[发明专利]一种电场控形的液相金属电极电火花加工系统与方法

权利要求书

1.一种电场控形的液相金属电极电火花加工系统，包括液相金属电极和工件，其特征在于：所述液相金属电极电火花加工系统还包括平面电极板，所述平面电极板上设有绝缘隔离层，所述工件设置在所述绝缘隔离层上，所述液相金属电极、平面电极板之间连接有高压电源，所述高压电源在所述液相金属电极、平面电极板之间形成强电场，所述工件位于所述强电场之内，所述液相金属电极电火花加工系统还包括脉冲电源，所述脉冲电源的正极与所述液相金属电极连接，所述脉冲电源的负极与所述工件连接，所述液相金属电极电火花加工系统还包括高压二极管，所述高压电源为直流高压电源，所述直流高压电源的正极与所述高压二极管的阳极连接，所述高压二极管的阴极与所述液相金属电极连接，所述直流高压电源的地与所述平面电极板连接；所述直流高压电源的正极与所述高压二极管的阳极之间串联有保护电阻，所述液相金属电极电火花加工系统还包括反向高压硅堆，所述脉冲电源的正极与所述反向高压硅堆的阳极连接，所述反向高压硅堆的阴极与所述液相金属电极连接，所述脉冲电源为晶体管可控脉冲电源或电阻电容脉冲电源，开路电压为低压电，电压范围：60-150V；所述直流高压电源输出直流电压范围为：200-50KV，输出电流范围为：0-1mA，所述液相金属电极包括工具电极和液态金属，所述液态金属设置在所述工具电极上，所述工具电极悬挂在所述工件之上；所述工具电极为毛细管，所述液态金属注入所述毛细管中并悬挂在所述毛细管靠近所述工件的管口，所述液态金属采用导电的镓基合金，常温下为液态，电火花放电时，悬挂在所述毛细管靠近所述工件的管口上的液态金属放电，而所述毛细管不放电；所述毛细管为玻璃管或金属管，所述金属管外镀敷有使其不导电的绝缘膜，所述液相金属电极电火花加工系统还包括数控运动平台，所述液相金属电极、工件分别设置在所述数控运动平台上；所述毛细管连接有供液系统，所述供液系统包括存储有液态金属的储液桶，所述储液桶内充满隔绝空气防止液态金属氧化的2%的硫酸溶液，在液相金属电极、工件之间施加强电场，使液相金属电极的末端在强电场的电场力的作用下，形成稳定的倒圆锥；通过施加脉冲电源来控制液相金属电极、工件之间的放电间隙，使倒圆锥的尖端放电，在电火花加工过程中，在强电场作用下，液态金属电极末端形成由液态金属构成的倒圆锥，当脉冲电源高电平到来并且在极间满足放电条件时，进行放电加工，在这一阶段会蚀除部分工件材料，同时液态金属也会有部分损耗，但在强电场的电场力作用下，液态金属电极不但能够自动补偿并且在末端始终保持倒圆锥的形状；当脉冲电源低电平到来时，进行消电离，以等待下一个脉冲到来，如此反复循环，实现加工的目的。