線性鋸以及使用其的數(shù)控加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及加工工具領(lǐng)域，特別涉及加工板材的鋸條以及使用該鋸條的數(shù)控加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]線性鋸條是現(xiàn)有的手動(dòng)鋸以及電動(dòng)鋸中常用的切割工具，在將鋸條安裝在手動(dòng)鋸或電動(dòng)鋸上之后，由于鋸條在前進(jìn)方向上受到的加工對(duì)象反向向后的作用力，以及鋸條在做上下往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋸齒受到上下反向作用力，鋸條在加工時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生形變，包括鋸條線性方向的形變以及垂直于線性方向的形變。另外，鋸條本身具有彈性，因此在安裝鋸條時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。
[0003]由于鋸條本身的受力形變，機(jī)床的誤差，加工對(duì)象的特性等等諸多因素，上述線性鋸在每次切削加工時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生加工誤差，每次的加工誤差大小也是不一定的，此誤差會(huì)累積，直至鋸條最大的形變量為止。由于現(xiàn)有的鋸條在加工過程中鋸齒與加工對(duì)象一直是接觸的，從而導(dǎo)致上一次的加工形變無法消除，一直保留與積累下來，形成累積誤差，不但影響加工精度，還會(huì)導(dǎo)致鋸條的使用壽命縮短。
[0004]下面以在木板上加工直線縫隙為例具體說明傳統(tǒng)線性鋸的上述技術(shù)問題。
[0005]使用線性鋸上下往復(fù)加工時(shí)，上下方向(Z軸方向)受力(加工對(duì)象對(duì)鋸齒的作用力)不與線性鋸的中心線相重合，于是就會(huì)產(chǎn)生扭矩，并且，加工縫隙用的鋸條一般都比較薄，在垂直于鋸齒鋸背所在平面的方向上剛性不足，從而鋸條會(huì)出現(xiàn)彎曲，彎曲主要出現(xiàn)在鋸條的兩側(cè)，即Y軸方向，如圖1所示。
[0006]此外，鋸條在加工時(shí)，受到所加工的木板的材質(zhì)不能均勻一致等等很多因素影響，使得鋸條左右兩側(cè)的受力很難一直保持平恒，受力不均也會(huì)造成鋸條在加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲，鋸條的彎曲會(huì)造成鋸條加工位置偏離和加工方向偏移，使得鋸條的位置和所要加工的直線縫隙位置不在同一條直線上，鋸條X軸方向的角度不能與所要加工的直線保持平行，會(huì)產(chǎn)生一定的偏離角度，如圖2a和圖2b所示，其中，圖中黑色部分表示線性鋸，圖2a是起始狀態(tài)的直線加工效果(也可以看成是理想的直線加工效果)，圖2b是產(chǎn)生了偏離角度的直線加工效果。
[0007]因鋸條形變導(dǎo)致加工路徑偏移后，由于鋸齒有一定的高度，而所加工的木板有一定的厚度，鋸齒就被之前切削出的已經(jīng)發(fā)生偏離角度的縫隙所夾持，使得鋸條依然以偏離的角度繼續(xù)往前加工，偏移距離就越來越大，這個(gè)就是累積偏移，或者說是加工累積誤差。圖2b同時(shí)顯示了一定的累積偏移。同時(shí)，為了保證直線加工位置，線性鋸的兩端通常不會(huì)偏離Z軸方向，這樣，加工路徑偏離的角度越大，線性鋸的形變也越大，也就是說，在加工誤差累積的過程中，也累積了線性鋸的形變誤差。
[0008]另一方面，鋸條形變也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向的回復(fù)力，這個(gè)回復(fù)力是將鋸條拉直的力。由于前述的形變累積加大，當(dāng)鋸條形變的回復(fù)力大于縫隙偏離所產(chǎn)生的偏離夾持力時(shí)，鋸條開始向形變相反的方向回復(fù)，其加工路徑也會(huì)向圖2b所示偏移的方向相反的方向偏移，直到回到直線加工位置(圖2c)，然后，會(huì)繼續(xù)向一個(gè)方向(可能是與圖2b相反方向也可能是與圖2b相同方向)產(chǎn)生加工誤差累積和形變累積(圖2d)，直到再次回到直線加工位置(圖 2e)。
[0009]這種向一個(gè)方向偏移，回到直線加工位置，再偏移，再回到直線加工位置的過程一直會(huì)不斷出現(xiàn)，因此造成加工的直線不直，加工的路徑一直在變化，典型的是會(huì)出現(xiàn)“S”形的加工路徑。此外，如果所述產(chǎn)生的偏離夾持力很大，使得鋸條形變累計(jì)到其無法承受的程度，那么鋸條可能會(huì)斷裂。在現(xiàn)有的解決方案中，累積誤差的減小，只能從鋸條的剛性加強(qiáng)、機(jī)床誤差減小、加工對(duì)象特性盡量優(yōu)良來提升與改良，但無法從根本上消除，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的線性鋸進(jìn)行加工的位置精度低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]為了防止鋸條加工時(shí)的累積誤差，提高加工位置精度，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種線性鋸，其包括:加工部，用于沿著線性鋸的線性延伸方向切削加工對(duì)象，并且在該加工對(duì)象上生成加工槽，線性鋸還包括避空部，避空部被設(shè)置為使得其在通過加工槽的過程中，至少部分時(shí)間不與加工槽接觸或者不受到來自加工槽的作用力。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，避空部的長度大于加工對(duì)象的厚度，避空部的寬度小于加工部的最大寬度，并且避空部的厚度小于加工部的最大加工寬度。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，加工部的最大加工寬度等于加工部的鋸齒厚度或者加工部的鋸齒開路后的最大厚度。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，加工部的最大加工寬度與避空部的厚度之差大于在該避空部通過加工對(duì)象之前線性鋸在避空部的厚度方向上產(chǎn)生的彎曲偏移量。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，加工部與避空部沿線性鋸的線性延伸方向一體成型或者組裝連接。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，在線性鋸的一端或兩端設(shè)置有固定部，該固定部的厚度不大于加工部的厚度，寬度不大于加工部的最大寬度。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，線性鋸包括多于一個(gè)加工部，避空部設(shè)置于兩個(gè)相鄰的加工部之間。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸，可選地，線性鋸包括多于一個(gè)加工部和多于一個(gè)避空部，多個(gè)加工部與多個(gè)避空部間隔排列。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一方面，提供了一種線性鋸，其包括:鋸齒和鋸背，其中，線性鋸具有鋸齒的部分為加工部，線性鋸還包括避空部，在與加工部相連的不具有鋸齒的一段鋸背上形成避空部，避空部的長度大于線性鋸的加工對(duì)象的厚度，并且鋸背的厚度小于鋸齒的厚度，或者避空部所在的一段鋸背的厚度小于鋸齒的厚度，或者避空部的厚度小于鋸齒的厚度。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的又一方面，提供了一種數(shù)控加工設(shè)備，其包括前述的線性鋸。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的再一方面，提供了一種數(shù)控加工設(shè)備，設(shè)備包括:數(shù)控電機(jī)，權(quán)利要求中任何一個(gè)的線性鋸；數(shù)控電機(jī)包括:振動(dòng)電機(jī)、移動(dòng)電機(jī)；振動(dòng)電機(jī)用于控制線性鋸在該線性鋸的線性延伸方向上進(jìn)行振動(dòng)；移動(dòng)電機(jī)用于控制線性鋸在垂直于線性延伸方向的平面內(nèi)平移運(yùn)動(dòng)。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)控加工設(shè)備，可選地，數(shù)控電機(jī)還包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于控制線性鋸以該線性鋸的中心軸為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)控加工設(shè)備，可選地，數(shù)控加工設(shè)備還包括夾持工具頭和彈性工具頭，夾持工具頭安裝于振動(dòng)電機(jī)一側(cè)，用于夾持固定線性鋸的一端；彈性工具頭直接或者間接地連接線性鋸的另一端，其中，該彈性工具頭包括壓簧或者拉簧。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸由于設(shè)置有避空結(jié)構(gòu)，使得線性鋸有時(shí)間和空間回復(fù)切削加工對(duì)象后產(chǎn)生的形變，從而可以有效地防止累積誤差的發(fā)生，使得加工縫的位置精度大大提尚。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線性鋸的立體視圖；
[0026]圖2a?圖2e是利用現(xiàn)有技術(shù)的線性鋸對(duì)木板進(jìn)行加工的分階段效果圖；
[0027]圖3a和圖3b是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，圖3a是線性鋸的正視圖，圖3b是線性鋸的側(cè)視圖；
[0028]圖4a、圖4b和圖4c示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸的一種結(jié)構(gòu)，其中，圖4a是線性鋸的正視圖，圖4b是線性鋸的一側(cè)視圖，圖4c是線性鋸的另一側(cè)視圖；
[0029]圖5a、圖5b和圖5c示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸的另一種結(jié)構(gòu)，其中，圖5a是線性鋸的正視圖，圖5b是線性鋸的一側(cè)視圖，圖5c是線性鋸的另一側(cè)視圖；
[0030]圖6a、圖6b和圖6c示出了本實(shí)用新型實(shí)施例的線性鋸的又一種結(jié)構(gòu)，其中，圖6a是線性鋸的正視圖，圖6b是線性鋸的一側(cè)視圖，圖6c是線性鋸的另一側(cè)視圖；
[0031]圖7示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)控加工設(shè)備的示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記
[0033]I切削部分
[0034]II支撐部分
[0035]I加工部
[0036]IA加工部
[0037]IB加工部
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