數控電（diàn）火花機床的搖動加工，你用對了嗎？

如今CNC火花機（jī）已經廣泛應用，搖動功能是CNC火花機最重（chóng）要的功能，搖動對於減（jiǎn）少加（jiā）工時間和得到良好的表麵（miàn）是非常有（yǒu）效的。然而並不是每個工廠都把（bǎ）搖動功能用的很好。主要原因是設計者不想（xiǎng）使（shǐ）用足夠的電極減寸量，他們擔心太大會（huì）降低精度。如果我們對電（diàn）極減寸量和搖動有足夠的了解，就可以使（shǐ）用適（shì）當的電極減寸量，大幅度提高加工效率。

01電極減寸量

1）電極減寸量的概（gài）念

放電加（jiā）工過程中存在火花間隙，因為這個原因（yīn），電（diàn）極必須做得比要加工的形狀小。減小的數值叫做電極減寸量（liàng）。

電極減（jiǎn）寸量R=（型腔尺寸－電極尺寸）÷2

電極（jí）減寸（cùn）量示意圖

2）電極減寸量決定了（le）加工速度

放電（diàn）加工（gōng）的能量大，加（jiā）工速（sù）度就會快，放電間隙（xì）也會大。如果電極減寸量加大，加工速（sù）度(去除率（lǜ）)可提高（gāo）數倍，另外重要的一（yī）點是粗加（jiā）工條件不僅速度快而且損耗小。那也就說明如果電極減寸量足夠的話，可以使用高效而且低損耗的條件。

 電極減寸量決定了速度

02如何得到良好的表麵質量

粗加工的表（biǎo）麵質量很（hěn）粗（cū）糙，但是（shì）我們又希望在短（duǎn）時間內得到（dào）良好的表麵（miàn）質量。要實現這一目（mù）標的最好辦法就是用粗加工條件加工掉（diào）大（dà）部分，然後再用精加工條件去加工（gōng）表麵。

另外，要（yào）減少加工時間，加工（gōng）條件就（jiù）要在適當的時間變化。例如，如果你開始粗（cū）加工的最大（dà）粗糙度是40μm，而最後你要（yào）得到（dào）粗糙度是5μm，那麽你就必須在粗加工（gōng）和精加工間（jiān）有多段來改變加工條（tiáo）件（jiàn）。

1）底部表麵（miàn）

底部表麵可以通過改變條件和設（shè）置高（gāo）度來實現。但（dàn）是側麵因為粗加工的的（de）放電間隙比精加工的要大而不能實現。

底部（bù）加工

2）搖動實現側麵加工

要加工側麵，電極就必（bì）須要接近側麵。

 
底麵和側麵（miàn）加工（gōng）

在垂直於加工方向（xiàng）的平麵內的運動就叫做搖（yáo）動（dòng），搖動的目的是完成側麵的加工。

搖動和加工方向

03二維搖動對精度的影響

1）搖動後的形狀

首先我們要了解搖（yáo）動加工後（hòu）的形狀。如果電極以一（yī）定的形狀搖動，電極的每一（yī）部分都要（yào）以相同的形狀搖（yáo）動，然後畫出電極的外形狀，該圖（tú）形的外部形（xíng）狀（zhuàng）就是精（jīng）加工後的形狀。該方法可用在任意一種搖動形狀上，這是一種有效的確定加工形狀（zhuàng）的方法。

有些（xiē）搖動會導致不精確的形狀，但是從一般的考慮，錯誤並不是（shì）很大。我們要對這些有足夠的了解才行，我們先從兩維形狀的搖動（dòng）分（fèn）析開始。

搖動時電（diàn）極的每一部分都走同樣的形狀

2）圓形搖動

電極在每（měi）個尺寸上都會（huì）比實（shí）際（jì）要的形狀要小一點（diǎn），所以要（yào）得到想要的形狀尺寸就要在各個方（fāng）向上擴大（dà）一個R的尺寸。在各（gè）個方向上擴大一個R就相當於每個點都做R的（de）圓形運動。下圖顯示了直線部分是正確的，但是尖角部（bù）分卻是不夠的。

對於一般（bān）的（de）形狀，如下圖，電極減寸（cùn）量使外角半徑（jìng）小，而內角半徑大，這種（zhǒng）變形就像圖形偏置一樣，在使用圓形搖動後，加（jiā）工形狀就（jiù）正確（què）了。如果用CNC或（huò）線切割做電極且（qiě）用（yòng）偏移來確定電極減寸量，圓形搖動做出正確的形狀，沒有尖角。

另外重要的一點是：圓形搖（yáo）動（dòng）這是標準的搖動方式，沒有過切。如果你不是很了解搖動，那麽建議選擇該搖動方式。

3）方形搖動

對於（yú）EDM，角落（luò）加工是最重要的加工之一。如果（guǒ）型腔本身是方形或者矩形，如下圖，方形搖動就比（bǐ）圓形搖動好。此時，方形平動比圓形平動的加工效率要高（gāo）一些。

但是如果你（nǐ）對於一般的（de）形（xíng）狀也使用方形搖動就會出現問題。例如下（xià）圖，你使（shǐ）用方形（xíng）搖動，那麽斜線區域就會過切（qiē），最明顯的錯誤就是45度角的時候。

使用（yòng）方（fāng）形平動斜線部分被（bèi）過切

04三維（wéi）搖動對精（jīng）度的影響

三維搖動對於尺寸（cùn）的影響可以參考二維對於X－Y 平麵Y－Z 或 Z－X 平麵。

3D的電極

1）底部簡單形狀

對於一般的CNC EDM機器來說，搖（yáo）動值是從上到下不變的（該（gāi）方法叫做“底部簡單形狀”）。如果X-Y平麵是圓形（xíng）平動的話，X-Z或Y-Z平麵和方形搖（yáo）動一樣。這意味著底部（bù）半徑和底部斜度（dù）的是一樣的。通常，因為R的加工偏移原因，底部半徑和斜度會變小。如果你使用底部簡單形（xíng）狀的電極，底部的尖角就會過切。過切的數值要根據電極R的比例來確定。因為此原（yuán）因，粗加工容易出現過切。

對於3D的電極，如果你想要（yào）使用底部簡單形狀的模式，那麽你電極的底部角半徑和斜度的就必須和最終的形狀相一致。

2）底部複（fù）雜形狀

如上（shàng）圖，有些電極你很難確定它的底部（bù）半徑，或者有時電極底部並不平整。這些電（diàn）極（jí）就不可能像（xiàng）以上（shàng）所提到的那樣做。“底部複雜形狀”（球形平動）的三維模（mó）式可解決這一問題。

典型的（de）方式是（shì）：底部複雜（zá）形狀。這在側麵（Z ― X 或（huò） Y―Z 平麵）看（kàn）來是和圓形（xíng）的平動一樣的。沒有過切的區域。如果使用大電（diàn）極，該方（fāng）式對於粗加工也是適用的。

底部形（xíng）狀簡單和底部形狀複雜

05結論

①適當的R，盡可能取大一些，可以（yǐ）大幅度減少加工（gōng）時間。

②基本上，搖動（dòng）應（yīng）該選用圓形，因（yīn）為它在各個方向上都是一樣的R值， 圓形搖動是最安全的方式。

③選（xuǎn）擇方（fāng）形搖動會（huì）在（zài）尖角和斜邊部分引起過切，隻適合在矩形類形狀。

④簡單形狀的二維搖動（dòng），使用（yòng）圓形搖動，它的X-Y平麵是圓形，但X-Z、Y-Z卻是方形搖動，因此對於底（dǐ）部複雜形狀（zhuàng）也會產生（shēng）過切。

⑤基（jī）於圓形搖動是最安全的（de）原理，使用（yòng）三維球（qiú）形搖動，在各（gè）個方向都是（shì）圓形搖動，故在3個尺寸都是安（ān）全（quán）的（de）。

⑥對於高精度要求的複雜型（xíng）腔一定要選擇三（sān）維球形搖動；而對於大多數放電加工，一般選擇（zé）二維的圓形平動能夠滿足要求，較三維（wéi）球形搖動容易獲得好的光潔度與（yǔ）高效率。