电磁发射支架及电磁发射装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工装备技术领域，特别是涉及一种电磁发射支架及电磁发射装置。

背景技术：

随着超声技术的发展，超声在材料加工尤其是特种材料加工领域的应用越来越广泛。在传统的机床加工刀具上附加超声振动，可实现对诸如淬硬钢、玻璃、陶瓷等硬脆难加工材料的复合加工。其中，超声加工设备中一般都包括电磁发射装置，电磁发射装置用于将超声发生器产生的高频电能信号通过无线传输的方式传递到刀柄的超声接收装置上，是超声加工设备中重要的组成部分。电磁发射装置一般包括固定于机床主轴上的电磁发射支架。但是，传统电磁发射支架安装于机床主轴上后，电磁发射支架的发射件极易与换刀卡爪相碰，容易造成发射件和卡爪的损伤。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种电磁发射支架及电磁发射装置，该电磁发射支架及电磁发射装置能很好地避开换刀卡爪，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射件和卡爪的使用寿命。

一种电磁发射支架，包括：

固定架，包括固定环，所述固定环用于套设于机床主轴上；

发射架，与所述固定架连接，所述发射架设有发射件，所述发射件与所述固定环相应设置，所述发射件呈圆心角小于180°的弧形，所述发射件上设有用于安装磁芯和线圈的安装槽。

上述电磁发射支架使用时，发射架可用于承载磁芯和线圈，固定环能够套设于机床主轴上，发射架与固定架连接，进而发射架可通过固定架安装在机床主轴上，实现电磁发射装置在机床主轴上的安装。一般在刀柄的两侧均设有用于换刀的卡接口，换刀时，换刀卡爪从刀柄的两侧靠近刀柄并卡于卡接口处，继而将主轴上的刀柄移开并换上新的刀柄。所述发射件呈圆心角小于180°的弧形，因此所述发射件可以避开换刀卡爪的移动路径，不会对换刀卡爪产生干涉，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射件和卡爪的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述发射件为圆心角为60°～120°的圆弧形。该设置可以在不影响高频电能信号的无线传输效果的同时更好地避开换刀卡爪。

在其中一个实施例中，所述固定环包括弧形部和直部，所述弧形部的一端与直部的一端连接，所述弧形部的另一端与直部的另一端连接。如此，便于固定环固定于横截面为非整圆形的机床主轴上。

在其中一个实施例中，所述电磁发射支架还包括第一紧固件，所述固定环上设有调整缺口，所述固定环在所述调整缺口处设有相对且间隔设置的第一锁紧片和第二锁紧片，所述第一锁紧片和所述第二锁紧片均向远离所述固定环的中心的方向延伸，所述第一锁紧片和所述第二锁紧片可相互靠近或远离，所述第一紧固件用于锁定所述第一锁紧片和所述第二锁紧片。从而，便于根据需要改变第一锁紧片和第二锁紧片之间的距离，适当调节固定环的大小，使固定环适用于不同类型和尺寸的机床主轴。

在其中一个实施例中，所述发射架包括呈夹角设置的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块设有所述发射件，所述第二连接块与所述固定架连接。该设置使得所述固定环和所述发射件之间有一定间距，便于容纳机床主轴位于固定环下方的部分。

在其中一个实施例中，所述发射架上设有用于使线圈的接线穿过的接线通道，所述接线通道的一端与所述安装槽连通，所述接线通道的另一端穿透所述第二连接块与外界连通。线圈的接线穿过设于发射架内的接线通道与超声发生器连接，一方面可以对线圈的接线起到保护作用，延长线圈的使用寿命，另一方面第二连接块上一般都设置有用于与超声发生器连接的插头，线圈的接线从第二连接块穿出后直接与插头相连，可避免线圈的接线散落在发射架外，使得整个电磁发射支架的整体性更好。

在其中一个实施例中，所述第二连接块远离所述发射件的一面为第一侧面，所述第二连接块远离所述固定环的一面为第二侧面，所述接线通道包括依次连通的第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道的一端与所述安装槽连通，所述第一通道的另一端穿透所述第一侧面并与外界连通，所述第二通道穿透所述第二侧面并与外界连通，所述第三通道的一端穿透所述第二连接块并与外界连通。该设置一方面方便连接通道的加工，即只需要分别从第一侧面和第二连接块的一面钻取第一通道和第三通道，继而从第二侧面钻取分别与第一通道和三通道连通的第二通道即可；另一方面可从第一侧面和第二侧面上观察到线圈的接线的位置，便于将线圈的接线引出第二接线块。

在其中一个实施例中，所述第三通道穿透所述第一侧面与外界连通。所述固定架和所述发射架围合成容纳空间，所述第一侧面设于第二连接块远离容纳空间的一面，机床主轴位于所述固定环下方的部分设于所述容纳空间内，所述第三通道穿透所述第一侧面与外界连通便于线圈的接线与超声发生器连接，不至于与机床的主轴相碰。

本实用新型还提出一种电磁发射装置，包括磁芯、线圈和上述的电磁发射支架，所述磁芯设于所述安装槽内，所述磁芯上设有容置槽，所述线圈设于所述容置槽内。

上述电磁发射支架使用时，线圈设于磁芯内，磁芯设于发射架内，固定环能够套设于机床主轴上，发射架与固定架连接，进而发射架可通过固定架安装在机床主轴上，实现电磁发射装置在机床主轴上的安装。线圈接收超声发生器产生的高频电能信号而产生磁场，该磁场被刀柄上的超声接收装置所感应并还原成高频电能信号，从而完成高频电能信号的无线传输过程。一般在刀柄的两侧均设有用于换刀的卡接口，换刀卡爪从刀柄的两侧靠近刀柄并卡于卡接口处，继而将刀柄移开并换上新的刀柄。而所述发射件呈圆心角小于180°的弧形，可以避开换刀卡爪的移动路径，不会对换刀卡爪产生干涉，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射件和卡爪的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述磁芯还设有用于缠绕线圈的定位片，所述定位片位于所述容置槽内。从而，便于线圈的在容置槽内的缠绕和固定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述电磁发射装置的爆炸图；

图2为图1中所示的电磁发射装置的结构示意图；

图3为图1中所示的发射架的结构示意图；

图4为图1中所示的发射架的剖视图。

附图标记说明：

100、固定架，110、固定环，111、弧形部，112、直部，113、调整缺口，114、第一锁紧片，115、第二锁紧片，116、锁紧孔，120、固定块，121、第一安装孔，122、第一定位孔，200、发射架，210、发射件，211、安装槽，220、第一连接块，221、接线槽，230、第二连接块，231、第一侧面，232、第二侧面，234、插头固定孔，235、第二定位孔，240、接线通道，241、第一通道，242、第二通道，243、第三通道，300、磁芯，310、容置槽，320、定位片，330、接线开口，400、线圈，510、第一紧固件，520、第二紧固件，600、定位件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本实用新型一实施例提出一种电磁发射支架，包括固定架100和发射架200，固定架100包括固定环110，固定环110用于套设于机床主轴上。发射架200与固定架100连接，发射架200设有发射件210，发射件210与固定环110相应设置，发射件210呈圆心角小于180°的弧形，发射件210上设有用于安装磁芯300和线圈400的安装槽211。具体地，所述安装槽211为沿着发射件210的弧形方向设置的弧形槽。

上述电磁发射支架使用时，发射架200可用于承载磁芯300和线圈400，固定环110能够套设于机床主轴上，发射架200与固定架100连接，进而发射架200可通过固定架100安装在机床主轴上，实现电磁发射装置在机床主轴上的安装。一般在刀柄的两侧均设有用于换刀的卡接口，换刀时，换刀卡爪从刀柄的两侧靠近刀柄并卡于卡接口处，继而将刀柄移开并换上新的刀柄。因此，发射件210呈圆心角小于180°的弧形，当发射件210设于两个换刀卡爪之间时，可以避开换刀卡爪的移动路径，不会对换刀卡爪产生干涉，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射件210和卡爪的使用寿命。

具体地，所述固定环110包括弧形部111和直部112，所述弧形部111的一端与直部112的一端连接，所述弧形部111的另一端与直部112的另一端连接。如此，便于固定环110固定于横截面为非整圆形的机床主轴上。

进一步地，电磁发射支架还包括第一紧固件510，固定环110上设有调整缺口113，固定环110在调整缺口113处设有相对且间隔设置的第一锁紧片114和第二锁紧片115，第一锁紧片114和第二锁紧片115均向远离固定环110的中心的方向延伸，第一锁紧片114和第二锁紧片115可相互靠近或远离，第一紧固件510用于锁定第一锁紧片114和第二锁紧片115。从而，便于根据需要改变第一锁紧片114和第二锁紧片115之间的距离，适当调节固定环110的大小，使固定环110适用于不同类型和尺寸的机床主轴。

本实施例中，第一紧固件510为螺丝，第一锁紧片114和第二锁紧片115上均设有与所述螺丝相配的螺纹孔。具体地，固定环110可采用延展性材料制成，通过挤压固定环110可改变第一锁紧片114和第二锁紧片115之间的间距，使固定环110适用于不同类型和尺寸的机床。可选地，固定环110采用铝合金制成。本实施例中，第一锁紧片114和第二锁紧片115设置于弧形部111上，使得第一锁紧片114和第二锁紧片115不会对换刀卡爪，尤其是斗笠式刀库的换刀卡爪造成干涉。

进一步地，电磁发射支架还包括第三紧固件(附图未示出)，固定环110上设有与第三紧固件相匹配的锁紧孔116，第三紧固件可穿过锁紧孔116与机床主轴相抵。该设置可以增大锁紧压力，使固定环110与机床主轴之间的连接更加紧固，使固定环110不易在外力作用下发生偏移。另外，也可使该电磁发射支架适用于形状不规则的机床主轴，例如两侧为平面的机床主轴，通过将固定环110套设于机床主轴上，并使第三紧固件与机床主轴相抵接，即可实现固定环110的安装。该设置可以进一步提高该电磁发射支架的普适性。本实施例中，锁紧孔116为两个。本实施例中，两个锁紧孔116相对设置于弧形部111上。当然，在其他实施例中，锁紧孔116也可以为一个或多个，并根据具体需要设置。

本实施例中，发射件210为圆心角为60°～120°的圆弧形。该设置可以在不影响超声传递效果的同时更好地避开换刀卡爪。可选地，发射件210为圆心角为90°的圆弧形。

具体地，如图3所示，发射架200包括呈夹角设置的第一连接块220和第二连接块230，第一连接块220设有发射件210，第二连接块230与固定架100连接。该设置使得固定环110和发射件210之间有一定间距，便于容纳机床主轴位于固定环110下方的部分。

进一步地，如图3和图4所示，发射架200上设有用于使线圈400的接线穿过的接线通道240，接线通道240的一端与安装槽211连通，接线通道240的另一端穿透第二连接块230与外界连通。线圈400的接线穿过设于发射架200内的接线通道240与超声发生器连接，一方面可以对线圈400的接线起到保护作用，延长线圈400的使用寿命，另一方面第二连接块230上一般都设置有用于与超声发生器连接的插头，线圈400的接线从第二连接块230穿出后直接与插头相连，可避免线圈400的接线散落在发射架200外，使得整个电磁发射支架的整体性更好。

具体地，第二连接块230远离发射件210的一面为第一侧面231，第二连接块230远离固定环110的一面为第二侧面232，接线通道240包括依次连通的第一通道241、第二通道242和第三通道243，第一通道241的一端与安装槽211连通，第一通道241的另一端穿透第一侧面231并与外界连通，第二通道242穿透第二侧面232并与外界连通，第三通道243的一端穿透第二连接块230并与外界连通。该设置一方面方便连接通道的加工，即只需要分别从第一侧面231和第二连接块230的一面钻取第一通道241和第三通道243，继而从第二侧面232钻取分别与第一通道241和第三通道243连通的第二通道242即可。另一方面，可从第一侧面231和第二侧面232上观察到线圈400的接线的位置，便于将线圈400的接线引出第二连接块230。

本实施例中，第三通道243穿透第一侧面231与外界连通。固定架100和发射架200围合成容纳空间，第一侧面231设于第二连接块230远离容纳空间的一面，机床主轴位于固定环110下方的部分设于容纳空间内，第三通道243穿透第一侧面231与外界连通便于线圈400的接线与超声发生器连接，不至于与机床的主轴相碰。

本实施例中，如图3所示，第一连接块220还设有接线槽221，接线槽221设于安装槽211的外圆槽壁上，接线槽221与第一通道241连通。接线槽221一方面便于将线圈400的接线引入接线通道240内,另一方面也便于后续的灌胶密封操作。灌密封胶时，先往接线槽221内灌注密封胶，密封胶再缓缓地沿着安装槽211的槽底流动，并最终把安装槽211填满密封，从接线槽221开始灌胶可以使密封胶分布更加均匀且密封胶不易溢出安装槽211。

本实施例中，安装槽211和接线槽221均设于第一连接块220远离固定环110的一面，使得后续灌胶密封操作时不至于被固定环110所阻挡，且线圈400与刀柄上的超声接收装置之间距离更近，无线传输效果更好。在其他实施例中，安装槽211和接线槽221也可以均设于第一连接块220与固定环110相对的一面。

进一步地，如图1所示，发射架200与固定架100可拆卸连接。对于不同尺寸的机床主轴，可设置具有不同尺寸的固定架100，发射架200与相应的固定架100配合实现安装，使得该电磁发射支架能够适用于不同尺寸的机床主轴，从而进一步提高电磁发射支架的普适性。

具体地，电磁发射支架还包括第二紧固件520，固定架100还包括与固定环110连接的固定块120，固定块120上设有第一安装孔121，发射架200上设有与第一安装孔121相匹配的第二安装孔(附图未示出)，第二紧固件520穿过第一安装孔121和第二安装孔使发射架200与固定架100可拆卸连接。

进一步地，如图1和图3所示，电磁发射支架还包括定位件600，固定块120上设有第一定位孔122，发射架200上设有与第一定位孔122相匹配的第二定位孔235，定位件600的两端分别插设于第一定位孔122和第二定位孔235内。该设置可实现第一连接块220和第二连接块230之间的定位，一方面能方便第二紧固件520的安装，另一方面也能保证第一连接块220和第二连接块230连接之后不易移位。

本实用新型还提出一种电磁发射装置，包括磁芯300、线圈400和上述的电磁发射支架，磁芯300设于安装槽211内，磁芯300上设有容置槽310，线圈400设于容置槽310内。本实施例中，磁芯300为铁氧体。磁芯300为与安装槽211相匹配的弧形磁芯300，容置槽310为沿磁芯300的弧形方向设置的弧形槽，线圈400与容置槽310相匹配。

上述电磁发射支架使用时，线圈400设于磁芯300内，磁芯300设于发射架200内，固定环110能够套设于机床主轴上，发射架200与固定架100连接，进而发射架200可通过固定架100安装在机床主轴上，实现电磁发射装置在机床主轴上的安装。线圈400接收超声发生器产生的高频电能信号而产生磁场，该磁场被刀柄上的超声接收装置所感应并还原成高频电能信号，从而完成高频电能信号的无线传输过程。一般在刀柄的两侧均设有用于换刀的卡接口，换刀时，换刀卡爪从刀柄的两侧靠近刀柄并卡于卡接口处，继而将刀柄移开并换上新的刀柄。因此，发射件210呈圆心角小于180°的圆弧形，可以避开换刀卡爪的移动路径，不会对换刀卡爪产生干涉，使换刀过程顺畅无阻碍，也能延长发射件210和卡爪的使用寿命。

进一步地，磁芯300还设有用于缠绕线圈400的定位片320，定位片320位于容置槽310内。从而，便于线圈400的在容置槽310内的缠绕和固定。

另外，磁芯300上设有接线开口330，接线开口330分别与容置槽310和接线通道240连通。从而，能便于线圈400的接线从磁芯300中穿出进入接线通道240。

进一步地，电磁发射装置还包括插头(附图未示出)，线圈400的接线通过插头与电源发生器连接。可选的，所述插头为航空插头，航空插头具有较好的密封防水性能，能延长线圈400的使用寿命。

具体地，如图4所示，电磁发射装置还包括第四紧固件(附图未示出)，第二连接块230上还设有与第四紧固件相匹配的插头固定孔234。本实施例中，插头固定孔234设于第一侧面231上，从而便于插头固定孔234的安装，避免插头固定孔234与机床主轴互相干涉。本实施例中，插头固定孔234为四个，四个插头固定孔234沿着第三通道243的出口周向设置。航空插头通过第四紧固件固定于第一侧面231上。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。