如今CNC火花機已經(jīng)廣泛應用，搖動功能是CNC火花機最重要的功能，搖動對于減少加工時間和得到良好的表面是非常有效的。然而并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的電極減寸量，他們擔心太大會降低精度。如果我們對電極減寸量和搖動有足夠的了解，就可以使用適當?shù)碾姌O減寸量，大幅度提高加工效率。
01
電極減寸量
（1）電極減寸量的概念
放電加工過程中存在火花間隙，因為這個原因，電極必須做得比要加工的形狀小。減小的數(shù)值叫做電極減寸量。
電極減寸量R=（型腔尺寸－電極尺寸）÷2
電極減寸量示意圖
（2）電極減寸量決定了加工速度
放電加工的能量大，加工速度就會快，放電間隙也會大。如果電極減寸量加大，加工速度（去除率）可提高數(shù)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
如何得到良好的表面質(zhì)量
粗加工的表面質(zhì)量很粗糙，但是我們又希望在短時間內(nèi)得到良好的表面質(zhì)量。要實現(xiàn)這一目標的最好辦法就是用粗加工條件加工掉大部分，然后再用精加工條件去加工表面。
另外，要減少加工時間，加工條件就要在適當?shù)臅r間變化。例如，如果你開始粗加工的最大粗糙度是40μm，而最后你要得到粗糙度是5μm，那么你就必須在粗加工和精加工間有多段來改變加工條件。
（1）底部表面
底部表面可以通過改變條件和設置高度來實現(xiàn)。但是側(cè)面因為粗加工的的放電間隙比精加工的要大而不能實現(xiàn)。
底部加工
（2）搖動實現(xiàn)側(cè)面加工
要加工側(cè)面，電極就必須要接近側(cè)面。
底面和側(cè)面加工
在垂直于加工方向的平面內(nèi)的運動就叫做搖動，搖動的目的是完成側(cè)面的加工。
搖動和加工方向
03
二維搖動對精度的影響
（1）搖動后的形狀
首先我們要了解搖動加工后的形狀。如果電極以一定的形狀搖動，電極的每一部分都要以相同的形狀搖動，然后畫出電極的外形狀，該圖形的外部形狀就是精加工后的形狀。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的方法。
有些搖動會導致不精確的形狀，但是從一般的考慮，錯誤并不是很大。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
電極在每個尺寸上都會比實際要的形狀要小一點，所以要得到想要的形狀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就相當于每個點都做R的圓形運動。下圖顯示了直線部分是正確的，但是尖角部分卻是不夠的。
對于一般的形狀，如下圖，電極減寸量使外角半徑小，而內(nèi)角半徑大，這種變形就像圖形偏置一樣，在使用圓形搖動后，加工形狀就正確了。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。如果你不是很了解搖動，那么建議選擇該搖動方式。
（3）方形搖動
對于EDM，角落加工是最重要的加工之一。如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，方形平動比圓形平動的加工效率要高一些。
但是如果你對于一般的形狀也使用方形搖動就會出現(xiàn)問題。例如下圖，你使用方形搖動，那么斜線區(qū)域就會過切，最明顯的錯誤就是45°角的時候。
使用方形平動斜線部分被過切
04
三維搖動對精度的影響
三維搖動對于尺寸的影響可以參考二維對于X-Y平面Y-Z或Z-X平面。
3D的電極
（1）底部簡單形狀
對于一般的CNC EDM機器來說，搖動值是從上到下不變的（該方法叫做“底部簡單形狀”）。如果X-Y平面是圓形平動的話，X-Z或Y-Z平面和方形搖動一樣。這意味著底部半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，底部的尖角就會過切。過切的數(shù)值要根據(jù)電極R的比例來確定。因為此原因，粗加工容易出現(xiàn)過切。
對于3D的電極，如果你想要使用底部簡單形狀的模式，那么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）底部復雜形狀
如上圖，有些電極你很難確定它的底部半徑，或者有時電極底部并不平整。這些電極就不可能像以上所提到的那樣做。“底部復雜形狀”（球形平動）的三維模式可解決這一問題。
典型的方式是：底部復雜形狀。這在側(cè)面（Z-X或Y-Z平面）看來是和圓形的平動一樣的。沒有過切的區(qū)域。如果使用大電極，該方式對于粗加工也是適用的。
底部形狀簡單和底部形狀復雜
05
結(jié)論
（1）適當?shù)腞，盡可能取大一些，可以大幅度減少加工時間。
（2）基本上，搖動應該選用圓形，因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）選擇方形搖動會在尖角和斜邊部分引起過切，只適合在矩形類形狀。
（4）簡單形狀的二維搖動，使用圓形搖動，它的X-Y平面是圓形，但X-Z、Y-Z卻是方形搖動，因此對于底部復雜形狀也會產(chǎn)生過切。
（5）基于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個尺寸都是安全的。
（6）對于高精度要求的復雜型腔一定要選擇三維球形搖動；而對于大多數(shù)放電加工，一般選擇二維的圓形平動能夠滿足要求，較三維球形搖動容易獲得好的光潔度與高效率。
