一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头的制作方法

本发明涉及一种雕刻机的钻头，具体的说是一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头。

背景技术：

小部件在打孔时，由于质量较轻容易跟随钻头转动，因此，哪怕是在小部件上雕刻精度要求较低的孔时，仍然需要夹具将部件夹住，虽然小部件体积较小，但用夹具将其夹住这个流程仍然无法简化，因此浪费时间，给操作工人带来麻烦。

脆质晶体材料在人工雕刻时，由于晶体材料为晶胞结构，在雕刻过程中极易根据其晶胞结构种类而出现意外损坏；例如云母易变成薄片，方解石易裂成小菱面体。出现损坏的根本原因是晶体本身结构所致，而直接原因是因为钻头对晶体材料的压力和摩擦力使晶体内部产生局部内应力，最终导致其损坏。

技术实现要素：

针对现有技术中的技术问题，本发明提供了一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，将钻头做成多层，且相邻层的钻头旋向相反，在对小零件垂直钻孔时，钻头底部对零件摩擦方向有正有反，使小零件不会随着钻头旋转，而在对材料进行侧向扩孔时，钻头侧面对材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消对材料侧向扩孔时产生的部分摩擦力，降低材料损坏的概率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，包括钻头、侧段传动机构、底段传动机构和雕刻机主体；所述的雕刻机主体内部设置有电动机和PLC控制器，该PLC控制器用于控制钻头各组件协调运转；所述的钻头设置在雕刻机主体前方，钻头包括轴芯、底段雕琢部和侧段雕琢部，轴芯用于对底部材料进行打磨和雕琢，所述的底段雕琢部包围在轴芯底部外圈，所述的侧段雕琢部包围在轴芯中部外圈；所述的底段传动机构首端与底段雕琢部联接，该底段传动机构末端与雕刻机主体联接，且底段传动机构的中部与轴芯联接；所述的侧段传动机构首端与侧段雕琢部联接，该侧段传动机构末端与雕刻机主体联接，且侧段传动机构的中部与轴芯联接。

优选的，所述的底段雕琢部包括底部打磨段、内筒、螺纹段和穿孔；所述的底部打磨段呈圆柱形，其底部和侧壁粗糙；所述的螺纹段呈圆环形，螺纹段侧壁上设置有外螺纹；所述的内筒呈圆筒形，内筒前端与底部打磨段连接，且内筒后端与螺纹段连接；底段雕琢部用于在竖直打孔时对材料面进行打磨和雕琢，且还用于在钻头横向扩孔时对材料侧面进行打磨和雕琢。

所述的侧段雕琢部包括侧部打磨段和侧部圆盘，所述的侧部打磨段呈圆筒状，侧部打磨段套在内筒外部，且侧部打磨段外壁粗糙；所述的侧部圆盘呈圆环形，侧部圆盘连接在侧部打磨段的后端，侧段雕琢部用于在扩孔时打磨和雕刻侧面的材料。

优选的，所述的轴芯呈圆柱形，轴芯末端与雕刻机主体内的电动机联接，且轴芯首部的端面粗糙，该轴芯上设置有固定盘；所述的固定盘呈圆筒形，固定盘中后部设置有轴承，该轴承固定在轴芯上，固定盘前侧面设置有环形凹槽；所述的环形凹槽内设置有内螺纹，环形凹槽通过该内螺纹与螺纹段配合连接。

优选的，所述的固定盘前侧面上设置有盲孔，盲孔内壁上设置有螺纹，且盲孔内设置有压紧装置；所述的压紧装置包括与盲孔内壁配合连接的活动壳、设置在活动壳前部的滚珠和设置在活动壳内部的弹簧；所述的滚珠与侧部圆盘接触；所述的弹簧两端分别与活动壳和滚珠连接；压紧装置利用弹力将侧部打磨段与底部打磨段压紧，使得钻头在侧向扩孔时侧部打磨段与底部打磨段之间不易进入粉尘碎屑，影响侧向扩孔效果。

优选的，所述的侧段传动机构包括第一传动轴、第一滚轮、第二滚轮和第三滚轮；所述的第一传动轴后端与雕刻机主体旋转连接；所述的第一滚轮设置在第一传动轴前部，第一滚轮与侧部圆盘接触；所述的第二滚轮设置在第一传动轴中部；所述的第三滚轮设置在轴芯上，且第三滚轮的轮面与第二滚轮的轮面接触，侧段传动机构用于驱动侧段雕琢部运转。

优选的，所述的底段传动机构包括第二传动轴、圆柱轮、活动轮、伸缩推杆、第三传动轴、中间轮、第一锥轮和第二锥轮；所述的伸缩推杆设置在雕刻机主体上，伸缩推杆与雕刻机主体内的PLC控制器联接；所述的第二传动轴与伸缩推杆连接，且第二传动轴与轴芯平行；所述的圆柱轮设置在第二传动轴首端，圆柱轮的轮面与固定盘的侧面接触；所述的活动轮呈碟形，活动轮设置在第二传动轮的中部；所述的第三传动轴设置在轴芯和第二传动轴之间，第三传动轴末端设置在雕刻机主体上，且第三传动轴首端设置有中间轮；所述的中间轮设置在第三传动轴首端，该中间轮呈锥形，且中间轮位于活动轮后方；所述的第一锥轮呈锥形，该第一锥轮设置在轴芯上，且第一锥轮位于活动轮前方；所述的第二锥轮设置在第一锥轮后方的轴芯上，第二锥轮呈锥形，且第二锥轮的锥形面与中间轮的锥形面接触。

优选的，所述的底部打磨段侧面和所述侧部打磨段的侧面均设置有螺旋形的运输槽，且底部打磨段和侧部打磨段上的螺旋形运输槽旋向相反，螺旋运输槽可将打磨和雕琢出的材料废屑运出，而正常使用时底部打磨段和侧部打磨段运转方向相反，因此运输槽旋向相反。

优选的，所述的底段传动机构共两组，且两组底段传动机构对称设置在轴芯两侧，使系统受力更稳定。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，将钻头做成多层，且相邻层的钻头旋向相反，在对小零件垂直钻孔时，钻头底部对零件摩擦方向有正有反，使小零件不会随着钻头旋转，而在对材料进行侧向扩孔时，钻头侧面对材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消对材料侧向扩孔时产生的部分摩擦力，降低材料损坏的概率；

(2)本发明的一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，整个钻头采用组装式设计，钻头部分毁坏后可针对性地更换，还可根据需要扩孔的深度选用不同厚度底部打磨段的底段雕琢部，使得在钻头侧向扩孔时，伸入孔中的底部打磨段和侧部打磨段厚度相同；

(3)本发明的一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，可以通过调节活动轮的位置来决定活动轮与中间轮还是第一锥轮连接，以此调节侧段雕琢部的旋向，使本装置中不同层次钻头旋向相同或相反，使得本装置还可以当做普通打磨钻头使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2、图3是底段传动机构与钻头的连接示意图；

图4、图5是钻头的爆炸图；

图6是钻头的立体结构示意图；

图7是固定盘的立体结构示意图；

图8是侧段传动机构与钻头的连接示意图；

图9是钻头内部结构示意图；

图10是图9中A处的局部放大示意图；

图中：钻头(1)、侧段传动机构(2)、底段传动机构(3)、雕刻机主体(4)、轴芯(11)、底段雕琢部(12)、侧段雕琢部(13)、第一传动轴(21)、第一滚轮(22)、第二滚轮(23)、第三滚轮(24)、第二传动轴(31)、圆柱轮(32)、活动轮(33)、伸缩推杆(34)、第三传动轴(35)、中间轮(36)、第一锥轮(37)、第二锥轮(38)、固定盘(111)、盲孔(112)、环形凹槽(113)、轴承(114)、压紧装置(115)、底部打磨段(121)、内筒(122)、螺纹段(123)、穿孔(124)、侧部打磨段(131)、侧部圆盘(132)、活动壳(1151)、滚珠(1152)、弹簧(1153)。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1、图2、图3、图8，本实施例的一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头，包括钻头1、侧段传动机构2、底段传动机构3和雕刻机主体4；所述的雕刻机主体4内部设置有电动机和PLC控制器，该PLC控制器用于控制钻头各组件协调运转；所述的钻头1设置在雕刻机主体4前方，钻头1包括轴芯11、底段雕琢部12和侧段雕琢部13，轴芯11用于对底部材料进行打磨和雕琢，所述的底段雕琢部12包围在轴芯11底部外圈，所述的侧段雕琢部13包围在轴芯11中部外圈；所述的底段传动机构3首端与底段雕琢部12联接，该底段传动机构3末端与雕刻机主体4联接，且底段传动机构3的中部与轴芯11联接；所述的侧段传动机构2首端与侧段雕琢部13联接，该侧段传动机构2末端与雕刻机主体4联接，且侧段传动机构2的中部与轴芯11联接。

如图4、图5、图6，所述的底段雕琢部12包括底部打磨段121、内筒122、螺纹段123和穿孔124；所述的底部打磨段121呈圆柱形，其底部和侧壁粗糙；所述的螺纹段123呈圆环形，螺纹段123侧壁上设置有外螺纹；所述的内筒122呈圆筒形，内筒122前端与底部打磨段121连接，且内筒122后端与螺纹段123连接；底段雕琢部12用于在竖直打孔时对材料面进行打磨和雕琢，且还用于在钻头横向扩孔时对材料侧面进行打磨和雕琢。

如图2、图4、图5，所述的侧段雕琢部13包括侧部打磨段131和侧部圆盘132，所述的侧部打磨段131呈圆筒状，侧部打磨段131套在内筒122外部，且侧部打磨段131外壁粗糙；所述的侧部圆盘132呈圆环形，侧部圆盘132连接在侧部打磨段131的后端，侧段雕琢部13用于在扩孔时打磨和雕刻侧面的材料。

如图4、图7、图9，所述的轴芯11呈圆柱形，轴芯11末端与雕刻机主体4内的电动机联接，且轴芯11首部的端面粗糙，该轴芯11上设置有固定盘111；所述的固定盘111呈圆筒形，固定盘111中后部设置有轴承114，该轴承114固定在轴芯11上，固定盘111前侧面设置有环形凹槽113；所述的环形凹槽113内设置有内螺纹，环形凹槽113通过该内螺纹与螺纹段123配合连接。

如图7、图10，所述的固定盘111前侧面上设置有盲孔112，盲孔112内壁上设置有螺纹，且盲孔112内设置有压紧装置115；所述的压紧装置115包括与盲孔112内壁配合连接的活动壳1151、设置在活动壳1151前部的滚珠1152和设置在活动壳1151内部的弹簧1153；所述的滚珠1152与侧部圆盘132接触；所述的弹簧1153两端分别与活动壳1151和滚珠1152连接；压紧装置115利用弹力将侧部打磨段131与底部打磨段121压紧，使得钻头在侧向扩孔时侧部打磨段131与底部打磨段121之间不易进入粉尘碎屑，影响侧向扩孔效果。

如图8，所述的侧段传动机构2包括第一传动轴21、第一滚轮22、第二滚轮23和第三滚轮24；所述的第一传动轴21后端与雕刻机主体4旋转连接；所述的第一滚轮22设置在第一传动轴21前部，第一滚轮22与侧部圆盘132接触；所述的第二滚轮23设置在第一传动轴21中部；所述的第三滚轮24设置在轴芯11上，且第三滚轮24的轮面与第二滚轮23的轮面接触，侧段传动机构2用于驱动侧段雕琢部13运转。

如图2、图3，所述的底段传动机构3包括第二传动轴31、圆柱轮32、活动轮33、伸缩推杆34、第三传动轴35、中间轮36、第一锥轮37和第二锥轮38；所述的伸缩推杆34设置在雕刻机主体4上，伸缩推杆34与PLC控制器联接；所述的第二传动轴31与伸缩推杆34连接，且第二传动轴31与轴芯11平行；所述的圆柱轮32设置在第二传动轴31首端，圆柱轮32的轮面与固定盘111的侧面接触；所述的活动轮32呈碟形，活动轮33设置在第二传动轮31的中部；所述的第三传动轴35设置在轴芯11和第二传动轴31之间，第三传动轴35末端设置在雕刻机主体4上，且第三传动轴35首端设置有中间轮36；所述的中间轮36设置在第三传动轴35首端，该中间轮36呈锥形，且中间轮位于活动轮33后方；所述的第一锥轮37呈锥形，该第一锥轮37设置在轴芯11上，且第一锥轮37位于活动轮33前方；所述的第二锥轮38设置在第一锥轮37后方的轴芯11上，第二锥轮38呈锥形，且第二锥轮38的锥形面与中间轮36的锥形面接触；所述的底段传动机构3共两组，且两组底段传动机构3对称设置在轴芯11两侧，使系统受力更稳定。

如图4、图6，所述的底部打磨段121侧面和所述侧部打磨段131的侧面均设置有螺旋形的运输槽，且底部打磨段121和侧部打磨段131上的螺旋形运输槽旋向相反，螺旋运输槽可将打磨和雕琢出的材料废屑运出，而正常使用时底部打磨段121和侧部打磨段131运转方向相反，因此运输槽旋向相反。

本实施例的一种用于小部件打孔及脆质材料扩孔的分离式钻头在使用时，第一传动轴21上的第一滚轮22和第二滚轮23分别与侧部圆盘132和第三滚轮24连接，使轴芯11与侧段雕琢部13同向转动，伸缩推杆34收缩，活动轮33与中间轮36连接，由于中间轮36与轴芯11上的第二锥轮38连接，使得轴芯11转动时底段雕琢部12反向旋转，此时将钻头1底部贴住雕刻材料，轴芯11底部和底部打磨段121的底面同时接触雕刻材料，对材料局部的摩擦力方向有正向也有反向，可抵消对材料雕琢时产生的部分摩擦力，可避免物件旋转，也降低材料损坏的概率；在孔径达到一定深度后，侧向移动钻头，底部打磨段121侧面和侧部打磨段131旋向相反，对侧向的材料也产生了相反方向的摩擦力，降低材料损坏的概率；

将伸缩推杆34伸长，活动轮33与第一锥轮37连接，此时轴芯11、底段雕琢部12和侧段雕琢部13转向相同，可以作为普通钻头进行一般的打磨和雕刻工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。