本發明涉及一種雕刻機的鉆頭，具體的說是一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭。

背景技術：

小部件在打孔時，由于質量較輕容易跟隨鉆頭轉動，因此，哪怕是在小部件上雕刻精度要求較低的孔時，仍然需要夾具將部件夾住，雖然小部件體積較小，但用夾具將其夾住這個流程仍然無法簡化，因此浪費時間，給操作工人帶來麻煩。

脆質晶體材料在人工雕刻時，由于晶體材料為晶胞結構，在雕刻過程中極易根據其晶胞結構種類而出現意外損壞；例如云母易變成薄片，方解石易裂成小菱面體。出現損壞的根本原因是晶體本身結構所致，而直接原因是因為鉆頭對晶體材料的壓力和摩擦力使晶體內部產生局部內應力，最終導致其損壞。

技術實現要素：

針對現有技術中的技術問題，本發明提供了一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，將鉆頭做成多層，且相鄰層的鉆頭旋向相反，在對小零件垂直鉆孔時，鉆頭底部對零件摩擦方向有正有反，使小零件不會隨著鉆頭旋轉，而在對材料進行側向擴孔時，鉆頭側面對材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消對材料側向擴孔時產生的部分摩擦力，降低材料損壞的概率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，包括鉆頭、側段傳動機構、底段傳動機構和雕刻機主體；所述的雕刻機主體內部設置有電動機和PLC控制器，該PLC控制器用于控制鉆頭各組件協調運轉；所述的鉆頭設置在雕刻機主體前方，鉆頭包括軸芯、底段雕琢部和側段雕琢部，軸芯用于對底部材料進行打磨和雕琢，所述的底段雕琢部包圍在軸芯底部外圈，所述的側段雕琢部包圍在軸芯中部外圈；所述的底段傳動機構首端與底段雕琢部聯接，該底段傳動機構末端與雕刻機主體聯接，且底段傳動機構的中部與軸芯聯接；所述的側段傳動機構首端與側段雕琢部聯接，該側段傳動機構末端與雕刻機主體聯接，且側段傳動機構的中部與軸芯聯接。

優選的，所述的底段雕琢部包括底部打磨段、內筒、螺紋段和穿孔；所述的底部打磨段呈圓柱形，其底部和側壁粗糙；所述的螺紋段呈圓環形，螺紋段側壁上設置有外螺紋；所述的內筒呈圓筒形，內筒前端與底部打磨段連接，且內筒后端與螺紋段連接；底段雕琢部用于在豎直打孔時對材料面進行打磨和雕琢，且還用于在鉆頭橫向擴孔時對材料側面進行打磨和雕琢。

所述的側段雕琢部包括側部打磨段和側部圓盤，所述的側部打磨段呈圓筒狀，側部打磨段套在內筒外部，且側部打磨段外壁粗糙；所述的側部圓盤呈圓環形，側部圓盤連接在側部打磨段的后端，側段雕琢部用于在擴孔時打磨和雕刻側面的材料。

優選的，所述的軸芯呈圓柱形，軸芯末端與雕刻機主體內的電動機聯接，且軸芯首部的端面粗糙，該軸芯上設置有固定盤；所述的固定盤呈圓筒形，固定盤中后部設置有軸承，該軸承固定在軸芯上，固定盤前側面設置有環形凹槽；所述的環形凹槽內設置有內螺紋，環形凹槽通過該內螺紋與螺紋段配合連接。

優選的，所述的固定盤前側面上設置有盲孔，盲孔內壁上設置有螺紋，且盲孔內設置有壓緊裝置；所述的壓緊裝置包括與盲孔內壁配合連接的活動殼、設置在活動殼前部的滾珠和設置在活動殼內部的彈簧；所述的滾珠與側部圓盤接觸；所述的彈簧兩端分別與活動殼和滾珠連接；壓緊裝置利用彈力將側部打磨段與底部打磨段壓緊，使得鉆頭在側向擴孔時側部打磨段與底部打磨段之間不易進入粉塵碎屑，影響側向擴孔效果。

優選的，所述的側段傳動機構包括第一傳動軸、第一滾輪、第二滾輪和第三滾輪；所述的第一傳動軸后端與雕刻機主體旋轉連接；所述的第一滾輪設置在第一傳動軸前部，第一滾輪與側部圓盤接觸；所述的第二滾輪設置在第一傳動軸中部；所述的第三滾輪設置在軸芯上，且第三滾輪的輪面與第二滾輪的輪面接觸，側段傳動機構用于驅動側段雕琢部運轉。

優選的，所述的底段傳動機構包括第二傳動軸、圓柱輪、活動輪、伸縮推桿、第三傳動軸、中間輪、第一錐輪和第二錐輪；所述的伸縮推桿設置在雕刻機主體上，伸縮推桿與雕刻機主體內的PLC控制器聯接；所述的第二傳動軸與伸縮推桿連接，且第二傳動軸與軸芯平行；所述的圓柱輪設置在第二傳動軸首端，圓柱輪的輪面與固定盤的側面接觸；所述的活動輪呈碟形，活動輪設置在第二傳動輪的中部；所述的第三傳動軸設置在軸芯和第二傳動軸之間，第三傳動軸末端設置在雕刻機主體上，且第三傳動軸首端設置有中間輪；所述的中間輪設置在第三傳動軸首端，該中間輪呈錐形，且中間輪位于活動輪后方；所述的第一錐輪呈錐形，該第一錐輪設置在軸芯上，且第一錐輪位于活動輪前方；所述的第二錐輪設置在第一錐輪后方的軸芯上，第二錐輪呈錐形，且第二錐輪的錐形面與中間輪的錐形面接觸。

優選的，所述的底部打磨段側面和所述側部打磨段的側面均設置有螺旋形的運輸槽，且底部打磨段和側部打磨段上的螺旋形運輸槽旋向相反，螺旋運輸槽可將打磨和雕琢出的材料廢屑運出，而正常使用時底部打磨段和側部打磨段運轉方向相反，因此運輸槽旋向相反。

優選的，所述的底段傳動機構共兩組，且兩組底段傳動機構對稱設置在軸芯兩側，使系統受力更穩定。

本發明的有益效果是：

(1)本發明的一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，將鉆頭做成多層，且相鄰層的鉆頭旋向相反，在對小零件垂直鉆孔時，鉆頭底部對零件摩擦方向有正有反，使小零件不會隨著鉆頭旋轉，而在對材料進行側向擴孔時，鉆頭側面對材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消對材料側向擴孔時產生的部分摩擦力，降低材料損壞的概率；

(2)本發明的一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，整個鉆頭采用組裝式設計，鉆頭部分毀壞后可針對性地更換，還可根據需要擴孔的深度選用不同厚度底部打磨段的底段雕琢部，使得在鉆頭側向擴孔時，伸入孔中的底部打磨段和側部打磨段厚度相同；

(3)本發明的一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，可以通過調節活動輪的位置來決定活動輪與中間輪還是第一錐輪連接，以此調節側段雕琢部的旋向，使本裝置中不同層次鉆頭旋向相同或相反，使得本裝置還可以當做普通打磨鉆頭使用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的立體結構示意圖；

圖2、圖3是底段傳動機構與鉆頭的連接示意圖；

圖4、圖5是鉆頭的爆炸圖；

圖6是鉆頭的立體結構示意圖；

圖7是固定盤的立體結構示意圖；

圖8是側段傳動機構與鉆頭的連接示意圖；

圖9是鉆頭內部結構示意圖；

圖10是圖9中A處的局部放大示意圖；

圖中：鉆頭(1)、側段傳動機構(2)、底段傳動機構(3)、雕刻機主體(4)、軸芯(11)、底段雕琢部(12)、側段雕琢部(13)、第一傳動軸(21)、第一滾輪(22)、第二滾輪(23)、第三滾輪(24)、第二傳動軸(31)、圓柱輪(32)、活動輪(33)、伸縮推桿(34)、第三傳動軸(35)、中間輪(36)、第一錐輪(37)、第二錐輪(38)、固定盤(111)、盲孔(112)、環形凹槽(113)、軸承(114)、壓緊裝置(115)、底部打磨段(121)、內筒(122)、螺紋段(123)、穿孔(124)、側部打磨段(131)、側部圓盤(132)、活動殼(1151)、滾珠(1152)、彈簧(1153)。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

如圖1、圖2、圖3、圖8，本實施例的一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭，包括鉆頭1、側段傳動機構2、底段傳動機構3和雕刻機主體4；所述的雕刻機主體4內部設置有電動機和PLC控制器，該PLC控制器用于控制鉆頭各組件協調運轉；所述的鉆頭1設置在雕刻機主體4前方，鉆頭1包括軸芯11、底段雕琢部12和側段雕琢部13，軸芯11用于對底部材料進行打磨和雕琢，所述的底段雕琢部12包圍在軸芯11底部外圈，所述的側段雕琢部13包圍在軸芯11中部外圈；所述的底段傳動機構3首端與底段雕琢部12聯接，該底段傳動機構3末端與雕刻機主體4聯接，且底段傳動機構3的中部與軸芯11聯接；所述的側段傳動機構2首端與側段雕琢部13聯接，該側段傳動機構2末端與雕刻機主體4聯接，且側段傳動機構2的中部與軸芯11聯接。

如圖4、圖5、圖6，所述的底段雕琢部12包括底部打磨段121、內筒122、螺紋段123和穿孔124；所述的底部打磨段121呈圓柱形，其底部和側壁粗糙；所述的螺紋段123呈圓環形，螺紋段123側壁上設置有外螺紋；所述的內筒122呈圓筒形，內筒122前端與底部打磨段121連接，且內筒122后端與螺紋段123連接；底段雕琢部12用于在豎直打孔時對材料面進行打磨和雕琢，且還用于在鉆頭橫向擴孔時對材料側面進行打磨和雕琢。

如圖2、圖4、圖5，所述的側段雕琢部13包括側部打磨段131和側部圓盤132，所述的側部打磨段131呈圓筒狀，側部打磨段131套在內筒122外部，且側部打磨段131外壁粗糙；所述的側部圓盤132呈圓環形，側部圓盤132連接在側部打磨段131的后端，側段雕琢部13用于在擴孔時打磨和雕刻側面的材料。

如圖4、圖7、圖9，所述的軸芯11呈圓柱形，軸芯11末端與雕刻機主體4內的電動機聯接，且軸芯11首部的端面粗糙，該軸芯11上設置有固定盤111；所述的固定盤111呈圓筒形，固定盤111中后部設置有軸承114，該軸承114固定在軸芯11上，固定盤111前側面設置有環形凹槽113；所述的環形凹槽113內設置有內螺紋，環形凹槽113通過該內螺紋與螺紋段123配合連接。

如圖7、圖10，所述的固定盤111前側面上設置有盲孔112，盲孔112內壁上設置有螺紋，且盲孔112內設置有壓緊裝置115；所述的壓緊裝置115包括與盲孔112內壁配合連接的活動殼1151、設置在活動殼1151前部的滾珠1152和設置在活動殼1151內部的彈簧1153；所述的滾珠1152與側部圓盤132接觸；所述的彈簧1153兩端分別與活動殼1151和滾珠1152連接；壓緊裝置115利用彈力將側部打磨段131與底部打磨段121壓緊，使得鉆頭在側向擴孔時側部打磨段131與底部打磨段121之間不易進入粉塵碎屑，影響側向擴孔效果。

如圖8，所述的側段傳動機構2包括第一傳動軸21、第一滾輪22、第二滾輪23和第三滾輪24；所述的第一傳動軸21后端與雕刻機主體4旋轉連接；所述的第一滾輪22設置在第一傳動軸21前部，第一滾輪22與側部圓盤132接觸；所述的第二滾輪23設置在第一傳動軸21中部；所述的第三滾輪24設置在軸芯11上，且第三滾輪24的輪面與第二滾輪23的輪面接觸，側段傳動機構2用于驅動側段雕琢部13運轉。

如圖2、圖3，所述的底段傳動機構3包括第二傳動軸31、圓柱輪32、活動輪33、伸縮推桿34、第三傳動軸35、中間輪36、第一錐輪37和第二錐輪38；所述的伸縮推桿34設置在雕刻機主體4上，伸縮推桿34與PLC控制器聯接；所述的第二傳動軸31與伸縮推桿34連接，且第二傳動軸31與軸芯11平行；所述的圓柱輪32設置在第二傳動軸31首端，圓柱輪32的輪面與固定盤111的側面接觸；所述的活動輪32呈碟形，活動輪33設置在第二傳動輪31的中部；所述的第三傳動軸35設置在軸芯11和第二傳動軸31之間，第三傳動軸35末端設置在雕刻機主體4上，且第三傳動軸35首端設置有中間輪36；所述的中間輪36設置在第三傳動軸35首端，該中間輪36呈錐形，且中間輪位于活動輪33后方；所述的第一錐輪37呈錐形，該第一錐輪37設置在軸芯11上，且第一錐輪37位于活動輪33前方；所述的第二錐輪38設置在第一錐輪37后方的軸芯11上，第二錐輪38呈錐形，且第二錐輪38的錐形面與中間輪36的錐形面接觸；所述的底段傳動機構3共兩組，且兩組底段傳動機構3對稱設置在軸芯11兩側，使系統受力更穩定。

如圖4、圖6，所述的底部打磨段121側面和所述側部打磨段131的側面均設置有螺旋形的運輸槽，且底部打磨段121和側部打磨段131上的螺旋形運輸槽旋向相反，螺旋運輸槽可將打磨和雕琢出的材料廢屑運出，而正常使用時底部打磨段121和側部打磨段131運轉方向相反，因此運輸槽旋向相反。

本實施例的一種用于小部件打孔及脆質材料擴孔的分離式鉆頭在使用時，第一傳動軸21上的第一滾輪22和第二滾輪23分別與側部圓盤132和第三滾輪24連接，使軸芯11與側段雕琢部13同向轉動，伸縮推桿34收縮，活動輪33與中間輪36連接，由于中間輪36與軸芯11上的第二錐輪38連接，使得軸芯11轉動時底段雕琢部12反向旋轉，此時將鉆頭1底部貼住雕刻材料，軸芯11底部和底部打磨段121的底面同時接觸雕刻材料，對材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消對材料雕琢時產生的部分摩擦力，可避免物件旋轉，也降低材料損壞的概率；在孔徑達到一定深度后，側向移動鉆頭，底部打磨段121側面和側部打磨段131旋向相反，對側向的材料也產生了相反方向的摩擦力，降低材料損壞的概率；

將伸縮推桿34伸長，活動輪33與第一錐輪37連接，此時軸芯11、底段雕琢部12和側段雕琢部13轉向相同，可以作為普通鉆頭進行一般的打磨和雕刻工作。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施方式和說明書中的描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入本發明要求保護的范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。