CN104668659A

CN104668659A - 数控加工设备及加工方法

Info

Publication number: CN104668659A
Application number: CN201510086833.9A
Authority: CN
Inventors: 池益慧
Original assignee: DONGGUAN YISONG CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN YISONG CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2035-02-17
Also published as: CN204657637U; CN104816352B; CN205148503U; CN104816352A; CN205148482U; CN204603452U; CN104722842A; CN104668660B; CN204658582U; CN104668660A; CN104722842B; CN204603451U; CN104668659B

Abstract

本发明涉及一种数控加工设备和加工方法。所述方法包括：将加工对象固定在数控加工设备上；将对加工对象进行加工的线性锯(102)的一端或两端安装在数控加工设备的一对同步装置(103)中的一个或两个上；将一对同步装置(103)中的至少一个与至少一个电机(104)连接；电机(104)包括：振动电机，平移电机；振动电机驱动至少一个同步装置(103)，带动线性锯(102)，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；平移电机驱动至少一个同步装置(103)，带动线性锯(102)，在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动和/或在线性锯线性延伸方向上进行平移运动。

Description

数控加工设备及加工方法

技术领域

本发明涉及板材的数控加工设备和加工方法，具体而言，涉及一种刀模板的加工设备和加工方法。

背景技术

目前市场上的刀模主要有木板刀模、塑料刀模、铁质或铝制刀模、亚克力刀模等等，但是最主要的刀模是木板刀模。木板刀模即是在一定厚度的木板上依模切刀片的尺寸开一条装刀缝，再将刀片插入其中，刀模板上装刀的切缝宽度要适应模切刀的宽度，切缝壁两边和刀片紧密配合一致，达到固定模切刀的作用。

由于模切刀片厚度为0.45mm、0.53mm、0.71mm等，而产业中所用的木板的厚度一般为10～18mm左右，其中以18mm为最常用厚度。同时，用于加工刀模板的机械刀具直径太小且其刃长有限制，所以一般情况下，用机械刀具加工刀模板的有效厚度只能达到3mm～5mm左右。这样，采用机械刀具来加工现有结构的刀模板，在刀模板的有效加工厚度上有很大的局限性。

由于上述采用机械刀具加工刀模板的局限性，当前市场上通常使用激光机进行切割加工。刀模板的激光切割就是在单层木板上用激光烧出一条缝，用于插入模切刀片。然而，如果采用激光加工装刀缝，在激光切割时会产生高温，造成装刀缝两侧的刀模板材料发生碳化，经过使用或者换刀后碳化部分容易发生脱落，造成装刀缝变宽而刀片松动；激光的发散性以及环境因素(如温度、湿度)对于激光切割的影响，也使得装刀缝的宽度加工精度不易控制；激光切割会造成有毒气体和物质的释放，不利于环保，也会消耗大量的能源；此外，激光切割机的价格也比较高。

目前，也存在用电动线锯加工板材的方式。具体而言，将锯条固定在上下往返运动的联动装置上，锯条只做上下运动，前后左右的位置是固定不动的，需要人手推动加工板进行切割。一般先在木板上把需要的图案画出来，或者把图案画在纸上，然后把纸贴在木板上；之后，从板材边缘开始锯，由人手推动木板沿着画的线条进行前后左右平移运动，从而使锯条沿着这些线条相对运动，实现对板材的切割加工。

如果需要在板材上挖出或者掏出预定形状或者图像，首先，在木板上穿孔，把线锯锯条从木板上穿过去，然后上下两头进行固定，并通过联动装置形成整体固定且联动的电动锯；整个电动锯在电机的带动下进行上下往复运动，达到锯断木板的作用；人手推动木板沿着画的线条进行前后左右平移运动，实现对板材的加工。

如果以上述方式来加工刀模板，若采用第一种方式，即从木板边缘开始锯，则刀模板四周边缘因锯加工会产生断裂缝隙，影响刀模板的平整性和持久性；若采用第二种方式，完成一条从起点到终点的刀缝后，需要暂停来取出锯条，再重新钻孔，重新穿锯条进行切割，工序繁琐，浪费时间。

此外，上述线锯加工方式，是由人工推动木板来实现的，因此其切割位置精度不高，不同人做的效果差异也很大。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种数控加工方法，其包括以下步骤：将加工对象固定在数控加工设备上；将对加工对象进行加工的线性锯的一端或两端安装在数控加工设备的一对同步装置中的一个或两个上；将一对同步装置中的至少一个与至少一个电机连接；电机包括：振动电机，平移电机；振动电机驱动至少一个同步装置，带动线性锯，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；平移电机驱动至少一个同步装置，带动线性锯，在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动和/或在线性锯线性延伸方向上进行平移运动；同步装置在至少一个电机的驱动下，带动线性锯沿线性锯线性延伸方向进行运动，和或在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，电机包括旋转电机，旋转电机驱动同步装置带动线性锯，在加工对象上以与线性锯的线性延伸方向平行的轴线为轴进行旋转运动。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，平移电机包括：X轴平移电机、Y轴平移电机、Z轴平移电机；X轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在X轴方向平移；Y轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在Y轴方向平移；Z轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在Z轴方向平移。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，电机包括：两个X轴平移电机；两个Y轴平移电机；一个Z轴平移电机；两个旋转电机；一个或两个振动电机。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，沿线性锯线性延伸方向进行运动包括单向运动或双向往返运动。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，加工对象的加工面是平面，加工对象固定不动；线性锯在加工对象上运动时，线性锯与加工对象的加工面保持垂直。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，进一步包括：加工对象的加工面是曲面，加工对象固定不动；一对同步装置以曲面中心轴为轴，带动线性锯沿曲面的切线方向进行运动；一对同步装置相对方向固定，相对距离固定；线性锯沿切线方向或沿曲面的径向方向进行运动。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，进一步包括：加工对象的加工面是曲面，固定在数控设备上的加工对象能够以曲面中心轴为轴沿曲线进行运动；一对同步装置沿X、Y和/或Z方向带动线性锯进行同步平移运行，其相对方向固定，相对距离固定；线性锯与中心轴保持垂直进行运动。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，将对加工对象进行加工的线性锯的两端安装在一对同步装置中的两个上的步骤包括：将线性锯的一端固定在一对同步装置中的一个的固定工具头上，将线性锯的另一端夹持在一对同步装置中对应的另一个的夹持工具头上；同步装置能够根据数控加工设备发来的信号，自动调整每个工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，数控加工设备还包括一个或多个穿孔装置，方法进一步包括，将穿孔装置固定安装在同步装置上；同步装置带动穿孔装置移动；穿孔装置在加工对象上加工孔位。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，数控加工设备还包括一个或多个穿孔装置，方法进一步包括，同步装置抓取需要的穿孔装置；同步装置带动穿孔装置移动；穿孔装置在加工对象上加工孔位。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，进一步包括，穿孔装置在加工对象上加工出可以容纳线性锯穿过的孔位；在一对同步装置上一端的固定工具头上，固定线性锯的一端，在所在的同步装置的带动下，线性锯移动到加工好的孔位上，然后穿过孔位，到达另一个对应的同步装置对应的同步装置上的夹持工具头，夹持线性锯的另一端，对线性锯进行夹紧固定。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，加工对象包括刀模板。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种数控加工方法，其包括以下步骤：将加工对象固定在数控加工设备的加工对象固定装置上；加工对象固定装置在电机的驱动下，带动其上的加工对象沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一个或多个方向进行平移运动；将对加工对象进行加工的线性锯的一端或两端安装在数控加工设备的一对同步装置中的一个或两个上；线性锯在同步装置带动下，在上述一个或多个方向之外的其他方向上进行平移运动；同步装置在电机的驱动下，带动线性锯，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行加工，和/或在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行加工。

根据本发明实施例的数控加工方法，可选地，电机包括：振动电机，平移电机，旋转电机；振动电机，用于驱动至少一个同步装置，带动线性锯，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；平移电机，用于驱动至少一个同步装置或加工对象固定装置进行运动；旋转电机，用于驱动同步装置带动线性锯在加工对象上沿与线性锯线性延伸方向平行的轴线进行旋转运动。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种数控加工设备，包括：加工对象固定装置，用于将加工对象固定在设备上；线性锯，用于对加工对象进行加工；同步装置，用于带动线性锯进行运动；电机，用于驱动同步装置运动；同步装置包括一对同步装置，线性锯的一端或两端分别安装在一对同步装置中的一个或两个上；电机包括：振动电机；平移电机；振动电机驱动至少一个同步装置带动线性锯在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；平移电机驱动至少一个同步装置，带动线性锯，在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动和/或在线性锯线性延伸方向上进行平移运动；一对同步装置中的至少一个在电机的驱动下，带动线性锯沿线性锯线性延伸方向进行运动，和/或沿垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，电机包括：旋转电机，旋转电机驱动同步装置带动线性锯在加工对象上沿线性锯自身中轴线进行旋转运动。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，平移电机包括：X轴平移电机、Y轴平移电机、Z轴平移电机、X轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在X轴方向平移；Y轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在Y轴方向平移；Z轴平移电机，用于驱动同步装置带动线性锯在Z轴方向平移。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，电机包括：四个X轴平移电机；两个Y轴平移电机；一个Z轴平移电机；两个旋转电机；一个或两个振动电机。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，还包括：X轴移动轨道，Y轴移动轨道，Z轴移动轨道；同步装置在电机的驱动下，沿移动轨道运动；移动轨道各包括对称设置的两个移动轨道。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，移动轨道包括：转轴，滑动机构；同步装置安装在至少一个滑动机构上；转轴以其中心轴为轴转动；当转轴转动时，滑动机构相对于转轴在X轴、Y轴、Z轴方向上运动，带动同步装置一起运动。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，X轴移动轨道包括，两个转轴，每个转轴上安装一个滑动机构。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，还包括：回复机构，用于将线性锯回复到线性锯线性延伸方向的加工初始位置。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，加工对象的加工面是曲面，一对同步装置以曲面中心轴为轴，带动线性锯沿曲面切线方向或曲面的径向方向进行运动；线性锯沿曲面的切线方向或曲面的径向方向进行运动，一对同步装置相对方向固定，相对距离固定。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，加工对象的加工面是曲面，固定在数控加工设备上的加工对象能够以曲面中心轴为轴沿曲面切线方向进行运动；一对同步装置沿X、Y和/或Z方向带动线性锯进行同步平移运行，其相对方向固定，相对距离固定；线性锯与中心轴保持垂直进行运动。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，沿线性锯线性延伸方向进行运动包括，单向运动或双向往返运动。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，同步装置包括：固定工具头，夹持工具头；线性锯的一端固定在一对同步装置中的一个的固定工具头上，线性锯的另一端夹持在一对同步装置中对应的另一个的夹持工具头上；同步装置能够根据数控设备发来的信号，自动调整每个工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，还包括：一个或多个穿孔装置；穿孔装置固定安装在同步装置上，在同步装置带动下，穿孔装置进行移动并在加工对象上加工孔位；或者，同步装置抓取需要的穿孔装置，并带动抓取的穿孔装置移动，并在加工对象上加工孔位。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，加工对象包括刀模板。

根据本发明的再一方面，提供了一种数控加工设备，包括：加工对象固定装置，用于将加工对象固定在设备上；线性锯，用于对加工对象进行加工；同步装置，用于带动线性锯进行运动；电机，用于驱动同步装置以及加工对象固定装置运动；同步装置包括一对同步装置，线性锯的一端或两端分别安装在一对同步装置中的一个或两个上；加工对象固定装置带动其上的加工对象沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一个或多个方向进行平移运动；线性锯在同步装置带动下，在上述一个或多个方向之外的其他方向上进行平移运动；同步装置带动线性锯，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行加工，和/或在垂直于线性锯线性延伸方向的平面内进行加工。

根据本发明实施例的数控加工设备，可选地，电机包括：振动电机，平移电机，旋转电机；振动电机，用于驱动至少一个同步装置，带动线性锯，在加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；平移电机用于驱动至少一个同步装置或加工对象固定装置进行运动；旋转电机，用于驱动同步装置带动线性锯在加工对象上以与线性锯线性延伸方向平行的轴线为轴进行旋转运动。

本发明的数控加工设备以及数控加工方法，使线性锯的两端分别固定在一对同步装置上，在电机的带动下沿多个方向进行运动，以对固定的加工对象进行加工，避免了线性锯的两端运动不同步造成的工具变形以及加工路线的偏移，有效地提高了加工精度，比之现有技术中的手动推动加工对象的加工方法，本发明的数控加工方法提高了加工效率。同时优化了数控加工设备的结构，使数控加工设备更趋于智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了本发明实施例数控加工设备的基本结构示意图；

图2是本发明实施例的具有一组同步装置和多组电机的数控加工设备示意图，图2-1示出了图2所示数控加工设备的一种变型，图2-2和图2-3示意性地示出了图2的数控加工设备对线性锯的夹持；

图3a和图3b是根据本发明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；

图4a、图4b和图4c示出了本发明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；

图5a、图5b和图5c示出了本发明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；

图6a、图6b和图6c示出了本发明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；

图7示出了一端具有电机的数控加工设备；

图8示出了穿孔装置的示意图；

图9示出了板材材料的加工对象的固定方式；

图10示出了曲面材料的加工对象的固定方式；

图11示出了加工对象是平面时的加工示意图；

图12示出了加工对象是曲面时的加工示意图。

附图标记

I 切削部分

II 支撑部分

1 加工部

1A 加工部

1B 加工部

101 加工对象固定装置

102 线性锯

103 同步装置

1031 固定工具头

1032 夹持工具头

104 电机

1041 X轴平移电机

1042 Y轴平移电机

1043 Z轴平移电机

1044 旋转电机

1045 振动电机

105 穿孔装置

1051 钻孔头

1052 钻孔头

1053 冲压孔头

1054 铣削孔

106 X轴移动轨道

1061 转轴

1062 滑块

1063 滑槽

107 Y轴移动轨道

1071 转轴

1072 滑筒

1073 滑槽

108 Z轴移动轨道

1081 转轴

1082 滑筒

1083 滑槽

109 连接板

2 避空部

2A 避空部

2B 避空部

601 伸缩支撑柱

602 压杆

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

本发明提供了一种数控加工设备以及数控加工方法，在该方法中，将加工对象固定在数控加工设备上，加工对象不动，然后将对加工对象进行加工的线性锯的两端分别安装在数控加工设备上，在数控加工设备的控制下，线性锯对加工对象进行加工。或者，加工对象固定在数控加工设备上，加工对象固定装置带动固定在其上的加工对象沿X轴和/或Y轴和/或Z轴方向运动，线性锯在上述方向上不动，仅做旋转运动和线性延伸方向上的振动。板材可以是平面的板材，也可以是曲面的板材，可选地，加工对象为刀模板。

图1示出了本发明数控加工设备的结构示意图。参见图1，所述数控加工设备包括：加工对象固定装置101，用于将加工对象固定在数控加工设备上；线性锯102，用于对所述加工对象进行加工；线性锯102例如可以是锯条。可选地，所述数控加工设备还包括：同步装置103，用于带动所述线性锯102进行运动，使线性锯102两端的运动保持同步，该同步可以包括线性锯两端沿线性锯延伸方向的振动同步，即振幅同步、振动频率同步、每个振动周期内线性锯两端的相对距离一致，同步还可以包括线性锯以线性锯延伸方向为轴进行旋转的同步，即线性锯两端旋转的角度同步、旋转的速度同步、线性锯两端的相对角度一致；电机104，用于驱动同步装置103进行运动，数控加工设备还可以包括：回复机构(图中未示出)，用于在线性锯102加工完一个周期后，将其回复到初始状态和初始化位置，以进行下一个周期的加工。

图3a和图3b是根据本发明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。图3a和图3b体现了两种结构划分方式。一种方式是从线性锯的向外作用的角度进行划分的，包括：切削部分I和支撑部分II；另一种方式是从线性锯的向内作用的角度进行划分的，包括：加工部1，避空部2和固定部3。从空间的角度，也可以认为，第一种方式是从图3a中宽度方向(对应于图1中的X轴方向)的角度划分的；第二种方式是从图3a和图3b中长度方向(线性锯延伸方向，对应于图1中的Z轴方向)的角度划分的。

参见图3a，以第一种方式描述结构，则该线性锯包括：用于对加工对象进行切削加工的切削部分I，例如，锯齿；以及用于支撑该切削部分I的支撑部分II，即锯背。

本发明实施例所说的线性锯可以是在锯齿排列方向具有一定长度的锯条。“线性锯线性方向”或“线性锯线性延伸方向”或“Z轴方向”与线性锯的切削部分I中锯齿排列的方向相同或平行。由于锯条具有一定长度，且其加工面较薄，支撑部分II可以起到支撑锯条、提高线性锯的强度的作用，也可以方便锯条的安装与拆卸。

可选地，例如，可以将长条状的刚性材料板沿其长边的一侧制作成切削部分I，将其长边的另一侧制作成支撑部分II，支撑部分II可以仅仅是刚性原材料本身，也可以进行进一步加工，例如，将支撑部分II进行进一步打磨，煅烧，其形状、结构、厚度等均可以与切削部分I相同或不同。

可选地，支撑部分II可以由不同形状和厚度的多段组成，即在不同位置具有不同的形状和厚度。可选地，可以在刚性材料的支撑部分II上安装其他材料对线性锯进行加固和支撑。

可选地，切削部分I和支撑部分II除了一体成型外，也可以是组装关系。可以将切削部分I直接与单独制成的支撑部分II进行组装和连接，形成线性锯。

以第二种方式描述结构，则根据本发明实施例的线性锯包括：加工部1，避空部2和固定部3。

加工部1，避空部2和固定部3也可以是一体成型或者组装形成。

如图3a所示，加工部1是线性锯带有锯齿的部分，包括了切削部分I以及与之一体或者连接的支撑部分II的相应部分。切削部分I的锯齿齿牙的方向是示意性的。

避空部2位于加工部1和固定部3之间，与加工部1和/或固定部3一体成型或者组装连接。避空部2在线性锯对加工对象的加工过程中，穿过加工槽，但在穿过加工槽的过程中并不受到加工缝的内壁作用力。也就是说，在避空部2穿过加工对象的过程中，避空部2不会被加工槽两侧内壁夹持，也不会与加工槽顶侧内壁(在线性锯加工的前进方向上与加工槽相接触的内壁)相抵，因而加工对象也不会对线性锯发生力的作用。这样，如前述分析的，线性锯(包括加工部1)在线性锯自身的形变回复力的作用下回复到直线加工位置，于是可以消除加工过程中的累积误差。

根据本发明的实施例，避空部2的长度大于加工对象的厚度(Z轴方向上的加工距离)，宽度小于加工部1的最大宽度(X轴方向)，且厚度小于加工槽的宽度(Y轴方向上的加工距离)，这样，在避空部2通过加工对象时，可以保证在一定时段内既不会被加工槽两侧内壁夹持。也不会与加工槽顶侧内壁相抵，从而在该时段内可以不受加工对象的作用力。所述时段的长度取决于避空部2的长度与加工对象厚度之差，以及线性锯在Z轴方向上的运动角度和速度。

具体而言，如图3a所示，避空部2的宽度L2小于加工部1的最大宽度L1(对应于图1中X轴方向上的距离)，其中加工部1的最大宽度实际上是锯齿在X轴方向上的最大延伸量与锯背的宽度之和。如果避空部2的宽度小于加工部1的最大宽度，在加工部1对加工对象进行切削加工并在X轴方向上移动后，避空部2可以继续在X轴方向上移动一段距离(例如，距离L＝L1-L2)，而在避空部2移动的过程中，避空部2在X轴方向上不会接触到加工对象，从而不会在X轴方向上受到作用力。

如图3b所示，避空部2的厚度W2小于加工槽的宽度(Y轴方向上的加工距离)。由于加工槽的宽度(Y轴方向上的加工距离)取决于加工部1的加工宽度，也就是说，加工槽的宽度等于或者略大于加工部1的最大加工宽度。当加工部1为在延伸方向(Z轴方向)上直线排列的锯齿时，加工槽的宽度即等于或者略大于锯齿的厚度(Y轴方向)W1。

在加工部1对加工对象进行切削加工并在X轴方向上移动后，避空部2可以继续在X轴方向上移动一段距离(例如，距离L＝L1-L2)，同时在Z轴方向上移动穿过加工槽，由于避空部2的厚度小于加工槽的宽度，使得避空部2移动的过程中，避空部2在Y轴方向不会被加工槽两侧内壁所夹持，从而避空部2在X轴方向和Y轴方向均不会受到来自加工对象的限制其回复的作用力。

类似前述，在一个加工周期内，在加工部1对加工对象进行切削加工后，线性锯整体(包括加工部1和避空部2)会发生弯曲形变，这样，即使避空部2的厚度小于加工槽的宽度，避空部2的一个侧面也有可能与加工槽的对应侧内壁相接触，不过该侧内壁对避空部2的作用力也是与形变相反方向的作用力，不会阻碍线性锯的形变回复。可选地，设置避空部2的厚度，使得加工部1的最大加工宽度与该厚度之差大于避空部2在Y轴方向的形变偏移量，从而使得避空部2在穿过加工槽时不与加工槽内壁相接触。于是，在避空部2通过加工对象时，避空部2完全不与加工对象接触，从而线性锯完全脱离加工对象，使得线性锯的形变得以回复。

根据图3a和图3b所示的实施例，可以用不具有切削部分I的支撑部分II来实现避空部2。例如，可以除去或者不安装锯齿，从而减小X轴方向的宽度；由于切削部分I与支撑部分II在Y轴方向厚度相同，可通过打薄该不具有切削部分I的支撑部分II的全部或一部分来实现Y轴方向厚度的减少。

避空部2也可以有锯齿，只不过该锯齿齿牙在X轴方向的最大长度小于切削部分I的齿牙在X轴方向的最大长度，或者该锯齿齿牙和与其相应的支撑部分II整体上在X轴方向的最大长度小于切削部分I和与其相应的支撑部分II整体上在X轴方向的最大长度。考虑到线性锯回复形变的时间及避空部2在X轴方向的运动速度，要求避空部2能够与加工对象不接触地在X轴方向运动一段距离，用不具有切削部分I的支撑部分II来实现避空部2是一种比较容易实现的方案。

可选地，用锯齿开路等结构来增大加工部1的最大加工宽度，从而不必打薄无切削部分I的支撑部分II的厚度来实现避空部2，也可以使得避空部2的厚度小于加工部1的最大加工宽度。

上述打薄方案是将没有切削部分I的支撑部分II的厚度减少来实现避空部2。可以将这部分支撑部分II的一部分或者全部的厚度减少，只要满足厚度减少的部分(避空部2)的长度大于加工对象的厚度。类似地，通过打薄来设置避空部2的厚度，使得加工部1的最大加工宽度与该厚度之差大于避空部2在Y轴方向的形变偏移量，从而使得避空部2在穿过加工槽时不与加工槽内壁相接触。

可选地，将整个支撑部分II打薄，或者使用厚度小于切削部分I的支撑部分II，这样可以使得避空部2的加工更加简单。为了保证线性锯的整体硬度，避空部2仍需具有一定的厚度。

在图3a和图3b的方案中，没有切削部分I的支撑部分II的部分连续长度的厚度小于切削部分I的最大加工宽度(等于加工部1的最大加工宽度)，而将该部分的支撑部分II作为避空部2。可选地，加工使得没有切削部分I的支撑部分II的全部连续长度的厚度小于切削部分I的最大加工宽度，而将该部分的支撑部分II作为避空部2，可以提高线性锯长度的利用效率，使得对应固定厚度的加工对象使用较短的线性锯。

可选地，加工部1以及避空部2的长度能够根据加工对象的厚度进行调整。这种调整可以是设计不同尺寸的线性锯(包括不同长度的加工部1和避空部2)，也可以是设计避空部2可变的线性锯。如前所述，避空部2的长度大于加工对象的厚度。可选地，加工部1的长度也可大于加工对象的厚度。这样可以增加加工部1对加工对象的切削量。考虑到线性锯整体长度加长可能会降低其刚性，因此，要从整体上考虑加工部1和避空部2的长度配置。

固定部3设置在线性锯的端部，用于从外部对线性锯进行夹持固定。图3a和图3b的方案中，在线性锯的两端均有固定部3，可以实现两端固定。可选地，也可以只在一端设置固定部3，进行一端固定。或者，也可以直接夹持线性锯的加工部1和/或避空部2，从而无需设置固定部3。如图3a和图3b所示，固定部3可以是对原始条状型材加工了所述加工部1和避空部2之后剩余的部分，因此其在X轴方向上的宽度可以基本上等于加工部1在X轴方向上的宽度(图3a)，其在Y轴方向上的厚度可以基本上等于加工部1在Y轴方向上的厚度(图3b)。这样，不仅简化了加工过程(无需单独加工固定部3)，还可以使得固定部3具有一定的宽度和厚度，更便于夹持，刚性也更强。可选地，固定部3也可以具有其它形状，例如，钩状，用于固定在同步装置的夹持和释放结构等(例如夹持工具头1032)。此外，固定部3的厚度和宽度一般分别不超过加工部1的厚度和宽度，这样固定部3可以容易地与加工部1一起从加工缝移入移出。

线性锯可以在自动或手动驱动下沿工具线性延伸方向运动，以及在与工具线性延伸方向垂直的平面内进行平移运动。工具线性延伸方向的运动包括仅向一个方向的单向运动以及双向往返运动。线性锯可以处于三维空间中的任意位置，无论在何位置，线性锯的线性延伸方向均是指其锯齿排列的长度方向。例如，在使用线性锯加工水平放置的加工对象平面板材时，将线性锯的锯齿排列方向与水平面垂直放置，即与加工对象板材垂直放置，则线性锯的运动包括：沿工具线性延伸方向的运动，即垂直于水平平面的向上或下方向(对应于前述的Z轴方向)的纵向运动；以及，在与所述线性延伸方向垂直的平面内的平移运动运动，例如，向X轴和/或Y轴方向的运动。如果线性锯放置在与水平平面成一定角度的位置，那么，工具线性延伸方向仍然是指线性锯锯齿的排列方向，该方向此时也同样与水平平面成一定角度；而与所述线性延伸方向垂直的平面也同样与水平平面成一定角度。

根据本发明的实施例，线性锯的加工部1作用于加工对象时，既做沿其延伸方向的运动，也做与其延伸方向垂直的平面内的平移运动；在避空部2通过加工对象时，线性锯既做沿其延伸方向的运动，也做与其延伸方向垂直的平面内的平移运动。

图3a和图3b所示的根据本发明实施例的线性锯包括了一个加工部1和一个避空部2。从锯齿齿牙的方向，即对加工对象进行切削的方向来看，加工部1位于避空部2的上方，且二者不交叉。可选地，根据本发明的其它实施例，避空部2可以位于加工部1的上方，如图4a和图4b所示。

可选地，根据本发明实施例的线性锯还可以包括一个或多个加工部1，以及一个或多个避空部2。可选地，加工部1和避空部2可以间隔出现；可选地，加工部1与避空部2可以成对出现；可选地，避空部2的数量可以少于或等于或多于加工部1的数量，例如，线性锯可以包括两个加工部1和一个避空部2(如图5a，图5b和图5c)，或者，线性锯可以包括一个加工部1和两个避空部2(如图6a，图6b和图6c)，或者，线性锯可以包括两段加工部1和两段避空部2，等等。这样，可以根据不同强度不同厚度的加工对象，选取不同结构的线性锯，也可以根据不同的加工精度，选择不同结构的线性锯。

如果线性锯具有多个避空部2，那么每个避空部2的长度一般均大于加工对象的厚度，其宽度小于加工部1的宽度，且其厚度小于加工部1的最大加工宽度。

以下针对几种线性锯结构，对其运动轨迹和对加工对象的加工过程进行说明。

如上所述，图4a、图4b和图4c示出了本发明实施例的线性锯的一种结构。参见图4a、图4b和图4c，线性锯包括一加工部1和一避空部2，且加工部1在下，避空部2在上。

以线性锯垂直于水平放置的加工对象的加工面为例，加工部1先通过加工对象的加工面，然后，避空部2再通过加工对象的加工面。将线性锯的最下端，放置在加工对象的边沿上表面的初始位置，线性锯初始位置确定后，线性锯沿锯条线性方向进行向下运动，同时进行前进方向的平移运动，在加工过程中，线性锯受到了前进方向的阻力以及锯条线性方向的阻力以及因夹持力和相抵阻力产生的摩擦力，锯条会出现弯曲形变，锯条的形变造成锯条加工位置偏离或加工方向偏移，锯条的位置和所要加工的直线缝隙不在同一条直线上，当加工部1的末端离开加工对象时，线性锯的避空部2经过加工对象，此时，线性锯仍然一边进行线性方向的运动，一边进行前进方向的运动，由于整个支撑部分II的厚度，或者至少避空部2处的支撑部分II的厚度小于切削部分I的厚度(在该例中等于加工部1的最大加工宽度)，因此，避空部2通过加工对象时，线性锯不会被加工好的缝隙夹持，线性锯因而能够恢复形变；在锯条本身的刚性回复力和/或线性锯两端的拉伸作用下，线性锯迅速回复到直线加工位置，仍然按照原来的直线位置进行加工，达到了纠正偏移的作用，消除了累积误差的发生。

当避空部2通过加工对象时，由于加工部1和避空部2的宽度差(类似前述图3a中的L1-L2)可选地等于锯齿齿牙的长度X_ST，因而当避空部2通过加工缝隙时，避空部2在前进方向(X轴方向)前进距离一般要小于该锯齿齿牙长度X_ST，最多达到锯齿齿牙长度的距离。这样，可以使得避空部2在前进方向上不与加工对象接触。为了满足该条件，通常，在避空部2通过加工对象的时间内，符合Z₂/V_2Z≤X_ST/V_2X，其中，Z₂是避空部的长度(Z轴方向)，X_ST是锯齿齿牙的长度(X轴方向)，V_2X和V_2Z分别是避空部2通过加工对象时在X轴方向和在Z轴方向的速度或者平均速度。

当避空部2完全通过加工缝隙，或线性锯停止运动或改变轨迹时，线性锯完成了对加工对象进行的此次切削。

如前所述，可选地，避空部2的厚度与加工部1的最大加工宽度之差大于锯条在该避空部2通过加工对象之前产生的偏移量，这样，避空部2通过加工对象时，整个线性锯的切削部分I以及支撑部分II均不与加工对象接触，线性锯不会被加工好的缝隙夹持。

接下来，可选地，线性锯仅在线性延伸方向上做单向运动，而不继续沿前进方向前进，那么，在电机的带动下，或数控加工设备中的回复装置的带动下，或手动移动线性锯至第二个加工周期的起始位置，此时第一个加工周期结束，例如，线性锯仍然回到加工板的上表面位置，进行第二个周期的加工。以此类推，对加工对象进行加工。

可选地，采用往复切削的方式，切削效率更高。这时，线性锯在线性延伸方向上做往复运动，前述的切削实际上是半个周期，即第一半周期，然后，线性锯进行第二半周期，线性锯沿线性方向进行向上运动(相对于第一半周期的切削方向相反的方向)，避空部2先通过加工对象。

此期间，如果在第一半周期避空部2横向前进距离小于或等于锯齿齿牙长度，那么在第二半加工周期，避空部2可以仅做沿线性锯线性方向的运动，而不做沿前进方向的运动。这是因为，如果第一半周期避空部2前进距离已等于锯齿齿牙的长度，那么第二半周期，避空部2仅做沿线性锯线性方向的运动，不做沿前进方向的平移运动，否则，避空部2将没有前进空间。

或者，在第二半周期，避空部2既做沿线性锯线性方向的运动，又做沿前进方向的平移运动，在第二半周期的前进距离与第一半周期的前进距离之和仍需要小于或等于锯齿齿牙的长度。这种在前进方向上的连续运动模式更有利于对线性锯进行控制。

避空部2通过加工对象后，加工部1再通过加工对象，并且再次对加工对象进行切削，第二半周期结束。

由于在下一个周期(第二个加工周期)中，首先进行加工部对加工对象的切削，因此，实际上避空部2能够消除的最大累积误差是往复两次切削的误差量。

在之后的加工周期，线性锯再继续进行前进方向平移运动以及沿线性方向的运动，以此类推，对加工对象进行加工。

如果线性锯有多个加工部1和多个避空部2，则加工部1和避空部2依次顺序通过加工对象的加工面，加工部1在通过加工面时，与加工对象接触来切削加工对象；避空部2通过加工面时，不受加工对象的夹持，回复形变。

图5a、图5b和图5c示出了根据本发明实施例的线性锯的另一种结构。参见图5a、图5b和图5c，线性锯包括两个加工部，加工部1A和加工部1B，以及一个避空部2，且避空部2位于两个加工部1A和1B之间。

以线性锯垂直于水平放置的加工对象的加工面，对其进行加工为例，加工部1A先通过加工对象的加工面，然后，避空部2通过加工对象的加工面，之后加工部1B再通过加工对象的加工面。

将线性锯的最下端放置在加工对象的边沿上表面的加工初始位置点，进行第一个周期的加工。线性锯初始位置确定后，线性锯进行沿线性方向进行纵向向下运动以及在与工具线性方向垂直的加工对象的加工面内进行前进方向的平移运动，即首先线性锯的加工部1A进行前进方向的平移运动以及沿线性方向进行纵向向下运动，在加工部1A切削加工对象的过程中，线性锯受到了前进方向的阻力和锯条延伸方向的阻力以及摩擦力，锯条会出现弯曲形变，锯条的形变造成锯条加工位置偏离或加工方向偏移，锯条的位置和所要加工的直线缝隙不在同一条直线上，当加工部1A的末端离开加工对象时，线性锯的避空部2经过加工对象，此时，线性锯仍然一边进行线性方向的运动，一边进行前进方向的运动，由于整个支撑部分II的厚度，或者至少避空部2处支撑部分II的厚度小于切削部分I的厚度，因此，避空部2通过加工对象时，线性锯不会被加工好的缝隙夹持，线性锯因而能够恢复形变；在锯条本身的刚性回复力和/或线性锯两端的拉伸作用下，线性锯迅速回复到直线加工位置，仍然按照原来的直线位置进行加工，达到了纠正偏移的作用，消除了累积误差的发生。

类似前述，当避空部2通过加工对象时，避空部2在X轴方向的前进距离一般小于加工部1A的锯齿齿牙长度，最多不超过锯齿齿牙长度。

随后，加工部1B通过加工对象，并对加工对象进行切削，线性锯沿线性方向继续进行纵向向下运动，并且进行前进方向的平移运动。在加工部1B加工木板板材的过程中，线性锯仍然会受到了前进方向的阻力和锯条延伸方向的阻力以及摩擦力，锯条可能会出现弯曲形变，锯条的形变有可能造成锯条加工位置偏离或加工方向偏移，锯条的位置和所要加工的直线缝隙不在同一条直线上。

可选地，当加工部1B的末端离开加工对象时，可以控制线性锯的运行速度或运动轨迹，使其减速或停止运动。

接下来，可选地，线性锯仅在其线性延伸方向上进行单向运动，可以使用电机带动，或在数控设备上设置一个回复机构进行带动，或手动控制，使线性锯到达第二个加工周期的起始位置，此时第一个加工周期结束。在第二个加工周期结束后，在电机的带动下，或手动移动线性锯到下一个周期的起始位置，线性锯进行第三个周期的加工，以此类推，对加工对象进行加工。

可选地，线性锯进行上下的往复运动，那么，前述的切削实际上是半个周期，即第一半周期，然后，线性锯进行第二半周期，线性锯的加工部1B、避空部2和加工部1A依次通过加工缝隙。在该第二半周期，线性锯沿线性方向进行纵向向上运动和在垂直于线性方向的加工平面上进行平移运动，加工部1B先通过加工对象，对加工对象进行切削，然后线性锯的避空部2通过加工对象，在避空部2通过加工对象时，线性锯加工时产生的误差可以得到纠正和恢复，这时消除的误差量是两次切削产生的误差量；最后，加工部1A再通过加工对象，并对加工对象进行切削，第一个加工周期结束。

由于在下一个周期(第二个加工周期)中，首先进行加工部对加工对象的切削，因此，实际上避空部2能够消除的最大累积误差也是往复两次切削的误差量。

在第二个加工周期，线性锯再继续向前向下运动，以此类推，对加工对象进行加工。

与图4a、图4b和图4c所示的线性锯结构相比，图5a、图5b和图5c所示的线性锯结构通过增加设置了一个加工部，可以增加切削量。

图6a、图6b和图6c示出了根据本发明实施例的线性锯的又一种结构。参见图6，线性锯包括两个避空部，避空部2A和避空部2B，以及一个加工部1，且加工部1位于避空部2A和避空部2B之间。

以线性锯垂直于水平放置的加工对象的加工面，对其进行加工为例，避空部2A先通过加工对象的加工面，然后，加工部1再通过加工对象的加工面，之后避空部2B再通过加工对象的加工面。由于避空部2A对加工对象无切削作用，可以通过加工对象的初始加工位置设置通孔来使得避空部2A得以通过加工对象。

或者，直接将加工部1的下端置于加工对象的加工初始位置，使加工部1先通过加工对象的加工面，然后避空部2B再通过加工对象的加工面。

将线性锯放置在加工对象的加工初始位置点，进行第一个周期的加工。加工开始后，线性锯进行前进方向的平移运动以及沿线性方向进行纵向向下运动，例如，依前述直接将加工部1的下端置于加工对象的加工初始位置的方案，线性锯的加工部1进行前进方向的平移运动以及沿线性方向进行纵向向下运动，在加工部1切削加工对象的过程中，线性锯受到了前进方向的阻力以及锯条方向的阻力以及摩擦力，锯条有可能会出现弯曲形变，锯条的形变可能造成锯条加工位置偏离或加工方向偏移，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，当加工部1的上端离开加工对象时，线性锯的避空部2B经过加工对象，此时，线性锯仍然一边进行线性方向的运动，一边进行横向前进方向的运动，由于整个支撑部分II或者至少避空部2B处的支撑部分II的厚度小于切削部分I的厚度，因此，避空部2B通过加工对象时，线性锯不会被加工好的缝隙夹持，线性锯所以能够恢复形变；在锯条本身的刚性回复力和/或线性锯两端的拉伸作用下，锯条迅速回复到直线加工位置，仍然按照原来的直线位置进行加工，达到了纠正偏移的作用，消除了累积误差的发生。

在往复运动加工的模式下，避空部2B连续两次通过加工对象上的加工缝隙，通过加工对象时，其横向前进距离之和一般小于加工部1的锯齿长度，最多前进锯齿长度的距离。

当避空部2B向上再次通过加工对象后，线性锯的加工部1通过加工对象，在加工部1通过加工对象时，对加工对象进行加工，同样，线性锯在此次切削过程中，仍然可能会产生形变和切削轨道偏移，但该误差可以在随后的避空部2A通过加工对象时得以消除和纠正。在避空部2A通过加工对象后，第一个加工周期结束。

在第二个加工周期，线性锯再继续向前向下运动，在第三个加工周期，线性锯再继续向前向下运动，以此类推，对加工对象进行加工。

在往复加工模式下，在一个完整加工周期中，图4a、图4b和图4c所示的线性锯结构以及图5a、图5b和图5c所示的线性锯结构均在一个避空部通过加工缝隙时消除了加工部进行了两次切削所累积的误差，而图6a、图6b和图6c所示的线性锯结构，由于在加工部的上下两端都设置了避空部，因此可以在每次对加工对象切削后及时消除误差，防止误差累积效果更好。

在加工时，线性锯在前进方向的前进速度需要进行准确控制，使线性锯的锯条有充足的避空时间。也就是说，线性锯的避空部在运动时通过加工对象的速度与线性锯在加工对象上前进的位移速度需要匹配好，使得避空部通过加工对象的时间不超过线性锯前进锯齿齿牙距离所需的时间。

由于线性锯的加工部和避空部一体做前进方向的平移运动，同时还做沿锯条线性方向的单向运动或往复运动，这样，当加工部对加工对象进行切削后，避空部通过加工对象，在避空部通过加工对象的过程中，线性锯仍然在横向前进，避空部通过加工对象的时间越长，线性锯前进的横向位移越大，如果避空部通过加工对象的时间过长，那么线性锯前进到加工对象没有被切削的区域，这样线性锯将无法前进，或者可能造成锯条的磨损或角度的偏移，产生切削误差。如果避空部通过加工对象的时间过短，则线性锯前进的横向位移过小，远小于有锯齿部分锯齿齿牙长度，加工部就又开始下一次加工，可能会造成切削好的缝隙的大部分又重新被切削了一遍，切削效率过低，浪费时间和资源。

另一方面，避空部通过加工对象的时间也要足够使得整个线性锯的形变完全恢复，从而起到消除累积误差的作用。

因此，线性锯避空部通过加工对象的时间需要不超过线性锯前进位移锯齿齿牙长度所需的时间，但不能过度小，可以根据加工对象的材质以及加工精度等因素进行适当调整，使线性锯的避空部在运动时通过加工对象的速度与线性锯在加工对象上进行横向前进时的位移速度需要匹配好。如果采用振动电机来控制线性锯在Z轴方向的往复运动，则要控制好振动电机振动频率与位移电机所控制的线性锯在X-Y平面上的位移速度的匹配关系。

优选地，如前所述，线性锯与加工面垂直以对加工对象进行加工。可选地，线性锯也可以与加工面成一定夹角来对加工对象进行加工，在这种情况下，如果采用具有前述避空结构的线性锯，则要考虑避空结构的长度、加工对象的厚度以及线性锯与加工对象的加工面之间的夹角三者的数值关系，使得线性锯的避空结构通过加工缝/加工槽时，线性锯不被该加工缝/加工槽夹持，从而消除累积误差。

同步装置103成对出现，即每组同步装置包括两个，一个数控加工设备上可以有多组同步装置103，线性锯102的一端或两端安装在一组同步装置103所包含的两个同步装置103的一个上。例如，当同步装置103带动线性锯102的一端传入一孔位中时，线性锯102仅一端固定在同步装置103上。当线性锯102对加工对象进行加工时，线性锯102的两端分别安装在一对同步装置103中的一个上，在两个同步装置103的带动下进行运动。可选地，每组同步装置103中的两个同步装置103相对方向固定，相对距离固定，每组同步装置103将带动线性锯102的两端同时运动和停止，使线性锯102的上下两端的运动保持一致，由此，充分保证了线性锯102两端受力均匀，不会产生形变，不会偏离加工线路。

同步装置103包括：固定工具头，夹持工具头。可选地，线性锯102的一端固定在每组同步装置中的一个的固定工具头上或夹持工具头上，另一端固定在每组同步装置中的另一个固定工具头或夹持工具头上。通常，固定工具头将线性锯102的一端固定，夹持工具头也能够将线性锯102的一端固定，但夹持工具头使用起来更灵活，可以根据需要方便快捷地夹持在线性锯102的任意位置，也可以方便快捷地松开线性锯102。

夹持工具头和固定工具头可以沿线性锯102的线性方向进行移动，这种移动可以单独进行，也可以同步进行，用于把线性锯102推进到夹紧位置和离开释放位置。夹持工具头可以通过电动、气动或者机械自动控制线性锯102的松开和夹紧。

同步装置103能够根据数控加工设备发来的信号通过电动方式，自动调整每个工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。可选地，同步装置103也可以通过机械自动控制的方式，调整每个工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。同步装置103的两个工具头之间的同步不是固定在一起的绝对同步；是根据数控加工设备发来的控制信号或机械自动控制，使得两个工具头在同步振动和同步旋转时实现相对距离和相对角度固定。

当线性锯102的两端均固定在同步装置的固定工具头上或夹持工具头上，并且，加工对象的加工面是平面时，数控加工设备可以根据板材的厚度计算出两个工具头之间的合适距离，每个工具头距离线性锯102的端部的距离，然后，发送信号给同步装置103，同步装置103根据数控信号中的数据控制固定工具头的位置，在线性锯102上进行适当的上升或下降，实现两个工具头相对距离的调整。可选地，线性锯102的位置以及工具头的位置等参数均可以反馈给数控加工设备，数控加工设备可以根据反馈数据随时进行位置的调整。

当线性锯102的两端均固定在同步装置的固定工具头上或夹持工具头上，并且加工对象是曲面时，数控加工设备可以根据曲面的曲率、与水平面的夹角、板材的厚度等计算出线性锯102的位置角度，以及每个工具头距离线性锯102的端部的距离，然后，发送信号给同步装置103，同步装置103根据数控信号中的数据控制固定工具头的位置，以及工具头固定线性锯102端部的角度，不仅在线性锯102上进行适当的上升或下降，实现两个工具头相对距离的调整，还需要对线性锯102进行适当的旋转，使线性锯102的加工部分11正好对准加工对象的加工面。可选地，在加工曲面时，数控加工设备可以选择对工具头103旋转一定角度，而不是对线性锯102进行旋转。同样，线性锯102的位置、角度以及工具头的位置、角度等均可以反馈给数控加工设备，数控加工设备可以根据反馈数据随时进行位置和角度的调整。

当线性锯102的一端固定在一组同步装置103中的一个的固定工具头上，另一端夹持在该组同步装置103对应的另一个的夹持工具头上，并且加工对象的加工面是平面时，数控加工设备可以根据板材的厚度计算出两个工具头之间的合适距离，每个工具头距离线性锯102的端部的距离，然后，发送信号给同步装置103，同步装置103根据数控信号中的数据控制固定工具头以及夹持工具头的位置，或者，在线性锯102足够长时，在线性锯102一端固定好后，同步装置103可以仅调整夹持工具头在线性锯102上的位置，在线性锯102上进行适当的上升或下降，实现两个工具头相对距离的调整。可选地，线性锯102的位置以及每个工具头的位置等参数均可以反馈给数控加工设备，数控加工设备可以根据反馈数据随时进行位置的调整。

当线性锯102的一端固定在一组同步装置103中的一个的固定工具头上，另一端夹持在该组同步装置103对应的另一个的夹持工具头上，并且当加工对象是曲面，需要进行曲面切割时，数控加工设备可以根据曲面的曲率、与水平面的夹角、板材的厚度等计算出线性锯102的位置角度，以及两个工具头之间距离等数据，然后，发送信号给同步装置103，同步装置103根据数控信号中的数据控制固定工具头和夹持工具头的位置，或者，当线性锯102足够长时，可以仅调整夹持工具头的位置，然后调整固定工具头固定线性锯102端部的角度以及夹持工具头夹持线性锯102另一端的角度，在线性锯102上进行适当的上升或下降，实现两个工具头相对距离的调整，还对线性锯102进行适当的旋转，使工具加工部分正好对准加工对象的加工面。可选地，在加工曲面时，数控加工设备可以选择对同步装置103旋转一定角度，而不是对线性锯102进行旋转。可选地，线性锯102的位置、角度以及工具头的位置、角度等均可以反馈给数控加工设备，数控加工设备可以根据反馈数据随时进行位置和角度的调整。

电机104包括：振动电机、平移电机以及旋转电机。

振动电机驱动一组同步装置103中的至少一个进行运动，带动安装在同步装置103上的线性锯102在加工对象上沿工具线性延伸方向进行运动，例如，如果线性锯102是普通的长条形锯条，则工具线性延伸方向为锯齿排列的锯条长度方向，锯条可以在电机驱动下沿锯条长度方向运动，包括向一个方向的单向运动以及双向往返运动，对加工对象进行切割。线性锯102可以处于三维空间中的任意位置，无论在何位置，线性锯的线性延伸方向均是指其锯齿排列的长度方向。通常情况下，在扁平加工木板放置在水平面上时，具有一定长度的线性锯102，例如锯条，放置在与木板平面垂直的位置，即锯齿排列方向与木板垂直，那么线性锯的线性延伸方向即为垂直于水平面的向上或向下的纵向方向。

平移电机包括，沿X轴方向进行平移的平移电机，沿Y轴方向进行平移的平移电机，以及沿Z轴方向进行平移的平移电机，平移电机驱动同步装置103，带动安装在同步装置103上的线性锯102，沿X轴，Y轴和/或Z轴方向进行平移运动。即包括：沿X轴方向进行平移运动，沿Y轴方向进行平移运动，沿Z轴方向进行平移运动，沿X轴和Y轴方向进行平移运动，沿X轴和Z轴方向进行平移运动，沿Z轴和Y轴方向进行平移运动，沿X轴、Y轴以及Z轴方向进行平移运动，即在X轴、Y轴和Z轴组成的三维空间中进行任意方向的平移运动。平移电机可以有多个，每个电机实现不同方向的平移，每一种平移电机可以有一个或多个，单独或共同实现一个方向的平移运动；可选地，一个数控加工设备也可以仅有一个电机，该一个电机可以实现多个方向的平移，从而带动加工对象沿不同方向对加工对象进行加工。

电机104还包括，旋转电机，旋转电机用于驱动同步装置103带动线性锯102，在加工对象上以与线性锯102的线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动。具体而言，当线性锯102被两端夹持固定时，旋转电机可以使得线性锯102以两夹持点之间的连线为轴线旋转，为了保证线性锯102基本上垂直于加工面，也就是使得线性锯沿其线性延伸方向对加工对象进行加工，两夹持点之间的连线平行于线性锯的线性延伸方向；当线性锯102被一端夹持固定时，其可以以经过该夹持点的与线性锯102的线性延伸方向平行的轴线为轴进行旋转；相对于一定宽度的线性锯102，当其旋转轴线为线性锯自身的中轴线时，旋转半径最小，线性锯的自身中轴线一般也是平行于线性锯的线性延伸方向的。

例如，当进行弧线的加工时，线性锯102即要向X轴和或Y轴方向前进，又要进行一定的旋转，那么线性锯102可以安装在由旋转电机以及向X轴或Y轴方向的平移电机驱动的同步装置103下，一边进行平移运动，一边进行旋转运动。采用旋转电机来对线性锯进行旋转控制，从而实现弧线加工，比手工操作线性锯加工弧线要更加稳定和精确。

可选地，同步装置103可以有多组，每组同步装置103的两个同步装置103的两端均连接有相同电机104，例如，数控加工设备可以包括至少5组同步装置，每组同步装置包括对应位置的两个同步装置，每个同步装置均连接有一个电机104，且每组同步装置上连接的两个电机相同，这样，5组同步装置分别连接有振动电机，X轴平移电机，Y轴方向平移电机，Z轴方向平移电机，以及旋转电机，每组电机实现不同的功能。例如，当需要进行沿Y轴方向的切割时，可以在Y轴方向平移电机带动的同步装置103上安装线性锯102，使Y轴方向平移电机带动线性锯对加工对象进行切割。这样，用户可以根据需要，选择不同的驱动电机驱动下的工具，使数控加工设备的操作简单易行。

可选地，同步装置103可以有多组，至少一组同步装置103的两个同步装置103的两端连接有不同的电机104，例如，数控加工设备中可以有一组同步装置103，该组同步装置103包含的两个同步装置分别连接向X轴方向的平移电机和向Y轴方向的平移电机，这样，当线性锯102需要沿X轴方向进行切割时，则开启向X轴方向的平移电机，关闭向Y轴方向的平移电机，使向X轴方向的平移电机驱动两端的两个同步装置103，带动线性锯102沿X轴方向对加工对象进行切割。这样，一个同步装置上安装两种电机，不需要将多个线性锯分别安装在每种不同的电机下，节省了线性锯的材料，也简化了数控加工设备的结构。

可选地，同步装置103有一组或多组，每组同步装置103上的两个同步装置103中的一个连接有一个或多个电机，另一个同步装置不连接电机，仅具有与对应同步装置保持同步的功能。例如，每组同步装置的两端中的一端连接有振动电机、旋转电机、X轴平移电机、Y轴方向平移电机以及Z轴方向平移电机中的一个或多个。

图7示出了一端具有电机的数控加工设备。参见图7，数控加工设备的一端连接有电机，另一端仅仅是具有夹持工具头的同步装置，一个电机带动两端的同步装置进行各个方向的运动。这样，当电机104驱动一端的同步装置103进行不同方向、形式的运动时，另一端的同步装置103也被带动而跟随运动，例如在加工对象的材料强度不高，使用一个电机就足以带动线性锯的切割时，该结构在保证线性锯102两端的同步的同时，还节省了电机的个数，节约了能源。

可选地，每个同步装置上连接的电机能够实现多个功能，一个电机实现振动、旋转、X轴方向平移、Y轴方向平移以及Z轴方向平移中的至少两个功能。例如，一个电机即可以带动线性锯102进行振动，还可以带动线性锯102进行平移运动。这样，电机功能的综合化，有效减少了电机的个数，使得数控加工设备的结构更加简单，加工效率得到了进一步提高。

可选地，数控加工设备上仅有一组同步装置103，该一组同步装置103可以在一个或多个电机的驱动下，带动线性锯102在一个方向或多个方向上进行运动，例如，在X轴平移电机带动下沿X轴方向运动，在Y轴平移电机带动下沿Y轴方向运动，在Z轴平移电机带动下沿Z轴方向运动，在旋转电机的带动下进行旋转运动，在振动电机的带动下，沿工具线性延伸方向进行运动，包括单向运动或双向往返运动。

图2示出了具有一组同步装置103和多组电机的数控加工设备。参见图2，该数控加工设备包括，同步装置103，电机104，X轴移动轨道106，Y轴移动轨道107，Z轴移动轨道108。可选地，X轴移动轨道106为对称的两组，Y轴移动轨道107也包括对称的两组，Z轴移动轨道108也包括对称的两组。X轴移动轨道106与Y轴移动轨道107之间通过连接板109进行连接，Z轴移动轨道108安装在Y轴移动轨道107上。

所述同步装置103包括，固定工具头1031，夹持工具头1032，图2-2和图2-3示意性地示出了数控加工设备对线性锯102的夹持和释放。所述电机104包括，X轴平移电机1041，Y轴平移电机1042，Z轴平移电机1043，旋转电机1044，振动电机1045，在本发明实施例中，上述电机均可以为一个、两个或两个以上。该数控加工设备还包括，X轴移动轨道106，Y轴移动轨道107，Z轴移动轨道108，在电机104的驱动下，同步装置103带动线性锯102沿上述移动轨道运动。

如图2所示，Y轴移动轨道107包括，转轴1071，滑筒1072，滑槽1073。滑筒1072内设有螺纹孔，转轴1071上设有与滑筒1072对应的螺纹结构。Y轴平移电机1042安装在转轴1071的一端，用于驱动转轴1071的转动，在Y轴平移电机1042的驱动下，转轴1071以其中心轴为轴转动，当转轴1071转动时，滑筒1072通过其内部孔的螺纹，相对于转轴1071在Y轴方向上运动，从而带动连接在滑筒1072上的Z轴移动轨道108沿滑槽1073一起运动，这样，安装在Z轴移动轨道108上的同步装置103带动线性锯102在Y轴方向上进行平移运动。

参见图2，X轴移动轨道106包括，转轴1061，滑块1062，滑槽1063。滑块1062内设有螺纹孔，转轴1061上设有与滑块1062对应的螺纹结构。X轴平移电机1041安装在转轴1061的一端，在X轴平移电机1041的驱动下，转轴1061以其中心轴为轴转动，当转轴1061转动时，滑块1062可以相对于转轴1061在X轴方向上运动，从而带动连接在滑块1062上的连接板109一起沿滑槽1063运动，连接板109与Y轴移动轨道107连接或一体成型，因此，当滑块1062运动时，在连接板109的带动下，Y轴移动轨道107沿X轴方向运动，顺次带动Z轴移动轨道108、同步装置103、线性锯102一起沿X轴方向运动。

Z轴移动轨道108包括，转轴1081，滑筒1082，滑槽1083。滑筒1082内设有螺纹孔，转轴1081上设有与滑筒1082对应的螺纹结构。Y轴平移电机1042安装在转轴1081的一端，用于驱动转轴1081的转动，在Y轴平移电机1042的驱动下，转轴1081以其中心轴为轴转动，当转轴1081转动时，滑筒1082通过其内部孔的螺纹，相对于转轴1081在Y轴方向上运动，从而带动连接在滑筒1082上的同步装置103沿滑槽1083一起运动，这样，同步装置103可以带动线性锯102在Z轴方向上进行平移运动。可选地，Z轴平移电机1043为一个，安装在数控加工设备顶端的Z轴移动轨道108上。用于带动同步装置103上的线性锯102沿垂直于水平面的方向向上或向下运动。例如，当加工对象上具有孔位时，Z轴平移电机1043可以驱动一个同步装置103带动线性锯102的一端沿线性锯线性延伸方向移动，来将线性锯的一端插入到孔内，此时，线性锯102仅有一端安装在同步装置103上。

当然，本领域技术人员应该了解，上述转轴1061,1071，1081与滑筒1082或滑块1072等移动机构之间也可以采用其他力的传动机构，例如，齿轮，皮带等。

参见图2，旋转电机1044安装在同步装置103上，驱动同步装置103带动线性锯102以工具线性延伸方向中心轴为轴，进行旋转运动。旋转电机1044与固定工具头1031以及与夹持工具头1032之间具有传动机构，例如，皮带或齿轮，当旋转电机1044启动后，传动机构可以带动固定工具头1031和/或夹持工具头1032沿工具头中心轴为轴进行旋转，从而带动安装在工具头上的线性锯102进行旋转运动。

振动电机1045安装在同步装置103上，驱动同步装置103带动线性锯102沿工具线性延伸方向进行单向运动或上下往返运动。当被加工板材水平放置时，线性锯102垂直于水平面放置，这样，振动电机1045启动后，同步装置103沿Z轴移动轨道在Z轴方向上运动。可选地，振动电机1045为一个，安装在数控加工设备一对同步装置103中的一个上。

当X轴方向电机1041带动线性锯102沿X轴方向对木板进行加工时，由于X轴移动轨道106放置的角度会由一定的误差，移动轨道槽内不同位置不同摩擦力的误差，有可能会造成X轴移动轨道106上下的连接板109不能完全对称的同步运动，为了增强上下连接板109之间的同步性，可选地，每个X轴移动轨道106上具有两个转轴1061，每个转轴上安装一个滑块1062，每个转轴1061的一端安装一个X轴方向电机1041，从而可以通过电机的转速调整两个转轴1061的转动速度，进一步调整两个滑块1062的移动速度，从而增强上下连接板109之间运动的同步性。这样，由于两个连接板109之间的同步性得到了提高，线性锯102在加工过程中发生扭曲和倾斜的几率减小，不但可以延长线性锯102的使用寿命，而且，板材在加工的过程中的加工精度也得到了提高。

本发明实施例的数控加工设备还包括，回复机构，用于将线性锯102回复到初始位置。参见图2，回复机构可以采用压簧110来实现，可选地，压簧110设置在同步装置103的固定工具头1031上，无论线性锯102向哪个方向运动，压簧110始终是处于弹性形变中，对线性锯102产生一个工具线性延伸方向上的向上的拉力，这样，进一步确保线性锯102在加工过程中不发生形变或在发生形变后迅速恢复到初始状态。当线性锯102在振动电机1045或Z轴反向电机1043的驱动下，沿线性延伸方向向朝远离压簧110的方向运动时，压簧110的弹力增大，但由于压簧110的弹性力小于电机的驱动力，当线性锯102加工完一个周期后电机暂时停止运转时，压簧110可以使线性锯102快速而精确地回复到初始状态和初始化位置，以进行下一个周期的加工，提高了数控加工设备的加工效率。可选地，回复机构可通过拉簧或其他弹性部件来实现，也可以通过磁性材料部件来实现。

图2-1示出了图2所示数控加工设备的一种变型。如图2-1所示，回复机构也可以通过振动电机来实现。具体而言，沿线性锯102延伸方向或者与该延伸方向平行的方向对称设置有一组(两个)振动电机1045，该两个振动电机设置在一对同步装置103上，通过同步运动来驱动同步装置103带动线性锯102沿工具线性延伸方向进行单向运动或上下往返运动。例如，两个振动电机1045分别设置在同步装置103的固定工具头侧和夹持工具头侧。在这种变型中，由一对振动电机来控制线性锯的位置，也可以用振动电机对线性锯的拉伸作用来为线性锯的形变恢复提供回复力；可选地，仍设置压簧或者拉簧，为线性锯的形变恢复提供回复力。

数控加工设备还包括：一个或多个穿孔装置105。穿孔装置105可以在加工对象上加工出容纳线性锯102穿过的孔位，线性锯102穿过孔位后，在电机的带动下，对加工对象进行进一步切割。不同的穿孔装置105的穿孔头可以有不同的形状，例如，不同尺寸的钻孔头1051，1052，冲压孔头1053，铣削孔1054。可以根据需要的孔的形状，使用不同的穿孔工具。

如图2-1所示，穿孔装置105可以直接固定安装在同步装置103上，同步装置103在电机的驱动下，能够带动穿孔装置105进行移动并在所述加工对象上加工孔位。可选地，如图8所示，穿孔装置105可以无需固定在同步装置103上，根据需要，同步装置103可以根据数控加工设备的信号，或通过机械自动控制，抓取需要的穿孔装置1051-1054，并带动所述抓取的穿孔装置105移动，在所述加工对象上加工孔位。

以上是对数控加工设备的结构的描述，数控加工设备的加工方法如下所述。

首先，将加工对象固定在数控加工设备的加工对象固定装置101上。图9示出了板材材料的加工对象的固定方式。参见图9，首先，利用伸缩支撑柱601正面对板型材料一面进行固定，另一面使用压杆或压轮602等设施进行挤压固定；然后，对板型材料的四周进行固定。

图10示出了曲面材料的加工对象的固定方式。参见图10，首先，对曲面材料的四周进行固定，然后，沿着曲面材料的两边或一边进行固定。

在将加工对象固定在数控加工设备的加工对象固定装置101上之后，将线性锯102固定在每组同步装置103的一端或两端上，将不同的电机104安装在同步装置103上，或者，直接将线性锯102安装在特定电机连接的同步装置103上。根据板材的形状和厚度，调整同步装置103上的固定工具头或夹持工具头的角度和位置，使两个工具头之间的相对距离固定，相对方向固定。当线性锯102安装好之后，开启电机，电机驱动同步装置103带动线性锯102到达加工对象的初始加工位置，并对加工对象进行加工。两端的同步装置103中的至少一端在电机的驱动下，带动线性锯102在加工对象上沿工具线性延伸方向进行运动，例如，单向运动，或双向往返运动，和/或在垂直于所述工具线性延伸方向的平面内进行平移运动。也就是说，一个或多个电机104可以带动线性锯102进行多个方向各个角度的运行。例如，沿X轴方向进行平移运动，沿Y轴方向进行平移运动，沿Z轴方向进行平移运动，沿X轴和Y轴方向进行平移运动，沿X轴和Z轴方向进行平移运动，沿Z轴和Y轴方向进行平移运动，沿X轴、Y轴以及Z轴方向进行平移运动，即在X轴、Y轴和Z轴组成的三维空间中进行任意方向的平移运动；线性锯102除了在加工对象上沿工具线性延伸方向进行运动，以及在三维空间内进行平移运动外，线性锯102还可以在加工对象上以与线性锯的线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动。

所述的运动包括：沿直线的运动，或者沿弧线的运动；或者沿闭合线的运动；或者沿不规则曲线的运动。

图11示出了加工对象是平面时的加工示意图，参见图11，当所述加工对象的加工面是平面，则在加工时，线性锯102与所述加工对象的加工面正面保持垂直。一对同步装置103沿X、Y和/或Z方向进行平移移动，两者相对方向固定，相对距离固定。

图12示出了加工对象是曲面时的加工示意图，参见图12，当所述加工对象的加工面是曲面，则在加工时，每组同步装置103中的两个同步装置将以曲面中心轴为轴，带动线性锯102沿曲面切线方向进行运动，此时，线性锯102曲面切线方向进行运动，或沿所述曲面的径向方向进行运动。两个同步装置103相对方向固定，相对距离固定。

当加工对象的加工面是曲面时，可选地，还可以使用另一种加工方式，固定在数控加工设备上的加工对象能够以曲面中心轴为轴沿曲线进行运动，而每组同步装置103仅沿X、Y和/或Z方向带动线性锯进行同步平移运动即可，即线性锯102与曲面中心轴保持垂直进行运动，或沿曲面的径向方向进行运动，而不需要沿曲线方向进行运动，例如，数控加工设备上的加工对象固定装置带动加工对象沿曲线方向运动，而安装在一对同步装置103两端的线性锯102在Z轴方向电机驱动下沿曲面径向方向进行加工，此时，两个同步装置相对方向固定，相对距离固定。

可选地，当所述加工对象的加工面是平面或曲面时，在加工过程中，加工对象固定装置101将加工对象固定在其上，加工对象固定装置101可以在电机的驱动下，带动其上的加工对象沿X轴方向进行平移移动，而线性锯102在X轴方向不动，仅在同步装置103带动下，沿Y和/或Z方向进行平移运动。以及，在旋转电机1044的驱动下，随同步装置103以线性锯102线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动；以及在振动电机1045的驱动下，沿工具线性延伸方向进行单向运动和双向往返运动。

可选地，当所述加工对象的加工面是平面或曲面时，在加工过程中，加工对象固定装置101将加工对象固定在其上，加工对象固定装置101可以在电机的驱动下，带动其上的加工对象沿Y轴方向进行平移移动，而线性锯102在Y轴方向不动，仅在同步装置103带动下，沿X和/或Z方向进行平移运动。以及，在旋转电机1044的驱动下，随同步装置103以线性锯102线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动；以及在振动电机1045的驱动下，沿工具线性延伸方向进行单向运动和双向往返运动。

可选地，当所述加工对象的加工面是平面或曲面时，在加工过程中，加工对象固定装置101将加工对象固定在其上，加工对象固定装置101可以在电机的驱动下，带动其上的加工对象沿Z轴方向进行平移移动，而线性锯102在Z轴方向不动，仅在同步装置103带动下，沿Y和/或X方向进行平移运动。以及，在旋转电机1044的驱动下，随同步装置103以线性锯102线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动；以及在振动电机1045的驱动下，沿工具线性延伸方向进行单向运动和双向往返运动。

可选地，加工对象固定装置101可以带动其上的加工对象沿X轴、Y轴、Z轴三个方向中的任意两个方向进行平移移动，线性锯102在该两个方向上不动，仅在同步装置103的带动下，沿上述任意两个方向之外的其他方向进行平移运动。以及，在旋转电机1044的驱动下，随同步装置103以线性锯102线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动；以及在振动电机1045的驱动下，沿工具线性延伸方向进行单向运动和双向往返运动。

可选地，加工对象固定装置101可以带动其上的加工对象沿X轴、Y轴、Z轴三个方向进行平移移动，线性锯102在该三个方向上不动，仅在旋转电机1044的驱动下，随同步装置103以线性锯102线性延伸方向平行的轴线为轴，进行不同角度的旋转运动；以及在振动电机1045的驱动下，沿工具线性延伸方向进行单向运动和双向往返运动。

可选地，在线性锯102对加工对象进行加工时，可以先使用穿孔装置105在加工对象上加工一个容纳线性锯102的孔位，然后，线性锯穿过该孔位，开始对加工对象进行切割。

以下针对几种常见加工工艺的加工过程进行说明。

直线条加工工艺，即利用数控加工设备加工直线型的缝隙。

1、穿孔装置在加工对象上加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性工具穿过的孔位。

2、在一组同步装置103的一端，将线性锯102固定在固定工具头或夹持工具头上，在该端同步装置103的带动下，移动到加工好的孔位上，然后再穿过孔位，到达另一端对应的同步装置103。

3、在上述对应的另一端的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯进行夹紧固定。

4、振动电机启动，线性锯作单向运动或往返运动。

5、两端同步装置103各自的电机驱动下沿直线的方向进行平移。

6、直线型缝隙加工完毕，夹持线性锯的工具头松开线性工具。

7、线性锯退出加工位置，加工完毕。

弧线加工工艺，即利用数控加工设备加工弧线型的缝隙。

1、穿孔装置105在加工对象上加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯穿过的孔位。

3、上述另一端对应的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯102进行夹紧固定。

4、振动电机启动，线性锯作单向运动或往返运动。

5、两个同步装置103各自的电机驱动下沿弧线的方向进行平移。

6、弧线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

7、线性锯102退出加工位置，加工完毕。

闭合线加工工艺，即利用数控加工设备加工闭合线型的缝隙，闭合线型是弧形的一种。

1、穿孔装置在加工对象上加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯102穿过的孔位。

3、对应的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯102进行夹紧固定。

4、振动电机启动，线性锯102作单向运动或往返运动。

5、两个同步装置103各自的电机驱动下沿闭合线的一个方向进行平移。回到起点为止。

6、闭合线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

7、线性锯102退出加工位置。加工完毕。

钝角、尖角或直角的拐弯线加工工艺，即利用数控加工设备加工钝角、尖角或直角的拐弯线型的缝隙。拐弯线型可以视为由两条直线或者弧形组成的一个组合，可以分两次分别加工两条线型的缝隙。

1、穿孔装置在加工对象上的第一条线的起始位置开始加工，首先加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯102穿过的孔位。

3、另一端对应的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯102进行夹紧固定。

4、振动电机启动，线性锯102作单向运动或往返运动。

5、两个同步装置103各自的电机驱动下沿第一条线的方向进行平移。

6、第一条线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

7、线性锯102退出加工位置。

8、穿孔装置在加工对象上的第二条线的起始位置开始加工，首先加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯102穿过的孔位。

9、在一组同步装置103的一端，将线性锯102固定在固定工具头或夹持工具头上，在该端同步装置103的带动下，移动到加工好的孔位上，然后再穿过孔位，到达另一端对应的同步装置103。

10、另一端对应的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯102进行夹紧固定。

11、振动电机启动，线性锯102作单向运动或往返运动。

12、两个同步装置103在各自的电机驱动下，沿第二条线的方向进行平移，直到第一条线和第二条线在拐弯处重合为止。

13、第二条线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

14、线性锯102退出加工位置。钝角、尖角或直角的拐弯线加工完毕。

15、如果拐弯处需要顺序加工，则第二条线的起始位置超过第一条线一段距离开始加工，加工的线型超过了原来需要加工的长度。该方式属于过切加工。

带过桥位线型加工工艺，即利用数控加工设备加工过桥位。过桥位实际是把一段线型分开成两部分的工艺，因此加工时可以参考分两次分别加工两条线型缝隙的工艺。

1、穿孔装置在加工对象上的第一段线的起始位置开始加工，首先加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯102穿过的孔位。

4、振动电机启动，线性锯102作往返运动。

5、两个同步装置103在各自的电机驱动下沿第一段线的方向进行平移。

6、第一段线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

7、线性锯102退出加工位置。然后移动过桥位的位置到达第二段起始点。

8、穿孔装置在加工对象上的第二段线的起始位置开始加工，首先加工(钻孔，冲压、铣削)出可以容纳线性锯102穿过的孔位。

10、在另一端对应的同步装置103上的夹持工具头，对线性锯102进行夹紧固定。

11、振动电机启动，线性锯102作往返运动。

12、两个同步装置103各自的电机驱动下沿第二段线的方向进行平移。直到第二段线加工完毕为止。

13、第二段线型缝隙加工完毕，夹持线性锯102的工具头松开线性锯102。

14、线性锯102退出加工位置。带过桥位的线型加工完毕。

本发明的数控加工设备以及数控加工方法，使线性锯的两端分别固定在一对同步装置上，在电机的带动下沿多个方向进行平移运动或旋转运动，以及沿工具的线性延伸方向进行单向运动或往返运动，来对加工对象进行加工，避免了线性锯的两端运动不同步造成的工具变形以及加工路线的偏移，有效地提高了加工精度。另外，选择使用一个或多个不同功能的电机带动线性工具的运动，对固定的加工对象进行切割，比之现有技术中的手动推动加工对象，大大提高了加工效率。电机功能的综合化一体化设计，也丰富了数控加工设备的功能，优化了数控加工设备的结构，使数控加工设备更趋于智能化。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims

1.一种数控加工方法，

其特征在于，

包括以下步骤：

将加工对象固定在数控加工设备上；

将对加工对象进行加工的线性锯(102)的一端或两端安装在所述数控加工设备的一对同步装置(103)中的一个或两个上；

将所述一对同步装置(103)中的至少一个与至少一个电机(104)连接；

所述电机(104)包括：振动电机，平移电机；

所述振动电机驱动至少一个所述同步装置(103)，带动所述线性锯(102)，在所述加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；

所述平移电机驱动至少一个所述同步装置(103)，带动所述线性锯(102)，在垂直于所述线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动和/或在线性锯线性延伸方向上进行平移运动；

所述同步装置(103)在所述至少一个电机(104)的驱动下，带动所述线性锯(102)沿线性锯线性延伸方向进行运动，和/或在垂直于所述线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述电机(104)包括，旋转电机，所述旋转电机驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)，在所述加工对象上以与所述线性锯(102)的线性延伸方向平行的轴线为轴进行旋转运动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述平移电机包括：X轴平移电机(1041)、Y轴平移电机(1042)、Z轴平移电机(1043)；

所述X轴平移电机(1041)，用于驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在X轴方向平移；

所述Y轴平移电机(1042)，用于驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在Y轴方向平移；

所述Z轴平移电机(1043)，用于驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在Z轴方向平移。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述电机(104)包括：

两个所述X轴平移电机(1041)；两个所述Y轴平移电机(1042)；一个所述Z轴平移电机(1043)；两个所述旋转电机(1044)；一个或两个所述振动电机(1045)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述沿线性锯线性延伸方向进行运动包括，单向运动或双向往返运动。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述加工对象的加工面是平面，所述加工对象固定不动；

所述线性锯(102)在所述加工对象上运动时，所述线性锯(102)与所述加工对象的加工面保持垂直。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述方法进一步包括：

所述加工对象的加工面是曲面，所述加工对象固定不动；

所述一对同步装置(103)以所述曲面中心轴为轴，带动所述线性锯(102)沿所述曲面的切线方向进行运动；

所述一对同步装置(103)相对方向固定，相对距离固定；

所述线性锯(102)沿所述切线方向或沿所述曲面的径向方向进行运动。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述方法进一步包括：

所述加工对象的加工面是曲面，固定在所述数控设备上的所述加工对象能够以曲面中心轴为轴沿曲线进行运动；

所述一对同步装置(103)沿X、Y和/或Z方向带动所述线性锯(102)进行同步平移运行，其相对方向固定，相对距离固定；

所述线性锯(102)与所述中心轴保持垂直进行运动。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述将对加工对象进行加工的线性锯(102)的两端安装在所述一对同步装置(103)中的两个上的步骤包括：

将所述线性锯(102)的一端固定在所述一对同步装置(103)中的一个的固定工具头上，

将所述线性锯(102)的另一端夹持在所述一对同步装置(103)中对应的另一个的夹持工具头上；

所述同步装置(103)能够根据所述数控加工设备发来的信号，自动调整每个所述工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述数控加工设备还包括一个或多个穿孔装置(105)，

所述方法进一步包括，

将所述穿孔装置(105)固定安装在所述同步装置(103)上；

所述同步装置(103)带动所述穿孔装置(105)移动；

所述穿孔装置(105)在所述加工对象上加工孔位。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述数控加工设备还包括一个或多个穿孔装置(105)，

所述方法进一步包括，

所述同步装置(103)抓取需要的穿孔装置(105)；

所述同步装置(103)带动所述穿孔装置(105)移动；

所述穿孔装置(105)在所述加工对象上加工孔位。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，

所述方法进一步包括，

所述穿孔装置(105)在所述加工对象上加工出可以容纳所述线性锯(102)穿过的孔位；

在所述一对同步装置(103)上一端的固定工具头上，固定所述线性锯(102)的一端，在所在的同步装置(103)的带动下，所述线性锯(102)移动到加工好的孔位上，然后穿过孔位，到达另一个对应的同步装置(103)；

所述对应的同步装置(103)上的夹持工具头，夹持所述线性锯(102)的另一端，对线性锯(102)进行夹紧固定。

13.根据权利要求1-12所述的方法，其特征在于，

所述加工对象包括刀模板。

14.一种数控加工方法，

其特征在于，

包括以下步骤：

将加工对象固定在数控加工设备的加工对象固定装置(101)上；

所述加工对象固定装置(101)在电机(104)的驱动下，带动其上的加工对象沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一个或多个方向进行平移运动；

所述线性锯102在同步装置103带动下，在上述一个或多个方向之外的其他方向上进行平移运动；

所述同步装置(103)在电机(104)的驱动下，带动所述线性锯(102)，在所述加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行加工，和/或在垂直于所述线性锯线性延伸方向的平面内进行加工。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述电机(104)包括：振动电机(1045)，平移电机(1041，1042，1043)，旋转电机(1044)；

所述振动电机(1045)，用于驱动至少一个所述同步装置(103)，带动所述线性锯(102)，在所述加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；

所述平移电机(1041，1042，1043)，用于驱动至少一个所述同步装置(103)或所述加工对象固定装置(101)进行运动；

所述旋转电机(1045)，用于驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在所述加工对象上沿与线性锯(102)线性延伸方向平行的轴线进行旋转运动。

16.一种数控加工设备，其特征在于，

所述设备包括：

加工对象固定装置(101)，用于将加工对象固定在所述设备上；

线性锯(102)，用于对所述加工对象进行加工；

同步装置(103)，用于带动所述线性锯(102)进行运动；

电机(104)，用于驱动所述同步装置(103)运动；

所述同步装置(103)包括一对同步装置(103)，所述线性锯(102)的一端或两端分别安装在所述一对同步装置(103)中的一个或两个上；

所述电机(104)包括：振动电机；平移电机；

所述振动电机驱动至少一个所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在所述加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行运动；

所述一对同步装置(103)中的至少一个在所述电机的驱动下，带动所述线性锯(102)沿线性锯线性延伸方向进行运动，和/或沿垂直于所述线性锯线性延伸方向的平面内进行平移运动。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述电机(104)包括，旋转电机，所述旋转电机驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在所述加工对象上沿线性锯(102)自身中轴线进行旋转运动。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于，

19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，

所述电机(104)包括：

四个所述X轴平移电机(1041)；两个所述Y轴平移电机(1042)；一个所述Z轴平移电机(1043)；两个所述旋转电机(1044)；一个或两个所述振动电机(1045)。

20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，

所述数控加工设备还包括：X轴移动轨道(106)，Y轴移动轨道(107)，Z轴移动轨道(108)；

所述同步装置(103)在所述电机(104)的驱动下，沿所述移动轨道(106，107，108)运动；

所述移动轨道(106，107，108)各包括对称设置的两个移动轨道。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，

所述移动轨道包括：转轴(1061，1071，1081)，滑动机构(1062，1063，1072，1073，1082，1083)；

所述同步装置(103)安装在至少一个所述滑动机构(1062，1063，1072，1073，1082，1083)上；

所述转轴(1061，1071，1081)以其中心轴为轴转动；

当所述转轴(1061，1071，1081)转动时，所述滑动机构(1062，1063，1072，1073，1082，1083)相对于所述转轴(1061，1071，1081)在X轴、Y轴、Z轴方向上运动，带动所述同步装置(103)一起运动。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，

所述X轴移动轨道(106)包括，两个所述转轴(1061)，每个转轴(1061)上安装一个所述滑动机构(1062，1063)。

23.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述设备还包括：回复机构(110)，用于将线性锯(102)回复到线性锯线性延伸方向的加工初始位置。

24.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述加工对象的加工面是曲面，

所述一对同步装置(103)以曲面中心轴为轴，带动所述线性锯(102)沿曲面切线方向或所述曲面的径向方向进行运动；

所述线性锯(102)沿所述曲面的切线方向或所述曲面的径向方向进行运动，所述一对同步装置(103)相对方向固定，相对距离固定。

25.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述加工对象的加工面是曲面，固定在所述数控加工设备上的所述加工对象能够以曲面中心轴为轴沿曲面切线方向进行运动；

所述线性锯(102)与所述中心轴保持垂直进行运动。

26.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

27.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述同步装置(103)包括：固定工具头，夹持工具头；

所述线性锯(102)的一端固定在所述一对同步装置(103)中的一个的所述固定工具头上，

所述线性锯(102)的另一端夹持在所述一对同步装置(103)中对应的另一个的所述夹持工具头上；

所述同步装置(103)能够根据所述数控设备发来的信号，自动调整每个所述工具头的位置和角度，以及两个工具头之间的相对距离和相对角度。

28.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，

所述数控加工设备还包括：一个或多个穿孔装置(105)；

所述穿孔装置(105)固定安装在所述同步装置(103)上，在所述同步装置(103)带动下，所述穿孔装置(105)进行移动并在所述加工对象上加工孔位；

或者，

所述同步装置(103)抓取需要的穿孔装置(105)，并带动所述抓取的穿孔装置(105)移动，并在所述加工对象上加工孔位。

29.根据权利要求16-28所述的设备，其特征在于，

所述加工对象包括刀模板。

30.一种数控加工设备，其特征在于，

所述设备包括：

线性锯(102)，用于对所述加工对象进行加工；

同步装置(103)，用于带动所述线性锯(102)进行运动；

电机(104)，用于驱动所述同步装置(103)以及所述加工对象固定装

置(101)运动；

所述加工对象固定装置(101)带动其上的加工对象沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的一个或多个方向进行平移运动；

所述线性锯(102)在同步装置(103)带动下，在上述一个或多个方向之外的其他方向上进行平移运动；

所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)，在所述加工对象上沿线性锯线性延伸方向进行加工，和/或在垂直于所述线性锯线性延伸方向的平面内进行加工。

31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于，

所述旋转电机(1045)，用于驱动所述同步装置(103)带动所述线性锯(102)在所述加工对象上以与线性锯(102)线性延伸方向平行的轴线为轴进行旋转运动。