KR200382717Y1 - 공작물 표면 가공정도 향상 ｃｎｃ 세혈방전가공기 - Google Patents

공작물 표면 가공정도 향상 ｃｎｃ 세혈방전가공기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 CNC 세혈방전가공기에 관한 것으로서, 특히 조건설정부에 공작물특성 선택메뉴 및 단계별 가공전류 선택메뉴를 포함하고 방전가공부에 가공깊이 감지센서를 구비하여 공작물표면으로부터 소정의 가공깊이까지는 상대적으로 작은 전류치를 공급하여 가공함으로써, 공작물표면에서의 강한 방전을 막아서 표면조도를 향상시키고 표면 부근의 세혈이 확장되는 것을 방지하여 세혈이 정밀가공되는 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기에 관한 것이다.
본 고안은 전극종류, 가공전압, 펄스폭, 가공전류 등의 가공조건을 선택하는 조건설정부, 가공조건이 세부적인 데이터로 분류되어 저장된 데이터저장부, 가공조건 데이터를 데이터저장부로부터 활성화시키는 연산제어부, 가공조건 데이터에 따라 가공을 실행하는 방전가공부 및 가공조건 데이터와 가공상태를 나타내는 디스플레이부 등으로 이루어지는 CNC 세혈방전가공기에 있어서, 상기 조건설정부는 공작물특성 선택메뉴 및 가공공정을 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 공정분리메뉴를 포함하고, 상기 방전가공부에는 가공깊이를 감지하는 센서가 구비된다.

Description

공작물 표면 가공정도 향상 ＣＮＣ 세혈방전가공기{CNC SMALL HOLE ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}
본 고안은 CNC 세혈방전가공기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공급되는 가공전류치를 조절하여 공작물표면에서의 강한 방전과 표면 부근의 세혈이 확장되는 것을 방지하는 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기에 관한 것이다.
일반적으로 방전가공(Electric discharge: 放電加工)은 금속(공작물)을 양극(+)으로 가공전극을 음극(-)으로 하여 절연성의 액에 넣고 전극에 전류를 가하여 펄스성 방전을 반복시켜서 전자충격에 의한 공작물표면의 고온, 침식을 이용한 가공법이다.
그리고, 방전가공기는 와이어컷 방전가공기와 형조 방전가공기로 분류되는데, 이 중 형조 방전가공기는 총형전극을 이용한 가공기로서 주로 금형의 제작에 이용되며, 기본적으로 기계본체, 전원장치, 가공액 공급장치, 서보기구 및 가공기구 등으로 구성된다.
한편, CNC 방전가공기는 컴퓨터에 의해 일련의 가공작업을 메뉴얼화한 것으로서, 가공조건을 선택하는 조건설정부, 가공조건이 데이터로 분류되어 저장된 데이터저장부, 가공조건 데이터를 활성화시키는 연산제어부, 가공상태를 나타내는 디스플레이부 등으로 이루어진다.
특히, 상기 조건설정부에서 선택되는 가공조건으로는 가공전압, 전극종류, ON/TIME 및 OFF/TIME 펄스폭, 가공공정, 점프 및 기타 특수 사양이 있으며, 이러한 가공조건은 공작물의 크기나 재질, 공작물의 용도 등에 따라 적절하게 설정된다.
상기 CNC 방전가공기를 이용한 가공은 공작물이 전도성을 갖고 있으면 경도, 점도 등의 제약을 받지 않고, 원하는 형상을 비교적 좋은 정도로 가공할 수 있으며, 전극과 공작물에 기계적인 힘을 가하지 않고도 가공이 되는 장점이 있다.
또한, 무인운전이 가능하고 가공면이 균일하며 불가능한 가공이 거의 없어서 미세한 구멍(細穴), 홈, 나사구멍 및 굽은 가공도 가능하므로, 금형, 전자, 원자력 공업 등에서 정밀가공의 대명사처럼 불려지고 있다.
한편, 기존에 CNC 방전가공기를 이용하여 세혈(細穴)가공을 하는 경우에는 상기 조건설정부에서 선택된 하나의 가공전류치로 공작물표면에서부터 가공완료시까지 일괄적으로 가공하기 때문에 표면조도가 양호하지 못했다.
즉, 공작물표면에서 수직으로 세혈가공이 계속되면 표면에 강한 방전의 효과가 장시간 누적적으로 미치게 되어 표면조도가 나빠질 뿐만 아니라 표면 부근의 세혈도 확장되어 가공완료시 정도높은 구멍치수를 얻을 수 없었다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 작업자가 CNC 방전가공기의 메뉴얼에서 공작물의 가공깊이에 따른 가공전류치를 임의로 설정할 수 있으며, 구체적으로 소정의 가공깊이까지는 전류치를 다소 낮게 설정하여 가공할 수 있는 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기는
전극종류, 가공전압, 펄스폭, 가공전류 등의 가공조건을 선택하는 조건설정부, 가공조건이 세부적인 데이터로 분류되어 저장된 데이터저장부, 가공조건 데이터를 데이터저장부로부터 활성화시키는 연산제어부, 가공조건 데이터에 따라 가공을 실행하는 방전가공부 및 가공조건 데이터와 가공상태를 나타내는 디스플레이부 등으로 이루어지는 CNC 세혈방전가공기에 있어서,
상기 조건설정부는 공작물특성 선택메뉴 및 가공공정을 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 공정분리메뉴를 포함하고,
상기 방전가공부에는 가공깊이를 감지하는 센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 공정분리메뉴에는 센서가 감지하는 가공깊이에 따라 가공전류를 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 단계별 가공전류 선택메뉴가 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 고안의 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기 사용방법은 상기 CNC 세혈방전가공기의 사용에 있어서,
상기 공작물특성 선택메뉴를 이용하여 공작물의 특성을 설정하고,
상기 단계별 가공전류 선택메뉴를 이용하여 공작물표면으로부터 제 1가공깊이까지 공급하는 제 1단계 가공전류를 상기 제 1가공깊이로부터 가공완료시까지 공급하는 제 2단계 가공전류보다 더 작은 전류치로 설정하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1단계 가공전류를 공급하는 제 1가공깊이 범위는 공작물표면으로부터 0.5~3mm 까지인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 CNC 세혈방전가공기를 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 고안에 따른 CNC 세혈방전가공기의 사용방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기는 일반적인 CNC 방전기와 같이 기본적으로 X, Y, Z축 이송대(1), 가공전극(드릴부재)(2), 전원장치(미도시), 작업대(3), 입력부(키보드,마우스)(4), 표시부(모니터)(5) 등이 구비된다.
그리고, 도면에서 미설명부호 J와 W는 각각 지그(JIG)와 피가공물인 공작물이다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 CNC 세혈방전기는 조건설정부(10), 데이터저장부(20), 연산제어부(30), 방전가공부(40) 및 디스플레이부(50)로 구성된다.
조건설정부(10)는 공작물(W)의 종류나 용도 등에 맞추어 가공전압, 전극(드릴부재)종류, ON/TIME 펄스폭, OFF/TIME 펄스폭, 가공공정, 점프 및 기타 특수 사양을 선택하여 입력할 수 있는 메뉴가 구성된다.
상기 조건설정부(10)는 가공되는 공작물특성 선택메뉴(11) 및 가공공정을 2단계로 분리하여 설정(선택, 입력)할 수 있는 공정분리메뉴(12)를 포함한다.
상기 공작물특성 선택메뉴(11)는 공작물의 특성인 크기(두께, 폭 등), 공작물의 재질 및 용도 등을 입력할 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 공정분리메뉴(12)에는 센서(41)가 감지하는 가공깊이에 따라 가공전류를 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 단계별 가공전류 선택메뉴(12')가 구비된다.
상기 공정분리메뉴(12)는 단계별 가공전류 선택메뉴(12')외에도 단계별 가공전압, ON/TIME 펄스폭, OFF/TIME 펄스폭, 가공공정 등 기타 가공조건들을 설정할 수 있는 메뉴를 더 구비하는 것이 바람직하다.
데이터저장부(20)는 상기 조건설정부(10)에서 설정된 가공조건인 가공전압, 전극(드릴부재)종류, 공작물(W)특성, 상기 공정분리메뉴(12)에 의해 분리된 공정하에서의 가공전류 등이 분류되어 저장된다.
연산제어부(30)는 상기 데이터저장부(20)에 분류되어 저장된 단계별 가공조건의 데이터를 순차적으로 활성화시켜 방전가공부(40) 및 디스플레이부(50)를 제어해서 가공 및 디스플레이시킨다.
방전가공부(40)는 상기 연산제어부(30)의 제어에 의해 데이터저장부(20)에 저장된 단계별 가공조건에 따라 가공전극(드릴부재) 및 공작물(W)에 직류전원을 인가하여 실질적인 1차가공 및 2차가공을 수행한다.
특히, 상기 방전가공부(40)에는 Z축 이송대(상하방향 이송)와 연결되어 가공깊이를 감지하는 센서(41)가 구비되며, 센서(41)가 가공깊이를 연산제어부(30)에 송출함으로써 단계별 가공조건의 경계를 구분할 수 있도록 한다.
디스플레이부(50)는 기본적으로 상기 조건설정부(10)에서 가공조건을 선택할 수 있도록 선택메뉴가 표시되고, 연산제어부(30)의 제어에 의해 단계별 가공조건 및 실제 가공시 가공경로와 가공상태 등 방전가공에 관한 전반적인 내용이 디스플레이된다.
본 고안의 CNC 세혈방전가공기의 사용방법을 살펴보면, 도 3에서 보는 바와 같이, 먼저 조건설정부(10)의 공작물특성 선택메뉴(11)를 이용하여 공작물(W)의 특성을 선택하여 입력한다(S100).
그리고, 공정분리메뉴(12)를 선택한 후(S200) 단계별 가공전류 선택메뉴(12')를 이용하여 제 1단계 가공전류 및 제 2단계 가공전류를 선택하여 입력한다(S300).
이 때, 공작물표면으로부터 소정의 가공깊이인 제 1가공깊이(공작물표면으로부터 0.5~3mm의 범위)까지 공급하는 제 1단계 가공전류는 상기 제 1가공깊이로부터 가공완료시까지 공급하는 제 2단계 가공전류보다 더 작은 전류치로 입력한다.
상기 제 1가공깊이가 공작물표면으로부터 0.5mm보다 작은 경우에는 공작물 표면에 강한 방전의 효과가 그대로 미치게 되고, 3mm보다 큰 경우에는 가공되는 세혈(細穴)이 불균일해지므로 공작물의 재질이나 사용용도에 따라 공작물표면으로부터 0.5~3mm의 범위에서 설정한다.
단계별 가공전류 선택메뉴(12')에는 상기 제 1가공깊이를 구체적으로 입력할 수 있는 메뉴가 구비되는 것이 바람직하며, 공작물(W)의 특성인 두께, 재질이나 용도를 선택하면 미리 설정되어진 제 1가공깊이가 연산제어부(30)에 의해 활성화되도록 구성할 수도 있다.
그리고, 단계별 가공전류 외에 단계별 가공전압, ON/TIME 펄스폭, OFF/TIME 펄스폭, 가공공정 등 기타 가공조건들도 함께 선택, 입력된다.
그러면, 제 1단계 가공조건(가공전류)에 따라 1차가공이 진행되고(S400), 방전가공부(40)의 센서(41)가 가공깊이를 계속해서 감지하여 연산제어부(30)로 송출한다(S500)
센서(41)가 송출한 가공깊이가 제 1가공깊이(공작물표면으로부터 0.5~3mm 범위에서 설정된 가공깊이) 보다 크면 제 2단계 가공조건(가공전류)에 따라 2차가공이 진행된다(S600).
1차가공보다 낮은 전류치에 의한 2차가공으로 세혈이 공작물의 저면까지 완전하게 형성되면 가공이 완료되고(S700), 완성된 공작물(W)을 방전가공기로부터 분리한다.
따라서, 공작물(W)의 표면으로부터 소정의 깊이(제 1가공깊이까지는 다소 작은 전류치로 1차가공을 하고, 나머지 2차 가공은 더 높은 전류치로 하는 작업을 체계적으로 메뉴얼화할 수 있다.
그리하여, 공작물 표면 부근에서는 상대적으로 강한 방전이 지속적으로 일어나지 않도록 하여 공작물의 표면조도를 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
이에 더하여, 공작물을 관통하여 형성되는 세혈(細穴)이 공작물 표면 부근에서 확장되는 것을 방지하여 세혈이 수직으로 균일한 직경(치수)이 되도록 가공할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기 및 그 사용방법은 작업자가 CNC 방전가공기의 메뉴얼에서 공작물의 가공깊이에 따른 가공전류치를 임의로 설정할 수 있으며, 구체적으로 소정의 가공깊이까지는 전류치를 다소 낮게 설정하여 가공할 수 있기 때문에 공작물표면에서의 강한 방전을 막아서 표면조도를 향상시키고 표면 부근의 세혈이 확장되는 것을 방지하여 세혈이 정밀가공되는 유용한 효과를 발휘한다.
본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기를 나타내는 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 CNC 세혈방전가공기를 나타내는 구성도,
도 3은 본 고안에 따른 CNC 세혈방전가공기의 사용방법을 나타내는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: X, Y, Z축 이송대 2: 가공전극(드릴부재)
3: 작업대 4: 입력부(키보드,마우스)
5: 표시부(모니터) J: 지그(JIG)
W: 공작물
10: 조건설정부 11: 공작물특성 선택메뉴
12: 공정분리메뉴 12': 단계별 가공전류 선택메뉴
20: 데이터 저장부 30: 연산제어부
40: 방전가공부 41: 센서
50: 디스플레이부

Claims (2)

  1. 전극종류, 가공전압, 펄스폭, 가공전류 등의 가공조건을 선택하는 조건설정부, 가공조건이 세부적인 데이터로 분류되어 저장된 데이터저장부, 가공조건 데이터를 데이터저장부로부터 활성화시키는 연산제어부, 가공조건 데이터에 따라 가공을 실행하는 방전가공부 및 가공조건 데이터와 가공상태를 나타내는 디스플레이부 등으로 이루어지는 CNC 세혈방전가공기에 있어서,
    상기 조건설정부는 공작물특성 선택메뉴 및 가공공정을 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 공정분리메뉴를 포함하고,
    상기 방전가공부에는 가공깊이를 감지하는 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공정분리메뉴에는 센서가 감지하는 가공깊이에 따라 가공전류를 2단계로 분리하여 설정할 수 있는 단계별 가공전류 선택메뉴가 구비되는 것을 특징으로 하는 공작물 표면 가공정도 향상 CNC 세혈방전가공기.
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