CN110891751B - 在cnc线切割中具有内部几何形状的切割设计方法 - Google Patents

在cnc线切割中具有内部几何形状的切割设计方法 Download PDF

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Abstract

通常需要在泡沫块中具有内部几何形状的切割设计。在传统的热线切割方法中，切割只能从外边缘开始。这样会在外部和内部几何形状之间形成切割线，从而削弱了设计。在本发明中，提出了一种智能的刚性加热工具，它可以从中间穿入原材料，而不必从外边缘开始。提出了一种用于为刚性切割工具提供双侧支撑的闩锁机构。还提出了一种自动工具路径生成方法，以防止工具在穿孔或缩回时切割块。在该刀片中提出了一种柔性刀片，它可以使系统变得紧凑。在该系统中还提出了一种测量刀片偏转的传感器，以实现闭环速度控制，从而提高生产率。

Description

在CNC线切割中具有内部几何形状的切割设计方法
技术领域
本发明涉及CNC型材切割领域。本发明提出了一种特殊工具和切割方法，该特殊工具和切割方法能够在泡沫、金属块中穿孔并切割内部几何形状，而无需将任何工具路径桥接到外部几何形状。本申请基于以下印度申请并要求这些申请的优先权：提交于2017年5月9日的201741016238、提交于2017年6月21日的201741021664、提交于2017年8月13日的201743028765、提交于2017年11月22日的201741041936以及提交于2018年3月9日的201841008647，这些申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
在CNC线切割机中，通常需要在大块材料中切割具有内部几何形状的设计。可以使用热线法切割各种泡沫，如EPS、EPE、XPS。EPS是一个价值200亿美元的产业，在建筑、包装、绝缘等方面具有广泛应用。因此，需要开发可以准确快速将EPS切割成所需形状的CNC机。可以通过CNC电火花(EDM)线切割机切割各种金属。
但是在如CNC线切割的过程中，到外部几何形状的桥接工具路径是无法避免的，这削弱了所制造的设计，即切割不能从块中间开始，而只能从块外部开始。
有时会使用短而刚性的工具来穿孔并切割内部几何形状，但这种短工具会降低生产率。
因此，需要开发一种新的工具和切割方法，该方法和切割方法可以切割具有内部几何形状的设计，并且还可以在不损害所制造物体的强度的情况下产生输出。
发明内容
发明目的
本发明的主要目的是开发一种切割工具和方法，该工具和方法可以在泡沫块中大量切割具有内部几何形状的设计。
本发明的另一个目的是开发一种可编程的刚性加热棒，该加热棒可以在多种模式下被加热，以利用同一工具实现穿孔或切割。
另一个目的是使这种块穿孔系统非常紧凑。
本发明的另一个目的是开发一种没有故障模式的坚固加热刀片。
本发明的另一个目的是开发一种具有传感器的智能刀片，该传感器用于测量偏转，以获取切割力的反馈并以闭环方式调节切割速度或电流。
为实现上述目的，本发明采用的方案为：
一种自动CNC线切割系统100，包括智能刀片101，所述智能刀片101的加热区可编程为尖端加热、主体加热和完全加热中的一种，所述智能刀片101包括：
外部主体407，在外部主体407内部具有两条平行的第一绝缘加热线408和第二绝缘加热线409，所述第二绝缘加热线409电连接至所述第一绝缘加热线408的第一点404处，所述第一绝缘加热线408还包括第一端401，所述第二绝缘加热线409还包括第二端402；在所述第一点404与所述第一绝缘加热线408的末端405之间具有第三加热元件415，并且其中所述外部主体407还包括具有第一触点412和第二触点414的第一继电器411和第二继电器413，分别控制电流在3条路径中的一条中的流动，其中路径1的电流流动方向是第二端402-第一点404-外部主体407尖端处的第二点406-外部主体407另一尖端处的第三点403，所述路径1为尖端加热；路径2电流流动方向是第二端402-第一点404-第一端401，所述路径2为；并且路径3的电流流动方向是第一端401-第一点404-外部主体407尖端处的第二点406-外部主体407另一尖端处的第三点403，所述路径3为主体加热和尖端加热。
其中所述智能刀片101安装在CNC轴线104上，其中所述CNC轴线104在尖端加热模式下将所述智能刀片101插入原材料中，并且在插入原材料块中之后，切换到主体加热模式以切割所述原材料。
所述的CNC线切割系统100具有智能的穿孔点选择方法，使得所述穿孔点下方的点或区位于废料/不需要的原材料中。
其中所述智能刀片101的主体由柔性弹簧状材料制成，使得所述智能刀片101在处于原材料外部时是竖直的，而在借助于辊703执行穿孔和切割所述原材料块中的一者时是水平的，从而形成紧凑的系统。
其中所述热刀智能刀片101在穿入原材料时向前携带加热线904，所述加热线904穿过中空管903并且所述加热线904的一端被压在金属板907上，并且一旦所述原材料的另一侧的闩锁机构910将所述加热线904线保持在穿孔末端时所述中空管903从所述原材料中缩回，并且其中通过所述加热线904线继续进行切割；
切割结束时，所述金属板907被所述闩锁机构910释放，电机906开始旋转并将所述加热线904线缠绕在其轴上，所述加热线904连同所述金属板907一起从所述原材料中缩回，并且其中所述电机906用作扭转弹簧。
其中所述金属板907为三角形保持板，所述三角形保持板907的端部具有闩锁孔或结中的一者，并且其中所述加热线904中的张力由电机906的缠绕/解绕以及对闩锁机构910、螺线管914和闩锁机构910后面的弹簧的控制来保持。
其中所述系统100包括多个热刀智能刀片101，从而实现对多个物体的同时切割。
其中先使用激光束进行原材料穿孔，随后再利用所述智能刀片101进行切割，或者通过一根细的空心金属管将切割金属丝传送到原材料的另一端后再进行切割。
其中所述智能刀片101是竖直的。
其中所述智能刀片101是复合刀片，包括外部金属管1201、一端相连的第一绝缘线1203和第二绝缘线1204，所述第一绝缘线1203和第二绝缘线1204设在所述外部金属管1201内，所述第一绝缘线1203和第二绝缘线1204的另一端通过电源1206连接；所述外部金属管1201包括所述智能刀片101的尖端1205；所述第一绝缘线1203与第二绝缘线1204之间具有金属套筒1202，所述金属套筒1202用于在所述智能刀片101被加热到更高温度时防止所述第一绝缘线1203与第二绝缘线1204短路；所述套筒1202穿过所述外部金属管1201并到达所述尖端1205。
所述第一线绝缘线1203和第二绝缘线1204中的一者穿过中空金属管金属套筒1202，从而确保所述第一绝缘线1203和第二绝缘线1204线之间相隔开。
其中所述智能刀片101装配有弹簧加载的传感器1401，所述弹簧加载的传感器包括轴线彼此垂直的两个旋转电位计，以检测所述智能刀片101在任何360度方向上的偏转。
其中所述智能刀片101装配有传感器1401，并且其中所述系统自动调节进给率和电流，使得所述智能刀片101继续切割而不会偏转。
当结合以下描述和附图考虑时，将更好地领会和理解本文的实施方案的这些目的和其他目的。然而，应当理解，以下描述虽然指出了优选实施方案及其众多具体细节，但以说明而非限制的方式给出。可在不脱离本文的实施方案的精神的情况下在其范围内进行许多改变和修改，并且本文的实施方案包括所有此类修改。
附图说明
在附图中对本发明进行说明，在所有附图中，相似的附图标记在各个附图中指示对应的部件。通过参考附图的以下描述，将会更好地理解本文的实施方案，其中：
图1描绘了提出的用于在大泡沫块中切割具有内部几何形状的设计的系统。
图2描绘了典型的光束偏转和提出的闩锁机构。
图3描绘了智能刀片的右侧支架的细节。
图4示出了提出的多功能智能刀片的内部细节。
图5和图6示出了对选择穿孔点的智能自动方法的需求。
图7具有柔性刀片的原材料穿孔和重新拉线系统
图8原材料穿孔和重新拉线系统特写视图
图9示出了进一步穿孔之后的柔性刀片。
图10示出了裂口的热刀以便轻松弯曲
图11原材料穿孔和重新拉线系统
图12现有的热刀设计
图13提出的复合热刀设计
图14具有偏转传感器的刀片
具体实施方式
参考在附图中说明并且在以下描述中详细描述的非限制性实施方案，可以更全面地解释本文的实施方案及其各种特征和有利细节。省略了对公知组件和处理技术的描述，以免不必要地混淆本文的实施方案。本文所用的实施例仅仅旨在促进对可实践本文的实施方案的方式的理解，并进一步使本领域技术人员能够实践本文的实施方案。例如，应当注意，虽然关于使用加热线切割EPS材料来解释一些实施方案，但任何其他应用也可在很少或没有修改的情况下包括本发明的主题。因此，这些实施例不应被解释为限制本文的实施方案的范围。
本文的实施方案描述了一种智能的自动切割方法，该方法用于在泡沫块中穿孔并切割内部几何形状，而不需要将工具路径桥接到外部几何形状，桥接将使结构变得脆弱。现在参考附图，更具体地参考图1至图14(其中相似的附图标记在所有附图中始终表示对应的特征)，示出了实施方案。
图1示出了搁置在基座107上的一大块原材料100。加热杆/智能刀片101保持在支架105和106上。
智能刀片101可在轴线104上移动。轴线104是计算机控制的运动系统，能够精确控制智能刀片101的位置。可以通过轴线104将智能刀片101从材料移开(缩回)或向材料移动(穿孔/插入动作)。
虽然智能刀片101的左侧始终附接到支架106，但智能刀片101的右侧大部分时间都与支架105分离，除了处于完全插入位置之外，在完全插入位置，智能刀片101的右侧从105获得支撑。
缺乏105的支撑使得智能刀片101表现为悬臂梁，仅具有左侧支撑。
这种悬臂安装会导致光束偏转206，如图2所示。
这种偏转会导致光束弯曲，还会导致在原材料上形成不希望的切口，并且还会限制插入速度。
为了避免在穿孔操作期间发生这种偏转，提出了如图4所示的特殊智能刀片设计。
该智能刀片设计使得可以单独加热智能刀片的尖端附近区域410，或者可以加热智能刀片的整个主体。借助于第一继电器/晶体管411、第二继电器/晶体管413及其NC或NO第一触点412、第二414等，计算机可控制加热哪部分。
在穿孔期间，仅加热尖端。当智能刀片101进入原材料时，其使原材料熔化并产生孔/隧道路径。智能刀片的其余主体可以通过该隧道容易地进入原材料。由于未主动加热智能刀片的主体，因此其不会使原材料熔化。现在，这种原材料本身将支撑智能刀片101的自重，从而防止偏转206。
一旦通过这种方法避免/最小化偏转，智能刀片就可以更快地插入材料中，而不必担心进一步的光束偏转。
智能刀片101的内部细节在图4中示出。该智能刀片由具有尖端410的薄(通常为1-3mm，但不限于此)空心金属管407组成。
第一绝缘加热线408是特殊的合金(通常为镍铬铁合金NiCr)电阻加热线，当电流通过时会加热。
第二绝缘加热线409是低电阻导电金属线(通常为铜)，与NiCr合金相比，其Ohm/ft值非常低。
第二绝缘加热线线409的一端电连接到NiCr第一绝缘加热线408上的第一点404。第一点404位于第一绝缘加热线408和407的尖端附近。
第二端402是第二绝缘加热线409的另一端。
第一绝缘加热线408的一个末端405电连接(焊接/压接)到管407的尖端处的第二点406。
第一端401是第一绝缘加热线408的另一末端。
现在，如果电流从第二端402依次传递到第一点404、405、第二点406和第三点403，则部分404至405将变热，从而使得管的尖端变热(模式1)。
如果电流从第二端402依次传递到第一点404和第一端401，则部分404至401(除尖端外的管407的整个主体)将变热。在这种模式下，尖端不会变热。
(模式2)
如果电流从第一端401依次传递到第一点404、405、第二406和第三点403，则整个Nicr第一绝缘加热线408都会变热，因此整个管407也会变热。(模式3)。
在穿孔期间，计算机被编程为控制电流，使得只有尖端会变热。
一旦完成穿孔并且智能刀片101已经接收到右侧支架105，则根据应用将加热切换到模式2或模式3。模式2优于模式3，因为它可以防止支架105过热。但是，当刀片较短且处于竖直构型而没有端部支撑件时，优选模式3，因为底部支撑材料也必须由刀片切割。
一旦完成穿孔并且智能刀片被锁定到支架105上，就可以按照计算机设计沿着所需的路径在YZ平面102和103上移动支架105和106，以将原材料切割成期望的形状。
一旦完成设计切割，就将智能刀片101从支架105和原材料100移开(缩回)。
一旦从材料完全缩回，该智能刀片就可以移动到下一个穿孔点，并继续进行穿孔+切割+缩回循环。
在该设计的另一个实施方案中，第二绝缘加热线409也可以是电阻加热线，与尖端线(404至405)相比可选地更粗。同样，在这种方法中，可以在模式1、2和3下控制智能刀片，如先前所述。这具有额外的优点，即在模式2和模式3期间，第二绝缘加热线409还将充当有源加热元件，从而使得加热和切割更有效。
图2示出了可选的闩锁机构，以适应任何较小的偏转206。闩锁机构由铰链203和折板204，该折板能够沿着轴线205旋转以提升偏转的光束，从而使其变直。
图3更详细地示出了支架105。该支架由金属板301、弹簧或海绵材料和固定支架303组成。
金属板301将吸收智能刀片的尖端处的任何热量。
弹簧吸收智能刀片的额外延伸，以确保100％的接触支撑，而不会使智能刀片屈曲。
如图1所示提出了固定到支架106的辊108。该辊将为智能刀片101提供引导支撑，特别是当智能刀片101处于完全缩回位置时。该辊还可以防止光束偏转，并确保将智能刀片正交穿入原材料中。
图5和图6示出了对选择穿孔点的自动方法的需求。尽管采取了预防措施，但仍可能发生较小的光束偏转。参考示出内部几何形状的图5，应选择几何形状上的点303作为穿孔点而不是304、305或306，因为这些穿孔点可能导致偏转的光束/智能刀片切割期望的原材料。
图6示出了外部几何形状，其中在底部穿孔优于在顶部穿孔。图5和6示出了对智能自动穿孔点选择方法的需求。在本发明中提出了这种方法。
以下段落使用图7、8、9、10说明了所提出的柔性刀片，该柔性刀片实现了紧凑的原材料块穿孔系统。
图7示出了搁置在基座708上的一大块泡沫原材料701。
LHK(长热刀)702由柔性中空管状材料制成，使得刀片可以容易地弯曲。
LHK(长热刀)702由多个辊703引导，如图7所示。
这些辊的特写视图如图8所示。
刀片(704、705、706等)的后端固定到线性运动系统707。
这些图示出了多个刀片。所提出的系统适用于单个刀片或多个刀片。
随着轴707向下移动，刀片的尖端穿入泡沫块中。刀片的主体在辊的引导下适当地自弯曲，并最终变为水平，然后进入或穿入泡沫块。
图9示出了当刀片已经穿入原材料块的一半时的系统状态。
随着轴707向上移动，刀片将从原材料块中缩回。
如专利申请201741016238：METHOD OF CUTTING DESIGNS WITH INNERGEOMETRIES IN FOAM BLOCK(在泡沫块中切割具有内部几何形状的设计的方法)(日期为2017年6月21日)中所述：在穿孔期间，只有刀片的尖端变热，而刀片的主体不变热。因此，EPS与刀片主体接触的部分不会熔化，并且为刀片主体提供支撑，防止其弯曲。
穿孔之后，可以加热刀片主体以切割原材料块，或者刀片可以将裸NiCr线携带到泡沫块的另一端，如专利申请201741021664中所述。
LHK的外部金属管可选地以周期性间隔裂口201以使其具有柔性，如图10所示。这有助于使刀片容易弯曲并且弯曲半径更小，从而形成紧凑的系统。
或者，刀片702的外部主体可以由任何柔性材料诸如弹簧制成，以便它在进入原材料块之前可以容易弯曲。
以下关于图11的段落说明了在本发明中提出的加热线的自动重新拉线方法。
有时，由于刀片的厚度较高而不宜用热刀进行切割。为了获得精细特征，最好用非常细的裸NiCr线进行切割。以下段落说明了NiCr线的重新拉线方法，因此切割可以从原材料块的中间开始。
图11示出了搁置在基座902上的一大块原材料901。
穿孔工具由带有嵌入式加热元件的中空金属管903组成，使得只有工具的尖端会变热。
908是工具的手柄，安装在线性运动轴线909上。
裸加热线(904)穿过中空管903。
加热线可以由各种合金如镍铬铁合金、铁铬铝合金等制成。
NiCr线的一端被压接到较小的金属板907上，该金属板通常是如图11所示的三角形板。该金属板也可以仅仅是线中的结。该907将确保NiCr线的一端始终在中空管903的外部。
NiCr线的另一端盘绕在定位电机906的轴上。
905是防止NiCr线急剧弯曲并防止线在尖锐边缘上摩擦的可选辊。
911是将工具903引导到原材料块中从而防止工具尖端由于自重而下垂的辊。
在切割开始时，中空管903的尖端将开始加热。然后，整个工具通过轴线909向前移动到原材料块中。
随着中空管903向前移动，电机906使盘绕的线104解绕。
轴线运动909和电机906的速度是自动控制的，以使线在正确的张力下保持紧绷。
工具的尖端熔化并穿入原材料块中并且向前移动，从而将NiCr线与金属板907的端部与之一起携带。
在工具完全穿透块901之后，原材料块另一侧的闩锁机构910捕获板907。
之后，中空管903开始通过轴线909从原材料块中缩回。
在该缩回运动期间，电机906是固定的并且不旋转。
一旦903完全缩回，现在就只有裸线904在原材料块内部。
现在加热该裸线，并且沿着所需的工具路径进一步移动该裸线，以通过CNC控制器(如在CNC热线机中)按照计算机中的设计进行切割。
通常仅加热线904的在原材料块内部的部分，其中在原材料块的任一侧具有一定余量。
切割结束时，线端板907被910释放。释放之后，电机906开始旋转，从而将NiCr线缠绕在其轴上。该动作将线904连同其端板907一起从原材料块中拉出。
然后，通过CNC将工具移动到下一个穿孔点，并且如上所述继续进行穿孔和切割操作。
线端板907可以可选地具有用于容易锁定的孔。
在另一个实施方案中，910可以具有用于捕获线端板907的磁体。
在另一个实施方案中，906可以是扭转弹簧，其在线上保持接近恒定的拉力。
在另一个实施方案中，在907被910锁定之后，释放将910保持到主机架的刚性连接，此时在910与主机架之间存在弹簧连接。该弹簧力有助于在切割过程中保持线绷紧。通过使用致动器如螺线管914、遥控伺服机，可以轻松实现这种刚性连接及其移除。
912是可选的螺纹杆或板或者齿状杆或板。该杆沿着轴线913向前移动，从而将线锁定在其任意两个齿部之间。这可以防止线在切割过程中上下滑动。
以下段落通过图12和图13说明了所提出的复合环状刀片设计以增加刀片寿命。
图12示出了市场上的典型热刀。1101是外部金属管。1102是绝缘护套。加热元件(NiCr等)线1103穿过绝缘护套1102，到达刀片的尖端1104，在此处该加热元件线被压接到金属管1101的尖端。
如图12所示连接电源1105，使电流通过1103，从而实现加热。
这种刀片设计存在几个问题。
第一个问题是：尖端赤热(与主体相比过热)，导致穿孔时切割不均匀且熔化过度。这是由于金属与金属(NiCr与SS管之间)产生接触，与存在绝缘护套1102的刀片主体相比，导致传导性热传递较高。
另一个问题是，由于过热的SS管尖端胀形，有时NiCr与SS管之间在尖端处失去接触。另外，熔化的EPS有时会进入NiCr与SS之间的间隙并固化，从而导致接触丢失。
另外，有时电源1105与SS管1101的主体之间会丢失接触。
图13示出了提出的新设计。它由外部金属管组1201组成。
第一绝缘线1203是绝缘NiCr线(加热元件)。
1202是护套(金属或纤维)，穿过1201并到达刀片的尖端1205。1202是可选的，但它有助于将刀片加热到更高的温度而不会发生短路。
第一绝缘线1203穿过套筒1202内部，到达尖端1205，然后返回到管1201的另一端1207。
电源1206连接在第一绝缘线1203和第二绝缘线1204之间，从而加热管。
在这种设计中，尖端的温度几乎与管101的主体的温度相同。
同样，在这种环状线设计中，NiCr与SS管之间在尖端1205处没有接触丢失的风险。
由于玻璃纤维护套是第一绝缘线1203周围的绝缘材料，因此如果第一绝缘线1203和第二绝缘线1204在高温下彼此非常靠近，则第一绝缘线1203趋于与第二绝缘线1204的玻璃纤维护套熔合。
此处，第一绝缘线1203和第二绝缘线1204之间的护套1202可以防止这种熔合，从而延长了刀片的寿命。
现在参考图14，热刀切割工具通常用于切割泡沫。但是泡沫中的密度和水分含量会发生变化，因此很难预测切割速度。切割太慢会过度熔化材料并破坏精细特征。切割太快会使刀片弯曲，从而导致几何误差。
在本发明中提出了一种新设计，其中偏转检测传感器1401固定在刀片1404的顶部。该传感器类似于PC中使用的操纵杆，能够检测360度内的偏转。该传感器是弹簧加载的，因此当弯曲力消失时，它自动返回到中心位置。两个电位计轴可检测偏转程度。也可以使用任何其他位置传感器。当切割刀片1404经受切割力时，传感器的轴将偏转并且传感器将测量偏转量。
在传感器的输出轴与刀片之间有散热块1403。它可以被被动或主动冷却，以防止过多的热量传递到传感器，过多的热量传递到传感器会影响传感器性能。
1403还用作保持刀片1404的卡盘，使得在切割期间发生任何损坏的情况下可以容易地更换1404。
类似的传感器也可以安装在热铲工具的顶部。
刀和铲都具有用于通过电磁体固定的插槽，因此CNC系统可以自动拾取所需长度的刀或所需宽度和深度的铲等。
1404可以是普通刀片或尖端加热刀片，可以通过编程转换为加热主体。
对特定实施方案的前述描述将如此充分地揭示本文的实施方案的通用性质，使得其他人在不背离通用概念的情况下可以通过应用当前知识来针对各种应用容易地修改和/或改变此类特定实施方案，因此此类改编和修改应当并且意图在所公开的实施方案的等同形式的含义和范围内被理解。应当理解，本文采用的措词或术语是出于描述目的而不是限制目的。因此，虽然已经依据优选实施方案描述了本文的实施方案，但是本领域技术人员将认识到，可以在如本文所述的实施方案的精神和范围内进行修改来实践本文的实施方案。

Claims (13)

1.一种自动CNC线切割系统(100)，包括智能刀片(101)，其特征在于，所述智能刀片(101)的加热区可编程为尖端加热、主体加热和完全加热中的一种，所述智能刀片(101)包括：
外部主体(407)，在外部主体(407)内部具有两条平行的第一绝缘加热线(408)和第二绝缘加热线(409)，所述第二绝缘加热线(409)电连接至所述第一绝缘加热线(408)的第一点(404)处，所述第一绝缘加热线(408)还包括第一端(401)，所述第二绝缘加热线(409)还包括第二端(402)；在所述第一点(404)与所述第一绝缘加热线(408)的末端(405)之间具有第三加热元件(415)，并且其中所述外部主体(407)还包括分别具有第一触点(412)和第二触点(414)的第一继电器(411)和第二继电器(413)，分别控制电流在3条路径中的一条中的流动，其中路径1是第二端(402)-第一点(404)-外部主体(407)尖端处的第二点(406)-外部主体(407)另一尖端处的第三点(403)，所述路径1为尖端加热；路径2是第二端(402)-第一点(404)-第一端(401)，所述路径2为主体加热；并且路径3是第一端(401)-第一点(404)-外部主体(407)尖端处的第二点(406)-外部主体(407)另一尖端处的第三点(403)，所述路径3为主体加热和尖端加热。
2.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)安装在CNC轴线(104)上，其中所述CNC轴线(104)在尖端加热模式下将所述智能刀片(101)插入原材料中，并且在插入原材料中之后，切换到主体加热模式以切割所述原材料。
3.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述系统具有智能的穿孔点选择方法，使得所述穿孔点下方的点或区位于废料/不需要的原材料中。
4.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)的主体由柔性弹簧状材料制成，使得所述智能刀片(101)在处于原材料外部时是竖直的，而在借助于辊(703)执行穿孔和切割所述原材料中的一者时是水平的，从而形成紧凑的系统。
5.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)在穿入原材料时向前携带加热线(904)，所述加热线(904)穿过中空管(903)并且所述加热线(904)的一端被压在金属板(907)上，并且一旦所述原材料的另一侧的闩锁机构(910)将所述加热线(904)保持在穿孔末端时所述中空管(903)从所述原材料中缩回，通过所述加热线(904)继续进行切割；
切割结束时，所述金属板(907)被所述闩锁机构(910)释放，电机(906)开始旋转并将所述加热线(904)线缠绕在其轴上，所述加热线(904)连同所述金属板(907)一起从所述原材料中缩回，并且其中所述电机(906)用作扭转弹簧。
6.根据权利要求5所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述金属板(907)为三角形保持板，所述三角形保持板的端部具有闩锁孔或结中的一者，并且其中所述加热线(904)中的张力由电机(906)的缠绕/解绕以及对闩锁机构(910)、螺线管(914)和闩锁机构(910)后面的弹簧的控制来保持。
7.根据权利要求1至6任一项所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述系统(100)包括多个智能刀片(101)，从而实现对多个物体的同时切割。
8.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，先使用激光束进行原材料穿孔，随后再利用所述智能刀片(101)进行切割，或者通过一根细的中空管将切割金属丝传送到原材料的另一端后再进行切割。
9.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)是竖直的。
10.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)是复合刀片，包括外部金属管(1201)、一端相连的第一绝缘线(1203)和第二绝缘线(1204)，所述第一绝缘线(1203)和第二绝缘线(1204)设在所述外部金属管(1201)内，所述第一绝缘线(1203)和第二绝缘线(1204)的另一端通过电源(1206)连接；所述外部金属管(1201)包括所述智能刀片(101)的尖端(1205)；
所述第一绝缘线(1203)与第二绝缘线(1204)之间具有金属套筒(1202)，所述金属套筒(1202)用于在所述智能刀片(101)被加热到更高温度时防止所述第一绝缘线(1203)与第二绝缘线(1204)短路；所述套筒(1202)穿过所述外部金属管(1201)并到达所述尖端(1205)。
11.根据权利要求10所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述第一绝缘线(1203)和第二绝缘线(1204)中的一者穿过金属套筒(1202)，从而确保所述第一绝缘线(1203)和第二绝缘线(1204)之间相隔开。
12.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)装配有弹簧加载的传感器(1401)，所述弹簧加载的传感器包括轴线彼此垂直的两个旋转电位计，以检测所述智能刀片(101)在任何360度方向上的偏转。
13.根据权利要求1所述的CNC线切割系统(100)，其特征在于，所述智能刀片(101)装配有传感器(1401)，并且其中所述系统自动调节进给率和电流，使得所述智能刀片(101)继续切割而不会偏转。
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