KR102068631B1 - 금형용 그라파이트 블록 가공방법 - Google Patents

금형용 그라파이트 블록 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블록 가공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흑연 전극공정에서 가공 대상인 흑연 블록을 고정시키는데 있어서 종래 접착제 사용 방식을 배제하면서 흑연 블록간 균일한 높이 및 위치를 유지할 수 있고 치수 보정을 위한 후 작업을 필요치 않도록 할 수 있는 금형용 그라파이트 블록 가공방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 베이스 패널(110)과, 베이스 패널(110)에 고정되는 블록 안착부(120)로 이루어진 전극 가공 형판(100)의 블록 안착부(120)상에 흑연 전극 가공을 위한 그라파이트 블록(10)을 삽입하여 블록 안착부(120)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 1차 블록 고정 단계(S10)와; 상기 1차 블록 고정 단계(S10)를 통해 전극 가공 형판(100)에 고정된 그라파이트 블록(10)을 흑연 전극으로 가공하는 전극 가공 단계(S20)와; 상기 전극 가공 단계(S20)를 거쳐 1차 가공된 흑연 전극을 와이어 커팅 방식에 따라 마감 처리하는 전극 마감 단계(S30)와; 상기 전극 마감 단계(S30)를 통해 마감 처리된 흑연 전극이 끼움 가능한 크기의 공간이 형성된 블록 삽입부(210)가 끝단에 고정된 방전기 헤드(200)의 블록 삽입부(210)상에 방전 가공을 위해 흑연 전극을 삽입하여 블록 삽입부(210)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 2차 블록 고정 단계(S40)와; 상기 2차 블록 고정 단계(S40)를 거쳐 방전기 헤드(200)에 고정된 흑연 전극과 가공 대상물을 일정간격 이격시킨 다음으로 절연액이 공급되는 분위기 하에서 흑연 전극에 전압을 가하여 가공 대상물측으로 방전현상이 발생되도록 하는 전극 방전 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금형용 그라파이트 블록 가공방법{PROCESSING METHOD OF GRAPHITE BLOCK FOR MOLD}
본 발명은 블록 가공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흑연 전극공정에서 가공 대상인 흑연 블록을 고정시키는데 있어서 종래 접착제 사용 방식을 배제하면서 흑연 블록간 균일한 높이 및 위치를 유지할 수 있고 치수 보정을 위한 후 작업을 필요치 않도록 할 수 있는 금형용 그라파이트 블록 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로 금형제작 공정에서 시작부분인 설계와 마지막 공정인 사상, 조립 과정을 제외한 모든 중간 공정을 포괄적으로 금형가공이라 부른다.
금형가공 공정에서 CNC 가공이나 와이어 가공 등으로 완성되지 않은 형상은 방전가공으로 완성하며, 이때 방전가공을 하기 위한 툴로써 전극이 필요한데 방전가공에서 전극의 용도는 CNC 가공에서의 절삭공구와 대비될 수 있다.
금형가공과 달리 부품 가공분야에서는 일찍이 4축, 5축, 복합가공기 등을 많이 활용하고 있으나, 금형가공 분야에서는 여전히 3축 가공 방식을 대부분 적용하고 있기 때문에 금형가공 공정에서의 전극공정(전극 모델링, 전극가공, 방전가공)은 금형의 품질과 납기에 결정적인 영향을 미치게 된다.
전극 소재는 보통 동전극과 흑연전극으로 나누어지는데, 동전극은 전통적인 방전가공중에서 주로 사용해온 소재이고, 흑연전극은 대략적으로 20여년전부터 금형가공에 도입되기 시작하여 이제는 대부분의 중대형 금형가공 공정에서 표준소재로 확고히 자리잡고 있다.
전극 갯수가 많이 들어갈수록, 전극 크기가 클수록, 방전 가공량이 많을 수록, 전극 형상이 복잡해서 사상처리가 많을수록 흑연전극의 원가 경쟁력은 동전극과 비교해 현격한 차이가 발생함과 더불어 전극공정 전체에 걸쳐 투입되는 시간 또한 흑연 전극 사용을 통해 상당히 단축시킬 수 있다.
그런데, 종래 방식에 따라 전극공정에서 흑연전극을 가공할 경우에는 알루미늄 판과 같은 형판에 강력 접착제로 흑연 재질의 전극 가공용 블록을 고정한 다음 가공을 하였으며, 가공이 완료되면 블록편을 흑연 전극에 접촉시킨 상태에서 공구로 타격하여 흑연 전극을 형판으로 분리함으로 인해 작업상의 불편함과 더불어 정밀하고 내구성이 우수해야 할 흑연 전극에 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.
또한, 형판에 여러 흑연 블록을 위치시킬 경우 각 블록간의 원점이 매번 다를 수 있기 때문에 초기 기준면 설정을 다시 설정해야 하는 번거로움이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1127791호 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0058758호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 흑연 전극공정에서 가공 대상인 흑연 블록을 고정시킬 시에 접착제를 사용하지 않고도 흑연 블록간 균일한 높이 및 위치를 유지함에 따라 전극의 치수 보정과 같은 후 작업을 배제 가능하도록 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 베이스 패널과, 베이스 패널에 고정되는 블록 안착부로 이루어진 전극 가공 형판의 블록 안착부상에 흑연 전극 가공을 위한 그라파이트 블록을 삽입하여 블록 안착부에 구비되는 블록 고정부를 통해 자동적으로 고정시키는 1차 블록 고정 단계와; 상기 1차 블록 고정 단계를 통해 전극 가공 형판에 고정된 그라파이트 블록을 흑연 전극으로 가공하는 전극 가공 단계와; 상기 전극 가공 단계를 거쳐 1차 가공된 흑연 전극을 와이어 커팅 방식에 따라 마감 처리하는 전극 마감 단계와; 상기 전극 마감 단계를 통해 마감 처리된 흑연 전극이 끼움 가능한 크기의 공간이 형성된 블록 삽입부가 끝단에 고정된 방전기 헤드의 블록 삽입부상에 방전 가공을 위해 흑연 전극을 삽입하여 블록 삽입부에 구비되는 블록 고정부를 통해 자동적으로 고정시키는 2차 블록 고정 단계와; 상기 2차 블록 고정 단계를 거쳐 방전기 헤드에 고정된 흑연 전극과 가공 대상물을 일정간격 이격시킨 다음으로 절연액이 공급되는 분위기 하에서 흑연 전극에 전압을 가하여 가공 대상물측으로 방전현상이 발생되도록 하는 전극 방전 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 블록 안착부는 4개의 제1 내지 제4 원통부가 1조를 이루어 복수개의 그라파이트 블록이 연속적으로 안착 가능하도록 하며, 상기 제1 내지 제4 원통부는 베이스 패널에 고정되어 상면이 그라파이트 블록 하면과 접촉되는 패널 돌출부와, 상기 패널 돌출부에 착탈 가능하게 결합되고 내측면이 그라파이트 블록 측면과 밀착되는 착탈 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 착탈 결합부는 그라파이트 블록의 모서리가 위치되는 부분에 일정공간이 형성되도록 라운딩 처리되며, 상기 전극 마감 단계는 착탈 결합부의 라운딩 처리된 부분에 공구를 삽입하여 흑연 전극을 분리하는 전극 분리 단계를 포함하는 한편, 상기 그라파이트 블록 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에는 제1 수직면이 구비되고, 상기 착탈 결합부 및 블록 삽입부에는 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 구비되며, 상기 블록 고정부는 제2 수직면측에 설치되어 탄성력에 의해 그라파이트 블록 및 흑연 전극을 밀착시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블록 고정부는 착탈 결합부 및 블록 삽입부 상면측으로 고정되는 체결볼트와, 상기 체결볼트에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
추가로, 상기 그라파이트 블록 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에는 제1 수직면이 구비되고, 상기 블록 고정부는 착탈 결합부 및 블록 삽입부에 슬라이딩 방식에 따라 끼움 결합되고 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 형성된 끼움 결합부와, 상기 끼움 결합부 상면측으로 고정되는 체결볼트와, 상기 체결볼트에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
부수적으로, 상기 1차 블록 고정 단계는 블록 고정부를 통해 블록 안착부에 고정된 그라파이트 블록의 위치를 영상 판독수단을 통해 영상 스캔하여 위치의 이상유무를 판독하는 영상 판독 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 1차 및 2차 블록 고정 단계 각각은 블록 고정부를 통해 블록 안착부 및 블록 삽입부에 그라파이트 블록 및 흑연 전극을 고정시킨 다음으로, 전극 가공 형판으로의 전원 인가를 통해 마그네틱으로 전환 가능한 영구 전자석 척(Permanent Electro-magnetic chuck)으로 기능하는 블록 안착부에 그라파이트 블록을 고정시키는 1차 마그네틱 고정 단계와, 영구 마그네틱 척(Permanent magnetic chuck)으로 기능하는 블록 삽입부에 흑연 전극을 고정시키는 2차 마그네틱 고정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법은 흑연 전극공정에서 가공 대상인 그라파이트 블록을 형판에 고정하는 과정에서 접착제를 사용하고 단순 끼움과정을 통해 형판에 다수 배치되는 그라파이트 블록간 균일한 높이 및 위치를 유지할 수 있어, 결과적으로 전극의 치수 보정과 같은 후 작업을 요구치 않도록 함과 더불어 방전 가공시에도 전극의 기준면이 최대한 변동되지 않도록 하여 이종 공정에 대한 작업 표준화를 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법을 도시한 순서도.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법에서 사용되는 전극 가공 형판 및 블록 고정부를 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법에서 사용되는 방전기 헤드 및 블록 고정부를 도시한 도면.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 기본적으로 1차 블록 고정 단계(S10)와, 전극 가공 단계(S20)와, 전극 마감 단계(S30)와, 2차 블록 고정 단계(S40)와, 전극 방전 단계(S50)를 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명은 베이스 패널(110)과, 베이스 패널(110)에 고정되는 블록 안착부(120)로 이루어진 전극 가공 형판(100)의 블록 안착부(120)상에 흑연 전극 가공을 위한 그라파이트 블록(10)을 삽입하여 블록 안착부(120)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 1차 블록 고정 단계(S10)와, 1차 블록 고정 단계(S10)를 통해 전극 가공 형판(100)에 고정된 그라파이트 블록(10)을 흑연 전극으로 가공하는 전극 가공 단계(S20)와, 전극 가공 단계(S20)를 거쳐 1차 가공된 흑연 전극을 와이어 커팅 방식에 따라 마감 처리하는 전극 마감 단계(S30)와, 전극 마감 단계(S30)를 통해 마감 처리된 흑연 전극이 끼움 가능한 크기의 공간이 형성된 블록 삽입부(210)가 끝단에 고정된 방전기 헤드(200)의 블록 삽입부(210)상에 방전 가공을 위해 흑연 전극을 삽입하여 블록 삽입부(210)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 2차 블록 고정 단계(S40)와, 2차 블록 고정 단계(S40)를 거쳐 방전기 헤드(200)에 고정된 흑연 전극과 가공 대상물을 일정간격 이격시킨 다음으로 절연액이 공급되는 분위기 하에서 흑연 전극에 전압을 가하여 가공 대상물측으로 방전현상이 발생되도록 하는 전극 방전 단계(S50)를 포함하여 이루어진다.
상기 1차 블록 고정 단계(S10)는 그라파이트 블록(10)을 흑연 전극으로 가공하기 위한 이전 단계로 전극 가공 형판(100)상에 그라파이트 블록(10)을 고정시키게 되며, 전극 가공 형판(100)의 블록 안착부(120)에 그라파이트 블록(10)을 단순 끼움하는 것만으로 종래와 같이 접착제를 사용할 필요없이 간단하게 그라파이트 블록(10)을 전극 가공 형판(100)의 설정된 정위치에 고정시킬 수 있게 된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법에서 사용되는 전극 가공 형판 및 블록 고정부를 도시한 도면이다.
이를 위한 상기 1차 블록 고정 단계(S10)에서의 전극 가공 형판(100) 구조에 대해 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
우선적으로, 상기 블록 안착부(120)는 4개의 제1 내지 제4 원통부(121)가 1조를 이루어 복수개의 그라파이트 블록(10)이 연속적으로 안착 가능하도록 하는데, 여기서 제1 내지 제4 원통부(121)는 다시 베이스 패널(110)에 고정되어 상면이 그라파이트 블록(10) 하면과 접촉되는 패널 돌출부(121-1)와, 패널 돌출부(121-1)에 착탈 가능하게 결합되고 내측면이 그라파이트 블록(10) 측면과 밀착되는 착탈 결합부(121-2)를 포함하게 된다.
이에 따라, 상기 전극 가공 형판(100)에 매트릭스 형태로 제1 내지 제4 원통부(121)를 연속하여 배치시키면 복수개의 그라파이트 블록(10) 동시에 흑연 전극으로 가공할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 내지 제4 원통부(121)의 착탈 결합부(121-2)를 패널 돌출부(121-1)에 볼팅 결합방식으로 분리 가능하게 체결시켜 반복적인 흑연 전극 가공 과정에서 그라파이트 블록(10)과 함께 외부로 노출되는 착탈 결합부(121-2)가 손상될 경우, 이의 신속한 교체가 이루어지도록 할 수 있다.
참고로, 상기 착탈 결합부(121-2)는 그라파이트 블록(10)의 모서리가 위치되는 부분이 공구 삽입 가능하도록 라운딩 처리되는 것이 바람직한데, 이는 그라파이트 블록(10)의 모서리 부분을 제외한 나머지 측면이 착탈 결합부(121-2)의 내측면과 밀착될 수 있도록 하여 제1 내지 제4 원통부(121)에 견고히 고정된 상태가 유지될 수 있도록 하면서, 그라파이트 블록(10)을 희망하는 흑연 전극 형태로 가공한 다음 착탈 결합부(121-2)의 라운딩 처리된 부분에 공구를 삽입하여 그 흑연 전극을 전극 가공 형판(100)으로부터 용이하게 분리하도록 하는데 기능하기 위한 것이다.
상기 전극 가공 단계(S20)는 전극 가공 형판(100)에 고정된 그라파이트 블록(10)을 가공 대상물의 형상에 대응하는 흑연 전극으로 가공하기 위한 것으로, 전극 가공 형판(100)에 다수 배치되는 그라파이트 블록(10)을 함께 1차적으로 가공하게 된다.
상기 전극 마감 단계(S30)는 전극 가공 단계(S20)를 거쳐 1차 가공된 흑연 전극을 와이어 커팅 방식에 따라 마감 처리하는 과정으로, 주행하는 와이어 전극과 흑연 전극 사이에 방전을 일으켜 발생하는 스파크를 톱날처럼 이용하여 정교한 커팅 작업이 이루어지게 되는데, NC 제어에 의해 복잡한 윤곽 성형이 가능하며, 재료의 경도와 무관, 특수 공구 불필요, 형상 무관, 와이어 비용 저렴, 고정밀 가공, 화재 발생 위험이 없는 등의 장점을 갖는다.
기술된 바와 같은 상기 착탈 결합부(121-2)의 형상을 활용하는데 대응하여 전극 마감 단계(S30)는 착탈 결합부(121-2)의 라운딩 처리된 부분에 공구를 삽입하여 흑연 전극을 분리하는 전극 분리 단계를 포함하게 된다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 금형용 그라파이트 블록 가공방법에서 사용되는 방전기 헤드 및 블록 고정부를 도시한 도면이다.
상기 2차 블록 고정 단계(S40)는 가공 대상물을 흑연 전극을 통해 방전 가공하기 위해 방전기 헤드(200)상에 그 흑연 전극을 고정시키는 과정으로, 방전기 헤드(200)의 블록 삽입부(210)에 흑연 전극을 단순 끼움하는 것만으로 종래와 같이 접착제를 사용할 필요없이 간단하게 흑연 전극을 방전기 헤드(200)의 정위치에 고정시키게 된다.
상기 전극 방전 단계(S50)는 블록 삽입부(210)에 고정된 흑연 전극을 가공 대상물로부터 일정간격 이격 배치한 상태에서 흑연 전극에 전압을 가하여 가공 대상물측으로 방전현상이 발생되도록 하여 가공 대상물을 흑연 전극의 형상에 대응하는 형태로 가공하게 되며, 방전 가공과 관련한 개략적인 사항은 다음과 같다.
방전 가공(Electrical Discharge Machining, EDM)이란 스파크 가공(spark machining)이라고도 하는데, 흑연 전극과 그라파이트 블록(10)간 스파크에 의해 발생한 열 에너지는 그라파이트 블록(10)을 녹이거나 기화시켜 제거함으로써 흑연 전극에 대비되는 모양을 형성하게 되며, 아주 작고 빠르게 일어나도록 제어되는 방전은 그라파이트 블록(10)의 가공 부분을 아주 작은 입자로 만들어 녹이거나 기화시켜 제거하기 때문에 정밀가공을 가능하게 된다.
참고로, 흑연 전극과 그라파이트 블록(10)을 절연액(물, 방전유 등) 속에서 예로써 0,04∼0.05mm 정도의 간격을 두고 100V 정도의 전압을 걸어주면 표면의 소돌기부에서 방전이 일어나며, 이 방전 때문에 그라파이트 블록(10) 표면이 용융되어 증발하여 용융부의 대부분을 제거하게 되고 일부는 주변에 부착되며 CRATER를 생성한다.
이하에서는 상기 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 설치되는 블록 고정부(300)의 구조와 관련하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
먼저 상기 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에 제1 수직면이 구비되도록 하고, 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 구비되도록 하며, 블록 고정부(300)가 제2 수직면측에 설치되어 탄성력에 의해 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극을 밀착시키도록 함에 따라, 제2 수직면측에 설치되는 블록 고정부(300)가 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 모서리가 아닌 넓은 면적을 갖는 제1 수직면과 접촉하면서 탄성력을 통해 그라파이트 블록(10)을 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다.
상기 블록 고정부(300)의 일 실시예는 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210) 상면측으로 고정되는 체결볼트(310)와, 체결볼트(310)에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링(320)을 포함하여 구성되는 것을 들 수 있으며, 기술된 방식에 의해 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극을 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210) 각각에 끼움 삽입하게 되면 자동적으로 판 스프링(320)이 제1 수직면에 복원력을 가하게 되어 결과적으로 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 측면이 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)의 내측면에 밀착될 수 있게 된다.
상기 블록 고정부(300)의 또 다른 실시예에 대해 살펴보면, 상기 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에 마찬가지로 제1 수직면이 형성되도록 한 상태에서, 블록 고정부(300)가 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 슬라이딩 방식에 따라 끼움 결합되고 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 형성된 끼움 결합부(330)와, 끼움 결합부(330) 상면측으로 고정되는 체결볼트(310)와, 체결볼트(310)에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링(320)으로 구성되도록 할 수 있다.
슬라이딩 방식에 따라 상기 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 결합되는 블록 고정부(300)는 끼움 결합부(330), 체결볼트(310) 및 판 스프링(320)을 조립하여 별도로 준비해 놓았다가 전극 가공 형판(100)이나 방전기 헤드(200)에 설치된 블록 고정부(300)가 장기간 사용으로 인해 체결볼트(310) 또는 판 스프링(320)이 훼손되었을 시에 이를 빠르고 편리하게 유지보수할 수 있도록 기능한다.
또한, 상기 1차 및 2차 블록 고정 단계(S10, S40) 각각은 블록 고정부(300)를 통해 블록 안착부(120) 및 블록 삽입부(210)에 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극을 고정시킨 다음으로, 전극 가공 형판(100)로의 전원 인가를 통해 마그네틱으로 전환 가능한 영구 전자석 척(Permanent Electro-magnetic chuck)으로 기능하는 블록 안착부(120)에 그라파이트 블록(10)을 고정시키는 1차 마그네틱 고정 단계와, 영구 마그네틱 척(Permanent magnetic chuck)으로 기능하는 블록 삽입부(210)에 흑연 전극을 고정시키는 2차 마그네틱 고정 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 마그네틱 고정 단계에 따르면, 상기 블록 고정부(300)에 의해 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극이 블록 안착부(120), 즉 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 정위치로 자리잡은 이후 그 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)로부터 발생되는 자력에 의해 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극이 각각의 가공 공정에서 전혀 위치 변동이 생기지 않도록 할 수 있다.
참고로, 상기 방전기 헤드(200)는 블록 삽입부(210)의 바닥면과 접촉하는 접촉 부위 또한 영구 자석으로 기능하게 되는 이유로, 블록 삽입부(210)가 존재하지 않는 상태에서는 직접적으로 흑연 전극을 자력으로 고정시킬 수 있으나, 흑연 전극과 접촉하는 연질의 접촉면이 손상될 경우 흑연 전극을 수평하게 설치할 수 없는 상황이 발생되어 정밀한 가공이 어려울 수 있기 때문에, 방전기 헤드(200)에 착탈 가능하게 설치되는 블록 삽입부(210)를 통해 기술된 바와 같이 블록 삽입부(210)와 접촉하는 접촉면을 보호함과 아울러 블록 삽입부(210) 훼손 시 방전기 헤드(200) 전체를 교체할 필요 없이 블록 삽입부(210)만 바꿔 간편하게 수리할 수 있다.
한편으로, 본 발명은 상기 1차 블록 고정 단계(S10)는 블록 고정부(300)를 통해 블록 안착부(120)에 고정된 그라파이트 블록(10)의 위치를 영상 판독수단을 통해 영상 스캔하여 위치의 이상유무를 판독하는 영상 판독 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전극 가공 형판(100)에 다수의 그라파이트 블록(10)이 블록 고정부(300)에 의해 고정될 경우, 개별적으로 그라파이트 블록(10)의 고정된 위치를 확인하는 것이 어려울 수 있음에 따라, 일괄적으로 여러 그라파이트 블록(10)이 정위치에 있는지 여부를 판단하여 더욱 정밀한 전극공정이 진행되도록 되도록 하는 것이 바람직한 이유로 기술된 바와 같은 영상 판독 단계가 적용될 수 있다.
참고로, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 영상 판독수단은 전극 가공 형판(100)에 설치된 그라파이트 블록(10)을 영상 스캔한 다음으로 미리 준비된 샘플 영상 데이터의 그라파이트 블록(10)의 위치와 스캔한 것들의 위치를 비교하여 오차범위(예: ±1mm, ±2mm 등) 밖에 있게 되면 알람신호를 발생시키는 방식에 의해 그라파이트 블록(10)의 위치를 일괄적으로 점검할 수 있도록 한다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 베이스 패널(110)과, 베이스 패널(110)에 고정되는 블록 안착부(120)로 이루어진 전극 가공 형판(100)의 블록 안착부(120)상에 흑연 전극 가공을 위한 그라파이트 블록(10)을 삽입하여 블록 안착부(120)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 1차 블록 고정 단계(S10)와;
    상기 1차 블록 고정 단계(S10)를 통해 전극 가공 형판(100)에 고정된 그라파이트 블록(10)을 흑연 전극으로 가공하는 전극 가공 단계(S20)와;
    상기 전극 가공 단계(S20)를 거쳐 1차 가공된 흑연 전극을 와이어 커팅 방식에 따라 마감 처리하는 전극 마감 단계(S30)와;
    상기 전극 마감 단계(S30)를 통해 마감 처리된 흑연 전극이 끼움 가능한 크기의 공간이 형성된 블록 삽입부(210)가 끝단에 고정된 방전기 헤드(200)의 블록 삽입부(210)상에 방전 가공을 위해 흑연 전극을 삽입하여 블록 삽입부(210)에 구비되는 블록 고정부(300)를 통해 자동적으로 고정시키는 2차 블록 고정 단계(S40)와;
    상기 2차 블록 고정 단계(S40)를 거쳐 방전기 헤드(200)에 고정된 흑연 전극과 가공 대상물을 일정간격 이격시킨 다음으로 절연액이 공급되는 분위기 하에서 흑연 전극에 전압을 가하여 가공 대상물측으로 방전현상이 발생되도록 하는 전극 방전 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 블록 안착부(120)는 4개의 제1 내지 제4 원통부(121)가 1조를 이루어 복수개의 그라파이트 블록(10)이 연속적으로 안착 가능하도록 하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 내지 제4 원통부(121)는 베이스 패널(110)에 고정되어 상면이 그라파이트 블록(10) 하면과 접촉되는 패널 돌출부(121-1)와, 상기 패널 돌출부(121-1)에 착탈 가능하게 결합되고 내측면이 그라파이트 블록(10) 측면과 밀착되는 착탈 결합부(121-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 착탈 결합부(121-2)는 그라파이트 블록(10)의 모서리가 위치되는 부분에 일정공간이 형성되도록 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전극 마감 단계(S30)는 착탈 결합부(121-2)의 라운딩 처리된 부분에 공구를 삽입하여 흑연 전극을 분리하는 전극 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에는 제1 수직면이 구비되고,
    상기 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에는 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 구비되며,
    상기 블록 고정부(300)는 제2 수직면측에 설치되어 탄성력에 의해 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극을 밀착시키는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 블록 고정부(300)는 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210) 상면측으로 고정되는 체결볼트(310)와, 상기 체결볼트(310)에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링(320)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극의 모서리 중 적어도 일측에는 제1 수직면이 구비되고,
    상기 블록 고정부(300)는 착탈 결합부(121-2) 및 블록 삽입부(210)에 슬라이딩 방식에 따라 끼움 결합되고 제1 수직면과 마주보는 제2 수직면이 형성된 끼움 결합부(330)와, 상기 끼움 결합부(330) 상면측으로 고정되는 체결볼트(310)와, 상기 체결볼트(310)에 의해 제2 수직면에 위치되는 판 스프링(320)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 블록 고정 단계(S10)는 블록 고정부(300)를 통해 블록 안착부(120)에 고정된 그라파이트 블록(10)의 위치를 영상 판독수단을 통해 영상 스캔하여 위치의 이상유무를 판독하는 영상 판독 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 및 2차 블록 고정 단계(S10, S40) 각각은 블록 고정부(300)를 통해 블록 안착부(120) 및 블록 삽입부(210)에 그라파이트 블록(10) 및 흑연 전극을 고정시킨 다음으로, 전극 가공 형판(100)으로의 전원 인가를 통해 마그네틱으로 전환 가능한 영구 전자석 척(Permanent Electro-magnetic chuck)으로 기능하는 블록 안착부(120)에 그라파이트 블록(10)을 고정시키는 1차 마그네틱 고정 단계와, 영구 마그네틱 척(Permanent magnetic chuck)으로 기능하는 블록 삽입부(210)에 흑연 전극을 고정시키는 2차 마그네틱 고정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 그라파이트 블록 가공방법.
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