특수 처리: EDM 및 와이어 컷 EDM 설명

I. 개요

1. 특수 처리의 출현과 발전

1940년대 이후 재료 과학과 첨단 기술의 발전, 치열한 시장 경쟁, 첨단 국방 및 과학 연구의 시급한 필요성으로 인해 신제품 업데이트 속도가 가속화되어 고속, 고정밀, 고신뢰성, 내식성, 고온 및 고압, 고출력, 크기의 양극화 방향으로 발전해 왔습니다.

그 결과 다양한 신소재, 새로운 구조, 복잡한 정밀 기계 부품이 대량으로 등장하면서 기계 제조 업계가 해결해야 할 시급한 문제가 잇따라 제기되고 있습니다.

1) 경질 합금, 티타늄 합금, 내열강, 스테인리스강, 다이아몬드, 보석, 석영 및 다양한 고경도, 고강도, 고인성, 고취성 금속 및 게르마늄, 실리콘과 같은 비금속 재료 등 절삭이 어려운 다양한 재료의 가공 문제.

2) 제트 터빈 블레이드, 일체형 터빈, 엔진 케이스 및 단조 금형, 3차원 성형 표면을 가진 사출 금형, 건 배럴, 인젝터, 그리드, 방적기의 작은 구멍과 좁은 간격 등 다양하고 복잡한 특수 표면의 가공 문제.

3) 표면 품질과 정밀도가 매우 높은 항공우주 자이로스코프 및 서보 밸브, 가느다란 샤프트, 얇은 벽 부품, 탄성 요소 및 기타 저강성 부품과 같은 다양한 초정밀, 광택 또는 특수 요구 사항 부품의 처리 문제.

위의 일련의 기술적 문제를 해결하기 위해 전통적인 절단 방법에만 의존하는 것은 어렵거나 불가능합니다. 사람들은 새로운 가공 방법을 지속적으로 탐구하고 연구해 왔으며 이러한 전제 조건 하에서 특수 가공이 등장하고 발전했습니다. 그러나 특수 가공이 등장하고 발전할 수 있었던 이유는 기존 절단 공정이 갖지 못한 본질적인 특성을 가지고 있기 때문입니다.

기존 절삭 공정의 본질과 특징은 첫째, 공작물보다 단단한 공구 재료에 의존하고 둘째, 기계 에너지를 사용하여 공작물에서 여분의 재료를 제거한다는 점입니다. 일반적으로 이것은 효과적인 방법이지만 공작물 재료가 점점 더 단단해지고 부품 구조가 복잡해지면 원래 효과적인 방법이 생산 효율성을 제한하고 가공 품질에 영향을 미치는 불리한 요소가됩니다.

특수 가공과 기존 절단 공정의 차이점은 전기 에너지, 빛 에너지, 소리 에너지, 자기 에너지, 열 에너지, 화학 에너지 또는 여러 에너지의 복합 형태를 가공에 직접 활용한다는 점입니다. 주로 다음과 같은 특징이 있습니다:

• 주로 다른 형태의 에너지(예: 전기, 빛, 소리, 화학 등)에 의존하여 물질을 제거합니다.
• 도구의 경도는 가공된 재료의 경도보다 낮을 수 있습니다.
• 가공하는 동안 공구와 공작물 사이에 큰 기계적 절삭력이 발생하지 않습니다.

2. 특수 처리의 분류 및 비교

특수 처리는 표 1과 같이 에너지원 및 처리 원칙에 따라 분류됩니다.

표 1 일반적으로 사용되는 특수 처리 방법의 분류

이 중 이온 빔 가공은 가속 및 집속 플라즈마 빔을 사용하여 재료 표면에 충격을 가하여 가공합니다. 가공 정밀도가 매우 높고 오염이 적으며 가공 응력과 열 변형이 매우 작지만 가공 효율이 낮다는 특징이 있습니다. 레이저 가공은 고출력 레이저 빔을 사용하여 공작물을 조사하여 드릴링, 절단, 용접 및 기타 특수 가공을 위한 재료 용융 및 승화를 일으킵니다.

II. 방전 가공 기술

방전 가공(EDM)은 특정 액체 매질에서 공작물 전극과 공구 전극 사이에 펄스 방전으로 발생하는 전기 침식 효과를 이용해 전도성 소재를 침식하여 소재의 모양과 크기를 변화시키는 가공 기술입니다.

1. 방전 가공의 기본 원리, 특성 및 가공 범위

(1) 방전 가공의 기본 원리

절연성 작동유에서 공구와 공작물은 펄스 전원 공급 장치의 양극과 음극에 연결되며, 그림 1과 같이 매우 작은 방전 간격(일반적으로 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터)이 항상 유지됩니다.

1-작품
2-펄스 전원 공급 장치
3- 자동 피드 조정 시스템
4-Tool
5- 작동 유체
6-필터
7-작동 유체 펌프

펄스 전압의 작용으로 최소 간격 또는 가장 약한 절연 강도의 절연이 순간적으로 분해되어 순간적으로 고온이 발생하여 표면 금속이 국부적으로 용융되거나 승화되어 전기 침식 분화구를 형성합니다.

첫 번째 펄스 방전이 끝나면 작동 유체가 절연을 회복할 수 있는 간격 시간이 있습니다. 그런 다음 두 번째 펄스 전압이 두 극에 적용되고 전극 사이의 상대적으로 가장 가까운 거리에 또 다른 작은 분화구가 침식됩니다.

이 고주파 사이클은 공구 전극이 공작물에 지속적으로 이송되면서 공구의 형상을 공작물에 복사하여 필요한 부품을 가공하는 방식으로 지속적으로 반복됩니다. 전체 가공 표면은 무수히 많은 작은 구멍으로 구성됩니다.

방전 가공은 그림 2와 같이 작은 방전 자국이 점차적으로 많이 쌓이는 금속 제거 공정입니다.

(2) 방전 가공의 주요 특징

방전 가공의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 방전 가공은 부식성 공정으로 전극과 공작물 재료의 상대 경도에 대한 특별한 요구 사항이 없으며, 공구 전극 재료의 경도는 공작물 재료보다 낮을 수 있습니다;
• 방전 가공은 기계적 힘이 없으므로 가공 후 공작물이 변형되지 않습니다;
• 황삭 가공, 반가공, 정삭 가공을 연속적으로 수행할 수 있습니다;
• 제어 및 자동화를 쉽게 구현할 수 있습니다;
• 공구 전극의 제조에는 몇 가지 어려움이 있습니다;
• 전도성 공작물 재료에만 적합합니다;
• 방전 가공의 효율은 상대적으로 낮습니다.

(3) 방전 가공의 범위

방전 가공의 범위에는 다음이 포함됩니다:

• 다양한 복잡한 모양의 구멍과 구멍;
• 담금질 후 금형 공작물의 마감 공정으로 자주 사용됩니다;
• 금형 공작물의 표면 강화 방법으로 사용할 수 있습니다;
• 방전 연삭을 수행할 수 있습니다;
• 텍스트와 패턴을 각인할 수 있습니다.

2. 방전 가공 장비

(1) 기계 구성

방전 가공 장비의 외관은 기계 본체, 펄스 전원 공급 장치, 서보 시스템, 작동 유체 순환 및 여과 시스템, 소프트웨어 운영 체제로 구성된 그림 3에 나와 있습니다.

1) 기계 본체

기계 본체는 주로 베드, 기둥, 스핀들 헤드 및 액세서리, 작업대 및 기타 부품으로 구성되며, 이는 공작물 전극과 공구 전극의 클램핑, 고정 및 이동을 달성하는 데 사용되는 기계 시스템입니다. 베드, 기둥 및 좌표 작업대는 EDM 기계의 프레임워크를 형성하여 지지, 위치 지정 및 작동 편의성을 제공합니다.

방전 가공의 거시적 힘은 매우 작기 때문에 기계 시스템의 강도에 대한 엄격한 요구 사항은 없습니다. 그러나 변형을 방지하고 정확성을 보장하기 위해서는 필요한 강성이 필요합니다.

스핀들 헤드 아래에 클램핑된 전극은 자동 조정 시스템의 액추에이터입니다. 전극의 품질은 이송 시스템의 감도와 가공 공정의 안정성에 영향을 미쳐 공작물의 가공 정확도에 영향을 미칩니다.

2) 펄스 전원 공급 장치

방전 가공 공정에서 펄스 전원 공급 장치의 기능은 50Hz 주 주파수 정현파 교류를 고주파 단방향 펄스 전류로 변환하여 공작물 전극과 공구 전극 사이의 가공 틈새에 필요한 방전 에너지를 제공하여 금속을 침식하는 것입니다. 펄스 전원 공급 장치의 성능은 가공 속도, 표면 품질, 가공 정확도, 공구 전극 마모 및 기타 방전 가공의 기술 지표에 직접적인 영향을 미칩니다.

3) 서보 시스템

주요 기능은 X, Y, Z 축의 서보 모션을 제어하는 것입니다.

4) 작동 유체 순환 및 여과 시스템

작동유 순환 및 여과 시스템은 작동유, 작동유 탱크, 작동유 펌프, 필터 요소 및 도관으로 구성됩니다. 작동유는 단열, 칩 제거, 냉각 및 가공 품질 개선의 목적으로 사용됩니다.

각 펄스 방전 후 공작물 전극과 공구 전극 사이의 절연 상태를 신속하게 복원해야 하며, 그렇지 않으면 펄스 방전이 연속 아크 방전으로 전환되어 가공 품질에 영향을 미칩니다.

가공 공정 중에 가공유는 생성된 금속 칩을 빠르게 씻어내어 가공을 원활하게 진행할 수 있습니다. 또한 작동유는 가열된 전극과 공작물을 냉각시켜 공작물의 변형을 방지합니다.

5) 소프트웨어 운영 체제

소프트웨어 운영 체제는 공구 전극과 공작물 전극의 다양한 파라미터 입력 및 프로그램 생성, 공정 중 가공 깊이 변화 동적 관찰, 수동 조작 가공 등 다양한 기능을 수행할 수 있습니다.

(2) 공구 전극

공구 전극 재료가 가져야 하는 특성입니다:

• 우수한 방전 가공 공정 성능, 즉 높은 융점, 높은 끓는점, 우수한 전기 전도도, 우수한 열전도도, 높은 기계적 강도 등.
• 제조 가공성이 우수하고 필요한 정확도와 표면 품질로 가공하기 쉽습니다.
• 풍부한 소스와 합리적인 가격.

3. 방전 가공 공정 및 기본 가공 법칙

(1) 극성 효과

방전 성형에서는 공작물 재료가 서서히 침식되는 동안 공구 전극 재료도 침식됩니다. 그러나 동일한 소재를 양극과 음극에 모두 사용하더라도 침식되는 양은 다릅니다. 이러한 현상을 극성 효과라고 합니다. 공작물이 전원 공급 장치의 양극에 연결되면 양극 가공이라고 하고, 공작물이 전원 공급 장치의 음극에 연결되면 음극 가공이라고 합니다.

(2) 전기적 파라미터의 영향

1) 펄스 폭

다른 파라미터가 일정하게 유지되는 경우 펄스 폭을 늘리면 공구 전극 마모가 감소하고 생산 효율이 향상되며 가공이 안정화됩니다.

2) 펄스 간격

펄스 간격을 줄이면 방전 주파수가 증가하여 생산 효율이 향상됩니다.

3) 펄스 에너지

정상적인 조건에서 침식 속도는 펄스 에너지에 비례합니다.

(3) 방전 가공 정확도에 영향을 미치는 주요 요인

1) 가공 테이퍼

가공 테이퍼는 주로 2차 방전 횟수 및 단일 펄스의 에너지와 관련이 있습니다. 방전 횟수가 많고 에너지가 높을수록 가공 테이퍼가 커집니다. 2차 방전 횟수는 주로 칩 제거 조건, 칩 제거 방향 및 가공 여유와 관련이 있습니다.

2) 공구 전극의 정확도 및 마모도

방전 가공은 복제 공정이므로 공구 전극의 가공 결함이 공작물에 직접 복사됩니다. 따라서 공구 전극의 제조 정확도는 공작물의 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

3) 전극과 공작물의 클램핑 및 위치 지정

클램핑, 포지셔닝 및 정렬의 정확도는 공작물의 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

4) 기계의 열 변형

방전 가공에서 발생하는 가공 열이 매우 높기 때문에 기계 스핀들 축이 이탈하여 공작물의 가공 정확도에 영향을 미칩니다.

4. 방전 가공의 적용 사례

그림 4a는 경도가 38-40HRC이고 가공된 표면 거칠기 값이 Ra0.8μm인 40Cr 재료로 제작된 사출 금형 인서트 블록을 보여줍니다. 캐비티 측면 모서리는 모서리 반경 R<0.25mm로 날카로워야 합니다.

(1) 방법 선택

방전 형성을 위해 단일 전극 유성 운동 방법을 선택합니다. 날카로운 측면 모서리(R<0.3mm)를 보장하려면 행성 운동량을 Δ≤0.25mm로 작게 해야 합니다.

(2) 공구 전극

1) 전극 재료는 전극 가공 품질과 표면 거칠기를 보장하기 위해 단조 순수 구리로 선택됩니다.

2) 전극 구조와 치수는 그림 4b에 나와 있습니다.

전극 수평 치수 단면 스케일링 양은 b=0.25mm로, 관련 계산식에 따라 행성 운동량 δ=0.25mm를 취합니다.

전극 치수 스케일링 양이 상대적으로 적기 때문에 기본 성형 황삭 가공의 표준 파라미터가 너무 크지 않아야 합니다.

공정 데이터베이스 (또는 경험)에 따르면 사용되는 실제 거친 가공 매개 변수는 1% 전극 마모를 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 메인 캐비티의 20mm 깊이와 R7mm 보스 캐비티의 6mm 깊이에 해당하는 전극 길이의 차이는 14mm가 아니라 (20-6)mm×(1+1%)=14.14mm입니다.

마감 처리 중 마모도 발생하지만 두 부분의 마감 처리량이 동일하므로 깊이의 차이에는 영향을 미치지 않습니다. 그림 4b는 전체 길이에 대한 엄격한 요구 사항이 없는 전극 구조를 보여줍니다.

3) 전극 제조.

전극은 기계 가공 방법으로 제조할 수 있지만, 두 개의 반원형 보스로 인해 일반적으로 와이어 컷 EDM으로 완성됩니다. 주요 공정은 다음과 같습니다:

• 자료 준비;
• 평면 위쪽 및 아래쪽 표면을 평면화합니다;
• 선을 그립니다;
• 기계 M8×8 나사 구멍;
• 수평 치수에 따라 와이어를 자릅니다;
• 그림 4b에 표시된 방향으로 앞뒤로 90° 회전하고 와이어 커팅을 사용하여 두 개의 반원과 본체 길이를 가공합니다;
• 수동 마무리.

4) 삽입 공백 처리.

즉:

사이즈 요건에 따라 재료를 준비합니다.
6면 평면화하기.
열처리(담금질 및 템퍼링)를 통해 38~40HRC에 도달합니다.
인서트의 6면을 연마합니다.

5) 전극과 인서트의 클램핑 및 위치 지정.

M8 나사로 전극을 고정하고 스핀들 헤드 고정장치에 고정합니다. 마이크로미터(또는 다이얼 인디케이터)를 사용하여 전극의 상단과 측면을 기준으로 전극을 공작물 표면에 수직으로 정렬하고 전극의 X축과 Y축을 작업 테이블의 X 및 Y 이동 방향에 맞춥니다.

인서트는 일반적으로 머신 바이스로 고정되며, 작업대의 X축과 Y축이 작업대의 X 및 Y 이동 방향과 일치하도록 정렬됩니다.

전극과 인서트의 중심선이 완벽하게 정렬되도록 하는 포지셔닝. CNC EDM 기계를 사용하는 경우, 기계의 자동 센터링 기능을 사용하여 정확한 포지셔닝을 할 수 있습니다.

6) EDM 성형 프로세스.

III. CNC 와이어 컷 방전 가공 기술

와이어 컷 방전 가공(WEDM)은 방전 가공을 기반으로 개발된 신기술로, 와이어 전극(몰리브덴 와이어 또는 구리 와이어)을 사용하여 스파크 방전을 통해 공작물을 절단하기 때문에 그렇게 명명되었습니다.

1. CNC 와이어 컷 방전 가공의 기본 원리, 특성 및 가공 범위

(1) CNC 와이어 컷 방전 가공의 기본 원리

CNC 와이어 컷 방전 가공의 기본 원리는 그림 5에 나와 있습니다.

두 개의 전극을 형성하는 움직이는 금속 와이어(몰리브덴 와이어, 구리 와이어)와 공작물 사이에서 펄스 스파크 방전에 의해 발생하는 전기 침식 효과를 활용하여 공작물을 가공하고 원하는 형상을 구현합니다.

가공 과정에서 가공 중인 공작물은 공작물 전극 역할을 하고 몰리브덴 와이어 또는 구리 와이어는 공구 전극 역할을 합니다. 펄스 전원 공급 장치는 공작물과 몰리브덴 와이어에 적용되는 일련의 펄스 전압을 방출합니다. 몰리브덴 와이어와 공작물 사이에는 특정 절연 특성을 가진 충분한 양의 작동 유체가 있습니다.

몰리브덴 와이어와 공작물 사이의 거리가 충분히 작아지면(약 0.01mm) 펄스 전압의 작용으로 작동 유체가 이온화되고 분해되어 몰리브덴 와이어와 공작물 사이에 순간적인 방전 채널이 형성됩니다. 이로 인해 순간적으로 고온이 발생하여 금속이 국부적으로 녹거나 심지어 승화되어 침식됩니다. 작업대가 공작물을 지속적으로 공급하면 원하는 모양으로 절단할 수 있습니다.

(2) CNC 와이어 컷 방전 가공의 주요 특징

1) 전극 도구는 직경이 작은 얇은 와이어이므로 펄스 폭, 평균 전류 및 기타 매개 변수가 너무 클 수 없으므로 선택할 수 있는 처리 매개 변수의 범위가 제한됩니다.

2) 발화나 불이 붙지 않는 물 또는 수성 작동유를 사용하므로 무인 안전 작동을 쉽게 구현할 수 있습니다.

3) 전극 와이어는 일반적으로 매우 얇기 때문에 좁은 간격과 복잡한 모양의 공작물을 가공할 수 있습니다. 절단 간격이 좁기 때문에 실제 금속 제거량이 매우 적기 때문에 재료 활용도가 높아 귀금속 가공 시 특히 비용 효율적입니다. 금속.

4) 형상 공구 전극을 제조할 필요가 없어 형상 공구 전극의 설계 및 제조 비용이 크게 절감되고 생산 주기가 단축됩니다.

5) 높은 수준의 자동화, 쉬운 조작, 짧은 처리 주기, 저렴한 비용.

(3) CNC 와이어 컷 방전 가공의 적용 범위

1) 금형 처리.

다양한 형태의 펀치 다이 가공에 적합합니다. 다양한 간격 보정량을 조정하여 펀치, 펀치 고정 플레이트, 다이 및 스트리퍼 플레이트를 절단하는 데 한 번의 프로그래밍만 필요합니다.

2) 신제품 프로토타이핑.

신제품 프로토타입 제작 과정에서 CNC 와이어 컷 방전 가공은 추가 금형을 만들 필요 없이 부품을 직접 절단할 수 있어 제조 비용과 사이클 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

3) 특수 자료 처리.

기존 절삭 방식으로는 가공이 거의 불가능한 일부 고경도, 고융점 금속 소재의 경우 CNC 와이어 컷 방전 가공은 경제적이면서도 우수한 품질의 결과를 얻을 수 있습니다.

2. CNC 와이어 절단 방전 가공 장비

(1) 와이어 컷 가공기 모델 및 기술 파라미터

중국 공작 기계 모델 번호의 편집은 GB/T 15375-2008 "금속 절삭 공작 기계의 모델 번호 편집 방법"의 규정에 따라 수행되며, 공작 기계 모델 번호는 중국어 병음과 아라비아 숫자로 구성됩니다.

예를 들어 공작 기계 모델 DK7735의 의미는 다음과 같습니다:

와이어 컷 방전 가공기의 주요 기술 파라미터에는 작업대 이동거리(세로 이동거리 × 가로 이동거리), 최대 절단 두께, 가공된 표면 거칠기 등이 있습니다, 절단 속도및 CNC 시스템의 제어 기능 등에 대해 설명합니다. DK77 시리즈 와이어 컷 방전 가공기의 주요 모델과 기술 파라미터는 표 2에 나와 있습니다.

표 2 DK77 시리즈 장비의 주요 모델 및 기술 파라미터(참고용)

(2) 기계의 기본 구조

와이어 컷 방전 가공기의 구조도는 그림 6에 나와 있으며, 기계 본체, 펄스 전원 공급 장치, CNC 장치, 작동유 순환 시스템 등으로 구성됩니다.

1-와이어 스풀
2-와이어 실행 슬라이드
3-와이어 프레임
4-상단 작업대
5-하부 작업대
6-머신 베드
7-펄스 전원 공급 장치 및 CNC 장치

1) 기계 본체

기계 본체는 침대, 와이어 작동 메커니즘, 작업대, 와이어 프레임 등으로 구성됩니다.

기계 침대.

기계의 전기 부품과 작동유 순환 시스템이 내부에 설치된 작업대 및 와이어 구동 메커니즘과 같은 구성 요소를 지지하고 연결하는 데 사용됩니다.

와이어 실행 메커니즘.

모터 커플링은 와이어 스풀을 정방향과 역방향으로 번갈아 회전하도록 구동합니다. 몰리브덴 와이어는 와이어 스풀에 깔끔하게 배열되어 와이어 프레임 가이드 휠을 통해 고속(와이어 속도 약 9m/s)으로 앞뒤로 이동합니다.

워크테이블.

수평면에서 X 및 Y 방향으로 이동하도록 공작물을 설치하고 구동하는 데 사용됩니다. 작업대는 상층과 하층으로 나뉘며 각각 X 및 Y 리드 스크류에 연결되고 두 개의 스테퍼 모터로 구동됩니다.

스테퍼 모터가 컴퓨터에서 펄스 신호를 수신할 때마다 출력축이 한 단계 각도로 회전한 다음 리드 스크류가 한 쌍의 속도 변경 기어를 통해 회전하도록 구동하여 작업대를 해당 방향으로 0.001mm 이동합니다.

와이어 프레임.

와이어 프레임의 주요 기능은 전극 와이어가 설정된 선형 속도로 움직일 때 전극 와이어를 지지하고 전극 와이어의 작업 부분과 작업대 평면 사이에 일정한 기하학적 각도를 유지하도록 하는 것입니다.

2) 펄스 전원 공급 장치

고주파 전원 공급 장치라고도 하는 펄스 전원 공급 장치는 주로 일반 50Hz AC 전원을 고주파 단방향 펄스 전압으로 변환하는 기능을 합니다. 가공하는 동안 전극 와이어는 펄스 전원 공급 장치의 음극에 연결되고 공작물은 양극에 연결됩니다.

3) CNC 장치

CNC 장치의 주요 기능은 궤적 제어와 가공 제어입니다. 가공 제어에는 이송 제어, 단락 후퇴, 간격 보정, 그래픽 스케일링, 회전 및 이동, 적응 제어, 자동 센터링, 정보 표시, 자가 진단 기능 등이 포함됩니다. 제어 정확도는 ±0.001mm, 가공 정확도는 ±0.01mm입니다.

4) 작동액 순환 시스템

작동 유체, 작동 유체 탱크, 작동 유체 펌프 및 순환 파이프로 구성됩니다. 작동 유체는 절연, 칩 제거 및 냉각 역할을 합니다. 각 펄스 방전 후 공작물과 전극 와이어(몰리브덴 와이어) 사이의 절연 상태를 신속하게 복원해야 하며, 그렇지 않으면 펄스 방전이 안정적인 연속 아크 방전으로 변환되어 가공 품질에 영향을 미칩니다.

가공 과정에서 가공 유체는 가공 중에 발생하는 금속 미세 입자를 전극 사이에서 빠르게 씻어내어 원활한 가공을 보장합니다. 또한 작동유는 가열된 전극 와이어와 공작물을 냉각시켜 공작물의 변형을 방지할 수 있습니다.

3. CNC 와이어 컷 방전 가공의 공정 법칙

CNC 와이어 컷 방전 가공의 주요 공정 지표에는 절삭 속도, 가공 정확도, 표면 거칠기 등이 포함됩니다.

(1) 절단 속도

절단 속도는 절단 과정에서 일정한 표면 거칠기를 보장하면서 단위 시간당 전극 와이어의 중심선에 의해 절단되는 공작물 표면의 총 면적을 mm 단위로 측정한 값입니다.²/분.

최대 절단 속도는 절단 방향, 표면 거칠기 및 기타 조건을 고려하지 않고 달성할 수 있는 최대 절단 속도를 의미합니다. 일반적으로 고속 와이어 절단 가공의 절단 속도는 40~80mm입니다.²/분으로, 가공 전류 크기와 관련이 있습니다.

다른 펄스 전원 공급 장치와 다른 가공 전류에서 절삭 효과를 비교하기 위해 전류 암페어당 절삭 속도를 절삭 효율이라고 하며, 일반적으로 20mm입니다.²/(min-A).

(2) 가공 정확도

가공 정확도는 가공된 공작물의 치수 정확도, 형상 정확도 및 위치 정확도를 총칭하는 용어입니다.

가공 정확도는 절삭 궤적의 제어 정확도, 기계적 전달 정확도, 공작물 클램핑 및 위치 결정 정확도는 물론 펄스 전원 공급 장치 파라미터 변동, 전극 와이어 직경 오류, 마모 및 진동, 작동유 오염 수준 변화, 작업자 기술 수준이 가공 정확도에 미치는 영향을 포함하는 포괄적인 지표입니다.

(3) 표면 거칠기

중국에서는 표면 거칠기를 일반적으로 프로파일의 산술 평균 편차 Ra(μm)로 표현하는 반면, 일본에서는 R_최대 를 자주 사용합니다.

고속 와이어 컷의 표면 거칠기는 Ra5.0 ~ 2.5μm에 달할 수 있으며, 최고는 Ra1.0μm 정도이고, 저속 와이어 컷의 표면 거칠기는 일반적으로 Ra1.25μm에 달할 수 있으며, 최고는 Ra0.2μm에 달합니다.

4. CNC 와이어 컷 방전 가공 프로그래밍

CNC 와이어 컷 방전 가공기의 제어 시스템은 사람의 '명령'에 따라 기계가 가공을 수행하도록 제어하므로, 먼저 가공할 형상에 대한 명령을 와이어 컷 제어 시스템이 이해할 수 있는 '언어'로 '작성'해야 합니다.

프로그래밍 방법은 수동 프로그래밍과 컴퓨터 지원 프로그래밍으로 나뉩니다. 수동 프로그래밍은 와이어 커팅 작업자의 기본 기술로, 프로그래밍에 필요한 다양한 계산과 프로그래밍의 원리 및 과정을 보다 명확하게 이해할 수 있습니다.

그러나 수동 프로그래밍 계산의 지루하고 시간이 많이 걸리는 특성으로 인해 최근 몇 년 동안 컴퓨터의 급속한 발전으로 와이어 절단 프로그래밍은 대부분 컴퓨터 지원 프로그래밍을 채택하여 프로그래밍의 노동 강도를 크게 줄이고 프로그래밍에 필요한 시간을 크게 줄였습니다.

(1) 수동 프로그래밍

와이어 커팅 프로그램 형식에는 3B, 4B, ISO 등이 있으며, 가장 일반적으로 사용되는 형식은 3B 형식입니다. 국제 표준에 맞추기 위해 일부 제조업체는 ISO 코드도 사용하고 있습니다. 3B 프로그램 형식은 표 3에 나와 있습니다.

표 3 3B 프로그램 형식

1) 좌표계 및 좌표값 X, Y의 결정.

평면 좌표계는 다음과 같이 정의됩니다: 공작 기계 작동 플랫폼을 향한 작업대 평면은 좌표 평면으로, 왼쪽에서 오른쪽 방향이 X축(오른쪽에 양수)이고 앞뒤 방향이 Y축(앞쪽에 양수)입니다.

좌표계의 원점은 다음과 같이 정의됩니다: 직선을 처리할 때는 선의 시작점을 좌표계의 원점으로 삼고 X, Y는 선의 끝점 좌표의 절대값을 취하고, 호를 처리할 때는 호의 중심을 좌표계의 원점으로 삼고 X, Y는 호의 시작점 좌표의 절대값을 취합니다.

좌표 값의 단위는 마이크로미터(μm)입니다. 프로그래밍에서는 상대 좌표계가 사용되므로 프로그램 세그먼트에 따라 좌표계의 원점이 변경됩니다.

2) 계산 방향 결정 G.

직선을 처리하든 호를 처리하든 카운트 방향은 엔드포인트의 위치에 따라 결정됩니다. 구체적인 원리는 다음과 같습니다: 카운팅을 위해 X 방향의 총 피드 길이를 선택하며, 이를 카운팅 X라고 하고 G로 표시합니다._xG로 표시된 카운팅 Y라고 하는 Y 방향의 총 피드 길이를 선택합니다._y. 즉:

직선을 처리하는 경우 그림 7: 언제 | Y에 따라 선택할 수 있습니다._e |>| X_e |를 클릭하고 G_y언제 | X_e |>| Y_e |를 클릭하고 G_x언제 | X_e |=| Y_e |, G_x 또는 G_y 를 선택할 수 있습니다.

호의 경우, 호 끝점 좌표가 그림 8에 표시된 영역에 있을 때: | X_e |>| Y_e |를 클릭하고 G_y언제 | Y_e |>| X_e |를 클릭하고 G_x언제 | X_e |=| Y_e |, G_x 또는 G_y 를 선택할 수 있습니다.

3) 카운트 길이 결정 J. 카운트 길이는 카운트 방향에 따라 결정됩니다. 카운트 방향의 좌표축에서 처리된 직선 또는 호의 투영 절대값을 합한 값이며 단위는 마이크로미터(μm)입니다.

[예제 1] 그림 9와 같이 대각선 OA 처리하기, 엔드포인트 A(X_e, Y_e), Y_e>X_e를 클릭하고 G와 J를 결정합니다.

솔루션: 왜냐하면 | Y_e |>| X_e |, 대각선 OA가 X축에 대해 45°보다 큰 각도를 갖는 선에 있고, 카운트 방향은 G_y로 설정하면 Y축의 대각선 OA의 투영 길이는 Y입니다._e따라서 J=Y_e.

[예 2] 그림 10과 같이 시작점이 네 번째 사분면에 있고 끝점 B(Xe, Ye)가 첫 번째 사분면에 있는 호 AB를 처리하여 G와 J를 구합니다.

해결책: 처리 엔드포인트가 Y축에 가깝기 때문에 | Y_e |>| X_e |, 카운트 방향은 G_x에서 카운트 길이는 X축의 각 사분면에 있는 호 세그먼트의 투영 길이의 합입니다(즉, J=J)._x1+J_x2.

4) 처리 명령어 Z.

가공 명령어 Z는 가공된 도형의 모양, 가공된 도형이 속해 있는 사분면, 가공 방향 등의 정보를 표현하는 데 사용됩니다. 이러한 지시를 기반으로 제어 시스템은 편차 공식을 올바르게 선택하고 편차 계산을 수행하며 작업 테이블의 이송 방향을 제어하여 공작 기계의 자동 가공을 달성합니다. 그림 11과 같이 12가지 유형의 가공 지시가 있습니다.

네 사분면에 위치한 선분을 대각선이라고 합니다. 대각선에 대한 처리 명령은 L로 표시됩니다.₁, L₂, L₃, L₄ 를 각각 입력합니다(그림 11a 참조). 좌표축과 일치하는 직선의 경우, 그림 11b와 같이 이송 방향에 따라 처리 지침을 선택할 수 있습니다.

호를 처리할 때 처리된 호의 시작점이 좌표계의 네 사분면 중 하나에 있고 시계 방향으로 보간된 경우, 그림 11c와 같이 처리 명령은 SR로 표시됩니다.₁, SR₂, SR₃, SR₄ 로 표시되며, 시계 반대 방향 보간의 경우 NR로 표시됩니다.₁, NR₂, NR₃, NR₄ 를 각각 입력합니다(그림 11d 참조). 시작점이 좌표축에 정확히 있는 경우 인접한 두 사분면 중 하나에서 명령어를 선택할 수 있습니다.

5) 3B 코드 프로그래밍 예제.

와이어 절단을 사용하여 그림 12에 표시된 공작물을 가공합니다. 공구 설정 위치는 공작물 외부에 있어야 하며, 점 G 좌표(-20, -10)를 시작점으로, 점 A 좌표(-10, -10)를 절단 시작점으로 지정해야 합니다. 계산의 용이성을 위해 몰리브덴 와이어 반경 보정 값은 프로그래밍에서 고려되지 않습니다. 즉:

처리 시작점을 G 지점으로, 처리 경로를 G-A-B-C-D-E-F-A-G로 결정합니다.

좌표값 계산, 좌표계 및 좌표값 규정에 따라 각 프로그램 세그먼트의 좌표값을 개별적으로 계산합니다.

프로그램 시트를 작성하고 표준 프로그램 형식에 따라 각 세그먼트를 작성합니다.

(2) 컴퓨터 지원 프로그래밍

컴퓨터 기술의 급속한 발전으로 인해 새로 생산되는 많은 CNC 와이어 커팅 머신 툴에는 컴퓨터 지원 프로그래밍 시스템이 탑재되어 있습니다.

CAXA 와이어 커팅은 중국의 와이어 커팅 가공 분야에서 널리 사용되는 와이어 커팅 머신 툴의 CNC 프로그래밍을 위한 소프트웨어 시스템입니다. 다양한 와이어 커팅 머신 툴에 빠르고 효율적이며 고품질의 CNC 프로그래밍 코드를 제공하여 CNC 프로그래밍 담당자의 작업을 크게 단순화할 수 있습니다.

CAXA 와이어 커팅은 기존 프로그래밍 방식으로는 달성하기 어려운 작업을 빠르고 정확하게 완료할 수 있어 작업자가 필요한 커팅 그래픽을 대화식으로 그리고 복잡한 형상 윤곽을 가진 2축 와이어 커팅 가공 경로를 생성할 수 있습니다.

CAXA 와이어 커팅은 고속 와이어 커팅 머신 툴을 지원하며 3B, 4B 및 ISO 형식의 와이어 커팅 가공 프로그램을 출력할 수 있습니다. 자동화된 프로그래밍의 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다: CAXA 와이어 커팅의 CAD 기능을 사용하여 가공 그래픽 그리기 → 가공 경로 및 가공 시뮬레이션 생성 → 와이어 커팅 가공 프로그램 생성 → 와이어 커팅 가공 프로그램을 와이어 커팅 머신 툴로 전송합니다.

다음 예는 볼록-오목 다이 가공을 사용한 작업 프로세스를 보여줍니다. 볼록 오목 다이의 치수는 그림 13에 나와 있습니다. 와이어 컷 EDM용 전극 와이어는 Φ0.1mm 몰리브덴 와이어로, 단면 방전 간격은 0.01mm입니다.

1) 공작물 다이어그램 그리기

원 그리기

• '기본 곡선 - 원' 메뉴 항목을 선택하고 '중심-반경' 방법을 사용하여 원을 만듭니다.
• (0,0)을 입력하여 중심 위치를 결정한 다음 반지름 값 "8"을 입력하여 원을 그립니다.
• 명령을 종료하지 않고 "호 또는 반지름에 점을 입력하세요"라는 메시지가 계속 표시되는 동안 "26"을 입력하여 더 큰 원을 그린 다음 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 명령을 종료합니다.
• 위의 명령을 계속 사용하여 원을 만들고 중심점(-40,-30)을 입력한 다음 반경 값 "8"과 "16"을 각각 입력하여 다른 동심원 집합을 그립니다.

직선 그리기

• "기본 커브 - 직선" 메뉴 항목을 선택하고 "2점 선" 방법을 선택하면 시스템에서 "첫 번째 점(접점, 발점)"의 위치를 입력하라는 메시지를 표시합니다.
• 스페이스바를 눌러 특징점 캡처 메뉴를 활성화하고 메뉴에서 '탄젠트 포인트'를 선택합니다.
• "R16" 원의 적절한 위치를 클릭합니다. 이때 마우스를 움직이면 커서가 가상의 선을 드래그하는 모습이 표시되고 시스템에서 "두 번째 점(접점, 발점)"을 입력하라는 메시지가 표시됩니다.
• 스페이스바를 다시 눌러 피처 포인트 캡처 메뉴를 활성화하고 여기에서 '탄젠트 포인트'를 선택합니다.
• 그런 다음 "R26" 원의 적절한 위치에서 접점을 결정하여 이 두 원의 외부 공통 접선을 쉽게 구할 수 있습니다.
• "기본 곡선 - 직선"을 선택하고 "2점 선" 아이콘을 클릭한 다음 "각도 선" 방식으로 전환합니다.
• 두 번째 매개변수 뒤에 있는 드롭다운 아이콘을 클릭하고 팝업 메뉴에서 'X축 각도'를 선택합니다.
• "각도=45" 아이콘을 클릭하고 새 각도 값 "30"을 입력합니다.
• 이전에 사용한 방법을 사용하여 "탄젠트 포인트"를 선택하고 "R16" 원의 오른쪽 아래 적절한 위치를 클릭합니다.
• 선을 적절한 위치로 드래그한 후 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하여 선 그리기를 완료합니다.

대칭 도형 만들기 ③ 대칭 도형 만들기

• "기본 곡선 - 직선" 메뉴 항목을 선택하고 "2점 선"을 선택한 다음 "직교" 모드로 전환합니다.
• (0,0)을 입력하고 마우스를 드래그하여 수직 직선을 그립니다.
• 기본 "축선 선택" 및 "복사" 방법을 사용하여 드롭다운 메뉴에서 "커브 편집 - 미러"를 선택합니다. 시스템에서 요소를 선택하라는 메시지가 표시되면 그림 왼쪽 아래에서 최근에 생성된 두 개의 직선과 반지름이 "8" 및 "16"인 동심원을 클릭한 다음 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 확인합니다.
• 그러면 시스템에서 축선을 선택하라는 메시지가 표시되고 방금 그린 수직선을 선택하면 확인 후 대칭 도형을 얻을 수 있습니다.

슬롯 모양 만들기

• "커브 편집 - 번역" 메뉴 항목을 선택하고 "주어진 오프셋", "복사" 및 "직교" 방법을 선택합니다.
• 시스템에서 요소를 선택하라는 메시지가 표시되면 'R8' 원을 클릭하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 확인합니다.
• 시스템에서 "X 및 Y 방향 오프셋 또는 위치 포인트"라는 메시지가 표시되며, 입력(0,-10)은 X축 변위 0, Y축 변위 -10을 나타냅니다.
• 앞서 설명한 공통 접선을 만드는 방법을 사용하여 그림에서 두 개의 수직선을 생성합니다.

최종 편집

• 지우개 아이콘을 선택하면 시스템에서 "기하학적 요소 선택"이라는 메시지가 표시됩니다.
• 세로줄을 클릭하고 삭제합니다.
• "커브 편집 - 전환" 메뉴 항목을 선택하고 "필렛" 및 "트림" 방법을 선택한 다음 "반경" 값 "20"을 입력합니다.
• 메시지가 표시되면 X축과 30° 각도를 이루는 두 선을 클릭하여 필요한 호 전환을 얻습니다.
• "커브 편집 - 다듬기" 메뉴 항목을 선택하고 "빠른 다듬기" 방법을 선택하면 "다듬을 커브를 선택하십시오"라는 메시지가 표시됩니다. 잘라낼 세그먼트를 선택해야 한다는 점에 유의하세요.
• 존재하지 않는 선분을 각각 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 삭제하고 그림을 완성합니다.

2) 궤적 생성 및 가공 시뮬레이션

궤적 생성

궤적 생성은 특정 가공 방법과 조건이 주어지면 컴퓨터가 와이어 컷 EDM 기술과 결합하여 구성된 윤곽을 기반으로 가공 궤적을 자동으로 계산하는 프로세스입니다. 다음은 이 예제를 사용하여 와이어 컷 EDM의 와이어 경로 생성 방법을 소개합니다:

• "궤적 생성" 항목을 선택하고 팝업 대화 상자에서 기본값에 따라 다양한 가공 파라미터를 확인합니다.
• 이 예에서 가공 궤적은 그림 윤곽에서 오프셋이 있습니다. 오목한 다이 구멍을 가공할 때 전극 와이어 가공 궤적은 "간격 보정"을 위해 원래 그림 궤적에서 안쪽으로 오프셋됩니다. 볼록 다이를 가공할 때 전극 와이어 가공 궤적은 "갭 보정"을 위해 원래 그림 궤적에서 바깥쪽으로 오프셋됩니다. 보정 거리는 ΔR=d/2+Z=0.06mm입니다. 이 값을 "첫 번째 가공량"에 입력한 다음 "확인" 버튼을 클릭합니다.
• 시스템에서 "윤곽 선택"이라는 메시지가 표시됩니다. 이 예는 볼록 오목한 다이로, 외부 표면과 내부 표면을 모두 절단해야 합니다. 여기서는 먼저 오목한 다이 구멍을 자릅니다. 이 예제에는 3개의 오목한 다이 구멍이 있으며, 왼쪽 원형 구멍을 예로 들어 해당 윤곽을 선택합니다. 이때 R8mm 윤곽선이 빨간색 점선이 되고 마우스 클릭 위치에 윤곽선을 따라 한 쌍의 양방향 녹색 화살표가 나타납니다. 시스템에 "체인 선택 방향 선택"이라는 메시지가 표시됩니다(체인 선택이 시스템 기본값).
• 시계 방향을 선택하면 윤곽선에 수직인 방향으로 다른 녹색 화살표 쌍이 나타나고 시스템에서 "절단면 선택"이라는 메시지가 표시됩니다.
• 선택한 윤곽선이 오목한 다이 구멍이므로 윤곽선 안쪽을 가리키는 화살표를 선택합니다. 시스템에 "와이어 스레딩 포인트 위치 입력"이라는 메시지가 표시됩니다.
• 스페이스바를 눌러 피처 포인트 캡처 메뉴를 활성화하고 여기에서 "원 중심"을 선택한 다음 R8mm 원을 선택하여 원 중심을 와이어 스레딩 포인트 위치로 결정합니다. 시스템에 "종료점 입력(와이어 스레딩 포인트와 일치하려면 Enter 키를 누릅니다)"라는 메시지가 표시됩니다.
• 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하거나 Enter 키를 누르면 시스템이 오목한 다이 홀 윤곽에 대한 가공 궤적을 계산합니다.
• 이 시점에서 시스템은 "윤곽 선택"을 계속하라는 메시지를 표시합니다. 위의 방법을 사용하여 다른 두 개의 오목 다이에 대한 가공 궤적을 완성합니다.
• 시스템에서 "윤곽 선택"을 계속하라는 메시지가 표시됩니다. 이때 가공 시작 세그먼트가 빨간색 점선이 됩니다.
• 그러면 시스템이 "체인 피킹 방향 선택", "절단면 선택", "와이어 스레딩 포인트 위치 입력", "출구 포인트 입력" 메시지를 순차적으로 표시합니다.
• 궤적 생성을 종료하려면 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하거나 [ESC]를 누르고 궤적 편집 명령의 '궤적 점프' 기능을 선택하여 위의 궤적 세그먼트를 연결합니다.

가공 시뮬레이션 ② 가공 시뮬레이션

'가공 시뮬레이션'을 선택하고 '연속'과 적절한 스텝 길이 값을 선택하면 시스템이 가공 시작부터 완료까지 전체 프로세스를 완벽하게 시뮬레이션합니다.

3) 와이어 컷 EDM 프로그램 생성

"3B 코드 생성" 항목을 선택한 다음 생성된 가공 궤적을 선택하여 해당 궤적에 대한 가공 코드를 생성합니다.

4) 코드 전송

• "응답 전송" 항목을 선택하면 시스템에서 전송할 파일을 지정하라는 대화 상자가 나타납니다(최근에 생성된 코드의 경우 화면 왼쪽 하단에 현재 코드 또는 코드 파일을 선택할 수 있는 메뉴가 바로 나타납니다).
• 대상 파일을 선택한 후 '확인' 버튼을 클릭합니다. 시스템에서 "전송을 시작하려면 키보드의 아무 키나 누르세요(종료하려면 ESC)"라는 메시지가 표시됩니다. 아무 키나 눌러 가공 코드 파일 전송을 시작합니다.

5. CNC 와이어 컷 EDM의 기본 작동

(1) CNC 와이어 컷 EDM의 기술 지표

1) 절단 속도

절단 속도에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다:

와이어 실행 속도.

와이어 주행 속도가 빠를수록 절단 속도도 빨라집니다.

공작물 재질.

높은 절삭 속도에서 낮은 절삭 속도의 순서는 알루미늄, 구리, 강철, 구리-텅스텐 합금, 경질 합금입니다.

작업 유체.

고속 와이어 컷팅 EDM의 작동 유체는 일반적으로 유화 오일과 물로 구성됩니다. 다양한 브랜드의 유화유가 다양한 공정 조건에 적합합니다.

전극 와이어 장력.

전극 와이어 장력이 적절히 높으면 절단 속도가 빨라집니다.

펄스 전원 공급 장치.

대략 다음과 같은 공식으로 표현할 수 있습니다.

V_w=KT_k^1.1I_p^1.4f

여기서 V_w 는 절단 속도(mm²/분), K는 공정 조건에 따라 상수, T_k 는 펄스 폭이고, I_p 는 펄스 피크 전류, f는 방전 주파수입니다.

2) 표면 거칠기

고속 와이어 컷팅 EDM으로 가공된 공작물의 경우 일반적인 표면 거칠기는 Ra2.5~5μm이며, 최고는 약 Ra1μm에 불과합니다.

3) 가공 정확도

가공 정확도는 공작물의 모양, 치수 및 위치의 전반적인 정확도를 나타냅니다. 고속 와이어 컷팅 EDM의 제어 가능한 정확도는 0.01~0.02μm입니다.

(2) 절단 전 준비

공작 기계의 주 전원 스위치를 켭니다. 이때 기계 제어판의 전압계 포인터가 약 220V를 가리키고 해당 표시등이 켜져 있어야 합니다. 기계의 움직이는 부품에 기계 오일을 충분히 윤활하십시오. CNC 장치를 켜고 시스템 메인 화면으로 들어갑니다.

유화 오일 탱크와 오일 회수 파이프의 위치가 올바른지 확인하고, 몰리브덴 와이어를 끼우고 수직을 수정하고, 몰리브덴 와이어를 완전히 활용하도록 이동 스위치를 조정하고, 조작 패널의 밴드 스위치 위치가 올바른지 확인합니다.

1) 공란 준비

가공 정확도를 높이려면 볼록하거나 오목한 부품의 절단에 관계없이 일반적으로 블랭크의 적절한 위치, 즉 와이어 스레딩 홀에서 사전 홀 가공을 수행해야 합니다. 와이어 스레딩 구멍의 위치는 프로그래밍 중 제어 궤적 계산을 단순화하기 위해 알려진 좌표점 또는 계산하기 쉬운 좌표점에서 선택하는 것이 가장 좋습니다.

2) 공작물 클램핑 및 와이어 스레딩

공작물의 클램핑 방식은 가공 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적인 클램핑 장치에는 압력판 클램프, 마그네틱 클램프 및 인덱싱 클램프가 있습니다. 공작물을 설치하기 전에 먼저 기준 표면을 결정합니다. 공작물을 클램핑할 때 기준 표면은 깨끗하고 버가 없어야 하며 공작물에 충분한 클램핑 여유가 있어야 합니다. 공작물의 클램핑력은 변형이나 뒤틀림을 방지하여 균일해야 합니다. 가공 중에 공작물 고정 장치가 와이어 프레임과 충돌하지 않도록 주의해야 합니다.

공작물을 클램핑한 후 와이어 스레딩을 수행해야 합니다. 스레딩하기 전에 전극 와이어 직경이 프로그래밍에 지정된 직경과 일치하는지 확인하십시오. 전극 와이어가 어느 정도 마모된 경우 새 전극 와이어로 교체해야 합니다. 스레딩 후 전극 와이어의 위치가 올바른지 확인하고 전극 와이어가 가이드 휠 홈에 있는지 특히 주의합니다.

3) 시작 절단 지점 및 절단 경로를 결정합니다.

와이어 EDM으로 가공되는 대부분의 부품은 닫힌 형상이므로 절단 시작점이 절단 공정의 끝점이기도 합니다. 공작물의 절단 표면에 잔여 자국을 줄이려면 절단 표면의 모서리 또는 정밀도 요구 사항이 낮은 표면 또는 재연마하기 쉬운 표면에서 시작점을 선택해야 합니다.

단단한 소재에서 공작물을 절단할 때는 소재의 가장자리와 모서리에서 변형이 더 큽니다. 따라서 절단 경로를 결정할 때 블랭크의 가장자리와 모서리는 가능한 한 피해야 합니다. 합리적인 절단 경로는 전체 절단 프로그램이 끝날 때 공작물과 클램핑 부분을 분리하는 절단 세그먼트를 배치해야 합니다.

(3) 펄스 전원 공급 장치 전기 파라미터 선택

주요 전기 매개변수에는 펄스 폭, 펄스 간격, 펄스 전압 및 피크 전류가 포함됩니다. 이러한 매개변수는 공작물 표면 거칠기, 정확도 및 절단 속도에 결정적인 역할을 합니다.

펄스 폭 증가, 펄스 간격 감소, 펄스 전압 진폭 증가, 피크 전류 증가는 모두 절삭 속도를 향상시키지만 가공의 표면 거칠기와 정확도는 감소합니다. 반대로 이러한 파라미터를 줄이면 표면 거칠기를 개선하고 가공 정확도를 높일 수 있습니다.

1) 펄스 폭 T_i

펄스 폭은 단일 펄스 방전을 결정하는 요소 중 하나로, 가공 속도와 표면 거칠기에 큰 영향을 미칩니다. 펄스 폭이 클수록 표면 거칠기 값이 높아지고 가공 속도가 빨라집니다.

2) 펄스 간격 T_o

펄스 간격을 조정하는 것은 실제로 듀티 사이클을 조정하는 것, 즉 입력 전력을 조정하는 것입니다. 펄스 간격을 늘리면 커프에서 칩을 제거하여 가공 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 펄스 간격을 조정해도 단일 펄스 에너지는 변경할 수 없으므로 표면 거칠기에는 거의 영향을 미치지 않지만 가공 속도에는 상당한 영향을 미칩니다. 직사각형 파를 사용할 때 다양한 공작물 가공 두께에 해당하는 듀티 사이클 d는 다음과 같습니다.

d=T_i/T_o

3) 인가 전압

인가 전압은 한편으로 방전 에너지의 크기에 영향을 미치며, 더 큰 두께를 절단할 때는 고전압(>100V)을 사용해야 합니다. 반면에 처리 전압의 크기도 방전 갭에 영향을 미칩니다. 전압 변동이 크면 가공 안정성에 영향을 미치므로 전압 변동이 클 때는 전압 안정기를 사용해야 합니다.

4) 피드 속도 조정

이송 속도 자체를 조정하는 것은 처리 속도를 높이는 기능이 없으며, 그 역할은 처리 안정성을 보장하는 것입니다. 이송 속도를 적절히 조정하면 안정적인 처리를 보장하고 좋은 처리 품질을 얻을 수 있습니다.

5) 와이어 주행 속도 조정

전극 와이어의 주행 속도는 전극 와이어의 냉각 및 커프에서의 칩 제거와 관련이 있습니다. 두께가 다른 공작물의 경우 적절한 와이어 주행 속도를 선택해야 합니다. 공작물이 두꺼울수록 와이어 주행 속도가 빨라집니다.

(4) 테스트 절단 및 절단

품질 요구 사항이 높은 공작물의 경우 정식 가공 전에 테스트 절단을 수행하는 것이 가장 좋습니다. 테스트 절단을 통해 정식 가공을 위한 다양한 공정 파라미터를 결정하고 동시에 프로그램 컴파일의 정확성을 확인할 수 있습니다.