线性锯以及使用其的数控加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加工工具领域，特别涉及加工板材的锯条以及使用该锯条的数控加工设备。
【背景技术】
[0002]线性锯条是现有的手动锯以及电动锯中常用的切割工具，在将锯条安装在手动锯或电动锯上之后，由于锯条在前进方向上受到的加工对象反向向后的作用力，以及锯条在做上下往返运动时，锯齿受到上下反向作用力，锯条在加工时往往会产生形变，包括锯条线性方向的形变以及垂直于线性方向的形变。另外，锯条本身具有弹性，因此在安装锯条时也会产生一定的误差。
[0003]由于锯条本身的受力形变，机床的误差，加工对象的特性等等诸多因素，上述线性锯在每次切削加工时常常会产生加工误差，每次的加工误差大小也是不一定的，此误差会累积，直至锯条最大的形变量为止。由于现有的锯条在加工过程中锯齿与加工对象一直是接触的，从而导致上一次的加工形变无法消除，一直保留与积累下来，形成累积误差，不但影响加工精度，还会导致锯条的使用寿命缩短。
[0004]下面以在木板上加工直线缝隙为例具体说明传统线性锯的上述技术问题。
[0005]使用线性锯上下往复加工时，上下方向(Z轴方向)受力(加工对象对锯齿的作用力)不与线性锯的中心线相重合，于是就会产生扭矩，并且，加工缝隙用的锯条一般都比较薄，在垂直于锯齿锯背所在平面的方向上刚性不足，从而锯条会出现弯曲，弯曲主要出现在锯条的两侧，即Y轴方向，如图1所示。
[0006]此外，锯条在加工时，受到所加工的木板的材质不能均匀一致等等很多因素影响，使得锯条左右两侧的受力很难一直保持平恒，受力不均也会造成锯条在加工时会出现弯曲，锯条的弯曲会造成锯条加工位置偏离和加工方向偏移，使得锯条的位置和所要加工的直线缝隙位置不在同一条直线上，锯条X轴方向的角度不能与所要加工的直线保持平行，会产生一定的偏离角度，如图2a和图2b所示，其中，图中黑色部分表示线性锯，图2a是起始状态的直线加工效果(也可以看成是理想的直线加工效果)，图2b是产生了偏离角度的直线加工效果。
[0007]因锯条形变导致加工路径偏移后，由于锯齿有一定的高度，而所加工的木板有一定的厚度，锯齿就被之前切削出的已经发生偏离角度的缝隙所夹持，使得锯条依然以偏离的角度继续往前加工，偏移距离就越来越大，这个就是累积偏移，或者说是加工累积误差。图2b同时显示了一定的累积偏移。同时，为了保证直线加工位置，线性锯的两端通常不会偏离Z轴方向，这样，加工路径偏离的角度越大，线性锯的形变也越大，也就是说，在加工误差累积的过程中，也累积了线性锯的形变误差。
[0008]另一方面，锯条形变也会产生一个反向的回复力，这个回复力是将锯条拉直的力。由于前述的形变累积加大，当锯条形变的回复力大于缝隙偏离所产生的偏离夹持力时，锯条开始向形变相反的方向回复，其加工路径也会向图2b所示偏移的方向相反的方向偏移，直到回到直线加工位置(图2c)，然后，会继续向一个方向(可能是与图2b相反方向也可能是与图2b相同方向)产生加工误差累积和形变累积(图2d)，直到再次回到直线加工位置(图 2e)。
[0009]这种向一个方向偏移，回到直线加工位置，再偏移，再回到直线加工位置的过程一直会不断出现，因此造成加工的直线不直，加工的路径一直在变化，典型的是会出现“S”形的加工路径。此外，如果所述产生的偏离夹持力很大，使得锯条形变累计到其无法承受的程度，那么锯条可能会断裂。在现有的解决方案中，累积误差的减小，只能从锯条的刚性加强、机床误差减小、加工对象特性尽量优良来提升与改良，但无法从根本上消除，从而导致现有的线性锯进行加工的位置精度低。
【实用新型内容】
[0010]为了防止锯条加工时的累积误差，提高加工位置精度，根据本实用新型的一个方面，提供了一种线性锯，其包括:加工部，用于沿着线性锯的线性延伸方向切削加工对象，并且在该加工对象上生成加工槽，线性锯还包括避空部，避空部被设置为使得其在通过加工槽的过程中，至少部分时间不与加工槽接触或者不受到来自加工槽的作用力。
[0011]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，避空部的长度大于加工对象的厚度，避空部的宽度小于加工部的最大宽度，并且避空部的厚度小于加工部的最大加工宽度。
[0012]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，加工部的最大加工宽度等于加工部的锯齿厚度或者加工部的锯齿开路后的最大厚度。
[0013]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，加工部的最大加工宽度与避空部的厚度之差大于在该避空部通过加工对象之前线性锯在避空部的厚度方向上产生的弯曲偏移量。
[0014]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，加工部与避空部沿线性锯的线性延伸方向一体成型或者组装连接。
[0015]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，在线性锯的一端或两端设置有固定部，该固定部的厚度不大于加工部的厚度，宽度不大于加工部的最大宽度。
[0016]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，线性锯包括多于一个加工部，避空部设置于两个相邻的加工部之间。
[0017]根据本实用新型实施例的线性锯，可选地，线性锯包括多于一个加工部和多于一个避空部，多个加工部与多个避空部间隔排列。
[0018]根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种线性锯，其包括:锯齿和锯背，其中，线性锯具有锯齿的部分为加工部，线性锯还包括避空部，在与加工部相连的不具有锯齿的一段锯背上形成避空部，避空部的长度大于线性锯的加工对象的厚度，并且锯背的厚度小于锯齿的厚度，或者避空部所在的一段锯背的厚度小于锯齿的厚度，或者避空部的厚度小于锯齿的厚度。
[0019]根据本实用新型实施例的又一方面，提供了一种数控加工设备，其包括前述的线性锯。
[0020]根据本实用新型实施例的再一方面，提供了一种数控加工设备，设备包括:数控电机，权利要求中任何一个的线性锯；数控电机包括:振动电机、移动电机；振动电机用于控制线性锯在该线性锯的线性延伸方向上进行振动；移动电机用于控制线性锯在垂直于线性延伸方向的平面内平移运动。
[0021]根据本实用新型实施例的数控加工设备，可选地，数控电机还包括旋转电机，该旋转电机用于控制线性锯以该线性锯的中心轴为轴进行旋转。
[0022]根据本实用新型实施例的数控加工设备，可选地，数控加工设备还包括夹持工具头和弹性工具头，夹持工具头安装于振动电机一侧，用于夹持固定线性锯的一端；弹性工具头直接或者间接地连接线性锯的另一端，其中，该弹性工具头包括压簧或者拉簧。
[0023]根据本实用新型实施例的线性锯由于设置有避空结构，使得线性锯有时间和空间回复切削加工对象后产生的形变，从而可以有效地防止累积误差的发生，使得加工缝的位置精度大大提尚。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
[0025]图1是根据现有技术的线性锯的立体视图；
[0026]图2a?图2e是利用现有技术的线性锯对木板进行加工的分阶段效果图；
[0027]图3a和图3b是根据本实用新型实施例的线性锯的基本结构的示意图，其中，图3a是线性锯的正视图，图3b是线性锯的侧视图；
[0028]图4a、图4b和图4c示出了本实用新型实施例的线性锯的一种结构，其中，图4a是线性锯的正视图，图4b是线性锯的一侧视图，图4c是线性锯的另一侧视图；
[0029]图5a、图5b和图5c示出了本实用新型实施例的线性锯的另一种结构，其中，图5a是线性锯的正视图，图5b是线性锯的一侧视图，图5c是线性锯的另一侧视图；
[0030]图6a、图6b和图6c示出了本实用新型实施例的线性锯的又一种结构，其中，图6a是线性锯的正视图，图6b是线性锯的一侧视图，图6c是线性锯的另一侧视图；
[0031]图7示出了根据本实用新型实施例的数控加工设备的示意图。
[0032]附图标记
[0033]I切削部分
[0034]II支撑部分
[0035]I加工部
[0036]IA加工部
[0037]IB加工部
[0