數（shù）控電火花機床的搖動加工，你用對了嗎？

如今CNC火花機已經廣泛應用，搖動（dòng）功（gōng）能是CNC火花機（jī）最重（chóng）要的（de）功能，搖動（dòng）對於減少加工（gōng）時間和得到良好的表麵是非常有效的。然而並不是每個工廠都把搖動功能用的很好。主要原因是設計者不想使用足夠（gòu）的電極減（jiǎn）寸量（liàng），他們擔心太大會降低精度。如果（guǒ）我（wǒ）們對電極減寸量和搖動（dòng）有足夠的（de）了解，就可以使用適當的電極減寸量，大（dà）幅度提高（gāo）加工效率。

01電極減寸量

1）電極減（jiǎn）寸量的概念

放（fàng）電加工過程中存在火花間隙，因為這個原因，電極必（bì）須做得比要加工（gōng）的形狀小。減小的數值叫做電極減寸量。

電極減寸量（liàng）R=（型腔尺寸－電極尺寸）÷2

電（diàn）極減寸量示意圖

2）電極減寸量決定了加工速度

放電（diàn）加工的（de）能量大，加工速度就會快，放電間隙也會大。如果電極減寸量加大（dà），加工速（sù）度(去除率)可提高數倍，另外重要的一點是粗加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（gāo）效而且低（dī）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

粗加工的表麵質量很粗糙，但是我們又希望在短時間內得到良（liáng）好的表麵質量。要實現這一目標（biāo）的最好辦法就是用粗加工條件加工掉大部分，然後再用精加工條（tiáo）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時間變化。例（lì）如，如果你開始粗加工的最大粗糙度是40μm，而（ér）最後（hòu）你要得到（dào）粗糙度是5μm，那麽你就必（bì）須在粗加工（gōng）和精加（jiā）工間有多（duō）段來改變加工條件。

1）底部表（biǎo）麵

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

底部加工

2）搖動實現側麵加工

要加工側麵，電極就必須要接近側麵。

 
底麵（miàn）和側麵加工

在垂直於加工方（fāng）向（xiàng）的平麵內的運（yùn）動就叫做搖動，搖動的（de）目的是完成側（cè）麵的加工。

搖動和加工（gōng）方向（xiàng）

03二維搖動對精度的影響

1）搖動後的形狀

首先我們要了解搖動加工後的形狀。如（rú）果（guǒ）電極以一定（dìng）的形狀搖動，電極的每一（yī）部分都要以相同的形狀搖（yáo）動，然（rán）後畫（huà）出電極的（de）外形狀，該圖形（xíng）的外部形狀就是精加工後的形狀。該方法可（kě）用在任意一種（zhǒng）搖動（dòng）形狀上，這是一種有效的確定加工形狀的方法。

有些搖動會導致不精確的形狀，但（dàn）是從一般的（de）考慮，錯（cuò）誤並不是很大。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）尺寸上都會比實際（jì）要的形狀要小一點（diǎn），所以要得到想要的形狀（zhuàng）尺寸就要在各個方向上擴大一個R的尺寸。在各個方向上擴大一個R就相當於每個點都做R的圓形運動。下（xià）圖顯（xiǎn）示了直線部分是正確的，但（dàn）是尖角部分（fèn）卻是不夠的（de）。

對於一般的（de）形狀，如下圖，電極減寸量使外角半徑小，而內角半（bàn）徑（jìng）大，這種變形就像圖形偏（piān）置一樣（yàng），在使用圓形搖動後，加工形狀就正確了。如果用（yòng）CNC或線切割做電極且用偏移來確定電極減寸量，圓形（xíng）搖動做出正確的形狀，沒有尖角。

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

3）方形搖動（dòng）

對於（yú）EDM，角落加工是（shì）最重要（yào）的加工之一。如（rú）果型腔本身是方形或者矩形，如下圖，方形搖動就比圓形搖動好。此時，方（fāng）形平動（dòng）比圓形平動的加工效（xiào）率要高一些（xiē）。

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

使用方形平動（dòng）斜（xié）線部分被過（guò）切（qiē）

04三維（wéi）搖（yáo）動對精度（dù）的影（yǐng）響

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

3D的電（diàn）極

1）底部簡單形狀

對於（yú）一般的CNC EDM機器來說，搖（yáo）動值是從上到下不變的（該方（fāng）法（fǎ）叫做“底部簡單形狀”）。如果X-Y平麵是圓（yuán）形平動的話，X-Z或Y-Z平麵和方（fāng）形搖動一（yī）樣。這意（yì）味著底部半徑和底部斜度的是一樣的。通常，因為R的加（jiā）工偏移原因（yīn），底部半徑和斜度會變小。如果（guǒ）你使用底部簡單形狀的電極（jí），底（dǐ）部的尖角就會過（guò）切。過切的數（shù）值要（yào）根據電極R的比例來確定。因為此原因，粗加工容易出現過切。

對於3D的電極，如果你想要使用底（dǐ）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）底部複雜形狀

如上圖，有些電極你很難確定它的底部半徑，或者有時電（diàn）極底部並不平整。這些電極就（jiù）不可能像以上所提到（dào）的（de）那樣做。“底部複雜形狀（zhuàng）”（球形平動）的三維模式可解決這一問題。

典型的方（fāng）式是：底部（bù）複雜形狀。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。如果使用大電極，該方式對於粗加工也是適用的。

底部形狀簡單和（hé）底部形狀複雜

05結論

①適當的R，盡可能取（qǔ）大一些，可以大幅度減少加工時間。

②基本（běn）上，搖動應（yīng）該（gāi）選用圓形（xíng），因為（wéi）它（tā）在各個方向（xiàng）上都是一樣的R值， 圓形搖動是最安全的方式。

③選擇方形搖動（dòng）會在尖角和斜（xié）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，使用圓形搖動，它的X-Y平麵是圓（yuán）形，但X-Z、Y-Z卻（què）是方形搖動，因此對於底部複雜形狀也會產生過切。

⑤基（jī）於圓形搖動（dòng）是（shì）最安全的原理，使用三維球（qiú）形（xíng）搖動，在各個方（fāng）向都是圓形搖動，故（gù）在（zài）3個尺寸都是安全（quán）的。

⑥對於（yú）高精度（dù）要求的複雜型腔一定要選擇三維（wéi）球形搖動；而（ér）對於大（dà）多數放電加工，一般選擇二（èr）維（wéi）的圓形平動能夠滿足要求（qiú），較三維球形搖動容易獲得好的光潔度與（yǔ）高效率。