструкционная сталь, например сталь 30Х13, а материал режущего элемента - твердый сплав, например ВК6. Материал бора - быстрорежущая сталь, например Р6М5.

Допускается изготовление боров из твердого сплава. Также допускается изготовление режущего элемента головки из быстрорежущей стали, а самой головки шейки и хвостовика - из композиционных материалов.

Конструкция работает следующим образом. Бор закрепляется в установке, осуществляющей высокооборотное вращение. Инструмент прижимается к зубу головкой и осуществляется снятие материала дозированно - за один оборот - на величину не более высоты выступания над опорной поверхностью режущего элемента, что не дает возможности более глубокого внедрения и исключает значительные болевые ощущения, а также возможность случайного повреждения зуба. Снятый при резании материал свободно размещается в большой канавке и не препятствует резанию. При этом не происходит повышения температуры резания и усиления болевых ощущений, которые возможны при обработке зубов прототипами из-за заполнения канавок и прекращения резания. Наличие одного режущего элемента исключает также болевые ощущения от биения нескольких режущих элементов, как в прототипе.

П р и м е р 1. Бор выполнен с головкой в форме сферы диаметром 2 мм из стали 30Х13. В головке выполнена канавка с углом наклона ее к оси бора равным +15^о, при этом режущий элемент из ВК6 жестко закреплен в теле головки, выступая над наружной поверхностью головки на 0,1 мм с образованием переднего угла +10^о и заднего угла +15^о, причем угол раскрытия канавки в сечении перпендикулярном ее оси, равен 80^о, а площадь канавки в этом сечении равна 0,4 площади сечения головки.

П р и м е р 2. Бор выполнен с головкой в форме цилиндра диаметром 2 мм из стали 30Х13. В головке выполнена канавка с углом наклона ее к оси бора равным -45^о, при этом режущий инструмент из ВК6 жестко закреплен в теле головки, выступая над наружной поверхностью головки на 0,01 мм с образованием переднего угла -25^о и заднего угла +1^о, причем угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, равен 10^о, а площадь канавки в этом сечении равна 0,1 площади сечения головки.

Такая конструкция бора может применяться при окончательной фазе обработки зуба, доводке, когда нужен малый съем материала, выглаживание поверхности. Угол наклона канавки менее -45^о, выступание режущего элемента менее 0,01 мм, передний угол менее -25^о и задний угол менее +1^о недопустимы даже порознь в любом сочетании других размеров, так как в этом случае полностью прекращается процесс резания и происходит царапание, вибрация, которые вызывают сильные болевые ощущения. Угол раскpытия канавки менее 10^о и площадь сечения канавки менее 0,1 площади сечения головки также недопустимы даже порознь при любом сочетании других размеров, так как при малых размерах канавки будет происходить быстрое заполнение ее снятым материалом, прекращение резания, как следствие, повышение температуры бора и резкая боль.

П р и м е р 3. Бор выполнен с головкой в форме сферы диаметром 3 мм из стали 30Х13. В головке выполнена канавка с углом наклона ее к оси бора равным +45^о, при этом режущий инструмент из ВК6 жестко закреплен в теле головки, выступая над наружной поверхностью головки на 0,5 мм, с образованием переднего угла +45^о и заднего угла +40^о, причем угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, равен 150^о, а площадь канавки в этом сечении равна 0,7 площади сечения головки.

Угол наклона канавки более +45^о, выступание режущего элемента более 0,5 мм, передний угол более +45^о и задний угол более +40^о недопустимы даже порознь при любом из применяемых диаметров головки в любом сочетании других размеров из-за того, что может происходить глубокое внедрение режущего элемента, так как опорная поверхность не будет базироваться на стенку зуба. Кроме того, при угле наклона канавки более +45^о невозможно резание верхней частью головки бора. Угол раскрытия канавки более 150^о и площадь сечения канавки более 0,7 площади сечения головки недопустимо даже порознь при любых сочетаниях других размеров из-за того, что опорная поверхность слишком мала, может происходить глубокое внедрения режущего элемента, значительная вибрация и сильные болевые ощущения. Кроме того, головка бора ослаблена из-за канавки и может ломаться в процессе работы.

П р и м е р 4. Бор выполнен с головкой в виде цилиндра диаметром 3 мм из твердого сплава BК6 с тремя режущими элементами, выполненными зацело с головкой. Канавки выполнены с углом наклона к оси бора равным +10^о, при этом режущее лезвие образовано пересечением поверхности канавки с поверхностью самого элемента, выступая над наружной поверхностью головки на 0,06 мм, с образованием переднего угла +10^о и заднего угла +15^о, причем угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном ее оси, равен 50^о, а площадь канавки в этом сечении равна 0,15 площади сечения головки.

Таким образом, поставленная задача решена за счет того, что головка предложенного бора содержит один или несколько режущих элементов, выступающих над поверхностью головки и глубокие вместительные канавки. Съем материала производится дозированно - за один оборот - на величину не более высоты выступания зуба над поверхностью головки. Исключение случайного глубокого внедрения бора увеличивает безопасность обработки и снижает болевые ощущения. Большая вместимость канавок позволяет свободно размещать стружку, не препятствуя резанию и не способствуя повышению температуры резания и появлению болевых ощущений. Простота конструкции облегчает изготовление боров при одновременном снижении затрат.

Предлагаемая конструкция бора предназначена для резания при правом вращении. Для левого элемента конструкции должны быть выполнены в зеркальном отражении.

Формула изобретения

1. ЗУБНОЙ БОР, содержащий хвостовик, соединительную шейку и голову в форме тела вращения с режущим элементом и канавкой, отличающийся тем, что режущий элемент жестко закреплен в теле головки, выступая над наружной поверхностью головки на 0,01-0,5 мм с образованием переднего угла от -25 до +45^o и заднего угла от 1 до 40^o, при этом канавка в теле головки выполнена с углом наклона к оси бора от -45 до +45^o, причем угол раскрытия канавки в сечении, перпендикулярном к ее оси, равен от 10 до 150^o, а площадь канавки в этом сечении равна 0,1-0,7 площади сечения головки.

2. Бор по п.1, отличающийся тем, что режущий элемент выполнен монолитно с головкой, а лезвие его образовано пересечением поверхности канавки с поверхностью самого режущего элемента.

3. Бор по п.1, отличающийся тем, что режущих элементов в теле головки выполнено от двух до четырех.

4. Бор по п.1, отличающийся тем, что режущие элементы расположены равномерно с одинаковым угловым шагом.

5. Бор по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик, шейка и головка выполнены из композиционного материала.

6. Бор по п.1, отличающийся тем, что режущий элемент выполнен из эльбора.

7. Бор по п.1, отличающийся тем, что режущий элемент выполнен из алмаза.

8. Бор по п.1, отличающийся тем, что головка выполнена в форме усеченного конуса.

9. Бор по п. 1, отличающийся тем, что головка выполнена в форме цилиндра.

10. Бор по п. 1, отличающийся тем, что головка выполнена в форме гиперболоида.

11. Бор по п.1, отличающийся тем, что канавка выполнена прямой.

12. Бор по п.1, отличающийся тем, что канавка выполнена винтовой формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4