个体化直丝弓托槽及新型定位托盘的计算机辅助设计与制造的开题报告.docx

个体化直丝弓托槽及新型定位托盘的计算机辅助设计与制造的开题报告
一、选题背景和意义
现代牙科矫治学中，直丝弓托槽是一种常用的装置，其特点在于托槽内部含有一条直线形的凹槽，可以与直丝弓配合使用，从而实现对牙齿的矫正。但是，目前市面上的直丝弓托槽多为标准化设计，无法完全适用于不同患者的牙齿矫治需求。因此，个体化直丝弓托槽的设计和制造成为了研究热点。
同时，定位托盘也是现代牙科矫治学中常见的辅助装置，其功能在于为医生精准定位每个牙齿的位置，从而更好地进行矫正。目前市面上的定位托盘多为手工制作，效率低下，精度也难以保证。因此，开发一种计算机辅助设计与制造的新型定位托盘，可以提高设计精度、缩短生产周期，更好地满足临床需求。
因此，本研究旨在开发一种个体化直丝弓托槽及新型定位托盘的计算机辅助设计与制造技术，以提高牙齿矫正的精度和效率，为临床工作提供更好的支持。
二、研究内容和方案
本研究主要内容包括以下三个方面：
1.个体化直丝弓托槽的计算机辅助设计和制造。利用三维扫描技术获取患者口腔内部信息，建立患者口腔的三维模型，并根据个体化需求进行设计和优化，最终利用数控机床等设备进行制造。
2.新型定位托盘的计算机辅助设计和制造。利用三维打印技术，根据患者口腔的三维模型进行定位托盘的设计和优化，并将设计结果输出至三维打印机，最终得到高精度的定位托盘。
3.软件开发和系统集成。设计和开发相应的计算机软件，实现个体化直丝弓托槽和定位托盘的快速设计和制造。同时，将所开发的软件集成到整个制造流程中，实现数字化生产。
三、技术路线及实验方法
个体化直丝弓托槽的制造流程主要包括三个步骤：第一步为通过三维扫描技术获取患者口腔信息，并建立三维模型；第二步为利用计算机软件对模型进行设计和优化，并生成文件；第三步为利用数控机床等设备进行托槽的制造。
新型定位托盘的制造流程主要包括两个步骤：第一步为通过三维扫描技术获取患者口腔信息，并建立三维模型；第二步为利用计算机软件进行定位托盘的设计和优化，并将设计结果输出至三维打印机进行打印制造。
四、预期成果及创新点
本研究的预期成果包括：
1.基于计算机辅助设计和制造技术的个体化直丝弓托槽和新型定位托盘的制造方法；
2.直丝弓托槽和定位托盘的数字化生产流程和软件系统；
3.高精度、高效率的直丝弓托槽和定位托盘。
本研究的创新点在于：
1.利用计算机辅助设计和制造技术，实现直丝弓托槽和定位托盘的个性化生产，可以更好地满足患者口腔矫治的需求；
2.利用数字化生产流程和软件系统，可以提高生产效率，缩短生产周期，实现快速生产。
五、进度安排
本研究的进度安排如下：
第一年：建立患者口腔的三维模型，开发个体化直丝弓托槽和新型定位托盘计算机辅助设计软件，并进行初步实验研究。
第二年：对个体化直丝弓托槽和新型定位托盘的设计进行优化，改善制造工艺，提高生产效率和精度，进行进一步研究和实验。
第三年：集成所开发的软件系统，优化直丝弓托槽和定位托盘的数字化生产流程，完成系统测试和评估，撰写论文并进行答辩。
六、参考文献
1.YangZ,WangX,ZhangX,etal.ACAD/CAMsystemforindividualizedlingualorthodonticbracketsandarchwires.ComputerMethodsandProgramsinBiomedicine,2016,126:130-138.
2.HaddadiY,NikzadS,AghdaeiS,etal.Theeffectsofretentivegroovesonfrictionalresistanceoforthodonticbrackets:anumericalstudy.TheJournalofAdhesion,2016,92(1):48-62.
3.MazzoliA,FranceschiniG,MelchiorriR.Modelingandsimulationofthedeflectionbehavioroforthodonticwires.JournaloftheMechanicsandPhysicsofSolids,2016,89:170-190.