CN1102089C - 一种木工加工工具及其加工复杂形状的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种木工加工工具，其具有切削刀片(50)，和用于承载木料的托架，所述托架放置在切削刀具的床身上，还包托导向件，所述导向件设置在托架和切削刀具的本身之间，对托架和切削刀具的本身的相对运动起导向作用，因此托架承载的木料(14)能够被重复切削成特定的尺寸。托架可以具有凹槽或其他类似结构，其中该凹槽或其他类似结构与要切削成的形状一致并由导向件容纳，在托架移动时，凹槽与导向件之间的相互作用使托架沿所需路线移动。该工具可以具有用于从单件材料上切削出许多相似工件的机构，并且相似工件的切削可以自动完成。

Description

一种木工加工工具及其加工复杂形状的方法
本发明涉及一种加工复杂形状的方法及其装置，其尤其适于使用带锯，并将结合本申请对其作出描述。
在木工工业领域，当需要使用带锯切削许多形状时，实践中的做法是在待切削的木料上做出每一个形状的标记，然后供工匠按标记进行切削。
熟练的工匠可以相对快速和准确地完成这项工作，但这要求相当高的技能，并且不管这个工匠有多熟练，每一个完成的工件在形状上都会有些不同，因而接下来使它们最后成型的砂磨工序会耗费时间。
本发明的目的就在于提供一种将工件加工成特定形状并且可直接重复生产的装置。
本发明木工加工工具具有切削刀片和导向件，其中导向件可以使托架沿预定的路径移动通过刀片，因此托架承载的木料可以被重复切削成特定的尺寸。
在本发明的第一种形式中，托架在底面设有一个凹槽，该凹槽与所需的最后形状一致，并且在带锯的床身上设有可以容纳在凹槽内的导向件，因此在托架移动通过带锯时其被限制沿着凹槽移动。
为了使本发明更容易理解，下面结合附图和一个实施例对本发明作进一步详细的阐述。
附图中：
图1为本发明装置的总体布置的平面示意图；
图2为本发明的托架的平面示意图；
图3为待切削的材料的平面示意图，在其上标明了多条穿过锯子的平行路线的位置；
图4为托架的平面放大示意图；
图5为图4沿5-5线的截面图；及
图6为设于锯子基座的平板上的导向件及其可能选用的其他安装位置的示意图。
在本说明书中，为了方便描述，本发明是使用带锯来切削木料，但这只是一个示例。本发明也可以使用镂铣机甚至是刨机或砂磨机。其中所使用的词“切削”包括使用其中任何一种工具对木材或类似材料进行的加工。
本发明的概念是移动木料通过带锯的刀片50，将木料切削成预定的形状而操作人员却不必具备很高的使用锯子的技能。
在实施例中，我们提供一个托架10，其可以是木制的，尽管如果是用来加工非常多的工件，托架可以由铝或其他一些材料来制造并且用金属制造托架的费用合理。
在托架的底面11设置有凹槽12，凹槽12反映了待切削工件的形状，并且其宽度可以将下述导向件21紧密地容纳其中。
优选的是，托架朝向刀片的侧面具有与加工形状相似的曲线13，使用中其在刀片50之前终结，因此在托架10移动穿过刀片时，刀片和托架之间没有直接的接触，但托架始终紧挨着刀片从而很好地支撑放置在托架上的木料或类似材料14。
另外，托架的宽度也可以这样设置，即在凹槽距离刀片的最近点，托架与刀片隔开很小的距离，必然地，其他任何位置与刀片将隔开更大的距离。
在这些设置中，第一种为优选的基本设置，如前所述，因为在整个切削过程中它都可以支持被切削的木料14，但如果不是必须的话采用其他形式可能会更节省。
在托架上装配有能够夹持被切削木料的夹持部件30，其包括快速释放夹钳31，以用来将木料14快速放置到托架上以及快速地从托架上移开。夹持部件的具体形式对本发明并不特别重要，在木工行业中，有许多已知种类的夹持部件可以用于本发明并具有同样的效果。
夹持部件可以包括通过枢轴35同托架相连的齿轨驱动小齿轮32，并且还具有一对与托架的纵向轴呈直角的齿轨33。
齿轨33可以是夹持部件30中的凹槽34或其他的形式。
小齿轮32通过一个连有驱动把手37的杆36相连接。
在齿轨33之间连接有横梁38，夹钳31依次连接在其上，连接可以设置在许多个位置上，这取决于待切削木料的长度。横梁上可以设置许多用来连接夹钳的小孔39以便夹钳可以间隔开设置，从而给不同长度的木料提供良好的支撑。图中所示为两个夹钳31，但如果需要的话可以设置更多的夹钳。
如果需要的话，在托架11的另一侧还可以装配向内朝向托架的阻挡器40，并且其可以通过夹钳或类似的机构41来调节。阻挡器40可以由与托架相连的支架42支撑。
夹钳31能够靠在待切削木料14的上表面，并且其可以制成确保对木料的牢固夹持，这在切削或移动木料时是必要的。
如图6所示，导向件21可以设置在平板20上，平板20可以设置在带锯的基座51中，或是提供一个配置在锯子原有基座上的辅助基座，辅助基座上设置有一对导向件21。如图所示，导向件21可以是辊子，其具有垂直于基座的转轴并且沿与带锯刃片相平行的直线隔开。
导向件21可以在许多位置22上与平板20相连，以便导向件21可以移动的彼此更近或更远，或移动的离刀片更近或更远。如图所示，这些位置22为能够与导向件相连的小孔。
当曲线相对较缓时需要使导向件相对分开，以提供最大的稳定性和重复性。
当曲线相对较陡时，为了很好地遵循曲线需要使导向件相互更加靠近。
在本发明的另一个形式中，导向件可以设置在长槽中，导向件可以沿长槽移动且导向件偏移向长槽相对的两侧。在这种布置中，导向件的最优定位将自动产生。当导向件沿与锯片基本平行的曲线移动时，导向件将采用长槽每一侧上的位置，当曲线变得更陡时，导向件抵抗着它们的偏移移动的更加靠近，移动的程度将取决于曲线的锐度。当曲线弯曲又变得平缓时，导向件之间又将移开。
除了在托架10的底面使用一个切削凹槽12，还可以使用一对平行且分开的凹槽，甚至使用一个向下伸展的中心体，其两侧具有相同的形状并且导向件设置在其外部，移动能够抵抗着它而产生。
使用该装置时，待切削的木料14放置在托架10上并由夹钳31夹紧。
如果托架的内边缘具有所需曲线形状，上述第一种可能形式，则木料必须夹紧以便木料在长度上覆盖整个托架。
这种定位可以通过使用阻挡器40来实现，在安装定位完成后，阻挡器40可以移开以便不妨碍锯片50的移动。
当木料或其他材料安置好之后，使托架/木料的结合体移动经过带锯刃片，托架在凹槽12和导向件21的限制下使木料穿过带锯，并且由于托架在凹槽作用下横向运动，因此在木料的边缘上形成所需的形状。
当然，如果对工件的第二个侧面进行切削，假设工件是对称的则木料必须从托架向外伸出一定的距离，该距离等于制成工件所需的宽度。这可以通过控制阻挡器40的位置和把手37的操作来实现，其中把手37使木料沿托架表面向外移动。因此通过改变阻挡器40的位置或控制齿轨把手37，被切削木料的宽度可以被改变。
操作者可以位于图4左侧的托架末端，这样可以在切削完成时移开切削的部分，将托架向后移动，然后操作齿轨把手直到木料接触到阻挡器40。
可以看到，正确使用本发明的装置不仅可以确保木料、塑料或其他柔性材料上的曲线可以非常准确地复制到单个木料或其他材料上，而且这些曲线可以复制到一件木料的两个不同的侧面上，这样，曲线形的椅子腿或扶手之类的工件可以非常容易地加工出来，并且这样加工出来的工件的误差非常小，所需砂磨等形式的完工工序极少。而且，如果使用的木料宽度比工件所需的宽度宽时，可以从一件木料上重复切削出两个或多个工件。如图3所示，在一件木料表面以虚线示出了许多工件。
齿轨的移动可以自动控制，这样，当一件木料被切削，并且托架返回原来状态之后，木料可以向前移动以自动调整到下个切削所需的位置。还可以自动操作切削运动，这样，不仅当切削完成且托架返回原来位置之后木料横向移动，而且托架自动返回，这样，当把木料装上托架后，直到所有可能的部件被切削完成，几乎不需要多少操作员的操作。
可以看到，本发明提供了一种现有技术中没有的新工艺，可以直接重复加工出特定的形状并且不需要做出标记，在将木料穿过带锯或其他工具时也不需要很高的技能。

Claims (21)

1.一种木工加工工具，包括切削刀具和用于承载木料的托架，所述托架放置在切削刀具的床身上，其特征在于：还包括导向件，所述导向件设置在托架和切削刀具的床身之间，对托架和切削刀具的床身的相对运动起导向作用。
2.根据权利要求1所述的木工加工工具，其特征在于：所述托架在底面设有与最后所需形状一致的凹槽，并且在切削刀具的床身上设有可以容纳该凹槽的导向件，因此当该托架移动通过锯子时其被限制着随凹槽移动。
3.根据权利要求2所述的木工加工工具，其特征在于：所述导向件包括向上伸展的元件，其能够允许凹槽以最小的阻力通过。
4.根据权利要求2或3所述的木工加工工具，其特征在于：所述导向件具有一个外部套筒，其通过轴承设置在一个内柱上，因此该套筒可以相对于内柱旋转。
5.根据权利要求2或3所述的木工加工工具，其特征在于：所述导向件可以根据被切削的曲线的曲率半径而隔开不同的距离。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的木工加工工具，其特征在于：所述托架包括在其上放置待切削材料的主体件，及与该主体件相连以抵抗着相对于托架的运动固定待切削材料的夹钳机构。
7.根据权利要求6所述的木工加工工具，其特征在于：所述夹钳机构与一个横梁相连，该横梁可以相对于该承托架横向移动，从而依次使待切削材料运动。
8.根据权利要求7所述的木工加工工具，其特征在于：所述横梁使待切削材料以平行的方式移动直到待切削材料与阻挡器接触。
9.根据权利要求7或8所述的木工加工工具，其特征在于：通过控制该横梁的位置能够获得待切削材料所需的位置。
10.根据权利要求7或8所述的木工加工工具，其特征在于：具有用于顶靠待切削材料的阻挡器，以便待切削材料能够准确地定位用于切削。
11.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的木工加工工具，其特征在于：所述托架朝向切削刀具的边缘的形状与所需切削成的形状相同，以便能够将待切削材料支撑在靠近进行切削的位置上。
12.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的木工加工工具，其特征在于：当在一块待切削材料上切削多个工件时，在完成切削并且托架返回其初始位置之后，该材料可以相对于刀片自动横向移动。
13.根据权利要求12所述的木工加工工具，其特征在于：所述托架返回其初始位置及该材料的横向移动都是自动实现的。
14.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的木工加工工具，其特征在于：所述切削刀具是从带锯、镂铣机、刨机或砂磨机之中选取的。
15.一种在木材或类似材料上制出或加工复杂形状的方法，其包括以下步骤：将该材料安置在一个托架上，将托架与导向件以这样的方式相连，即托架纵向移动时，导向件将使托架横向移动，该托架和导向件与工具相连，因此托架的移动通过该工具在材料上的运行反映出来。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述托架在其底面设有凹槽，该凹槽具有切削或在材料上进行的其他加工所需的形状，该导向件能够与该凹槽配合以便其纵向移动时使托架横向运动。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述工具是带锯，且托架上的材料被该带锯切削成与导向件形状相一致的形状。
18.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述托架邻近锯刃片的侧面与所需的最后切削成的材料通常具有相同的形状，以便切削前的材料被支撑在切削点的附近。
19.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述夹持机构与托架相连，该夹持部件能够允许材料相对于托架横向运动，从而在一件材料上能够完成许多切削。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：所述夹持机构与横梁相连，该横梁可以相对于托架的纵轴做横向运动，从而允许将材料放置在多个所需的切削位置上。
21.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述待切削材料的横向调整或完成一个切削后连同托架一起返回其初始位置的运动是自动完成的。
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