一种数控车床的制作方法

本实用新型涉及车床技术领域，更具体地说，它涉及一种数控车床。

背景技术：

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

现有公开号为CN201470894U的中国专利提供了一种数控立式车床，其包括用于驱动Z轴伺服主轴上下移动的Z轴伺服进给电机，Z轴伺服主轴位于车床主轴的上方，Z轴伺服主轴的下端用于安装车刀，车床主轴沿X轴和Y轴移动，从而能够使车刀在工件的上方且能够相对工件在X、Y、Z轴方向移动，以使车刀对车床主轴上旋转的工件进行车削。

而一些加工后的工件上需要刻印该工件的型号和规格等字体，以便于人们查找，现有技术中，一般先使用上述车床对工件进行车削加工，然后将加工完成后的工件取出，然后将取出后的工件装夹在雕刻机上，用雕刻机在工件上印刻出型号、规格等字体，最后将刻印字体后工件从雕刻机上取出；但是，现有技术中，完成工件上字体的印刻，需要两次装夹工件和拆卸工件，因此，大大降低了工件的加工效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够在一次装夹工件的过程中即可实现工件的车削、字体印刻工序的数控车床。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种数控车床,包括机架、设置在机架上且用于夹持工件的车床主轴部、位于车床主轴部一侧的伺服主轴部，所述伺服主轴部靠近车床主轴部的一端设置有刀部，所述伺服主轴部上且位于刀部的一侧设置有印刻件，所述印刻件上凸起设有印字凸纹，所述伺服主轴部与印刻件之间设置有用于驱动印刻件向工件方向移动并使工件在印字凸纹上滚动以在工件外侧壁上印出字体的伸缩件。

通过采用上述技术方案，当需要对工件进行车削、字体印刻时，首先，车床主轴部带动工件转动，然后伺服主轴部带动刀部向工件靠近，然后对工件进行车削，当工件在车削的过程中，伸缩件收缩从而将印刻件移动至刀部的上方，不会影响刀部的正常车削，当完成工件的车削后，伺服主轴部带动刀部离开工件，然后伸缩件伸长，从而将印刻件移动至工件处，当需要对工件进行印刻字体时，车床主轴部停止转动，然后伺服主轴部带动印刻件与工件的外表面相切，且印刻件与工件之间具有相互作用力，伺服主轴部带动印刻件向下运动，印刻件上含有印字凸纹的侧面在工件的外表面移动，由于工件与印刻件之间静摩擦的作用，公件在印字凸纹上转动，从而在工件的外侧壁上印出所需的字体，实现工件的一次装夹，完成工件的车削、字体印刻工序。

进一步地，所述印刻件上印字凸纹所在的侧面为印刻面，所述印刻面上设置有且位于印字凸纹远离伺服主轴部一侧以用于清洁工件上残屑的清洁件。

通过采用上述技术方案，当工件在印刻面上滚动的过程中，清洁件先于印刻凸纹与工件接触，从而在工件上印刻字体之前先对工件进行清洁。

进一步地，所述清洁件包括通过磁性作用以吸附工件上残屑的吸附件。

通过采用上述技术方案，吸附件通过磁性作用将工件残屑进行吸附，完成工件的清洁。

进一步地，所述印刻面上设置有让位凹槽，所述吸附件位于让位凹槽内。

通过采用上述技术方案，在伸缩件推动印刻件向下并与工件外表面相切的过程中，不需要伺服主轴部带动印刻件移动，以防止吸附件与工件相碰撞。

进一步地，所述吸附件朝向让位凹槽外部方向的外表面位于让位凹槽内，所述吸附件的外表面、让位凹槽内侧壁之间围成用于容置工件上残屑的槽状结构。

通过采用上述技术方案，当吸附件吸附残屑后，残屑位于该槽状结构内，在印刻件在继续向下移动的过程中，防止残屑刮伤工件的外表面。

进一步地，所述吸附件为电磁铁、电连接电磁铁的电源。

通过采用上述技术方案，当需要清洁时，电磁铁通电，从而电磁铁具有吸附作用，当吸附完成后，电磁铁断电，从而电磁铁不具有吸附作用，电磁铁上的金属残屑掉落，以防止金属残屑的堆积。

进一步地，所述让位凹槽朝向上方的内侧壁设置有从该内侧壁与吸附件靠近工件外侧壁的相交处向印刻面方向向下倾斜的排屑面。

通过采用上述技术方案，当电磁铁断电后，电磁铁上的残屑会顺着排屑面向下滑动并排出。

进一步地，所述清洁件包括随印刻件一起相对工件移动并对工件上残屑进行清扫的清洁刷。

通过采用上述技术方案，当工件相对移动至印刻件的清洁刷处时，工件在车床主轴部的带动下，从而在清洁刷上转动，完成工件的清洁。

进一步地，所述印刻面上设置有且位于印字凸纹靠近伺服主轴部一侧的磨料层。

通过采用上述技术方案，当工件被印刻字体后，伺服主轴部带动印刻件向下运动，当工件相对移动至磨料层处时，车床主轴部带动工件转动，工件在磨料层上进行研磨，提高工件的表面质量。

进一步地，所述印刻面上设置有且位于磨料层从清洁件至磨料层方向一侧的防接触凹槽。

通过采用上述技术方案，当工件被研磨后，伺服主轴部带动印刻件向下运动，当工件相对移动至防接触凹槽处，从而防止研磨后的工件再与印刻件接触，保证工件的表面质量。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过在伺服主轴部上伸缩件和伸缩件上印刻件的设置，及印刻件与工件外表面贴合侧面设置的印字凸纹，刀部在加工的过程中，印刻件可以缩回，不影响刀具的正常加工，当需要印刻的时候，伸缩件将印刻件伸出，从而可以在工件上印出字体。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图，主要用于体现数控车床的整体结构；

图2为实施例一的剖视图，主要用于体现印刻件与卡盘的位置关系；

图3为图2中A部分的放大图，主要用于体现印刻件的结构；

图4为实施例二的结构示意图；

图5为图4中B部分的放大图，主要用于体现印刻件的结构。

图中：1、机架；11、卡盘；12、伺服主轴；121、刀部；2、印刻件；21、印刻面；211、印字凸纹；3、液压缸；4、电磁铁；5、让位凹槽；51、排屑面；6、清洁刷；7、磨料层；8、防接触凹槽；9、工件。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一：

一种数控车床，如图1和图2所示，其包括机架1，机架1上设置有车床主轴部，车床主轴部包括卡盘11和驱动卡盘11转动的电机（图中未示出），卡盘11的轴向水平设置，卡盘11凸出机架1的一端用于夹持工件9；机架1上还具有一个位于卡盘11一侧的伺服主轴部，伺服主轴部包括伺服主轴12、伺服电机（图中未示出）、连接伺服主轴12和伺服电机的滚珠丝杠（图中未示出），此部分为现有技术，伺服主轴12可以沿X轴、Y轴、Z轴方向移动，伺服主轴12竖直设置在卡盘11的上方，伺服主轴12靠近卡盘11的一端设置有刀部121，刀部121用于车削卡盘11上的工件9，刀部121包括车刀和固定车刀的螺钉。

参照图3，伺服主轴12的图示下端且位于车刀的一侧设置有印刻件2，印刻件2为细长矩形体结构，伺服主轴12与印刻件2之间设置有用于驱动印刻件2向工件9方向移动的伸缩件，伸缩件可以为气缸或液压缸3，这里优选液压缸3，液压缸3的壳体固定在伺服主轴12上，液压缸3的活塞杆可沿竖直方向上下移动，印刻件2设置在液压缸3的活塞杆的图示下端。

参照图3，印刻件2上朝向工件9的侧面为印刻面21，印刻面21上凸起设置有印字凸纹211，印字凸纹211的形状为所需印刻字体形状，当需要在工件9上刻印字体时，首先将工件9夹持在卡盘11上，然后启动数控车床，卡盘11带动工件9转动，然后伺服主轴12带动车刀向工件9靠近，并对工件9进行车削，当车削完成后，液压缸3的活塞杆驱动印刻件2向工件9方向移动，当需要在工件9上印刻字体时，卡盘11停止转动，液压缸3的活塞杆继续推动印刻件2向下移动，由于印刻件2与工件9摩擦力作用，从而使工件9的外侧壁在印字凸纹211上滚动，印刻凸纹在工件9的外侧壁上印刻出所需的字体，实现在一次装夹工件9的过程中，完成工件9的车削与字体印刻的工序。

车削加工的工件9一般为金属制件，车削加工的过程中，会产生残屑，一部分残屑贴附在工件9的外表面，会对印刻字体时产生影响，印刻面21上设置有清洁件，清洁件位于印字凸纹211与工件9之间，当工件9在印刻面21上滚动的过程中，清洁件先于印刻凸纹与工件9接触，从而在工件9上印刻字体之前先对工件9进行清洁；清洁件包括吸附件，吸附件通过磁性作用将工件9残屑进行吸附。

吸附件可以为磁铁、吸铁石，这里优选电磁铁4和电连接电磁铁4的电源，当需要清洁时，电磁铁4通电，从而电磁铁4具有吸附作用，当吸附完成后，电磁铁4断电，从而电磁铁4不具有吸附作用，电磁铁4上的金属残屑掉落，以防止金属残屑的堆积。

参照图3，印刻面21上设置有让位凹槽5，电磁铁4位于该让位凹槽5内，从而在液压缸3的活塞杆推动印刻件2向下并与工件9外表面相切的过程中，不需要伺服主轴12带动印刻件2移动，以防止电磁铁4与工件9相碰撞。

电磁铁4靠近工件9的外表面位于让位凹槽5内，电磁铁4的外表面、让位槽的内侧壁之间围成一个用于容置工件9上残屑的槽状结构，当电磁铁4吸附残屑后，残屑位于该槽状结构内，在印刻件2在继续向下移动的过程中，防止残屑刮伤工件9的外表面。

让位凹槽5朝向上方的内侧壁设置有排屑面51，排屑面51从让位凹槽5朝向上方的内侧壁与电磁铁4靠近工件9的外侧壁相交处至印刻面21方向向下倾斜设置；当电磁铁4断电后，电磁铁4上的残屑会顺着排屑面51向下滑动并排出。

印刻面21上设置有磨料层7，磨料层7位于印字凸纹211远离工件9的一侧，当印刻完成后，液压缸3的活塞杆继续推动印刻件2向下移动，卡盘11带动工件9转动，从而对印刻字体后的工件9的外表面进行一次研磨，提高工件9的表面质量，磨料层7的材质可以为碳化硼或氧化铝。

印刻面21上设置有防接触凹槽8，防接触凹槽8位于磨料层7从让位凹槽5至磨料层7方向一侧，当工件9在磨料层7上研磨结束后，液压缸3的活塞杆继续推动印刻件2向下运动，工件9相对印刻件2向上运动，并进入防接触凹槽8内，防止研磨好的工件9再与印刻件2接触，从而保证工件9较好的表面质量，然后伺服主轴12带动印刻件2在水平方向上向远离工件9方向运动，从而完成工件9的车削、印刻字体的加工。

工作原理如下：当工件9需要进行车削和印刻字体时，首先将工件9的毛坯夹持在卡盘11上，然后卡盘11带动工件9的毛坯转动，伺服主轴12带动车刀向工件9的毛坯靠近，然后对工件9的毛坯进行车削；当完成工件9的车削后，伺服主轴12带动车刀离开工件9，直至印刻件2位于工件9的上方，且印刻面21所在平面与工件9的外表面相切，然后液压缸3的活塞杆推动印刻件2竖直向下运动，在向下运动的过程中，工件9仍在转动，当工件9相对移动至电磁铁4处时，电磁铁4通电，从而将工件9的外表面上的残屑吸附，以实现对工件9外表面的清洁，然后电磁铁4断电，电磁铁4不具有吸附能力，吸附在电磁铁4上的残屑向下掉落，然后顺着排屑面51向下移动并排离电磁铁4。

然后，卡盘11停止转动，液压缸3的活塞杆继续推动印刻件2向下移动，从而使工件9的外圆周侧壁在印字凸纹211上转动，从而在工件9的外侧壁上印出所需的字体，然后卡盘11带动工件9转动，液压缸3的活塞杆推动印刻件2继续向下运动，从而使工件9的外侧面在磨料层7上转动，对工件9的外表面进行研磨，研磨的量一般都很小，不会影响印刻后的字体，然后印刻件2继续向下运动，工件9相对移动至防接触凹槽8处，然后伺服电机带动印刻件2在水平方向远离工件9的方向移动，然后伺服机构向上移动从而将车刀和印刻件2一起向上移动，完成工件9的整体加工。

实施例二：

一种数控车床，如图4、图5所示，以实施例一为基础，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例的清洁件与实施例一的不同，清洁件包括清洁刷6，当工件9相对移动至印刻件2的清洁刷6处时，在卡盘11的带动下，从而在清洁刷6上转动，完成工件9的清洁。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。