KR100915556B1 - 사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 엔진, 차량 범퍼, 산업현장에서 사용되는 각종 기계기구를 성형하는 형틀을 제작하기 위한 기초 몰드인 그라파이트(흑연) 금형가공방법에 관한 것으로서 더욱상세하게는 사출금형 코어전극 및 그라파이트 코어전극을 3D 작업하는 단계와, 상기 설계도면(3D)을 자동생성되도록 프로세서 작업하는 단계와, 상기 설계도면을 데이터 베이스 작업하는 단계와, 상기 데이터 베이스를 프로세서 작업하는 단계와, 가공할 공구를 데이터 베이스화 작업하는 단계와, 가공지시서 파일을 프로세서 작업하는 단계와, CNC에 데이터가 자동입력되도록 멀티 프로세서 작업하는 단계와, CNC의 플레이트 치구에 그라파이트 소재를 본딩 작업하는 단계와, PC의 데이터를 CNC로 이송하고 이의 데이터에 의해 가공물울 가공하여 그라파이트 금형을 완성하는 단계로 프로그램화함으로써, 작업자가 다양한 형태와 높이가 다른 전극을 한번에 테이블에 올려 세팅함으로써 공작물의 세팅 시간을 줄이고 세팅시 발생할 수 있는 오차 등을 줄임으로써 보다 정밀한 제품(금형)으로 가공할 수 있도록하고 데이터를 장기간 보관 및 관리할 수 있도록 한 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 금형 제조방법에 관한 것이다

Description

사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법{The method for manufacturing a graphite electrode of a mold for forming injection mold}

본 발명은 자동차의 인 판넬, 범퍼, 도아트림, 콘솔, 히터 케이스, 휠 하우징, 센터페샤, 엔진 커버, 엔진, 전자기기의 세탁기, 냉장고, 전기밥솥 통신장비의 알루미늄 함체, 및 산업현장에서 사용되는 각종 기계기구를 성형하는 형틀을 제작하기 위한 기초 몰드인 그라파이트(흑연) 전극에 관한 것이다.

현대사회는 산업이 발달함에 따라서 다양하고 복잡한 제품이 제공되고 있으며, 이러한 제품을 성형하기 위해서는 반드시 금형이 필요하나, 부품중에서도 정밀하고 복잡한 부분의 금형은 그라파이트 전극을 제작하여 전기를 가한 방전으로 금형을 형성한다.

본 발명은 엔진이나 각종 기계기구 금형중에서도 미세하고 정밀한부분을 그라파이트 전극으로 제작하여 정밀하게 성형할 수 있도록하는 동시에 방전전극을 이용한 그라파이트 전극 제작의 난이도에 비하여 성형된 제품의 라이프 싸이클이 짧아져 새로운 제품의 금형 제작과 다양한 형상.모양의 제품 출시에 신속하게 대응할 수 있도록 그라파이트 금형제조방법을 프로그램 테이터화하여 금형생산을 신속하게하여 납기일을 지키고, 차후 동일 모양의 금형을 다시 제작시 보관된 데이터에 의해 간단 용이하게 복제할 수 있도록 한 사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법에 관한 것이다.

기존에는 내연기관의 엔진, 차량엔진 및 복잡한 산업기계기구를 제작하기 위한 금형을 제조하기 위해서는 동을 이용하여 기초 몰드 금형으로 가공하였으나, 동은 가격이 고가일 뿐만아니라 복잡하고 정밀하게 제작하기 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있어 값이 동보다 저렴하고 경량이면서 방전전극을 이용할 수 있는 그라파이트가 그 대체 물질로 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 그라파이트를 이용하여 제품을 성형하기 위한 금형을 제작하기 위해 기초 몰드 금형을 제작하더라도 여러단계의 공정을 인위적으로 조절하고 관리를 해야 함으로 기초 몰드 금형을 제작하는 시간이 많이 소요되어 업체에서는 납품기일을 맞추지 못하는 문제점과, 특히, 산업이 발달하면서 다양한 물품의 디자인에 신속하게 대응하여 그라파이트 금형을 제작하지 못하는 문제점이 있다.

특히, 기존에는 방전전극을 이용하는 그라파이트 전극은 미세하고 정밀도를 필요로 하는 부위를 그라파이트 금형화 함으로 취급시 재질의 특성상 쉽게 파손되에 다시 제작해야 하나 한번 제작하고 나면 별도의 데이터가 없어 설계도를 보고 다시 제작해야함으로 시간손실과 경제적 손실이 동반되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각종 내연기관의 엔진이나 각종 기계기구 금형 중에서도 미세하고 정밀한 부분을 그라파이드 기초 몰드 전극으로 제작하여 정밀하게 성형할 수 있도록 하는 동시에 방전 전극을 이용한 그라파이트 금형 전극의 제작을, 짧아지는 제품의 라이프 싸클과 다양한 형상모양의 제품 출시에 신속하게 대응할 수 있도록 그라파이트 금형 전극 제조방법을 프로그램 데이터화 하여 금형제작을 신속하게 하는 동시에 업체의 납기일을 지키고, 그라파이트 금형의 제조 공정을 데이트화 하여 파일로 관리할 수 있도록 함으로 차후 동일한 모양의 금형 다시 제작시 보관된 데이터에 의해 간단 용이하게 복제할 수 있도록 함을 목적으로 한 사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 인 판넬, 범퍼, 도아트림, 콘솔, 히터 케이스, 휠 하우징, 센터페샤, 엔진 커버, 엔진, 전자기기의 세탁기, 냉장고, 전기밥솥 통신장비의 알루미늄 함체, 및 산업현장에서 사용되는 각종 기계기구를 성형하는 형틀을 기초 몰드인 그라파이트 전극으로 제작하기 위한 것이다.

본 발명은 기초 몰드인 그라파이트(흑연) 전극 가공을 위해, 사출금형 코어전극 및 그라파이트 코어전극 도면을 3D 작업하는 단계와,

상기 3D작업화 된 설계도면이 자동생성되도록 프로세서 작업하는 단계와,

상기 생성되는 설계도면을 PC에 데이터 베이스 작업하는 단계 및 상기 데이터 베이스를 프로세서 작업하는 단계와,

상기 설계도면에 따라 가공할 공구를 PC에 데이터 베이스화 작업하는 단계와,

상기 PC에 데이터 베이스작업화 된 공구가 작업할 수 있도록 가공지시서 파일을 프로세서 작업하는 단계와,

상기 PC에 입력된 가공지시서 파일의 데이터가 CNC에 자동입력되도록 멀티 프로세서 작업하는 단계와,

상기 가공지시서의 데이터에 따라 그라파이터를 가공할 수 있도록 CNC의 플레이트 치구에 그라파이트 소재를 본딩 작업하는 단계와,

상기 PC의 데이터를 CNC로 이송하고 이의 데이터에 의해 가공물을 가공하여 그라파이트 금형을 완성하는 단계로 프로그램화 함으로서, 작업자가 다양한 형태와 높이가 다른 전극을 한번에 테이블에 올려 세팅함으로써 공작물의 세팅 시간을 줄이고 세팅시 발생할 수 있는 오차등을 줄임으로써 보다 정밀한 제품(금형)으로 가공할 수 있도록하는 동시에 모든 작업에 따른 전극 데이터와 공구 데이터를 효율적으로 PC에 데이터 베이스화 하여 관리할 수 있도록 한 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 금형 제조방법에 관한 것이다.

이와 같이 본 발명은 기초 몰드를 성형하기 위한 그라파이트 전극의 데이터를 프로그램 데이터화 하여 그라파이터 전극의 기초몰드 제작을 신속하게 하는 동시에 업체의 납기일을 지키고, 그라파이트 몰드 전극의 제조 공정을 데이터화 하여 파일로 관리할 수 있도록 함으로 차후 동일한 모양의 금형 다시 제작시 보관된 데이터에 의해 간단 용이하게 복제할 수 있도록 사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법을 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 그라파이트 전극 금형(몰드)을 가공시 일체의 셋팅 값을 데이터베이스화하고 이를 프로세스화하여 자동으로 가공할 수 있도록 함으로서 작업자가 다양한 형태와 높이가 다른 전극을 한번에 테이블에 올려 세팅함으로써 공작물의 세팅 시간을 줄이고 세팅시 발생할 수 있는 오차등을 줄임으로써 보다 정밀하고 고품질의 제품을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 모든 작업에 따른 그라파이트 전극 금형(몰드) 데이터와 공구 데이터를 효율적으로 데이터 베이스화하여 관리함으로써 업체별, 아이템별 및 반복적인 작업에도 일관적인 제품의 품질을 유지할 수 있으며, 특히, 제작된 금형 설계값을 데이터 베이스화하여 영구적으로는 보관할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 그라파이트 금형 가공공정를 나타낸 블럭도.

도2는 본 발명의 그라파이트 금형가공 공정에 있어서 세부 가공 공정을 나타낸 블럭도.

도3은 본 발명의 전극재료 신청서 예시도.

도4는 본 발명의 그라파이트 전극을 가공하기 위한 공구 산출 입력표 예시도.

도5 및 도6은 본 발명의 그라파이트 전극 3D 설계 모델링 작업 예시도.

도7은 본 발명을 실시하기 위해 오토 CAM작업으로 공구조건을 입력하는 작업 예시도.

도8a 및 도8b는 본 발명의 도면화 작업에 따른 데이터변환 작업 예시도.

도9는 본 발명의 사용공구를 등록하기 위한 데이터베이스작업 예시도.

도10a 및 도10b는 공구의 길이 값을 산출하여 데이터 베이스화 작업 예시도.

도11a 및 도11b는 공구의 데이터 값을 가공공정별로 지정하여 회전수와 기계의 이동속도 산출작업 예시도.

도12는 본 발명을 실시하기 위한 가공별 죄표값을 PC에 입력하여 데이터베이스화하는 작업 예시도.

도13a는 본 발명의 실시를 위해 CNC 플레이트 치구에 본딩한 상태를 나타낸 예시도.

도13b는 본 발명의 실시를 위해 본딩작업된 플레이트 치구에 그라파이트블럭을 고정설치한 상태를 나타낸 예시도.

도14는 본 발명의 가공작업을 실시하기 위해 PC의 데이터 값은 좌표로 산정하여 CNC로 이송하기 위한 설정작업을 나타낸 예시도.

도15는 본 발명의CNC 플레이트 치구에 고정된 그라파이트 블럭을 공구로 가공하는 상태를 나타낸 도면대용 사진.

도16은 본 발명의 실시예에 의하여 가공된 그라파이트 전극을 나타낸 도면대용 사진.

본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제품 생산 금형을 제작하기 위해 사출금형 코어 전극을 3D(입체도면)로 설계도면화(모델링) 작업하는 단계;

상기 3D 작업화된 설계도면에 따라 그라파이트 전극소재의 각 사이즈(Size)가 자동생성되도록 프로세서(Processor) 작업하는 단계;

상기 프로세서 작업화된 자동 생성파일을 설계도에 따라 가공할 수 있도록 데이터를 CAM(컴퓨터)에 작업하는 단계;

상기 컴퓨터에서 작업된 가공치수의 테이터를 표준데이터로 베이스화 작업하는 단계;

상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공데이터를 가공기계(CNC)언어로 변환시키는 프로세서(Processor) 작업하는 단계;

상기 표준 데이터로 베이스화 작업한 가공데이터에 따라 가공할 공구의 번호를 데이터베이스 작업화하는 단계;

상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공데이터에 따라 공구가 선택적으로 가공할 수 있도록 작업지시가 자동생성될 수 있도록 가공지시서 파일 작업화하는 단계;

상기 파일 작업화된 가공지시서의 프로세서에 따라 가공부분에 적합한 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화하는 단계;

상기 가공지시서에 따라서 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화된 각각의 가공공구가 자동생성되도록 공구 길이에 따라 분류된 파일화작업 단계;

상기 가공지시서에 따라서 공구가 선택적으로 공작물을 가공할 수 있도록 씨엔씨 데이터를 멀티 플로세서(CNC Data Multi Processor) 작업화하는단계;

상기 공작물을 가공할 수 있도록 가공공구가 공구번호에 따른 스핀들 가공피드가 자동변환되도록 작업화하는 단계;

상기 스핀들 가공피드가 자동 변환된 개별데이터를 1개의 파일로 결합(Merge)하고, 상기 1개 파일로 결합(Merge)된 상세 파일이 생성되도록 작업하는단계;

공작물을 가공하기 위한 가공지시서에 따라 가공공구별로 확정된 공구번호를 PC입력 작업하고, 공작물을 가공할 수 있도록 좌표값을 PC에 입력 작업하는 단계;

CNC에 에폭시 플레이트 치구를 설치하고, 상기 플레이트 치구에 그라파이트 소재를 치구에 본딩작업하는 단계;

상기 치구에 본딩작업된 그라파이터 중심에 공구 일치시키고 공작물을 가공할 PC의 좌표 X, Y, Z 값을 CNC에 자동입력하고, CBN공구를 세팅한 후 가공을 실시하여 그라파이트 전극 금형(몰드)을 가공하는 단계로 그라파이트 기초 몰드를 제조하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 첨부도면을 간단히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 그라파이트 금형 가공공정를 나타낸 블럭도이고, 도2는 본 발명의 그라파이트 금형가공 공정에 있어서 세부 가공 공정을 나타낸 블럭도를 나타낸 것이다. 도1은 본 발명의 가공공정 중 블럭 다이아그램을 간략하게 기재하고 도2는 본 발명의 가공 단계를 세분화시켜 구체적으로 기재한 것이다.

도3은 본 발명의 전극재료 신청서 예시도로서, 가공할 금형의 크기를 결정하고 이의 금형에 적합한 그라파이트 블럭을 선정하여 신청서를 작성한다.

도4는 본 발명의 그라파이트 전극을 가공하기 위한 공구 산출 입력표 예시도로서, 그라파이트 전극을 형성하기 위한 공구의 구경, 절삭방법, 공구길이 등을 산출하여 PC 프로그램에 입력한다.

도5 및 도6은 본 발명의 그라파이트 전극 3D 설계 모델링 작업 예시도로서, 통상의 3D 프로그램을 이용하여 도면을 작성한다.

도7은 본 발명을 실시하기 위해 오토 CAM작업으로 공구조건을 입력하는 작업 예시도로서, 그라파이트 블럭을 가공작업 할 수 있는 공구의 조건을 입력하여 CAM작업을 하여 데이터베이스를 생성한다.

도8a 및 도8b는 본 발명의 도면화 작업에 따른 데이터변환 작업 예시도로서, 3D 작업한 도면을 데이터작업하여 PC에 저장한다.

도9는 본 발명의 사용공구를 등록하기 위한 데이터베이스작업 예시도로서, CNC에 설치하여 가공 할 공구의 번호를 등록하여 데이테 베이스화 할 수 있도록 작업한다.

도10a 및 도10b는 공구의 길이 값을 산출하여 데이터 베이스화 작업 예시도로서, 등록된 공구의 범호에 따라서 공구구경, 길이를 산출하여 세분화된 값을 데이터베이스화한다.

도11a 및 도11b는 공구의 데이터 값을 가공공정별로 지정하여 회전수와 기계의 이동속도 산출작업 예시도로서, 상기 세분화시켜 등록된 공구의 값을 산출하여 공정별 공구의 회전수, 기계의 이동속도, 길이 등의 임계값을 설정한다.

도12는 본 발명을 실시하기 위한 가공별 죄표값을 PC에 입력하여 데이터베이스화하는 작업 예시도로서, CNC에서 그라파이트를 가공시 기계가 수평, 수직 성상으로 이동하면서 가공할 수 있도록 설계 도면화된 치수를 좌표값에 대응시켜 PC에 데이터 베이스화하여 저장한다.

도13a는 본 발명의 실시를 위해 CNC 플레이트 치구에 본딩한 상태를 나타낸 예시도이고, 도13b는 본 발명의 실시를 위해 본딩작업된 플레이트 치구에 그라파이트블럭을 고정설치한 상태를 나타낸 예시도로서, 먼저, CNC의 플레이트 치구에 본딩작업을 한다. 본 딩작업은 합성수지로 실시하게 된다. 도13a와 같이 본딩작업을 실시한 후에는 가공하고자 하는 그라파이트 블럭을 배치하여 고정한다. 본 딩작업된 합성수지는 그라파이트 블럭을 견고하게 지지하므로 공구로 가공시 유동되지 않는다.

도14는 본 발명의 가공작업을 실시하기 위해 PC의 데이터 값은 좌표로 산정하여 CNC로 이송하기 위한 설정작업을 나타낸 예시도로서, 상기 본딩작업이 완료되면 PC에 저장된 좌표값을 CNC로 전송하여 그라파이트 전극을 가공하게 된다.

도15는 본 발명의 CNC 플레이트 치구에 고정된 그라파이트 블럭을 공구로 가공하는 상태를 나타낸 도면대용 사진으로서, CNC 플레이트 치구에 그라파이트 블럭이 견고하게 본딩된 상태에서 공구로 가공된다. 도15는 공구로 그라파이트 블럭을 가공하는 상태의 도면대용 사진이다.

도16은 본 발명의 실시예에 의하여 가공된 그라파이트 전극을 나타낸 도면대용 사진으로서, 본 발명의 실시에 의해 가공된 기초몰드의 그라파이트 전극을 나타낸 것이다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 그라파이트 전극을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 금형 제조방법을 공정단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1공정: 사출금형 코어 전극 및 기초 몰드가 되는 그라파이트 코어 전극을 3D로 입체도면화 하는 단계

본 발명에서 설명하는 코어 전극이란 그라파이트 금형(몰드)을 가공한 후 이를 양극(+)으로 하고 가공할 대상물인 제품금형을 음극(-)으로 하여 방전시킴으로서 그라파이트 금형의 형상과 대응되는 형상 모양이 가공되도록 가 설계된 도안대로 금형이 형성되도록 전기를 가해 방전시켜 가공 함으로서 이를 사출금형 코어 전극, 그라파이트 코어 전극이라 한다.

따라서, 본 발명은 먼저 제품을 생산하기 위한 금형을 제작하기 위해 사출금형 코어 전극을 형성할 수 있도록 3D(입체도면)로 설계 도면화(모델링) 작업을 실시한다.

상기 3D작업은 제품 성형 금형 설계도면을 입체적으로 설계하여 3D작업 파일로 저장한다.(도5, 도6 참조)

상기 제품을 성형하기 위한 사출금형 코어 전극의 설계는 3D로 입체도면화하며 이러한 3D 작업은 통상적으로 이루어지는 금형 설계 프로그램 작업에서 실시되는 방법에 의해 실시며, 파일저장 역시 통상의 설계도면 그대로를 저장하여 보관한다.

상기와 같이 제품 사출금형 설계도면 작업을 한 후에는 제품금형을 제작하기 위한 기초 몰드를 도면화 작업한다.

상기 제품 사출 금형의 기초 몰드는 그라파이트 코어 전극을 3D작업하여 설계도면을 작성한다. 그라파이트 코어 전극 설계작업은 사출금형 코어 전극 설계도면과 동일하게 이루어지며, 상기 그라파이트는 작사각형 블록형상의 흑연으로서 이의 직사각형 흑연 블럭을 성형하고자하는 금형의 형상 모양으로 가공할 수 있도록 설계도를 작성한다.

상기와 같이 설계하여 가공한 그라파이트 금형은 방전가공이 필요한 코어 전극이 된다.

본 발명에서 말하는 방전가공이란, 두 전극 사이에 방전을 일으킬 때 생기는 물리적·기계적·전기적 작용을 이용해서 가공하는 방법을 말하는 것으로서, 가공할 금속을 양극(+)으로 가공 전극을 음극(-)으로 하는 것으로 본 발명에서 그라파이트 코어 전극은 양극 전류를 가하고, 가공대상인 제품 사출금형에는 음극전류를 가하여 펄스성 방전을 반복시키면 전자 충격에 의해 가공물 표면이 고온으로 이루어져 침식이온화되어 그라파이트 금형의 형상 모양과 대응되는 형상 모양으로 가공되어 제품 사출금형을 형성하게 된다. 본 발명에서는 방전시킬 대상인 그라파이트 금형을 형성하여 제공하는 것이 주목적이므로 방전시켜 사출금형을 형성하는 구체적인 기술방법의 설명은 생략한다.

제2공정: 설계도면 자동생성 프로세스 작업

상기 제1공정에서 제품 사출 금형 코어전극과 그라파이트 금형 코어 전극을 도면화한 각 사이즈(Size)를 자동생성 프레스(Processor)작업을 실시한다.

본 공정에서 실시되는 프레스작업은 설계도면을 선과 길이 간격이 프로그램에 의해 생성될 수 있도록하여 소재의 각 사이즈(Size)를 자동생성파일화 작업하는 것으로서, 그라파이트 금형 가공 작업시 명령어에 의해 파일이 생성될 수 있도록 한다.(도4 참조)

본 공정의 자동생성파일작업은 한국델켐사의 3D 캐드 오토 모델링(AUTO MODELING)기능을 적용하여 실시하였다.

제3공정: 설계도면 데이터베이스 작업

상기 자동 생성파일을 설계도에 따라 그라파이트를 가공할 수 있도록 데이터를 CAM(컴퓨터)에 작업하고, 상기 컴퓨터에서 작업된 가공치수의 테이터를 표준데이터로 베이스화 작업한다.

상기 표준데이터로 베이스 작업화하는 것은 상기에서 작업된 설계도면을 파일작업하여 파일을 표준데이터로 베이스작업함으로서 명령어에 의해 선택된 데이터가 생성될 수 있도록한 것이다.

본 공정의 표준데이터로 베이스작업하기 위해 3D캐드와 인터페이스한 비쥬얼베이직 프로그램 PSEDM 3.0을 적용하여 작업을 실시하였다.

제4공정: 데이터베이스 프로세스 작업

상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공 데이터를 포스트 프로세서 작업하여 베이스화한 데이터가 생성될 프로그램 작업하여 원하는 파일 데이터가 자동 출력될 수 있도록 한다.

본 공정에서 데이터베이스 프로세스 작업은 3D CAM과 인터페이스한 비쥬얼베이직 프로그램 EASY SHEET 6.4를 적용하여 작업을 실시하였다.

제5공정: 가공할 공구 데이터 베이스작업

상기 표준데이터로 베이스화 작업한 데이터에 따라 가공할 공구의 번호를 데이터베이스 작업화하고 상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공데이터에 따라 공구가 선택적으로 가공할 수 있도록 작업지시가 자동생성될 수 있도록 가공지시서 파일 작업화하여 각각의 데이터 베이스에 따라 작업지시가 자동생성될 수 있도록 다수의 가공 지시서 파일을 데이터베이스 작업한다.

본 공정 역시 각 공구의 데이터베이스 작업은 3D CAM(컴퓨터:computer aided manufacturing)과 인터페이스한 비쥬얼베이직 프로그램 EASY SHEET 6.4를 적용하여 작업을 실시하였다.(도10a, 도10b참조)

제6공정: 가공지시서 파일 프로세스 작업

상기 가공지시서 파일을 데이터베이스 작업한 후 이의 데이터베이스를 프로세서화한다. 이때, 설계도에 따라 공작물의 가공부분에 적합한 각각의 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화하게 되는 데, 상기 가공지시서에 따라서 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화된 각각의 가공 공구가 자동생성되도록 공구 길이에 따라 분류된 파일화작업한다.

본 공정의 가공지시서 파일작업은 공구의 길이와 위치에 따라서 각각의 치수 를 데이터베이스작업을 실시한다.(도11a, 도11b 참조)

제7공정: 씨엔씨 데이터 멀티 프로세서작업

상기 가공지시서에 따라서 가공 공구가 자동생성되어 선택적으로 공작물을 가공할 수 있도록 씨엔씨 데이터를 멀티 프로세서(CNC Data Multi Processor) 작업화한다.

상기 엔씨 데이터를 멀티 프로세서 한 후에는 상기 공작물을 가공할 수 있도록 가공공구가 공구번호에 따른 스핀들 가공피드가 자동변환되도록 작업화한다.

상기 스핀들 가공피드가 자동 변환된 개별데이터를 1개의 파일로 결합(Merge)하고, 상기 1개 파일로 결합(Merge)된 상세 파일이 생성되도록 작업한다.

제8공정: 가공할 공작물의 좌표값을 PC에 입력 작업

공작물을 가공하기 위한 가공지시서에 따라 가공공구별로 확정된 공구번호를 PC입력 작업하고, 공작물을 가공할 수 있도록 좌표값을 PC에 입력 작업한다.

상기 PC에 입력인 좌표값은 공구로 그라파이트를 가공시 CNC 가공치수 가 된다.(도12 참조)

제9공정: CNC 플레이트 치구에 그라파이트 소재 본딩작업

상기 각공정에서 그라파이트 금형을 형성할 수 있도록 데이터파일작업 및 프로세서작업이 완료되면 CNC에 에폭시 플레이트 치구를 설치하고, 상기 플레이트 치구에 그라파이트 소재를 치구에 본딩작업한다.

상기 치구에 본딩작업을 하는 것은 가공중에 공작물 즉 그라파이트 블록이 움직이지 않도록 하는 것이다.(도13a, 도13b 참조)

상기 소재 본딩작업은 다수개의 그라파이트 블럭을 설치하며 CNC는 이에 대응되는 공구가 설치되어 한번의 가공작업으로 여러 개의 그라파이트 블럭을 동시에 작업한다.

제10공정: PC의 데이터값을 CNC로 이송 및 가공

CNC로 전송되는 좌표 값을 PC 데이터로 작성하여 CNC에 입력한다.

다시 말해서 치구에 본딩작업된 그라파이터 블록 중심에 공구 일치시키고 공작물을 가공할 좌표 X, Y, Z 값 CNC에 자동입력하고, CBN공구 세팅한 후 가공을 실시하여 그라파이트 금형을 가공하는 단계로 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 금형 제조방법이 이루어진다.

이때 PC에 입력된 좌표는 저장장치(flash memory)에서 복사하여 CNC I/O 4번 슬롯을 삽입하고 입력 값을 CNC에 전송한다.(도14 참조)

이와 같이된 본 발명의 그라파이트 금형은 공작물이 전도성을 가지고 있으며 경도, 점도 등의 제약을 받지 않으며, 형상을 비교적 정밀하게 가공할 수 있으며, 전극과가공물에 기계적인 힘이 가해지지 않는 상태에서 가공이 이루어지며, 완전자동화하여 무인운전이 가능하며, 가공면이 정밀하고 균일하며, 아무리 복잡한 금형이라도 정밀하게 가공할 수 있으며, 미세한 구멍이나 홈 가공이 용이하게 가공할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 각 공정에서 실시되는 프로 그램은 각분야에서 실시되고 있는 프로 그램으로서, 이의 프로그램을 본 발 명의 공정에 적합하도록 적용하여 단계별 시스템화한 것이다. 따라서 기존에는 그라파이트 금형 작업을 하기 위해서는 일일이 설계와 칫수 셋팅이 각각 이루어지고 하나의 금형이 완성된 후에는 전체적은 가공데이터가 단계별로 기록되지 않는 관계로 납품의 신속성이 떨어지는 문제점 이 있으나 본 발명은 제품의 선정에서 부터 가공단계까지 데이터이스화하여 동일제품이 주문들어 올 경우 가공하기 위한 사전작업이 필요없이 저장된 데이터 값만 찾아 셋팅함으로 가공작업을 바로 실시함과 동시에 모든 데이터를 처음부터 끝까지 파일관리가 가능함으로 문서보존의 편리함을 가질 수 있다.

Claims (1)

1. 제품 생산 금형을 제작하기 위해 사출금형 코어 전극을 3D(입체도면)로 설계도면화(모델링) 작업하는 단계;

   상기 3D 작업화된 설계도면에 따라 그라파이트 전극소재의 각 사이즈(Size)가 자동생성되도록 프로세서(Processor) 작업하는 단계;

   상기 프로세서 작업화된 자동 생성파일을 설계도에 따라 가공할 수 있도록 데이터를 CAM(컴퓨터:computer aided manufacturing)에 작업하는 단계;

   상기 컴퓨터에서 작업된 가공치수의 테이터를 표준데이터로 베이스화 작업하는 단계;

   상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공데이터를 가공기계(CNC)언어로 변환시키는 프로세서(Processor) 작업하는 단계;

   상기 표준 데이터로 베이스화 작업한 가공데이터에 따라 가공할 공구의 번호를 데이터베이스 작업화하는 단계;

   상기 표준데이터로 베이스화 작업한 가공데이터에 따라 공구가 선택적으로 가공할 수 있도록 작업지시가 자동생성될 수 있도록 가공지시서 파일 작업화하는 단계;

   상기 파일 작업화된 가공지시서의 프로세서에 따라 가공부분에 적합한 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화하는 단계;

   상기 가공지시서에 따라서 가공 공구 길이를 체크하여 프로세서 작업화된 각각의 가공공구가 자동생성되도록 공구 길이에 따라 분류된 파일화작업 단계;

   상기 가공지시서에 따라서 공구가 선택적으로 공작물을 가공할 수 있도록 씨엔씨 데이터를 멀티 플로세서(CNC Data Multi Processor) 작업화하는단계;

   상기 공작물을 가공할 수 있도록 가공공구가 공구번호에 따른 스핀들 가공피드가 자동변환되도록 작업화하는 단계;

   상기 스핀들 가공피드가 자동 변환된 개별데이터를 1개의 파일로 결합(Merge)하고, 상기 1개 파일로 결합(Merge)된 상세 파일이 생성되도록 작업하는단계;

   공작물을 가공하기 위한 가공지시서에 따라 가공공구별로 확정된 공구번호를 PC입력 작업하고, 공작물을 가공할 수 있도록 좌표값을 PC에 입력 작업하는 단계;

   CNC에 에폭시 플레이트 치구를 설치하고, 상기 플레이트 치구에 그라파이트 소재를 치구에 본딩작업하는 단계;

   상기 치구에 본딩작업된 그라파이터 중심에 공구 일치시키고 공작물을 가공할 PC의 좌표 X, Y, Z 값을 CNC에 자동입력하고, CBN공구를 세팅한 후 가공을 실시하여 그라파이트 전극 금형(몰드)을 가공하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 사출 금형을 성형하기 위한 기초몰드의 그라파이트 전극 제조방법.