專利名稱：長壽命旋轉放電電極的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種放電電極。
背景技術：
高重頻脈沖激光誘導放電是在大氣環(huán)境下進行的，在放電時，電極燒蝕是一個嚴重問題。通常的放電極采用圓柱頂部磨尖的針狀電極，這種電極雖然放電指向性好，但放電數(shù)千次后，電極尖端就會因過熱而嚴重燒蝕變形，以致無法有效地進行激光誘導放電，常出現(xiàn)漏點現(xiàn)象。

發(fā)明內容
針對上述狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種散熱性好、使用壽命長的旋轉電極。
一種長壽命旋轉放電電極，包括圓盤電極及與該圓盤電極連接的驅動裝置，所述圓盤電極圓弧邊緣斷面為尖角形狀。
進一步，所述驅動裝置為電動機及與電動機相連的傳動裝置。
進一步，所述圓盤電極通過其中心孔固定在旋轉軸上，旋轉軸通過傳動裝置與電動機相連。
進一步，所述圓盤電極的圓弧邊緣尖角為20-30度。
進一步，所述圓盤電極由鋼、銅及其合金或其它耐燒蝕的導電金屬材料制成。
進一步，所述旋轉軸由導電材料制成，并通過導電片與電源電連接。
進一步，所述導電片為電刷，所述旋轉軸上設置有相應的導電環(huán)。
由于上述旋轉電極包括圓盤電極、該圓盤電極連接有驅動裝置，圓盤電極在驅動裝置的帶動下可勻速旋轉，圓盤電極邊緣斷面為尖角狀，從而保證圓盤電極放電指向性好，在高重頻脈沖激光誘導放電過程中，由于圓盤電極的不停轉動，每次放電作用在圓盤電極邊緣的不同點上，這就大大減小了持續(xù)放電造成的電極尖端的過熱燒蝕現(xiàn)象，另外，以圓盤電極的圓周代替針狀電極的尖端，使電極放電點由一個點擴展到整個圓周線上，相當于增加了電極數(shù)量，減少了單個電極上的熱量累計，同時，由于圓盤電極熱容量大，并且圓盤電極的轉動又使散熱加快，從而顯著提高放電極的使用壽命。由于圓盤電極的轉速可調，使圓盤電極的轉速、高重頻脈沖激光的頻率、電極的放電頻率相協(xié)調，尤其適用于高重頻脈沖激光誘導放電。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為本發(fā)明用于高重頻脈沖激光誘導放電裝置的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明長壽命旋轉放電電極包括圓盤電極1、旋轉軸2、電動機4，所述圓盤電極1為一直徑約100-160mm、厚5-10mm的圓盤電極，圓盤電極的圓弧邊緣斷面為20-30度的尖角形狀，所述圓盤電極1由鋼、銅及其合金或其它耐燒蝕的導電金屬材料加工而成，圓盤電極1的中心開孔，通過該孔安裝于旋轉軸2上，與旋轉軸2緊密配合，旋轉軸2由導電金屬材料制成，一端裝有槽形皮帶輪5，圓盤電極1、旋轉軸2、電動機4、皮帶輪5通過軸承安裝于絕緣材料制成的支架6上，電動機4通過皮帶輪5及皮帶輪5上的傳動皮帶7組成的傳動裝置3帶動圓盤電極1旋轉，圓盤電極1的轉速可由電源調控；旋轉軸2的另一端連接一電刷片8，電刷片8安裝在支架6上，電刷片8與電源相連通，使用時，電刷片8、旋轉軸2、圓盤電極1組成導電通道連接電源的一個輸出極，而電源的另一輸出極連接待加工工件，圓盤電極1的邊緣與待加工工件之間保持微小間隙。
另外，旋轉軸2還可通過其它傳動裝置連接電動機4，由電動機4帶動圓盤電極1旋轉。
圖2為高重頻脈沖激光誘導放電原理圖，安裝有圓盤電極1和電動機4的支架6固定在一個兩維可調距離的平臺底座上，底座又固定在用于固定待加工工件的機床的溜板平臺上，溜板平臺上還安裝有激光聚焦透鏡9、激光器10，經聲光調制的高重頻脈沖激光經聚焦透鏡9會聚，其焦點位置調節(jié)到軋輥待加工工件11的表面，在激光聚焦位置調整好以后，再調節(jié)圓盤電極1的二維平臺底座，使圓盤電極1邊緣成一傾斜角度靠近激光焦點附近的待加工工件表面，并且圓盤電極1邊緣和待加工工件表面保持一定間隙(如1mm)，間隙大小以保證激光脈沖聚焦到待加工工件表面時產生的等離子體羽12能到達圓盤電極邊緣為宜。由于空氣間隙的絕緣作用，圓盤電極1(帶電500伏)不能對待加工工件表面自行放電，每當一個激光脈沖到來時，在待加工工件表面產生的等離子體羽12作為“誘導開關”瞬時接通兩極，從而觸發(fā)圓盤電極向待加工工件表面完成一次定向放電，當放電源的貯能電容由于放電能量釋放，電壓降低到一定值后，放電過程停止，從而完成一次激光誘導放電過程，這時在待加工工件表面上相應位置產生一個熔凝的毛化點。在電極和待加工工件表面間完成一次放電后，放電電源快速充電恢復到額定電壓(500伏)，待第二個激光脈沖到來，再次在待加工工件表面產出汽化等離子體羽，放電通道再次接通，圓盤電極完成第二次激光誘導放電。整個激光誘導放電系統(tǒng)在計算機13統(tǒng)一控制下，可以在很高的重復頻率(1-10KHZ)下工作。
本發(fā)明旋轉圓盤電極主要用于脈沖放電條件下，也可用于連續(xù)放電加工條件下，可用于大氣環(huán)境下的放電系統(tǒng)，也可用于工件在介質油中放電加工。
權利要求1.一種長壽命旋轉放電電極，其特征在于包括圓盤電極及與該圓盤電極連接的驅動裝置，所述圓盤電極圓弧邊緣斷面為尖角形狀。
2.如權利要求1所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述驅動裝置為電動機及與電動機相連的傳動裝置。
3.如權利要求1所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述圓盤電極通過其中心孔固定在旋轉軸上，旋轉軸通過傳動裝置與電動機相連。
4.如權利要求1所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述圓盤電極的圓弧邊緣尖角為20-30度。
5.如權利要求1所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述圓盤電極由耐燒蝕的導電金屬材料制成。
6.如權利要求5所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述耐燒蝕的導電金屬材料為鋼、銅及其合金。
7.如權利要求3所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述旋轉軸由導電材料制成，并通過導電片與電源電連接。
8.如權利要求7所述的長壽命旋轉放電電極，其特征在于所述導電片為電刷，所述旋轉軸上設置有相應的導電環(huán)。
專利摘要本實用新型公開了一種長壽命旋轉放電電極，包括圓盤電極及與該圓盤電極連接的驅動裝置，所述圓盤電極圓弧邊緣斷面為尖角形狀。由于上述旋轉電極包括圓盤電極、旋轉軸、傳動裝置及電動機，圓盤電極在電動機的帶動下可勻速旋轉，圓盤電極邊緣斷面為尖角狀，從而保證圓盤電極放電指向性好，在高重頻脈沖激光誘導放電過程中，由于圓盤電極的不停轉動，每次放電作用在圓盤電極邊緣的不同點上，大大減小了持續(xù)放電造成的電極尖端的過熱燒蝕現(xiàn)象，并且電極放電由一個點擴展到整個圓周線上，減少了單個電極上的熱量累計，同時，圓盤電極熱容量大，其轉動又使散熱加快，從而顯著提高放電極的使用壽命。
文檔編號H01T23/00GK2870239SQ20052014696
公開日2007年2月14日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權日2005年12月26日
發(fā)明者楊明江, 李正陽, 陳國幼, 覃志康, 劉會婷 申請人:中國科學院力學研究所