一体式电磁发射支架及一体式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，特别是涉及一种一体式电磁发射支架及一体式电磁发射装置。

背景技术：

随着超声技术的发展，超声振动加工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。超声加工设备中一般设有电磁发射装置，电磁发射装置中包括发射环，发射环内设有磁芯和线圈，磁芯和线圈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电磁接收装置上。传统的发射环是通过锁环固定于机床主轴上，一般是通过手动调整将锁环锁紧于机床主轴上。但是，发射环采用此种方式固定于机床主轴上，刀柄往往不能和发射环的中心相对，从而形成发射环和刀柄的干涉，刀柄在高速旋转中会摩擦发射组件而影响刀柄动平衡和超声信号的传递。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种一体式电磁发射支架及一体式电磁发射装置，该一体式电磁发射支架及一体式电磁发射装置在受到外力时不易倾斜或转动，能保持刀柄的动平衡和超声信号的良好传递。

一种一体式电磁发射支架，包括安装板，所述安装板上开设有刀柄装配孔，所述安装板上还设有环形的安装槽，所述安装槽围绕所述刀柄装配孔周向设置，所述安装槽用于容纳磁芯和线圈，所述安装板用于与机床主轴的非旋转端面连接。

该一体式电磁发射支架中，所述刀柄装配孔用于使刀柄穿过，便于刀柄与机床主轴的旋转端面连接。所述安装板用于承载磁芯和线圈，并且安装板直接与机床主轴的非旋转端面连接。由于磁芯和线圈是设置于安装板上，并且安装板直接与机床主轴连接而非通过锁环等媒介固定于机床主轴上的，所以在受到外力作用时，所述一体式电磁发射支架不易倾斜或转动，所述刀柄能始终位于磁芯和线圈的中心，可以避免安装槽的内槽壁与刀柄发生干涉，保持刀柄的动平衡和超声信号的良好传递。另外，所述一体式电磁发射支架固定于机床主轴之后也无需进行手工调整，安装方便省时。

在其中一个实施例中，所述一体式电磁发射支架还包括与机床主轴的非旋转端面的定位孔相匹配的第一紧固件，所述安装板上设有与所述第一紧固件相配合的安装孔，所述第一紧固件用于穿过所述安装孔将所述安装板固定于机床主轴的非旋转端面上。该设置可以使一体式电磁发射支架与机床主轴连接牢固，且拆卸方便。

在其中一个实施例中，所述安装孔为沿着所述安装槽的外围周向设置的条形孔，从而便于根据机床主轴的非旋转端面上的具体设置(如孔位等)而调整第一紧固件的位置，扩大该一体式电磁发射支架的适用范围。

在其中一个实施例中，所述安装槽的槽口朝向靠近刀柄上的电磁接收装置的方向。这可以缩短线圈与刀柄上的电磁接收装置之间的距离，并减少线圈与刀柄上的电磁接收装置之间的阻挡物，改善高频电能信号的无线传输效果。

在其中一个实施例中，所述安装板设有避让槽，所述避让槽的槽口朝向远离电磁接收装置的方向。这使得所述一体式电磁发射支架可适用于旋转端面位于非旋转端面下方的机床主轴，所述避让槽用于容纳非旋转端面下方的机床主轴。

在其中一个实施例中，所述避让槽的槽底设有排液孔，所述排液孔用于将避让槽内的积液排走。机床进行机械加工的过程中，往往需要喷洒切削液等液体以保证刀具和工件的润滑并使刀具和工件冷却。避让槽的槽底设有排液孔可以避免避让槽内的切削液等液体从刀柄装配孔内流出，影响刀柄的转动，造成对安装槽的内槽壁和刀柄的干涉。

在其中一个实施例中，所述一体式电磁发射支架还包括与所述安装板连接的接线块，所述接线块内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接线块与外界连通。将线圈的接线通过设于接线块内的接线通道引出，一方面可以保护接线，另一方面可以使线圈的接线从接线通道出来后与安装于接线块上的超声发生器连接，避免线圈的接线散落在接线块外，提高一体式电磁发射支架的整体性。

在其中一个实施例中，所述接线块远离所述安装槽的一面为第一侧面，与所述第一侧面相交的面为第二侧面，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，所述第二通道的一端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一侧面并与外界连通。由于第一侧面的中部一般都设置有用于与超声发生器连接的插头，而安装槽一般位于插头安装位置的上方，该设置可以使线圈的接线从第一侧面穿出后直接与插头相连，可避免线圈的接线散落在一体式电磁发射支架外，使得一体式电磁发射支架的整体性更好。另外，该设置也方便连接通道的加工，即只需要分别从第一侧面钻取第一通道和第三通道，再从第二侧面钻取分别与第一通道和第三通道连通的第二通道即可。再者，还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接线块。

在其中一个实施例中，所述接线块与所述机床主轴相对的一侧设有与所述机床主轴相配合的避让空间，从而能避免对机床主轴的阻碍。

本实用新型还提出一种一体式电磁发射装置，包括磁芯、线圈和上述的一体式电磁发射支架，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。

该一体式电磁发射装置中，磁芯和线圈安装于一体式电磁发射支架上，所述一体式电磁发射支架固定于机床主轴的非旋转端面上，从而完成一体式电磁发射装置的安装。所述刀柄装配孔用于使刀柄穿过，便于刀柄与机床主轴的旋转端面连接。使用时，线圈接收到超声发生器发来的高频电能信号产生磁场，该磁场被刀柄上的电磁接收装置感应并被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。该一体式电磁发射装置包括一体式电磁发射支架，线圈直接固定于机床主轴的非旋转端面上，在受到外力时不易倾斜或转动，能保持刀柄的动平衡和超声信号的良好传递。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的一体式电磁发射装置的爆炸图；

图2为图1所示的一体式电磁发射支架的结构示意图；

图3为图1所示的一体式电磁发射支架的剖视图；

图4为本实用新型另一实施例所述的一体式电磁发射装置的爆炸图。

附图标记说明：

10、一体式电磁发射支架，100、安装板，110、刀柄装配孔，120、安装槽，130、安装孔，140、避让槽，141、排液孔，150、第三侧面，200、接线块，210、接线通道，211、第一通道，212、第二通道，213、第三通道，220、第一侧面，230、第二侧面，240、避让面，250、凸台，260、插头固定孔，300、避让空间，20、磁芯，21、容置槽，22、开口，30、线圈。

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。

实施例一

如图1所示，本实用新型一实施例提出一种一体式电磁发射支架10，包括安装板100，安装板100上开设有刀柄装配孔110，安装板100上还设有环形的安装槽120，安装槽120围绕刀柄装配孔110周向设置，安装槽120用于容纳磁芯20和线圈30，安装板100用于与机床主轴的非旋转端面连接。

该一体式电磁发射支架10中，刀柄装配孔110用于使刀柄穿过，便于刀柄与机床主轴的旋转端面连接。安装板100用于承载磁芯20和线圈30，并且安装板100直接与机床主轴的非旋转端面连接。由于安装板100是直接与机床主轴连接而非通过锁环等媒介固定于机床主轴上的，所以在受到外力作用时，一体式电磁发射支架10不易倾斜或转动，刀柄能始终位于磁芯20和线圈30的中心，从而避免安装槽120的内槽壁与刀柄发生干涉，保持刀柄的动平衡和超声信号的良好传递。另外，一体式电磁发射支架10固定于机床主轴之后也无需进行手工调整，安装方便省时。

进一步地，所述一体式电磁发射支架10还包括与机床主轴的非旋转端面的定位孔相匹配的第一紧固件，所述安装板100上设有与所述第一紧固件相配合的安装孔130，所述第一紧固件用于穿过所述安装孔130将所述安装板100固定于机床主轴的非旋转端面上。该设置可以使一体式电磁发射支架10与机床主轴连接牢固，且拆卸方便。

进一步地，如图1所示，安装孔130为沿着安装槽120的外围周向设置的条形孔，从而便于根据机床主轴的非旋转端面上的具体设置(如孔位等)而调整第一紧固件的位置，扩大该一体式电磁发射支架10的适用范围。本实施例中，安装孔130为两个，两个安装孔130沿着安装槽120的外围周向且相对设置。

本实施例中，安装槽120的槽口朝向靠近刀柄上的电磁接收装置的方向。这可以缩短线圈30与刀柄上的电磁接收装置之间的距离，并减少线圈30与刀柄上的电磁接收装置之间的阻挡物，改善高频电能信号的无线传输效果。

如图2所示，安装板100设有避让槽140，避让槽140的槽口朝向远离电磁接收装置的方向。这使得一体式电磁发射支架10可适用于旋转端面位于非旋转端面下方的机床主轴，避让槽140用于容纳非旋转端面下方的机床主轴。

进一步地，避让槽140的槽底设有排液孔141，排液孔141用于将避让槽140内的积液排走。机床进行机

械加工的过程中，往往需要喷洒切削液等液体以保证刀具和工件的润滑并使刀具和工件冷却。避让槽140的槽底设有排液孔141可以避免避让槽140内的切削液等液体从刀柄装配孔110内流出，影响刀柄的转动，造成对安装槽120的内槽壁和刀柄的干涉。

进一步地，如图1和图3所示，一体式电磁发射支架10还包括与安装板100连接的接线块200，接线块200内设有用于使线圈30的接线穿过的接线通道210，接线通道210的一端与安装槽120连通，接线通道210的另一端穿透接线块200与外界连通。将线圈30的接线通过设于接线块200内的接线通道210引出，一方面可以保护线圈30的接线，另一方面可以使线圈30的接线从接线通道210出来后与超声发生器连接，避免线圈30的接线散落在接线块200外，提高整个一体式电磁发射支架10的整体性。

具体地，接线块200远离安装槽120的一面为第一侧面220，与第一侧面220相交的面为第二侧面230，接线通道210包括依次连通的第一通道211、第二通道212和第三通道213，第一通道211的一端与安装槽120连通，第一通道211的另一端穿透第一侧面220并与外界连通，第二通道212的一端穿透第二侧面230并与外界连通，第三通道213的一端穿透第一侧面220并与外界连通。由于第一侧面220的中部一般都设置有用于与超声发生器连接的插头，而安装槽120一般位于插头安装位置的上方，该设置可以使线圈30的接线从第一侧面220穿出后直接与插头相连，可避免线圈30的接线散落在一体式电磁发射支架10外，使得一体式电磁发射支架10的整体性更好。另外，该设置也方便连接通道的加工，即只需要分别从第一侧面220钻取第一通道211和第三通道213，再从第二侧面230钻取分别与第一通道211和第三通道213连通的第二通道212即可。再者，还可从第一侧面220和第二侧面230上观察到线圈30的接线的位置，便于将线圈30的接线引出接线块200。

可选地，接线块200与机床主轴相对的一侧设有与机床主轴相配合的避让空间300，从而能避免对机床主轴的阻碍。如图1所示，本实施例中，接线块200设有与机床主轴相对的避让面240，安装板100与机床主轴相对的一面为第三侧面150，避让面240相对第三侧面150倾斜设置，避让面240与第三侧面150围合成避让空间300，适用于端部呈锥形的机床主轴。

本实施例中，一体式电磁发射支架10为一体成型结构，从而方便制造，节省制造成本且易于大规模生产。

如图1所示，本实用新型还提出一种一体式电磁发射装置，包括磁芯20、线圈30和上述的一体式电磁发射支架10，磁芯20设于安装槽120内，磁芯20上设有容置槽21，线圈30设于容置槽21内。本实施中，磁芯20为铁氧体。

该一体式电磁发射装置中，磁芯20和线圈30安装于一体式电磁发射支架10上，一体式电磁发射支架10固定于机床主轴的非旋转端面上，从而完成一体式电磁发射装置的安装。刀柄穿过刀柄装配孔110与机床主轴的旋转端面连接。使用时，线圈30接收到超声发生器发来的高频电能信号产生磁场，该磁场被刀柄上的电磁接收装置感应到并被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。该一体式电磁发射装置包括一体式电磁发射支架10，磁芯20和线圈30直接固定于机床主轴的非旋转端面上，即使在受到外力时也不易倾斜或转动，能保持刀柄的动平衡和超声信号的良好传递。

本实施例中，如图1所示，磁芯20上设有开口22，开口22用于连通第一通道211和容置槽21。该设置便于将线圈30的接线从容置槽21引入第一通道211。

进一步地，一体式电磁发射支架10还包括插头，线圈30的接线通过插头与超声发生器连接。可选地，插头为航空插头。航空插头具有很好的密封防水的效果，延长线圈30的使用寿命。

具体地，一体式电磁发射支架10还包括第二紧固件(附图未示出)，第一侧面220上设有与第二紧固件相匹配的插头固定孔260。本实施例中，插头固定孔260为四个，四个插头固定孔260沿着第三通道213的出口周向设置。第二紧固件将航空插头固定于接线块200上。

实施例二

在另一实施例中，如图4所示，本实用新型还提出一种一体式电磁发射装置，其与实施例一的不同点在于：

接线块200还包括凸台250，凸台250设于第二侧面230上，第一通道211设于凸台250内且穿透凸台250与外界连通，第二通道212穿透凸台250与外界连通。一方面，当安装槽120的槽壁高于第二侧面230时，该设置方便第一通道211的设置，另一方面，还可根据第一通道211的直径大小适当调节凸台250的宽度，以节省一体式电磁发射支架10的制作成本。

接线块200与机床主轴相对的一面为避让面240，避让面240由两个相互连接且垂直的面组成，安装板100与机床主轴相对的一面为第三侧面150，第三侧面150的一侧与避让面240连接，第三侧面150和避让面240围合成避让空间300，适用于端部呈柱形的机床主轴。

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。