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泡沫切割機(jī)功能要求是在現(xiàn)有的電熱絲切割聚苯乙烯板形材料基礎(chǔ)上提出的。電熱絲切割過(guò)程一種是手持電熱絲刀，憑操作經(jīng)驗(yàn)借助模板切割成形。手工操作易出現(xiàn)用力用速不均，且制作模板費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)料。另一種切割過(guò)程是電熱絲固定在操作臺(tái)上，泡沫材料一邊沿著靠板移動(dòng)（或用針固定并自轉(zhuǎn)）一邊被電熱絲切割。此操作對(duì)通孔、相貫孔以及階梯孔都不便加工。由上述不足現(xiàn)象為本切割機(jī)研制提出了以下功能要求：

1、具有無(wú)極調(diào)溫裝置，以快速控制電熱絲切割溫度；

2、切割刀具通過(guò)機(jī)械夾緊方式，能沿著縱橫向?qū)к壓徒z桿，實(shí)現(xiàn)X、F、Z方向上的直線移動(dòng)，以及在XZ、ZZ平面方向上的旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)；

3、具有X、F、Z方向上的尺寸基準(zhǔn)定位機(jī)構(gòu)和走刀量控制機(jī)構(gòu)；

4、工件卡盤在旋轉(zhuǎn)方向上具有旋轉(zhuǎn)角度的定位機(jī)構(gòu)。

泡沫塑料車床式切割機(jī)，通過(guò)電熱絲刀具，可切割出形狀多樣的泡沫材質(zhì)的塑件。切割機(jī)由機(jī)架、刀架、毛坯夾緊裝置以及電源裝置組成。刀架裝置改變了以往手持刀具切割的不穩(wěn)定操作。夾緊裝置可使毛坯作360.旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，解決了以往毛坯固定不動(dòng)而限制切割方向改變的問(wèn)題。切割尺寸控制機(jī)構(gòu)使得操作過(guò)程準(zhǔn)確，產(chǎn)品表面光滑。該切割機(jī)還可應(yīng)用于制圖課程的實(shí)踐教學(xué)，訓(xùn)練用戶的動(dòng)手能力，提高用戶的工程素質(zhì)。

泡沫切割機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)切割機(jī)工作原理類似于普通機(jī)床加工原理，即通過(guò)原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及工作機(jī)這三大部分的功能將產(chǎn)品加工成形。泡沫切割機(jī)中的原動(dòng)機(jī)由于受切割工具的溫度影響和切削量的影響，可根據(jù)產(chǎn)品尺寸的精度要求，既可由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)也可由人工驅(qū)動(dòng)。工作機(jī)是直接加工泡沫塑料的執(zhí)行裝置，它由切割機(jī)中帶有電熱絲的刀具完成，泡沫塑料通過(guò)電熱絲對(duì)它的熔化而達(dá)到去除多余材料的目的。電熱絲刀具在刀架的作用下，能進(jìn)行多方向移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。因此，刀架屬于傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)由軸承、絲桿、螺母等配件共同組成，以滿足刀架不同方向的運(yùn)動(dòng)。

目前傳統(tǒng)的泡沫塑料成形加工有以下幾種方法。一是利用預(yù)發(fā)泡的聚苯乙烯珠粒，在130C160C條件下，放置在具有相應(yīng)幾何形狀的模具中，經(jīng)過(guò)相應(yīng)時(shí)間二次發(fā)泡，形成相應(yīng)形狀和尺寸的聚苯乙烯模型，這種方法非常適合進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，但缺點(diǎn)是：需要首先制作價(jià)格昂貴的金屬模具，以及高溫發(fā)泡成形設(shè)備。設(shè)備、模具投資大，生產(chǎn)、加工周期長(zhǎng)，制造過(guò)程柔性差，不適合生產(chǎn)小批量、復(fù)雜形狀的模型。另一種方法是采用四軸、四維電熱絲加工準(zhǔn)三維聚苯乙烯模型，利用價(jià)格昂貴的機(jī)器人控制電熱刀進(jìn)行三維加工。其主要弊病也是設(shè)備投資昂貴。

還有一種是目前正在研制的聚苯乙烯泡沫塑料三維快速成形設(shè)備加工方法，即用CAD軟件建立零件的CAD模型，通過(guò)CAD軟件的接口輸出零件的STL格式文件，由數(shù)據(jù)準(zhǔn)備軟件將零件的STL格式文件轉(zhuǎn)變成多層加工數(shù)據(jù)文件，再由步進(jìn)電機(jī)根據(jù)每層零件輪廓數(shù)據(jù)帶動(dòng)電熱刀切割出一層聚苯乙烯泡沫塑料模型的輪廓，再將所有聚苯乙烯泡沫塑料層疊加在一起形成完整的零件聚苯乙烯泡沫塑料模型。這種方法的不足在于：操作工個(gè)體素質(zhì)要求較高以致帶來(lái)加工成本高；不適用小批量且形狀變化繁多、加工精度要求不高的塑料產(chǎn)品。據(jù)了解，不少傳媒企業(yè)、建筑裝潢、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都在使用泡沫材質(zhì)制作仿制品或效果展示物。說(shuō)明泡沫材質(zhì)樣品的制作工具有較大的供應(yīng)市場(chǎng)。泡沫塑料車床式電熱絲切割機(jī)，就是為了實(shí)現(xiàn)造價(jià)低廉、設(shè)備微小、操作簡(jiǎn)便、工時(shí)較短的市場(chǎng)目標(biāo)而進(jìn)行研制的泡沫材質(zhì)切割機(jī)。

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