數控電火花機床的搖動加工，你（nǐ）用對了（le）嗎？

如今CNC火花機已經廣泛應用，搖動功能是CNC火花（huā）機最重要的功能，搖動對於減少加工時間和得到良好的表麵是非（fēi）常有效的。然而並不是每個工廠（chǎng）都把搖動功能用的（de）很好。主要原因是設計（jì）者不（bú）想使用足（zú）夠的電極減寸量（liàng），他們擔心太大會降低精度。如果我們對電極減寸量和搖動（dòng）有足夠的了解，就可以使用適（shì）當的電極（jí）減寸量，大幅度提高（gāo）加工效率。

01電極減寸（cùn）量

（1）電極減寸量的概念

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

電極減寸量R=（型腔尺寸（cùn）－電極尺（chǐ）寸）÷2

電極減（jiǎn）寸量示意（yì）圖

（2）電極減寸量決（jué）定了加工速度

放電加（jiā）工的（de）能（néng）量大，加（jiā）工速度就會快，放電間隙也會大。如果（guǒ）電極減寸量加大，加（jiā）工速度（去除率）可提高數倍，另外重（chóng）要（yào）的一（yī）點是粗加工條件不僅速度快而且損耗小。那也（yě）就（jiù）說明如果電極減（jiǎn）寸量足（zú）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（hǎo）的表麵質量

粗加工的表麵（miàn）質（zhì）量（liàng）很粗糙，但是我們（men）又希望在短時間內得到良好的表麵質量。要實現這一目（mù）標的最好辦法（fǎ）就是用粗加工條件加工掉大部分，然後（hòu）再用精加工條件去加工表麵。

另外，要減少加工時間，加工條件就要在適當的（de）時間變（biàn）化。例如，如果你開始粗加工的最大粗糙度是40μm，而最後你要得到粗糙度（dù）是5μm，那麽你就必（bì）須在粗加工和精加工（gōng）間有多段來改變加工條件。

（1）底（dǐ）部表麵（miàn）

底部表麵可以通（tōng）過改變條件和設置高（gāo）度來實現。但是側麵因為粗加工的的放電間隙比精加工的要大（dà）而不能實現（xiàn）。

底部加工

（2）搖動（dòng）實現側麵加工

要加工側麵，電極就必須要接近側麵。

 
底麵和側麵加工

在垂直於加工方向的平（píng）麵內的運動就叫做搖（yáo）動，搖動的目的是完（wán）成側麵的加（jiā）工。

搖動和加工方向

03二維搖動對精度的影響

（1）搖（yáo）動後的形狀

首先我們要了解搖動加工後的形狀。如（rú）果電極以一定的（de）形狀搖（yáo）動，電極的每一部分都要以相同的形狀搖動，然後畫出電（diàn）極（jí）的外形狀，該圖形的外部形狀就是精加工後（hòu）的形（xíng）狀。該方法可用在任意一種搖動形狀上（shàng），這是一（yī）種有（yǒu）效的確（què）定加工形狀的方法。

有些搖動會導致不精確的形狀，但是從（cóng）一般（bān）的考慮，錯誤並不（bú）是很大。我們（men）要（yào）對這些（xiē）有足夠的了（le）解才行，我（wǒ）們先從兩維形狀的搖動分析開始。

搖動時電極的每一部分都走同樣的形狀

（2）圓形搖動

電極在每（měi）個（gè）尺寸上都會比（bǐ）實際要的形狀要小一點，所以要得到想要的形（xíng）狀（zhuàng）尺寸就要在各個方向上擴大一個（gè）R的尺（chǐ）寸。在各個方向上擴大（dà）一個R就相（xiàng）當（dāng）於每個（gè）點都做R的圓（yuán）形運動。下圖顯（xiǎn）示了直線部（bù）分是正（zhèng）確的，但是尖角部分卻是不夠（gòu）的（de）。

對於一般的形狀，如下（xià）圖，電極（jí）減寸量使（shǐ）外角半徑小，而內角半徑大，這種變形就像圖形偏置一樣，在（zài）使（shǐ）用圓形搖動後，加工（gōng）形狀就正（zhèng）確了（le）。如果用CNC或線切割做電極且用偏移來確定電極減寸量，圓形搖動做出正確的形狀，沒（méi）有尖角。

另外（wài）重要的一點是：圓（yuán）形（xíng）搖動這是標準的搖動（dòng）方式，沒有過切。如果你不是很了（le）解搖動，那麽建（jiàn）議選擇該搖動方（fāng）式。

（3）方形搖（yáo）動（dòng）

對於EDM，角落加工是最重要（yào）的加工之一。如果型腔本身是方形或者矩形，如下（xià）圖，方形搖動就比圓形搖動好。此時，方形（xíng）平動比（bǐ）圓形平動的加工效率要高一些。

但是如果你對（duì）於一般的形狀也使（shǐ）用方形搖動（dòng）就會出現問（wèn）題。例如下圖，你使用方形搖動，那麽斜線區域就會過切（qiē），最明（míng）顯（xiǎn）的錯誤就是45度角（jiǎo）的時候。

使用方形（xíng）平動（dòng）斜（xié）線部分被過切

04三維搖動對精度的影（yǐng）響三維（wéi）搖（yáo）動對於尺寸的影響可以參考二維對於X－Y 平麵Y－Z 或（huò） Z－X 平麵。

3D的（de）電極

（1）底部簡單形狀

對於一般的CNC EDM機器來說，搖動值是從（cóng）上到下不變的（該方法叫做“底部簡單（dān）形狀”）。如果X-Y平（píng）麵是圓形平動的話，X-Z或Y-Z平麵和方形搖動一樣。這意味著底部（bù）半（bàn）徑和底部斜度的是一樣的。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狀的電極（jí），底部的尖角就會過切。過（guò）切的數值要根據電極R的比例來確定。因為此原因，粗加工容易（yì）出現過切。

對於3D的電極，如果你想要使用（yòng）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（jiù）必須和最終的形狀相一致。

2）底部複雜形狀

如上圖，有些電（diàn）極你很難確定它的底部半徑，或者有時電極底部並不（bú）平整。這些電極就不可（kě）能像以上所提到的那樣做。“底部複雜形狀”（球（qiú）形平動）的三維模式可（kě）解決這一問題。

典（diǎn）型的方式是：底（dǐ）部複雜形（xíng）狀。這在側麵（Z ― X 或 Y―Z 平麵）看來是和圓形的平動一樣的。沒有過切的區域（yù）。如果使用大電極，該方（fāng）式對於粗加工也是適（shì）用的。

底（dǐ）部形狀簡單和底部形狀複雜

05結論

（1）適當的（de）R，盡可能取大一些，可以大幅度（dù）減少加工時間。

（2）基本上，搖動應（yīng）該（gāi）選（xuǎn）用圓形（xíng），因為它在各個方向上都是一樣（yàng）的R值， 圓形搖動是最安全的方式。

（3）選擇方形搖動會在尖角和（hé）斜邊部（bù）分（fèn）引（yǐn）起過切，隻適合在矩形（xíng）類（lèi）形狀。

（4）簡單（dān）形狀的二維搖動，使用圓形搖動，它（tā）的X-Y平麵是圓形，但（dàn）X-Z、Y-Z卻是方形搖動，因此對於底（dǐ）部複雜形狀也會產生過切。

（5）基於圓形搖動是最安全的原理，使用三維球形搖動，在各個方向都是圓形搖動，故在3個尺寸都是安全（quán）的。

（6）對於高精度要求的複雜型腔（qiāng）一定要選擇三維（wéi）球（qiú）形搖（yáo）動；而對於大多數放（fàng）電加工，一般（bān）選擇二維的圓形平動（dòng）能夠滿足要求，較三維（wéi）球形搖動容易獲得好的光潔度與高效率。