圆柱形备料的角度，且随后为下一次切割做准备。下文将更为详细地解释切割组合件140。电子控制器110(其可为一个或多个电子控制器，称为电子控制器单元)以通信方式连接到切割组合件140，用于向切割组合件140提供精确控制信号，由此控制刀片的位置和速度以及备料的位置和角度。电子控制器还可控制照明和相机(成像系统)，其用于在切割前后对备料成像并收集成像系统产生的数据。中央处理单元130(例如个人计算机，其包括显示器、输入和输出系统、存储系统等;或某一其它类型的CPU)接收用户输入，控制电子控制器110和切割组合件140，并处理由成像系统产生的数据，以调整两个刀片之间的相对间隙距离。或者，CPU 130可与成像系统直接通信，并绕过电子控制器110。电力供应120向至少切割组合件140供应电力，且可能向微切割机101的其它组件供应电力。
[0026]图2A说明切割组合件140的一个实施例的平面图，所述切割组合件140是安装在固定的框架组合件200上。馈料马达组合件204将备料202馈送到切割组合件140中，所述馈料马达组合件204可将备料固持在相对于X轴(平行于主轴206的方向)的固定位置，且可沿X轴将备料移动极小的受控增量，由此将备料202适当地馈送到切割组合件140中，如下文进一步论述。馈料马达组合件204可包含两个馈料马达(未单独图示)，如下文进一步论述，一个馈料马达用于在切割备料202时夹紧所述备料，且一个馈料马达用于在第一馈料马达松开备料202时沿X轴移动备料202。
[0027]图2A中所示的备料202未按其实际尺寸说明。备料202的外径可为0.030英寸或更小，或以法制导管规格计为约3法寸(French)，其中1法寸等于按毫米测量的备料202外径的3倍。转换成英寸，3法寸等于0.039英寸，4法寸等于0.053英寸，5法寸等于0.066英寸，6法寸等于0.079英寸等。因此，基于图2A中所示的切割组合件的相对尺寸，即使长度为6法寸的备料202也小到几乎不可能看清楚，故只为此说明的目的，图2A中所说明的备料202比其实际尺寸大得多。
[0028]馈料马达组合件204安装在主轴206上，主轴206是支撑在安装于固定框架组合件200的托架208的轴承内。安装于主轴206的滑轮210受传动带(未图示)驱动，所述传动带又连接到滑轮210下方的另一滑轮(未图示)，所述另一滑轮连接到安装在固定框架组合件200内的旋转马达(未图示)。旋转马达是步进马达等，其能够极其精确地计算受控的移动。基于经由电子控制器110和CPU 130(例如经由用户接口，其允许用户改变电子控制器110且因此切割组合件140的各种组件的某些操作参数)提供的编程，旋转马达可经编程以使滑轮210旋转规定度数，由此使主轴206和馈料马达204旋转相同的规定度数。因此，当滑轮210和主轴206通过旋转马达旋转时，整个馈料马达组合件204连同任何夹紧的备料202—起旋转。替代性实施例可包括馈料马达组合件204和旋转马达的不同布置，例如只沿X轴移动备料202的馈料马达组合件，以及在未沿X轴馈送备料202时夹紧且转动备料202的旋转马达。
[0029]为了更好地说明切割组合件140的各种组件之间的关系，展示备料202正退出由伸长的馈料槽212所支撑的馈料马达组合件204，所述馈料槽212从馈料马达组合件204延伸到切割区(其中备料202被刀片214切割，如下文进一步描述)的一侧，且接着从切割区的另一侧延伸到输出区216。实际上，在馈料马达组合件204与切割区之间的馈料槽212的长度将相对较短。这使得馈料马达组合件204能够更靠近切割区，以致备料202几乎在退出馈料马达组合件204后将立即被切割。在馈料马达组合件204与切割区之间保持较短的备料202长度有助于在切割备料202时更好地控制备料202，即，防止备料202沿Y轴(垂直于主轴206的方向)移动或在切割备料202时旋转。
[0030]还应注意，大部分备料202可能实质上呈圆形，但其它形状也可使用。给定备料202的Y轴位置和Z轴位置，就可获得其宽度和高度两者，其中Z轴垂直于包括X轴和Y轴的平面。当备料202沿X轴移动时，馈料槽212既定被动地导引备料202，其可通过许多不同的方式达到此目的，例如经由利用精确定位的导柱或伸长的部件或导引路径，由此相对于Y轴和Z轴将备料202保持在所需位置。如图2B中所示的横截面所说明，用于圆形备料202的馈料槽212的导引路径优选呈V形，其中备料202处于馈料槽212内的V形导引路径所形成的点的底部。
[0031]如上文所述，切割区是由馈料槽212的两个部分(切割区之前和之后)之间的小间隙界定，在切割区中，一对相对的刀片216切割备料202。在所述应用的一个实施例中，两个刀片216可为半导体切割刀片或标准“齿”型刀片，其由例如碳化钨等碳化物材料形成，用以改进耐磨性。亚微米粒度的碳化钨和类似复合物起到良好作用，因为其不太易碎，极硬且甚至在刀片厚度极小的情况下也可保持其尖锐度。在一个实施例中，可以利用其它不同类型的切割仪器和系统来代替刀片216，例如水喷射切割系统、火焰或氧燃气(oxyfue 1)切割系统、等离子体(电弧)切割系统、放电加工(electric discharge machining，EDM)等，但当切割非金属备料或甚至某些类型的金属备料(例如较软的金属和导电性较弱的金属)时，并非所有这些系统都适用。由于这些其它类型的切割系统的操作不同，也可能有必要和/或需要改变切割组合件140和/或备料202的方位，使得可在X轴上移动切割点，或切割点可保持固定，同时相对于切割点移动备料，以此代替使刀片或系统的切割点沿Z轴下落。本文中预期所有这些替代性切割系统。因此，当本文中提到“双刀片”系统时，应了解，视所涉及的应用而定，也可使用任一类型的替代性切割部件或切割系统。
[0032]用于切割塑料的一个实施例利用具有约56个齿的齿型刀片。当用此类刀片切割PEEK(聚醚醚酮)和其它塑料时，厚约0.006英寸和0.008英寸的刀片起到良好作用。当切割镍钛合金(nitinol)、不锈钢以及其它硬金属和复合材料时，厚约0.002英寸的金刚石半导体切割刀片起到良好作用。已知此厚度，故在图2A中表示的馈料槽212的两个部分之间的开放切割区未按比例绘制且尺寸夸示，以便更清楚地说明切割区的开口。当然，图2A中所示的刀片214的直径看起来也比其实际直径大得多，主要因为在大部分情况下，只需要这些刀片在备料202中制造极浅的切口。由于备料202可由具有任何尺寸直径的任一类型的材料形成，所以此较大的备料将明显需要与用于切割导线和导管的刀片相比用直径较大的较厚刀片进行切割。
[0033]如下文将进一步描述，所述实施例不需要备料202为金属组合物，因此在可实行切割之前，可由刀片214电磁感测其位置。所述实施例可用于切割任一类型的材料，不管是金属的还是非金属的，例如PEEK，其为一种半结晶、高温热塑性材料，因其具有高弹性模量产生可扭转能力且能够保持形状而成为用于导管的理想材料。尽管此项技术中普遍相信，较低的切割速度是必要的，尤其当切割PEEK时，这样可减少每一切割区中凸壁的产生，但发现情况并非如此;刀片214的旋转速度较高会起到良好作用，由此减少凸壁的产生，并提供额外的准确度。所述实施例还以极高速度切割其它材料，包括不锈钢和金属复合物，不产生毛刺且具有优良的准确度。
[0034]刀片214位于刀片套218(图2A中未展示其顶部，因此可以看到内部)内，可经由刀片套218抽吸空气以冷却刀片214和备料202，且可经由刀片套218去除从备料202切下的碎片。空气处理系统的软管220可用来抽吸刀片套218中的空气和/或抽空刀片套218中的空气。如此项技术中已知，也可用水冷却刀片214。
[0035]为了直接以较高速度驱动刀片214，而不需要较昂贵的马达和附加的额外复杂情况，每一刀片214都附接到与X轴平行定向的主轴222。每一主轴222都由通过附接到主轴马达226的滑轮旋转的传动带224驱动。主轴马达226是经由电子控制器110和CPU 130程序控制。以此方式间接驱动刀片214，由此实现比用直接驱动布置的可能或实际旋转速度高的旋转速度。举例来说，主轴马达226能够以每分钟约4,000转(revolut1ns per minute，rpm)运转一段较长的时间，同时不会对主轴马达226或支撑滑轮的任何轴承产生应力。滑轮与主轴222之间的纵横比为约6:1，因此旋转较慢的主轴马达226能够以约24，000rpm旋转主轴，这是切割PEEK和其它材料的所需速度。能够以24，000rpm操作的直接驱动马达将明显较贵，需要不同的轴承组合件，并且可能具有明显较高的故障率。
[0036]刀片214、主轴222、主轴马达226和滑轮以及传动带224的组合在本文中称为“切割组合件”，但如果使用不含刀片的不同切割系统，这一术语也适用。每一切割组合件都附接到刀片步进马达228，其控制每一刀片214的Y轴位置。步进马达228安装于可移动的框架组合件230上，如下文进一步描述。每一步进马达228都经由电子