[發明專利]電火花加工過程中氣泡時空控制及觀測系統

在審

• 申請號: 202211439746.3
• 申請日: 2022-11-17
• 公開（公告）號: CN115647494A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 賈志新;王津;張凱悅;陳學兵;楊華
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B23H1/00
• 分類號: B23H1/00;B23H11/00
• 代理公司: 北京盛廣信合知識產權代理有限公司 16117
• 代理人: 劉化帥

本發明公開一種電火花加工過程中氣泡時空控制及觀測系統，包括電源、放電平臺及高速攝像機，電源為可編程脈沖放電電源，電源的正負極分別連接有第一電極、第二電極；放電平臺上設置有高度調節組件和透明樹脂塊；第一電極與第二電極之間的間距通過高度調節組件進行調節，第二電極嵌設在透明樹脂塊內，第二電極為電極絲；透明樹脂塊的頂部開設有凹槽，凹槽內盛裝有工作液，工作液設置于第一電極與第二電極之間；高速攝像機用于對工作液中產生的氣泡進行拍攝，高速攝像機的拍攝速度為20000幀每秒?30000幀每秒。本發明解決了以往電火花加工氣泡研究難以觀測其形態變化及其運動情況的問題，實現了電火花放電間隙內氣泡的時空控制。

技術領域

本發明涉及電火花加工的氣泡控制及觀測技術領域，特別是涉及一種電火花加工過程中氣泡時空控制及觀測系統。

背景技術

在電火花加工領域，氣泡的形成與演變過程是影響加工穩定性和加工效率的關鍵因素。與其他領域的氣泡研究不同，電火花加工過程中的氣泡在尺度、分布、所處空間尺寸方面具有獨特性，其形成與演變過程受多物理場影響，難以確定加工間隙內的氣泡形狀(通常不規則)以及氣泡的運動情況等，目前，電火花加工氣泡形成與演變過程的研究十分困難。電火花加工中氣泡的變化過程極短，通常只有幾百微秒，而且極間間隙被電極和工件所遮擋，難以觀察間隙內氣泡的運動情況。而且電火花放電發出的光較亮，其發光區域覆蓋放電初期的氣泡，導致難以分辨出氣泡的輪廓。此外，由于電火花加工過程中產生的氣泡在時空上都具有隨機性，更加給放電間隙內的氣泡觀測造成了困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種電火花加工過程中氣泡時空控制及觀測系統，可實現放電間隙氣泡的觀測以及多脈沖放電時氣泡時間和位置控制，解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種電火花加工過程中氣泡時空控制及觀測系統，包括：

電源，所述電源為可編程脈沖放電電源，所述電源的正負極分別連接有第一電極、第二電極；

放電平臺，所述放電平臺上設置有高度調節組件和透明樹脂塊；所述第一電極與所述第二電極之間的間距通過所述高度調節組件進行調節，所述第二電極嵌設在所述透明樹脂塊內，所述第二電極為電極絲；所述透明樹脂塊的頂部開設有凹槽，所述凹槽內盛裝有工作液，所述工作液設置于所述第一電極與所述第二電極之間；

高速攝像機，所述高速攝像機用于對所述工作液中產生的氣泡進行拍攝，所述高速攝像機的拍攝速度為20000幀每秒-30000幀每秒。

優選的，還包括濾光片，所述濾光片置于所述高速攝像機的鏡頭處，所述濾光片只允許一種波長的光線通過。

優選的，還包括激光器，所述激光器用于照射所述工作液中產生的氣泡，所述激光器發出的光為單色光，所述激光器發出的光能夠透過所述濾光片。

優選的，所述高度調節組件包括固定安裝在所述放電平臺頂部一端的圓柱桿，所述圓柱桿與所述放電平臺垂直設置；所述圓柱桿上滑動套設有橫桿，所述橫桿的兩端均安裝有花型旋鈕，所述第一電極通過所述花型旋鈕可拆卸安裝在所述橫桿上，所述第一電極與所述透明樹脂塊內的所述第二電極對應設置，所述橫桿通過所述花型旋鈕與所述圓柱桿固定配合，所述橫桿與所述放電平臺平行設置。

優選的，所述放電平臺為大理石平臺。

優選的，所述放電平臺中部開設有圓孔，所述圓孔內固定安裝有環形補光燈，所述透明樹脂塊與所述圓孔對應設置。

優選的，所述放電平臺底端安裝有支撐框架，所述支撐框架內側安裝有L形支架，所述高速攝像機安裝在所述L形支架上，且所述高速攝像機的鏡頭與所述圓孔對應設置。

優選的，所述第一電極為螺旋測微頭，所述螺旋測微頭用于控制所述第一電極與所述第二電極之間的間隙尺寸。