36.와이어컷방전(작업계획)-이국도.hwp

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3 와이어 컷 방전(작업계획) 모듈교재 사용안내 소 개 이 모듈교재는 기계가공 분야의 능력단위로 정밀부품 와이어가공을 위 해 도면을 검토하여, 작업 요구사항 결정, 가공조건 선정, 시작점 홀 가공 등 와이어 컷 방전 가공작업에 선행되어야 할 능력으로 작성되었다. 또한 와이어 컷 방전(작업계획) 모듈교재는 아래와 같은 작업에 적용할 수 있다. 이 능력단위는 NC/CNC 와이어 컷 방전작업을 수행하기 위해 선행되 어야 할 기본사항으로 적용된다. 도면은 작업지시서 및 사양서 등 와이어 컷 방전작업을 수행하기 위 해 필요한 제품사양이 기록된 문서를 포함한다. 본 단위는 공작물의 가공범위가 장비의 가공범위 내에 있음을 전제 로 한다. 와이어 컷 방전장비의 종류 또는 모델에 따라 와이어 컷 방전계획이 달라질 수 있다. 가공조건은 와이어 옵셋, 와이어 속도, 와이어의 장력, 전력 등 와이 어 컷 방전 작업을 수행하기 위해 필요한 모든 조건을 포함한다. 가공패턴은 황삭, 중삭, 정삭의 가공방법을 말한다. 작업 상 유리한 시작점은 와이어 컷 방전작업의 공정수, 작업속도, 시작점 가공 유무, 품질 등을 고려하여 작업의 적용이 쉽거나 유리한 시작점을 의미한다. 작업 표준서는 회사 내 해당 작업표준 및 와이어 컷 방전장비 제조 사의 매뉴얼 등 기타 와이어 컷 방전작업 수행에 필요한 절차 및 방 법을 문서화한 자료를 포함한다. 시작점 홀 가공은 슈퍼드릴 및 방전 가공장비에서 수행하는데 적용 한다. 취약부분은 공작물의 열 변형, 응력에 의한 변형 등으로 인하여 와이 어 컷 방전작업 수행이 어려운 부분을 의미한다. 1

4 따라서 본 와이어 컷 방전(작업계획) 모듈교재는 작업 요구사항 결정, 가공 조건 선정, 시작점 홀 가공 등에 대한 내용이 포함되었다. 구 성 와이어 컷 방전(작업계획) 모듈교재는 사용안내, 자기진단, 학습모듈로 구성되어 있다. 사용 안내는 전체적인 개요와 구성을 설명하고, 학습자에 게 효과적인 활용방법 및 학습방법을 안내하는 역할을 한다. 자기진단은 학습모듈을 학습하기 전에 와이어 컷 방전(작업계획) 능력에 대한 학습자 의 현재 수준을 진단하고, 학습자에게 필요한 학습활동을 안내하는 역할 을 한다. 학습 모듈은 3가지 모듈로 구성되어 있으며, A-1 작업 요구사항 결정하 기, A-2 가공 조건 선정하기, A-3 시작점 홀 가공하기로 구성되어 있다. A-1 작업 요구사항 결정하기에서는 도면을 확인하고 중요 가공작업 부 분 및 생산성 향상을 고려, 작업 순서와 작업방법을 결정하고, 가공 공정 수와 가공조건을 파악하여, 가공시간을 계산할 수 있으며, 도면을 고려하 여 정확한 와이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공을 위한 전극을 선택할 수 있으며, 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조지그를 선정할 수 있는 내용이 주로 제시되어 있다. A-2 가공 조건 선정하기에서는 공작물, 와이어의 크기 및 종류, 상태를 고려하여 와이어 컷 방전작업에 필요한 최적의 가공조건을 선정할 수 있 으며, 공작물의 높이에 따른 상 하 이형상 등 특이조건에 따른 가공조건을 설정할 수 있고, 도면을 확인하여 가공패턴을 결정할 수 있는 내용으로 구성이 되었다. A-3 시작점 홀 가공하기에서는 작업상 유리한 시작점의 위치를 설정할 수 있으며, 작업 표준서에 따라 시작점 홀 가공을 수행할 수 있고, 도면에 준하여 정확한 위치에 시작점 홀이 가공되었는지 확인할 수 있다. 또한 2 와이어 컷 방전(작업계획)

5 취약부분 시작점 홀 가공 시, 가공 조건을 고려하여 문제점에 대비할 수 있는 내용으로 구성되어 있다. 한편, 각각의 학습모듈은 학습목표, 학습활동, 학습정리, 종합평가로 구 성되어 있다. 학습목표에는 각 학습모듈의 일반목표와 세부목표가 단원별로 제시되어 있어 달성 목표를 구체적으로 제시하였다. 학습활동은 기본학습과 심화학습으로 구성되었으며, 기본학습에는 주요 하면서도 기본적인 내용이 제시되어 있다. 마지막으로 학습정리는 학습내용에 대한 주요사항을 정리하였으며, 총괄평가에서는 각 학습모듈의 학습을 마친 후 학습자들의 성취수준을 평가하고, 부족한 부분을 피드백 받을 수 있도록 하기 위한 체크리스트가 제시되어 있다. 와이어 컷 방전(작업계획) 모듈교재의 구성도는 아래 표와 같이 구성 되 어 있다. 개발 구성도 사용안내 자기진단 학습목표 학습모듈 주요용어 A-1 작업 요구사항 결정하기 학습활동 A-2 가공조건 선정하기 A-3 시작점 홀 가공하기 학습정리 종합평가 3

6 자기 진단 체크리스트 다음은 와이어 컷 방전(작업계획) 실무 업무를 수행하는데 요구되는 능 력 수준을 스스로 알아볼 수 있는 체크리스트입니다. 본인의 평소 행동을 잘 생각해 보고, 일치하는 정도에 표 해 주십시오. 영 역 문 항 미흡 하다 보통 이다 우수 하다 1. 나는 도면을 확인하고 중요 가공작업 부분 및 생산성 향상을 고려, 작업순서와 작업방법을 결정할 수 있다 작업 요구 사항 결정하기 2. 나는 가공 공정수와 가공조건을 파악하여, 가공시간을 계산 할 수 있다. 3. 나는 도면을 고려하여 정확한 와이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공을 위한 전극을 선택할 수 있다 나는 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조지그를 선 정할 수 있다 가공조건 선정하기 5. 나는 공작물, 와이어의 크기 및 종류, 상태를 고려하여 와이 어 컷 방전작업에 필요한 최적의 가공조건을 선정할 수 있다. 6. 나는 공작물의 높이에 따른 상 하 이형상 등 특이조건에 따 른 가공조건을 설정할 수 있다 나는 도면을 확인하여 가공패턴을 결정할 수 있다 나는 작업상 유리한 시작점의 위치를 설정할 수 있다 시작점 홀 가공하기 9. 나는 작업 표준서에 따라 시작점 홀 가공을 수행할 수 있다 나는 도면에 준하여 정확한 위치에 시작점 홀이 가공되었는 지 확인할 수 있다 나는 취약부분 시작점 홀 가공 시, 가공조건을 고려하여 문 제점에 대비할 수 있다 와이어 컷 방전(작업계획)

7 진단방법 체크리스트의 문항별로 자신이 체크한 결과를 아래 표를 이용하여 해당 하는 개수를 적어보자. 문항 번호 수준 개수 학습 모듈 명 1-4 미흡/보통/우수하다 ( )개 A-1 작업 요구 사항 결정하기 5-7 미흡/보통/우수하다 ( )개 A-2 가공조건 선정하기 8-11 미흡/보통/우수하다 ( )개 A-3 시작점 홀 가공하기 진단결과 진단방법에 따라 자신의 수준을 진단한 후, 한 문항이라도 미흡하다 가 나오면 그 부분이 부족한 것이기 때문에, 해당하는 학습내용을 다시 한번 학습하여 부족한 부분을 보충학습 하시오. 5

8 목 차 학습모듈 A-1 작업 요구사항 결정하기 7 기본학습 1 작업순서 결정과 가공방법 결정 8 기본학습 2 가공 공정수와 가공조건 파악 및 가공시간 계산 11 기본학습 3 와이어 종류 및 직경 시작점 홀 가공 위한 전극 선택 13 심화학습 와이어 컷 방전작업 보조지그 선정 15 학습정리 16 종합평가 17 학습모듈 A-2 가공조건 선정하기 17 기본학습 1 최적의 가공조건 선정 18 기본학습 2 특이조건에 따른 가공조건 설정 25 심화학습 도면에 적합한 가공패턴 결정 37 학습정리 55 종합평가 55 학습모듈 A-3 시작점 홀 가공하기 56 기본학습 1 슈퍼드릴 기능 및 조작 익히기 57 기본학습 2 시작점 홀 가공 수행 64 기본학습 3 취약부분에 대한 가공조건 고려한 문제점 대비 67 학습정리 73 종합평가 73 [참고자료] 74 6 와이어 컷 방전(작업계획)

9 A-1 작업 요구사항 결정하기 학습모듈 개요 와이어 컷 방전 작업을 위한 작업계획을 위한 작업 요구사항을 결정하는 것으로 생산성 향상을 고려, 작업순서와 작업방법 결 정, 가공시간 계산, 시작점 홀 가공을 위한 전극 선택과 보조지 그 선정하는 학습 모듈이다. 학습목표 일반목표 와이어 컷 방전 작업을 위한 작업계획을 위한 작업 요구사항을 결정하는 것으로 도 면을 확인하고 중요 가공작업 부분 및 생산성 향상을 고려, 작업 순서와 작업방법 을 결정할 수 있고, 가공조건을 파악하여, 가공시간을 계산할 수 있으며, 정확한 와 이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공을 위한 전극을 선택하여 와이어 컷 방전작업 에 필요한 공작물 및 보조지그를 선정 할 수 있는 능력을 갖는다. 세부목표 - 도면을 확인하고 중요 가공작업 부분 및 생산성 향상을 고려, 작업 순서와 작업 방법을 결정할 수 있다. - 가공 공정수와 가공조건을 파악하여, 가공시간을 계산할 수 있다. - 도면을 고려하여 정확한 와이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공을 위한 전극을 선택할 수 있다. - 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조지그를 선정할 수 있다. 주요용어 가공 공정수, 가공시간, 시작점 홀 가공, 보조지그 A-1. 작업 요구사항 결정하기 7

10 기본 학습 1 작업순서 결정과 가공방법 결정 1. 도면 2. 작업순서 1) 작업준비를 한다. - 가공 재료를 준비한다. 가) 밀링 및 연삭기를 이용하여 외곽을 정치수로 가공한다. 나) 하이트 게이지를 이용하여 기준면을 기준으로 하여 마킹한다. 다) Φ2.8 드릴을 이용하여 드릴작업을 한다. 라) Φ3 리이머로 리밍 작업을 한다. 2) 프로그램을 작성한다. 3) 프로그램을 입력 후 그래픽 및 드라이런(DRY RUN)으로 확인하고 문제 점을 수정한다. 8 와이어 컷 방전(작업계획)

11 4) 시험가공을 통하여 다이가공을 위한 오프셋량과 방전조건을 결정한다. 5) 공작물을 셋팅하고 가공한다. (가) 공작물을 인디케이터를 사용하여 정확히 고정한다. (나) 와이어를 리이머 작업이 되어 있는 지점의 홀로 이동시켜 와이어를 연결한다. (다) 구멍의 자동 중심 검출인 Q0145(0,0)을 이용하여 좌표계 원점을 설정한다. (라) 가공준비를 끝낸 후 프로그램을 불러와(ROAD) 가공을 시작한다. 6) 가공이 완료되면 기계를 청소하고 전원을 차단한다. 7) 정리 정돈한다. 3. 프로그램 순서 G92 G90 X0.Y0. ; - A부분 가공 좌표점 설정 G41 G01 Y2.H165 C420 D01 ; - 좌측보정,오프셋량 0.165mm,방전조건C420 G03 J-2.; - 반시계방향으로 원(360 ) 가공 G40 G01 Y1.; - 좌측보정 취소하며 Y1.0으로 직선가공 M00; - 일시정지(와이어 절단) G00 Y15.; - B점으로 이동 M00; - 일시정지(와이어결선) G92 G90 X0.Y0. ; - B점 좌표계 설정 G41 G01 Y2. H165 C420 D01 ; - G03 J 2.; G40 G01 Y1.; M00; - 일시정지(와이어절단) G00 X17. Y-7.5; - C점으로 이동 A-1. 작업 요구사항 결정하기 9

12 M00; - 일시정지 (와이어 결선 G92 G90 X0.Y0.; - C점 좌표계설정 G42 G01 Y2.5 H165 C420 D01 ; - 우측보정 X5.; Y-2.5.; X-5.; Y2.5; X0.; G40 G01 Y0.; - 우측보정 취소 M00; - 일시정지 (와이어 절단) G00 X17.; - D점으로 이동 M00; - 일시정지 (와이어 결선) G92 G90 X0.Y0.; - D점 좌표계설정 G42 G01 X-7.5 H165 C420 D01 ; -우측보정 Y8.5; X-3.5 Y12.5; X3.5; X7.5 Y8.5; Y-8.5; X3.5 Y-12.5; X-3.5; X-7.5 Y-8.5; Y0.; G40 G01 X0.; - 우측보정 취소 M02; - 프로그램 끝. 10 와이어 컷 방전(작업계획)

13 기본 학습 2 가공 공정수와 가공조건 파악 및 가공시간 계산 1. 가공조건 가공조건은 크게 가공 전원계, 와이어계 및 가공액계 가공조건으로 분류 할 수 있다. 그 중 가공 전원계에는 무부하 전압, 전류 피크치, 펄스폭, 휴지폭 등이 있다. 위와 같은 가공 조건 외에도 와이어 컷 방전작업을 수행하기 위해서는 와 이어 오프셋과 같은 조건이 필요하다. 가공 패턴은 황삭, 중삭, 정삭의 가공 방법을 말한다. 2. 가공시간 계산 가공시간이란 실 절삭시간과 비 절삭시간을 합하여 하나의 공작물을 가공 하는데 걸리는 시간으로 원가계산의 기초가 되는 자료이다 A-1. 작업 요구사항 결정하기 11

14 1) 비 절삭시간의 종류 (1) 급속위치 결정시간 (2) 공구교환 시간 - Tool to Tool : 공구교환준비 상태에서 순수한 공구교환 시간 - Chip to Chip : 가공이 끝난 위치에서 와이어 교환하고 가공 시작점 까지 이동하는 시간 (3) 공작물 교환 시간 (4) 실 절삭 시간 T(sec) T=L/F*60 12 와이어 컷 방전(작업계획)

15 기본 학습 3 와이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공 전극 선 off 량 확인=>오프셋량 확인 [그림 1-1] 와이어 지름과 오프셋량 1. 와이어의 종류 ü ü ü ü ü 주로 황동 사용 기타 텅스텐, 몰리브덴 와이어도 사용 한 번 사용한 와이어 전극은 폐기한다. 보통 직경 0.1~0.25mm 가 많이 사용된다. 아연 도금 와이어도 가능함. 가공 속도 20~30% 향상되나 고가임 코너 R 에 따라 와이어의 지름을 선정해야 한다. A-1. 작업 요구사항 결정하기 13

16 표 1.1 와이어 전극재료의 물리적 성질 와이어의 종류 인장강도(kg/mm²) 전도율(%) 신장율(%) 경동 35~45 96~98 0.5~3.0 연동 25~30 100~102 20~40 7/2 황동(경 : 輕 ) /3 황동(반경 : 半 徑 ) 텅스텐 표1.2 와이어경과 피 가공물 두께 사용와이어 텅스텐 0.05 텅스텐 0.07 텅스텐 0.1 황동 0.15 황동 0.2 황동 0.25 적절한 두께 0~10mm 0~20mm 0~30mm 0~50mm 0~100mm 0~150mm 따라서 코너 R 값을 작게 하려면 가는 와이어를 사용해야 한다. 보통 0.1mm 이하에서는 인장 강도가 강한 텅스텐 와이어 사용 작업 상 유리한 시작점은 와이어 컷 방전 작업의 공정 수, 작업 속도, 시 작점 가공 유무, 품질 등을 고려하여 작업의 적용이 쉽거나 유리한 시작점 을 의미한다. 시작점 홀 가공은 슈퍼 드릴 및 방전 가공 장비에서 수행하는데 적용한다. 14 와이어 컷 방전(작업계획)

17 심화학습 와이어 컷 방전작업 보조지그 선정 1. 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조 지그 선정 ü ü ü ü 기본적으로 도전성 재료는 모두 가공이 가능 주로 금형용인 SKD나 SKS 재료를 사용 이외에 초경합금, 텅스텐 등도 많이 사용 열처리 경도가 높게 한 후 가공(HRC58-62) [그림 1-2] 보조지그 도면을 확인하고 중요 가공작업 부분 및 생산성 향상을 고려, 작업순서와 작업방법을 결정 가공 공정수와 가공조건을 파악하여 가공 시간을 계산 도면을 고려하여 정확한 와이어의 종류 및 지름 시작점 홀 가공을 위한 전극을 선택 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조지그를 선정 A-1. 작업 요구사항 결정하기 15

18 학습정리 1. 도면을 확인하고 중요 가공작업 부분 및 생산성 향상을 고려, 작업 순서와 작 업방법을 결정할 수 있다. 2. 가공 공정수와 가공조건을 파악하여, 가공시간을 계산할 수 있다. 3. 도면을 고려하여 정확한 와이어의 종류 및 직경 시작점 홀 가공을 위한 전극 을 선택할 수 있다. 4. 와이어 컷 방전작업에 필요한 공작물 및 보조지그를 선정할 수 있다. 종합평가 1. 도면을 보고 가공순서를 설명하시오. (설 명 : ) 2. 와이어 종류를 나열하시오. (설 명 : ) 3. 가공조건을 나열하시오. (설 명 : ) 4. 와이어의 가공시간 계산 방식은? (설 명 : ) 16 와이어 컷 방전(작업계획)

19 A-2 가공조건 선정하기 학습모듈 개요 최적의 가공조건을 선정할 수 있는 능력과 특이한 조건에 대한 가공조건을 설정있고, 도면에 의한 가공패턴을 결정하는 작업 요소이다. 학습목표 일반목표 와이어 컷 방전 작업계획 직무를 수행하기 위해 가공 조건선정에 대한 공작물, 와이 어의 크기 및 종류, 상태를 고려하여 와이어 컷 방전작업에 필요한 최적의 가공조건 을 선정할 수 있으며, 공작물의 높이에 따른 상 하 이형상 등 특이 조건에 따른 가공 조건을 설정할 수 있고, 도면을 확인하여 가공패턴을 결정할 수 있는 능력을 갖는다. 세부목표 - 공작물, 와이어의 크기 및 종류, 상태를 고려하여 와이어 컷 방전작업에 필요한 최적의 가공조건을 선정할 수 있다. - 공작물의 높이에 따른 상 하 이형상 등 특이조건에 따른 가공조건을 설정할 수 있다. - 도면을 확인하여 가공패턴을 결정할 수 있다. 주요용어 가공조건, 특이조건, 가공패턴, 상하이형상, 와이어 지름 A-2. 가공조건 선정하기 17

20 기본 학습 1 최적의 가공조건 선정 [그림 2-1] 펀치 도면 [그림 2-2] 다이 도면 1. 가공물 종류와 크기에 의하여 가공조건이 변화되므로 가공 조건표를 참고하여 방전조건을 설정한다. 2. 가공액의 비저항 값 와이어 컷 방전기에서 가공액은 물을 사용하는데 가공물의 종류에 따라 가공액 (물)의 비저항 값을 설정한다. 일반적으로 강 종류의 가공액 비저항 값은 20 [μs/cm]로 설정한다. 가. 가공조건의 특성 1) PA(메인 펄스) : 공작물에 전극이 접근하여 간극의 상태가 정상으로 판 단될 때 가해지는 에너지 펄스이다. 본 펄스가 주로 가공을 진행하며 보 통의 가공에는 펄스의 발생 빈도가 60[%] 이상이 된다. 수치가 커지면 에너지가 커지고 펄스폭은 CT에 의해 제어된다. 2) PB(서브 펄스) : PA에 의해 가공이 행해지고 이로 인하여 간극이 커질 때 다음 PA 펄스가공의 악화를 막기 위하여 가해지는 에너지 펄스로 보통은 메인 펄스보다 작은 값이 된다. Gr(그래파이트) 가공의 경우는 18 와이어 컷 방전(작업계획)

21 대부분의 가공이 PA에 의해 이루어지므로 PB, PC등 후속 펄스는 실 가공에 영향을 주지 못한다. 즉, PB, PC의 조정은 의미가 없게 되는 것이다. 3) PC(고속 펄스) : 가공 간극이 순간적으로 단락되었을 때 PA, PB를 대신 하여 가공 간극에 투입되는 에너지 펄스이다. 고속 펄스는 가공을 촉진 하는 역할을 하나 너무 크게 단락한 경우는 PC가 발생되지 않는다. 보 통은 PA, PB보다 작은 값을 선택한다. 4) PD(사상 펄스) : 가장 작은 에너지 펄스로 마무리 가공에 단독으로 사용 할 수 있다. 전류 파고치의 설정은 IP(사상 전류)로 하여 단독으로 사용 할 경우 이외에는 보통 2~3의 값을 선택한다. 5) OFFA(서브 전류) : PA에 의한 가공 후에 간극의 냉각을 하기 위한 휴지 시간이다. 수치를 크게 하면 PA의 발생 빈도가 줄게 되고 가공전류도 작게 된다. 6) OFFB(서브 전류) : PB 또는 PC에 의한 가공 후에 간극의 냉각을 하기 위한 휴지시간이다. 수치를 크게 하면 PA의 발생 빈도가 줄게 되고 가 공전류도 작게 된다. 7) CT(검출 레벨) : PA 및 PB의 발생을 제어하는 기능이며 PA의 제어 파 형을 임의로 제어한다. 즉 이는 전류적, PA의 펄스폭을 직접 조정하는 기능을 내장하는 것이다. 8) FS(사상 선택) : PA, PB, PC의 각 펄스의 에너지를 선택된 수치의 50[%] 또는 100[%]로 절환한다. 즉 FS를 1로 하면 PA가 14일 때 7로 PB가 11 일 때 5.5로 절환된다. 보통은 0으로 사용한다. 9) IP(사상 전류) : 사상 펄스의 전류 파형 높이의 값이다. 사상 가공 등에 단독으로 사용할 수 있다. 펄스폭의 선택은 전술의 PD(사상 펄스)로 행 하여진다. 10) V(무부하 전압) : 사상 펄스의 전압 파형을 조정한다. 사상 가공시 등에 단독으로 사용할 수 있다. 펄스폭은 PD, 전류 파형의 높이의 값은 IP에 서 각각 선택한다. 11) SV(서브 전압) : 간극의 평균 가공전압을 조정한다. 수치를 작게 하면 간극의 평균 가공 전압도 이에 대응하여 작아진다. 이 결과로 방전 간 극이 접근하여 방전의 반복이 증가하여 가공 평균 전류도 증가한다. 역으로 수치를 크게 하면 간극의 평균 가공 전압도 이에 대응하여 아 진다. 방전 간극도 넓어지고 방전의 반복도 감소하여 가공 평균 전류 도 감소한다. A-2. 가공조건 선정하기 19

22 12) SM : 다음 3개의 가공 이송 방법을 선택할 수 있다. a SM=1 : 최적 이송으로 평균 가공 전압이 SV이고, 선택된 서보 전압 이 되도록 이송속도를 제어한다. b SM=2 : 지정 속도 이송으로 가공 이송의 상한 속도를 F에 의해 선 택한다. 속도는 서보 전압 SV에 의해 변화하고, 이에 따라 평균 가공 전압도 변화한다. 등을 방지할 때 SS를 1로 선택한다. 보통은 0을 선택한다. NONION 가공 의 설정을 ON/OFF 한다. 13) FR(이송속도) : 가공 이송속도를 최대값을 직접 설정한다. 최적 이송을 선택하면 선택값을 초기값으로 하여 받는 이외의 값은 무시한다. 설정 범위는 0.01~99.99[mm/min] 이다. 나. 가공 조건 P-No.의 사용방법 1) 조건 검색은 4가지의 가공 조건을 지정하면 그에 해당하는 가공 조건이 출력된다. 가공물 재질, 가공물 두께, 와이어 재질, 와이어 지름) 20 와이어 컷 방전(작업계획)

23 공작물 와이어 재질 : SKD 11 두께: 50 재질 : BS H : 0.25 J W S E R IE S 가 공 조 건 표 P No. : 구 분 고속 표준 2nd 3rd 4th 5th 정도 단측 양측 코어 면조도 (μm Rmax) st 만 가공 오프셋(μm) 2 nd까지 rd까지 th까지 5 th까지 다중 가공의 절입량 (μm) 표준 가공 속도 (mm/min) 가공 전압 (V) 가공 전류 (A) 비저항값 (μs/cm) 분사 압력 (kgf/cm2) [ 가 공 조 건 ] 메인 펄스 (PA) 보조 펄스 (PB) 검출 감도/고속 펄스 (CT/PC) 사상선택/사상펄스 (FS/PD) 메인펄스 휴지시간 (OFFA) 보조펄스 휴지시간 (OFFB) PD의 피크전류 (IP) PD의 피크전압 (V) 서보 전압 (SV) 서브 모드/면질 선택 (SM/SS) 지령 속도 (FR) 와이어 속도 (WF) 와이어 장력 (WT) 밸브 선택 (VLV) 시작 조건 코너 조건 테이퍼 조건 서보빽 조건 (PS) (PC) (PT) (PB) A-2. 가공조건 선정하기 21

24 2) 직접 검색은 사용자가 가공 조건 번호를 입력하여 가공 조건 데이터를 출력하는 기능이다. 3. 오프셋 량과 오프셋의 경로 와이어 컷 방전 가공기에서 펀치 형상은 와이어 반지름과 방전 갭을 더 한 양만큼 정치수보다 크게 가공하고, 다이 형상은 와이어 반지름과 방 전 갭을 더한 양만큼 정치수 보다 작게 가공한다. 다시 말해서 와이어 반지름과 방전 갭을 더한 값을 오프셋 량이라 한다. 그림 2-3 오프셋의 경로 <작 업 순 서> 1. 작업 준비를 한다. 가. 시험편을 고정한다. 나. 가공조건의 설정은 데이터 표에서 선정하지만 가공 목적에 따라 알 맞은 가공조건을 설정하기 위해서 시험 가공을 한다. 다. 시험 가공용 공작물은 실제 가공과 동일한 재질, 동일한 두께의 재료 또는 실 제품용 가공물로 가공 형상에 영향이 없는 부분을 사용한다. 라. 시험 가공은 단순한 사각형으로 가공할 수 있으며, 초기 시작 거리를 5mm로 하고 크기를 5mm 5mm 크기의 사각형으로 NC 프로그램을 작 성하여 가공한다. 22 와이어 컷 방전(작업계획)

25 2. 시험편의 프로그램을 작성한다. L001 "TEST" G90 G92 X0. Y0. M92 H051 = 58.1 H052 = P(H051) D12 = H052 M104 G42 G01 X8. D12 G01 Y5. X5. Y0. G40 G01 X0. D00 M105 그림 2-4 펀치 도면 M02 L002 "TEST" G90 G92 X0. Y0. M92 H051 = 58.1 H052 = P(H051) D12 = H052 M104 G42 G01 X-8. D12 G01 Y-3. X-5. Y0. G40 G01 X0. D00 M105 그림 2-5 다이 도면 M02 A-2. 가공조건 선정하기 23

26 3. 공작물을 가공한다. 가. 공작물을 다이얼테스트 인디케이터를 사용하여 정확히 고정한다. 나. 상부 가이드와 하부 가이드를 스타트 홀에 일치시킨 후 와이어를 연 결한다. 다. 구멍자동중심을 검출하여 화면 좌표계의 원점을 설정한다. 라. 가공을 하여 펀치와 다이의 치수를 감안하여 오프셋 량을 조절한다. 4. 가공이 완료되면 전원을 차단하고 기계를 청소한다. 5. 정리 정돈한다. 24 와이어 컷 방전(작업계획)

27 기본 학습 2 특이 조건에 따른 가공조건 설정 1. 특이 가공조건 설정 가공물로 가공 형상에 영향이 없는 부분을 사용한다. 시험 가공은 단순한 사각형으로 가공할 수 있으며, 초기 시작거리를 5mm로 하고 크기를 5mm X 5mm 정도의 사각형 NC 프로그램을 작성하여 가공한다. [그림 2-6] 실 제품용 가공물의 적용 보기 <작업 순서> 1) 작업 준비를 한다. 시험편을 고정한다. 2) 프로그램을 작성한다. H01=58.1 D01=0.157 G90 G92 X0. Y0. M92 P(H01) M104 G42 D01 G01 Y10. [그림 2-7] 시험편의 설치 A-2. 가공조건 선정하기 25

28 X10. Y-10. X-10. Y10. X-1. M105 M00 M104 G01 X0. M105 M00 G40 G00 Y0. M02 3) 공작물을 가공한다. (1) X, Y축을 가공물 근처까지 이동하여 가공 시작점으로 옮겨 놓는다. (2) 현재의 좌표값을 표시 리세트 를 이용하여 X, Y 좌표값을 (0,0)으로 한다. (3) Z축을 가공물 윗면까지 내린다. (4) Zs설정 을 누른 상태에서 Zs복귀 를 누른다. (5) WORK TANK 문을 닫는다. (6) F9(프로그램 편집) F1(편집시작) : 편집할 프로그램 입력 입 력, 프로그램번호 입력 종료 (7) F9(프로그램 편집) F1(편집시작) : 프로그램 번호 입력 후 F1(실행) 그래픽 확인 종료 : 초기화면 복귀 (8) 가공 형상 및 가공 시작점 확인 : F8(그래픽 TRACE)) NC 기 동 운전 정지 (9) 가공 준비시간 감소를 위해 가공액 급송을 누르고 물의 위치를 상부 가이드 블록의 1/3 위치까지 FLOT S/W를 조절한다. (10) 가공 개시 : NC 기동을 누른다. 26 와이어 컷 방전(작업계획)

29 와이어가 단선되었을 경우 또는 자동 결선 장치를 사용하지 않을 경우 연결방법 1 가공액 배수를 누르고, 2 와이어 주행을 누르고, 3 Z축 상승을 누르고 일정한 위치까지 올라가면 운전정지를 눌러 세운다. 4 와이어를 여유 있게 빼내어서 하부 물캡 내로 삽입한다. 5 가공액 급송을 누른다. 6 Zs복귀를 누른 다음 +Z 또는 -Z를 누르면 자동으로 복귀한다. 7 복귀가 완료되면 와이어 주행을 누른다. 8 급송이 완료되는 시점에서 가공조건을 변화시킨다. 9 NC기동 스위치를 누르면 재가동 된다. 4) 정리 정돈 한다. 2. 테이퍼 가공하기 1) 테이퍼 정수 측정 방법 1 직각 블록의 높이를 마이크로미터를 사용하여 정확하게 측정한다. 2 직각 블록을 테이블의 오른쪽에 클램프를 한다. 3 와이어 수직 설정을 한다. 4 팬던트를 사용하여 Z축을 고속( ) 또는 저속( )으로 상부 노즐 을 가공물 근처까지 내리고, 상부 노즐 하면과 가공물의 상면 사이의 거리 설정하기 위해서는 두께 게이지를 전후(좌우)로 움직여 본 다음 틈 사이의 여유가 있을 때는 STEP Mode(100 Step으로 내린 다음 10 Step 그리고 1Step)를 사용하여 두께 게이지가 움직이지 않을 때까지 내린다. 이 때 게이지의 두께는 1mm를 사용한다. 만약, 1mm 두께의 게 이지가 없을 경우는 다른 두께의 게이지를 사용해도 무관하지만 사용 한 게이지의 두께를 메모해야 한다. 5 좌표계의 Z축 현재의 좌표값을 입력하기 위해 아래의 순서로 실행한다. A-2. 가공조건 선정하기 27

30 작업과제명 방전 갭 측정을 위한 시험 가공 소요시간 3 측정값 측정요소 가로 최소값 최대값 세로 종합 정치수 오프셋값 측정평균값 평 가 (60점) 작 업 평 가 (40점) 평 가 기 준 배 점 항 목 배점 득점 득 평 가 항 목 점 만점 양 호 보통 작업방법 10 작업태도 10 공구 및 공작물 세팅 작업안전 10 공작물 좌표계 설정 정리정돈 10 가공 조건 데이터 설정 총 점 데이터 저장 및 호출 와이어 컷 방전(작업계획)

31 (직각 블록의 두께와 두께 게이지를 입력하기 위해서이다.) 메뉴에 있는 도구(T) 팬던트 부가 기능 <그림 4-14>로 들어가서 원점 설정에 있는 Z축을 클릭한다. 그림 2-8 팬던트 부가기능 6 Z축 원점을 설정하기 위해서 직각 블록의 두께와 두께 게이지의 두께 를 합산한 값을 아래의 위치에 입력하고 확인을 누른다. 예) 직각 블록의 두께 : 85mm 두께 게이지 : 1mm 합산값 : 86mm 그림 2-9 Z축 원점 복귀 7 Z축을 올린 상태에서 두께 게이지를 빼내고, Z축을 테이블 면에서 85mm의 지점까지 내린다. 이 때 사용하는 기능으로는 반자동(MDI) 기능을 사용 하며 아래 와 같이 입력하고 전송을 누른다. 전송이 완료되면 (입력 한 위치까지 Z축이 자동 복귀) 종료를 누른다. A-2. 가공조건 선정하기 29

32 [그림 2-10] MDI에 의한 Zs 설정 8 상부 가이드 블록 아크릴 캡과 하부 가이드 블록 아크릴 캡을 풀어서 가 공물 테이블 에 올려놓고 와이어를 연결한다. 이 때 팬던트에 있는 Manual Thread( 결한다. )키를 사용해서 와이어를 연 9 테이퍼 정수 측정을 하기 위한 기능으로 들어가서 테이퍼 정수 측정을 클릭하면 아래의 그림<그림 4-17>이 출력된다. [그림 2-11] 정수측정 마법사 30 와이어 컷 방전(작업계획)

33 10 다음(N)> 을 누르면 아래의 <그림 4-18>이 출력된다. [그림 2-12 ]와이어 수직 설정 11 다음(N)> 을 누르면 아래의 <그림 4-19>이 출력된다. 만약, 이전 화면으로 되돌아가고 싶을 때는 <뒤로(B) 을 누른다. [그림 2-13] 테이퍼 정수 측정 여기서 가공물 두께와 Z축의 위치 좌표값을 입력한다. 정확한 0.001단위까지 입력하는 것이 가공 정밀도에 영향을 미친다. 입력이 완료되어 다음(N)> 을 누르면 자동으로 기능이 실행된다. <그림 4-21> 첫 번째 라인(Edge search)이 실행 완료되면 두 번째 라인 (X-2U-5)이 실행되며, 세 번째 라인, 네 번째 라인 순으로 자동 실행한다. A-2. 가공조건 선정하기 31

34 [그림 2-14] 와이어 수단면 검출 12 실행 또는 측정이 완료되면 아래의 화면이 출력된다. [그림 2-15] 정수 측정 완료 2) 테이퍼 가공의 설정 (1) 테이퍼 가공의 설정 [그림 2-16] 테이퍼 가공 설정 32 와이어 컷 방전(작업계획)

35 1 TW (가공물 두께) : 가공할 가공물의 두께를 입력. 이 두께를 기준으로 하여 가공물의 상면과 하면 위치에서의 형상이 작성되어 2중 라인으로 도 형이 표시된다. 2 TH (가공물 하면 높이) : 가공물을 치구 등에 부착하여 가공물 테이블에 세팅한 경우는 가공물 테이블 상면과 가공물 하면 간의 거리를 설정한다. 3 TM (지정면 높이) : 프로그램에서 지정된 치수로 마무리 가공할 기준면 위치의 가공물 하면으로부터 높이를 설정한다. 프레스 금형에서 테이퍼 가공을 할 때는 LAND 거리를 뺀 나머지 거리를 입력한다. LAND 거리를 가공하기 위해서는 STRAIGHT 프로그램을 작성하여 1회 더 가공을 해야 한다. 4 TZ (Z축 위치) : 가공을 행할 때의 Z축의 위치를 설정한다. 통상 가공물 두 께에 상부 노즐과 공작물 상면과의 갭을 가산한 값을 입력한다. 5 TN (서브면 높이) : 상하 이형상 테이퍼 가공 시의 다른 방향의 형상을 가공물 하면으로부터 높이를 설정한다. 통상의 테이퍼 가공의 경우는 가공물 상면 (정 치수 위치 높이가 가공물 중간보다 낮은 경우) 또는 하면의 높이를 설정한다. 테이퍼 가공 도형 점검을 할 때 TM 및 TN 면에서의 형상을 작성하여 표 시한다. (2) 테이퍼 가공 시의 프로그램 높이 설정 프로그램의 치수를 가공물의 어떤 높이로 가공할 것인가를 표시하는 수이다. 정 [그림 2-17] 프로그램 예 1 A-2. 가공조건 선정하기 33

36 [그림 2-18] 프로그램 예 2 (3) 테이퍼 가공의 설정 1 테이퍼 각도 ᄀ 사용 코드 : A ᄂ 입력 방법 : NC 프로그램 상 또는 메뉴 데이터(D) 변수 등록 A 변수 입력 위치에서 입력 ᄃ 단위 : 소수점을 사용한 10진법 표시 <예> A ᄅ 범위 : 10진법 표시 ~ ᄆ 표시 : A의 Modal 값으로 5행수로 실행 중의 지령 경사각 표시. 주의 사항 1. 지령된 경사각A는 프로그램 끝(M02) 또는 보정 취소(G40)에 의해 0 이 된다. 2. 각도 부호는 진행 방향에 대하여 우측 경사를 (+),좌측 경사를 ( )로 정 의 되어 있다. 3. 각도 지령은 보정지령(G41, G42)의 뒤에 지정되므로, G41, G42 지정 이 없을 때는 각도 지령을 할 수 없다. 34 와이어 컷 방전(작업계획)

37 4. ±15 를 넘었을 때의 각도 지령은 프로그램을 읽는 시점에서 프로그램 에러 가 발생한다. 보정 방향에 의한 각도 ±A의 차이 [그림 2-19] 보정 방향에 의한 각도 ±A의 차이(펀치 가공) [그림 2-20] 보정 방향에 의한 각도 ±A의 차이(다이 가공) A-2. 가공조건 선정하기 35

38 작업과제명 테이퍼 가공하기 소요시간 3 요구사항 상면을 프로그램 기준으로 한다. 평 가 (60점) 작 업 평 가 (40점) 평 가 기 준 배 점 항 목 배 득 점 평 가 항 목 만 양 보 점 작업방법 10 점 호 통 작업태도 10 프로그램 작성 내용 작업안전 10 공작물 세팅 방법 정리정돈 10 가공조건 결정 상태 총 점 테이퍼 설정 방법 득 점 36 와이어 컷 방전(작업계획)

39 심화학습 작업과제명 목 표 도면에 적합한 가공패턴 결정 소요시간 플레이트 와이어 컷 가공하기 6 1. 프로그래시브 금형 가공을 위한 프로그램을 작성할 수 있다. 2. 여러 개의 형상 가공을 위해 각각의 클리어런스를 조정할 수 있다. 3. 코너 조건 보정을 이용한 프로그램을 작성할 수 있다. 기계 및 공구 재료명 규 격 수 량 안 전 및 유 의 사 항 와이어 컷 방전가공기 와이어 전극 STD (Kg/Roll) 스 트 리 퍼 플 레 이트 1 - 습동부에는 슬라이딩 공차를 적 용한다. - 코너 보정을 통하여 플레이트를 가 공한다. - 가공 중에는 가공액에 손을 넣지 않는다. (감전위험) A-2. 가공조건 선정하기 37

40 1. 코너 조건 보정 사용 방법 코너 조건 사용 방법은 3가지의 방법이 있다. 1) PC5 X-CAM에서 코너 조건 보정을 설정하면 NC 코드에 PC5가 출력된다. 오프셋이 적용되는 부분만 이 기능이 적용 이 되고, G40코드 전에 PC0 코드가 출력 되어 코너 조건 보정을 해제한다. PC1~PC5까지가 있지만 통상은 PC5를 설 정되어 있다. <그림2-21>와 같이 코너 위치에서만 코너 조건 보정이 적용되며, 통상 코너 위치 전 후 0.5mm 지점에 적용이 된다. [그림2-21] 코너 보정 2) PC6Lxx PC6 은 코너 회피 기능이다. L 은 회피 거리를 의미하는 코드이다. Xx 는 지령된 거리만큼 회피(돌아가서) 동작을 실행한다. NC 코드에 코너 회피 기능을 입력하면 <그 림 2-22>와 같이 된다. 그림에서처럼 거리 값을 많이 입력하게 되 면 스크랩이 남게 되어 가공 불량이 발생할 수 있다. 38 와이어 컷 방전(작업계획)

41 아래와 같은 수종 방식으로 NC 코드를 수정해야 한다. [ NC Program 코드 예제 ] 1:N0011 2:D01= :H01=61.1 4:G90 5:G92 X0.000 Y :M92 7:P(H01) 8:M104 9:PS1 10:G41 D01 G01 X0.000 Y :PS0 12:PC6L1 (삽입) 13:G01 X Y :G01 X Y :G01 X Y :G01 X Y :G01 X1.000 Y :PC0 (삽입) 19:M105 20:M00 21:M104 22:G01 X0.000 Y :M105 24:M00 25:M104 26:G40 G01 X0.000 Y :M105 28:M00 29:M02 주의사항 1. 오버컷 거리를 적용하면 형상 불량이 발생할 수 있으나 위의 NC 코드와 같은 위치에 입력을 하면 정상적인 가공을 할 수 있다. 2. 시작 요소가 선일 때는 정상적으로 적용이 되 지만 원호일 때는 코너 조건 보정이 적용이 되 지 않는다. 3. 테이퍼 가공 또는 상 하 이형상 가공에는 적 용되지 않는다. 4. 계단식 가공 형상의 안쪽 부분은 <그림2-22>와 같은 방식으로 형상 정의가 되므로 수동 방식 으로 코너조건을 보정해야 한다. [그림 2-22] 회피 코너보정방법 A-2. 가공조건 선정하기 39

42 3) PC7Lxx PC7 은 다이 코너 가공을 할 때 찢기 가공을 하는 기능이다. L 은 거리를 의미하는 코드이다. xx 는 지령된 거리를 의미한다. NC 코드에 코너 찢기 기능을 입력하면 <그림 2-23>과 같이 된다. [그림 2-23] 코너 찢기 보정 [ NC Program 코드 예제 ] 1:N0011 2:D01= :H01=61.1 4:G90 5:G92 X0.000 Y :M92 7:P(H01) 8:M104 9:PS1 10:G41 D01 G01 X0.000 Y :PS0 12:PC7L1 (삽입) 13:G01 X Y :G01 X Y :G01 X Y :G01 X Y :G01 X Y :PC0 (삽입) 19:M105 20:M00 21:M104 22:G01 X0.000 Y :M105 24:M00 25:M104 26:G40 G01 X0.000 Y :M105 28:M00 29:M02 40 와이어 컷 방전(작업계획)

43 주의사항 1. 오버 컷 거리를 적용하면 형상 불량이 발생 할 수 있으나 위의 NC 코드와 같은 위치에 입력을 하면 정상적인 가공을 할 수 있다. 2. 시작 요소가 선일 때는 정상적으로 적용이 되지만 원호일 때는 코너 찢기 조건 보정이 적용이 되지 않는다. 3. 테이퍼 가공 또는 상 하 이형상 가공에는 적용되지 않는다. 4. 계단식 가공 형상의 안쪽 부분은 <그림 2-24>와 같은 방식으로 형상 정의가 되므로 수동 방식으로 코너조건을 보정해야 한다. [그림 2-24] 코너 찢기 보정방법 4) PC0 코너 조건을 해제할 때는 PC0가 적용되어 출력된다. X-CAM에 코너 조건 보정을 설정하면 실제 가공 형상 마지막 부분의 G40 라인 전에 출력된다. A-2. 가공조건 선정하기 41

44 2. 플레이트 와이어 커팅 가공하기 1) 프로그래시브 파인블랭킹 (1) 다이 플레이트 (A) 다이 플레이트-1 (B) 다이 플레이트-2 [그림 2-25] 다이 플레이트 가공 경로 42 와이어 컷 방전(작업계획)

45 가공 조건 (A) 직선 가공 조건 (B) 테이퍼 가공 조건 (C) 파인블랭킹 부분 가공 조건 그림2-26 플레이트 가공 조건 A-2. 가공조건 선정하기 43

46 다이플레이트-1 N0011 D01=0.180 H01=60.1 A02=1.0 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y A02 PS0 PC5 G02 X Y I0.102 J G02 X Y I J0.065 G02 X Y I1.549 J M01 G02 X Y I0.397 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0012 D02=0.140 H02=60.2 G90 중 략 중 략 PC5 G02 X Y I0.423 J G02 X Y I J0.181 G02 X Y I7.998 J M01 G02 X Y I0.722 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0422 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 P(H02) M104 G41 D02 G01 X Y G03 X Y I0.423 J G03 X Y I7.998 J G03 X Y I J0.181 G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 44 와이어 컷 방전(작업계획)

47 다이 플레이트-2 N0011 D01=0.180 H01=60.1 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y PS0 PC5 G01 X Y G02 X Y I0.000 J5.000 G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G02 X Y I3.000 J0.000 G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y 중 략 중 략 PC5 G02 X Y I J G02 X Y I J0.035 G02 X Y I5.000 J M01 G02 X Y I0.207 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0212 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 P(H02) M104 G41 D02 G01 X Y G03 X Y I J G03 X Y I5.000 J G03 X Y I J0.035 G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 A-2. 가공조건 선정하기 45

48 (2) 스트리퍼 플레이트 (A) 스트리퍼 플레이트-1 (B) 스트리퍼 플레이트-2 [그림2-27] 스트리퍼 플레이트 가공경로 46 와이어 컷 방전(작업계획)

49 스트리퍼 플레이트-1 N0011 D01=0.180 H01=60.1 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y PS0 PC5 G02X Y I J G02 X Y I J0.293 G02 X Y I7.995 J M01 G02 X Y I0.007 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0012 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 중 략 중 략 G02 X Y I J0.558 G02 X Y I7.981 J M01 G02 X Y I J M01 PC0 G40 G01 X Y N0282 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 P(H02) M104 G41 D02 G01 X Y G03 X Y I J G03 X Y I7.981 J G03 X Y I J0.558 G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 A-2. 가공조건 선정하기 47

50 스트리퍼 플레이트-2 N0011 D01=0.180 H01=60.1 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y PS0 PC5 G02 X Y I J G02 X Y I J0.572 G02 X Y I7.980 J M01 G02 X Y I0.121 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0012 D02=0.140 H02=60.2 G90 중 략 중 략 PC5 G02 X Y I J G02 X Y I J G02 X Y I7.994 J0.307 M01 G02 X Y I0.016 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0212 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 P(H02) M104 G41 D02 G01 X Y G03 X Y I J G03 X Y I7.994 J0.307 G03 X Y I J G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 48 와이어 컷 방전(작업계획)

51 2) 프로그래시브 세이빙 (1) 다이 플레이트 [그림 2-28] 다이 플레이트 가공경로 [그림 2-29] 다이 플레이트 가공조건 A-2. 가공조건 선정하기 49

52 [그림 2-30] 테이퍼 가공조건 [그림 2-31] 부분 테이퍼 조건 50 와이어 컷 방전(작업계획)

53 다이 플레이트 N0011 D01=0.180 H01=60.1 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y PS0 PC5 G02 X Y I J G02 X Y I J0.195 G02 X Y I7.998 J M01 G02 X Y I0.235 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0012 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y 중 략 중 략 G02 X Y I3.000 J0.000 G01 X Y G01 X Y G01 X Y D01 A10 G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y G01 X Y M01 G01 X Y M01 PC0 G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 A-2. 가공조건 선정하기 51

54 (2) 스트리퍼 플레이트 [그림 2-32] 스트리 퍼플레이트 가공 경로 [그림 2-33] 스트리 퍼플레이트 가공조건 52 와이어 컷 방전(작업계획)

55 N0011 D01=0.180 H01=60.1 G90 G92 X Y M92 P(H01) M104 PS1 G42 D01 G01 X Y PS0 PC5 G02 X Y I J G02 X Y I J0.056 G02 X Y I8.000 J M01 G02 X Y I0.219 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0012 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y 중 략 중 략 G02 X Y I8.000 J0.042 M01 G02 X Y I0.193 J M01 PC0 G40 G01 X Y N0352 D02=0.140 H02=60.2 G90 G92 X Y M92 P(H02) M104 G41 D02 G01 X Y G03 X Y I J G03 X Y I8.000 J0.042 G03 X Y I J G40 G01 X Y M01 G00 X Y M02 A-2. 가공조건 선정하기 53

56 작업과제명 플레이트 와이어 컷 가공하기 소요시간 6 요구사항 다중 펀치 조건을 이용한 프로그램을 작성한다. 평 가 (60점) 작 업 평 가 (40점) 평 가 기 준 평 가 항 목 만 점 배 점 항 득 목 배점 득 점 양 보 점 작업방법 10 호 통 작업태도 10 프로그램 작성 내용 작업안전 10 공작물 세팅 방법 정리정돈 10 가공조건 결정 상태 총 점 블록 편집 능력 와이어 컷 방전(작업계획)

57 학습정리 1. 공작물, 와이어의 지름 및 종류, 상태를 고려하여 와이어 컷 방전작업에 필요 한 최적의 가공조건을 선정할 수 있다. 2. 공작물의 높이에 따른 상 하 이형상 등 특이조건에 따른 가공조건을 설정할 수 있다. 3. 도면을 확인하여 가공패턴을 결정할 수 있다. 종합평가 1. 와이어의 종류와 재질을 설명하시오. (설명 : ) 2. 방전작업의 최적 가공조건에 대하여 설명하시오. (설명 : ) 3. 가공패턴을 결정할 수 있는 방법을 간략하게 설명하시오. (설명 : ) A-2. 가공조건 선정하기 55

58 A-3 시작점 홀 가공하기 학습모듈 개요 작업 표준서에 따라 슈퍼드릴의 시작점 위치를 설정할 수 있고 도면에 따라 홀 가공이 되었는지 확인하고 취약부분의 시작점 홀 가공 시 가공조건을 고려하여 문제점에 대비할 수 있는 최적 의 시작점 홀 가공조건을 설정할 수 있는 작업요소이다. 학습목표 일반목표 작업 표준서에 따라 시작점의 위치를 설정하여 홀 가공을 수행할 수 있도록 슈퍼드릴을 사용하여 도면에 따라 정확한 위치에 시작점 홀 가공이 되도록 판단 하여 취약부분 시작점 홀 가공 시 가공조건을 설정할 수 있는 능력을 갖는다. 세부목표 - 작업상 유리한 시작점의 위치를 설정할 수 있다. - 작업 표준서에 따라 시작점 홀 가공을 수행할 수 있다. - 도면에 준하여 정확한 위치에 시작점 홀이 가공되었는지 확인할 수 있다. - 취약부분 시작점 홀 가공 시, 가공 조건을 고려하여 문제점에 대비할 수 있다. 주요용어 시작점 위치, 작업 표준서, 시작점 홀 가공, 슈퍼드릴 56 와이어 컷 방전(작업계획)

59 기본 학습 1 슈퍼드릴 기능 및 조작 익히기 작업과제명 목 표 슈퍼드릴 기능 및 조작 익히기 1. 슈퍼드릴 기능 및 조작방법을 익혀 가공할 수 있다. 2. 전극별 가공 데이타를 적용할 수 있다. 3. 공작물의 설치와 수직보정을 할 수 있다. 기계 및 공구 재료명 규 격 수 량 안 전 및 유 의 사 항 슈퍼드릴 전극봉 세이빙 다이플 레이트 mm STD 소요시간 - 기계의 이상 유무를 점검한다. - 설치 및 사용자 주의사항을 숙 지한다. - 작업 중에 공작물이나 전극봉 을 만지지 않는다. (감전의 위 험이 있음) 3 [그림 3-1] 슈퍼드릴 A-3. 시작점 홀 가공하기 57

60 관계 지식 슈퍼드릴은 열처리한 재료에 구멍을 가공하여 와이어 컷 가공을 하기 위 한 구멍을 가공하는 기계이며, 가공 원리는 방전가공과 같이 전자나 중성입 자의 이동에 기인한 것으로 전극 간에 +, - 의 전압을 걸면 - 전극에서 +전 극 방향으로 전자가 튀어나간다. 또한 도중에 충돌하면서 공기 중의 기체입자와도 충돌을 일으킬 때 전리 작용이 발생하여 전자의 수가 증가한다. 이 경향은 양극에 근접해 갈수록 점 점 높아져 가는데 이것을 전자사태라고 하며 이것에 의한 절연파괴 현상이 방전이다. 이 현상은 공기 중에서 뿐만 아니라 액체 속에서도 같은 특성을 갖는다. 또한 방전 현상은 초 정도의 짧은 시간 동안에 이루어지며 이 현 상의 반복 작용으로 열적인 침식이 되어 가공된다. 1. 조작 패널의 각부 명칭과 기능 [그림 3-2] 기계 조작 패널 58 와이어 컷 방전(작업계획)

61 표 3-1 패널의 명칭과 기능 명칭 설 명 범 위 ON T 방전 On 시간, 높을수록 방전세기 증가 1~30 OFF T 방전 Off 시간, 높을수록 방전세기 감소 1~30 IP 방전 전류 값, 높을수록 방전세기 증가 1~15 VG 극간 전압의 차이를 설정(전극과 가공물의 전압차) 값이 클수록 기준전압이 높아진다. 1~15 SV Z축 서브 모터의 Speed 조정 1~30 WF 고압 펌프 수압 1~15 (1) Volt Meter (2) 좌표 Display (3) Contact LED (쇼트 램프) B.Z Buzzer 기능을 ON/OFF AUX Small Pump ON/OFF Auto Key를 길게 누르면 Water Pump ON/OFF ON/OFF SPD CW Spindle Motor를 시계방향으로 ON/OFF SPD CCW Spindle Motor를 반 시계방향으로 ON/OFF POWER 전원을 ON/OFF Z Z 축 UP Z Z 축 DOWN W W 축 UP W W 축 DOWN START 방전을 시작. STOP 방전을 정지 X, Y, Z 좌표를 SLR하거나 셋팅할 때 선택 Z Auto CLR 길게 눌러 LED 점등시 재료표면에 전극봉이 닿으면 자동으로 Z축 값이 CLR 됨. SAVE 가공 조건을 저장할 때 사용 LOAD 저장된 조건을 불러올 때 사용 CLR 좌표를 0 시키거나 두 번 누르면 좌표의 부호변환 1/2 좌표 값을 1/2로 함 A-3. 시작점 홀 가공하기 59

62 2. 슈퍼드릴 조작법 1) X, Y, Z 제로 셋트 및 좌표설정 ( + - 부호변경) 2) X, Y, Z 중 하나를 선택하여 DISPLAY 가 깜박이게 한다. 3) CLR S/W를 사용하여 0 을 맞추거나 + - 부호를 바꿀 수 있다. 예) DISPLAY 가 깜박이는 상태에 "CLR" 스위치를 반복해서 누르면 + - 부호가 순차적으로 변경된다. 원하는 치수를 기입 후 ENTER를 눌러준다. 주) DISPLAY가 깜박이는 동안은 X, Y는 움직이지 않는다. 4) Z축 깊이 자동 세팅 기능 (1) Z 값을 원하는 깊이에 맞추어 가공할 때 사용한다. Z 스위치를 선택하면 현재 깊이 값이 표시된다. 이때 원하는 치수를 기입 후 ENTER스위치를 선택한다. 주) 깊이 값은 한번 맞추어 놓으면 전원을 꺼도 기억되어 있다. 사용하지 않을 때에는 깊이 값을 크게 설정한다. 5) E.P MEMORY 기능 (1) SAVE 기능은 현제 조건들을 0~9 번지에 기억할 수 있는 기능이다. 예) 각 E.P 조건을 맞추신 후에 SAVE 스위치를 선택한다. SAVE에 적색의 LED 가 점등하면 MEMORY 하고자 하는 번지 "0~9" 선택한다. 이때 E.P DIAPLAY에 선택한 숫자가 DISPLAY 된다. 주) 전에 있던 조건 데이타는 지워지게 된다. 주) MAIN 전원이 꺼지면 E.P 데이타는 초기화된다. (2) LOAD 기능은 SAVE 기능과 동일하게 사용하며 입력하신 조건을 불러올 때 사용한다. 6) Z축 UP 기능 및 자동 UP 기능 Z 축 서보모터가 리미트까지 UP 하는 기능이다. 손을 때면 된다. 60 와이어 컷 방전(작업계획)

63 7) Z AUTO & CLR 기능 (1) 끝점 일시 조건변경 가공물의 끝점의 조건을 일시 변경하여 가공을 원활하게 하는 기능이다. 예) 가공 중 공작물 끝점이 보이거나 가공이 불안정할 때 Z AUTO & CLR 스위치를 선택하여 녹색의 LED가 깜박이게 한다. EP조건이 일시 변경된다. AUTO & CLR 또는 STOP 스위치를 선택하면 정상 가공조건으로 변경된다. 주) 0.5 이상 전극 봉에서만 사용한다. 가공물 두께가 40t 이하에서 사용한다. (2) 자동 Z UP 기능 가공이 끝난 후 전극봉이 공장물 높이 까지 UP하여 대기한다. 예) Z AUTO & CLR 스위치를 길게 눌러 적색의 LED가 깜박이게 하여 사용한다. PWR/ON OFF시 취소된다. 주) E.P 조건 데이타를 잘못 맞추어 사용 시 전극봉이 가이드에 걸리는 경우가 있으니 주의를 요한다. (물의 이온값, 재질, 전기조건에 따라 사용이 불가능 할 수 있다.) 8) 1/2 기능 (1) X, Y 좌표를 1/2 한다. 현재 좌표를 1/2 하는 기능이다. 9) E.P 가공조건 기능 ON T : 가공 중 전류 ON 시간을 표시 OFF T : 가공 중 전류 OFF 시간을 표시 IP : 가공 중 전류량(A)을 표시 VG : 전극봉과 공작물 사이의 전압차를 표시 SV : 가공 중 Z 축 서보모터 DOWN SPEED를 표시 WF : 가공 중 물의 압력수치를 표시 주) 가공 E.P 조건이 맞지 않으면 가공이 불안정할 수 있다. A-3. 시작점 홀 가공하기 61

64 10) SPD CW/CCW 기능 (스핀들 정/역회전기능) SPD CW 스위치 : 스핀들 정회전 SPD CCW 스위치 : 스핀들 역회전 11) AUX, AUTO ON/OFF 기능 여러 가지 외부 단자를 표시하며 ETC-430B 에서는 보조물과 스핀들 물을 제어한다. * 스핀들 물만 사용할 때는 AUX, AUTO 스위치를 길게 눌러 사용한다. * 보조물은 가공 중에 자동으로 ON/OFF 한다. 12) B.Z (부져) 기능 Z축을 서보를 제어하는 기능으로서 ETC 430B 모델에서는 전극봉과 공작물이 닳으면 자동으로 UP 하는 기능을 일시적으로 정지한다. 예 ) P1, P2 지점을 맞출 때 사용한다. 13) START, STOP, POWER 기능 START : 방전을 시작하는 스위치 STOP : 방전을 멈추는 스위치 주) START를 한 후에 조건 카운트하는 동안에 STOP를 할 경우 길게 눌러준다. PWR : 전원 ON/OFF 스위치 (길게 눌러준다.) 14) 초경가공 PWR 장치 기능 (옵션) 초경 0.2홀 이하 전극봉 사용 시 전원 옵션 사항이다. 주) 전원 On/Off 스위치는 조작 판넬 뒤쪽에 위치하며 반드시 방전류 사용 시에만 Off ( 평상시 On 사용 ) * 주) 메뉴얼의 내용은 버전에 따라 조금씩 변동이 있을 수 있다. 62 와이어 컷 방전(작업계획)

65 13. 가공 E.P 조건 데이터 재질 SKD11 (황동봉) (사용) CU(구리) (동봉사용) AL (알미늄) 0.3이하 황동사용 0.4이상 동봉사용 초경 (동봉사용) 0.2 이하 가공액 사용 (등유사용 가능) [표 3-2] 가공 E.P 조건 데이터 가공내용 E.P 조건표 모드 성능 전극지 름 재료T ON T OFFT IP VG SV WF POWER ON/OFF 가공속도 mm/min 소모비 % T 13 17~18 1~2 2~ ON " 8~13 11~ ~5 ON " ~22 5 ON 30 70~ " ON 30 30~ " ~ ON 30 30~ " ON 30 20~ " ON 20 15~ " ON 15 15~ T 28 23~ ~15 6~9 ON " ON " ~6 5~7 15~18 6 ON " ~ ~18 5 ON " ON 30 30~ " ON 30 30~ " ON 25 20~ " ON 15 15~ " ON 12 15~ T ON " ON " ON " ON " ON " ON " ON " ON 등유 OFF OFF OFF ~5 3 8 OFF ~ ON 4 30 (200) ~ ON 5 20 (150) ~10 5~6 13~11 8 ON 6 10~ ~11 5~ ON 7 10~ ON ON ON 5 10 A-3. 시작점 홀 가공하기 63

66 기본 학습 2 시작점 홀 가공 수행 2.1 시작점 홀 가공 수행 <작업 순서> 1. 작업 준비를 한다. 1) 기계에 전원을 투입한다. 2) 전극봉 및 수직 검사용( 6 핀) 봉을 준비한다. 2. 전극의 수직을 점검한다. (수직 보정법 참조) 3. 공작물을 위치시킨다. 1) 공작물을 다이얼 인디케이터를 이용하여 작업 테이블에 위치시킨다. 2) 구동계 상면에 마그네틱 스탠드를 이용하여 다이얼 인디케이터를 부착 한다. 3) 다이얼 테스트 인디케이터를 X축 또는 Y축으로 이동시켜 바늘의 움직 임이 없도록 공작물을 조정한다. 4. 공작물의 단면을 검출하여 좌표계를 설정한다. [그림 3-3] 공작물 좌표계 설정 64 와이어 컷 방전(작업계획)

67 1) X축 0 점 설정 X CLR ENTER 공작물을 전극 반지름 값을 좌측으로 이동시킴 X CLR ENTER 2) Y축 0 점 설정 Y CLR ENTER 공작물을 전극 반지름 값을 앞쪽으로 이동시킴 Y CLR ENTER 3) Z 축 0 점 설정 1 공작물과 상부 가이드와의 간격을 3mm 이내로 위치시킨다. w 또는 w 2 전극과 공작물과의 간격을 1mm정도로 위치시킨다. z 또는 z 3 자동 UP 기능을 설정한다. B.Z ON SPD CW 또는 SPD CCW z 공작물과 접촉(부저음 발생) Z CLR ENTER 4 방전 데이타 설정 (<표 3-2> 가공 E.P 조건 데이타 참조) 5. 가공 데이타 저장, 호출 가공 후 데이타를 저장하여 동일 조건으로 가공하고자 할 때 불러내면 편리하다. 1) 가공 데이타 저장 SAVE SAVE LED 점등 0~ 9번호 선택 ENTER 2) 가공 데이타 LOAD 저장된 데이타를 호출하는 기능 LOAD LOAD 점등 0~ 9번호 선택 ENTER 6. 가공된 구멍의 위치를 확인한다. 7. 가공 완료 후 정리정돈 한다. A-3. 시작점 홀 가공하기 65

68 작업과제명 슈퍼드릴 홀 가공 소요시간 3 요구사항 와이어컷 가공을 위한 예비 구멍 가공을 한다. 평 가 (60점) 작 업 평 가 (40점) 평 가 기 준 배 점 항 목 배점 득점 득 평 가 항 목 점 만점 양 호 보통 작업방법 10 작업태도 10 공구 및 공작물 세팅 작업안전 10 공작물 좌표계 설정 정리정돈 10 가공 조건 데이타 설정 총 점 데이타 저장 및 호출 와이어 컷 방전(작업계획)

69 기본 학습 3 취약부분에 대한 가공조건 고려한 문제점 대비 그림 3-3 실 제품용 가공물의 적용 보기 1. 가공 변형이 정도에 끼치는 영향 1) 재료의 내부 응력 와이어 컷 방전가공기로 가공을 할 때 일반적으로 내부 응력이 있는 피 가공물을 바깥에서 가공하여 들어가면 재료의 변형으로 희망하는 치수를 얻을 수 없는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해서는 재료 바깥에서 가공하여 들어가지 말고, 가공물 안에서 2 ~ 5mm 정도의 시작 구멍(세혈 방전기 또는 드릴로 가공)을 가공한 다음 시작 구멍에 와이어를 연결하여 가공을 시작한다. 피가공 물은 가공 형상 보다 편측으로 5mm 정도 크게 하고, 보다 더 좋은 것은 보조 테이 블이 있으면 편리하다. 또는 담금질, 템퍼링 등의 열처리가 불완전하면 가공 중에 균열 등을 발생시켜 제품으로 사용 할 수 없는 경우가 있으므로 충분 히 주의한다. 2) 재료의 잔류 자력 재료에 잔류 자력이 있으면 자력 때문에 와이어와 피공작물 사이에 칩이 쌓이게 되고, 이 때문에 가공 불안정이 일어나서 균일한 공차를 얻기가 어렵 고, 가공 속도도 감소한다. A-3. 시작점 홀 가공하기 67

70 따라서 한번 자력 제거를 한 가공물도 연마 등을 한 경우에는 재차 자력 제 거를 한 것이 가공 속도, 가공 정도에 좋으므로 이 점을 유의해서 가공을 한다. 나쁜 예 (내부 응력으로 변형이 생긴다) 좋은 예 [그림 3-4] 시작 구멍의 가공 예 2. 와이어 컷 방전 가공을 위해 가공물 재질의 열처리 STD-11의 경우 일반적으로 열처리 가공물에는 내부 응력(잔류 응력)이 발생하여 와이어 컷 방 전 가공 중에 응력 제거로 균열이 생길 수 있다. 가공 중에 트러 블을 방지하기 위해서는 <그림 3-5>와 같이 열처리가 되도록 한다. 1) 담금질 그림 3-5 STD-11의 열처리 68 와이어 컷 방전(작업계획)

71 2) 템퍼링 온도 내마모성 중시의 경우 : 150~180 인성의 경우 : 200~250 변형 방지 : 480~ 와이어 컷 방전가공기에서의 가공 변형 와이어 컷 방전가공기에서 문제점은 가공물의 변형으로 인해 가공 정도 에 영향을 끼칠 수 있지만 가공물의 변형은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 재료 자체의 내부 응력에 의한 것과 두 번째는 방전 중에 발 생하는 열에 의한 변형이다. 실내 온도와 저녁 온도에 의한 변형도 생각할 수 있지만 여기에서는 위 의 2 가지에 대한 형상 정도 향상 방법에 대해서 말하겠다. 1) 재료 자체의 내부 응력 <그림 3-6>은 와이어 컷 가공에 의해 발생한 변형의 예이고, 가공물 재료 자체에 예를 들면 열처리에 대한 내부 응력이 있는 경우는 점선 과 같이 변형이 나타날 수 있다. 특히 가공 후 남아 있는 부분 A가 B 와 비교해서 작을 경우는 가공 진행 방향에 따라서 내부 응력이 해방 되어 변형이 발생한다. [그림 3-6] 와이어 가공에 의해 발생한 변형 A-3. 시작점 홀 가공하기 69

72 2) 방전 가공 열에 의한 변형 미세 펀치 형상(그림 3-7) 등의 경우 C부분 가공 시는, D부분은 가공 되어 있지 않지만, D부분을 지나서 E부분 근처까지 가공을 진행하면 종종 점선과 같이 변형이 발생할 수 있다. [그림 3-7] 방전 가공 열에 의한 변형 3) 대책 가) 재료의 내부 응력에 의한 변형 1 전 가공을 한다. 열처리가 균일하도록 전 가공을 하던지 또는 열처리 후에 와이어로 전 가공을 한다. 2 열처리에 주의한다. 진공 처리 또는 Subzero 처리 등의 실시 강 재료도 템퍼링을 한다. (특히 압연 방향 등에 주의할 필요가 있다.) 압연 : 금속을 롤러의 압력으로 눌러 펴거나 막대기 모양으로 함. 70 와이어 컷 방전(작업계획)

73 열처리 후 제품 형상 보다 약 2 ~ 3mm 정도 남겨 놓고 가공을 한다. 내부 응력을 제거하고 본 가공을 실행한다. [그림 3-8] 내부응력에 의한 변형 예방 3 재료 세팅에 주의한다. [그림 3-9] 재료의 세팅 A-3. 시작점 홀 가공하기 71

74 4 좋은 재료를 선택한다. SKD-11 등 신뢰성이 높은 재료를 사용한다. 나) 방전 가공 중 열에 의한 변형 1 재료의 내부 응력을 제거한다. 2 방전 에너지를 내린다. 3 작은 지름의 와이어를 사용한다. 그 외 기타로는 가공 중에 실온을 일정하게 보존해야 한다. 72 와이어 컷 방전(작업계획)

75 학습정리 1. 슈퍼드릴 기능과 조작법을 익히고 도면을 확인하여 작업상 시작점의 위치를 결정 할 수 있다. 2. 작업 표준서에 따라 가공조건을 결정하여 시작점 홀 가공을 할 수 있다. 3. 취약부분에 대한 가공조건을 고려한 문제점을 대처할 수 있다. 종합평가 1. 슈퍼드릴의 기능에 대하여 설명하시오. (설 명 : ) 2. 시작점 홀 가공 작업순서를 설명하시오. (설 명 : ) 3. 취약부분에 대한 대책을 설명하시오. (설 명 : ) A-3. 시작점 홀 가공하기 73

76 참고문헌 1. CNC 와이어 컷 방전가공실기 (산업인력공단) 2. 초정밀프레스금형성형실습 (이국도, 이춘규공저) 3. SPM e-z CUT 메뉴얼 74 와이어 컷 방전(작업계획)

77 집필위원 이국도(한국폴리텍 대학) 검토위원 정영호(진주기계공업고등학교) 이호영(경기기계공업고등학교) 이 교재는 한국산업인력공단에서 실시한 국가직무능력표준 능력 단위 모듈교재 개발 사업을 통해 개발한 것으로 일체의 소유권은 한국산업인력공단에 있음을 밝혀둡니다. 와이어 컷 방전(작업계획) 능력단위 교재 초판1쇄 발행 : 2012년 12월 24일 발행처 : 한국산업인력공단 주 소 : 서울시 마포구 백범로31길 21(공덕동 370-4) 전 화 : 인 쇄 : 영진종합인쇄 ( ) [비매품]