효율성을 위해 EDM 제조를 CNC 밀링으로 대체

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다양한 제조 공정 금형 제작을 위한 도구를 제조하는 데 사용됩니다. 대부분의 금형 제작에는 재료의 CNC 밀링 또는 절삭 가공이 포함됩니다. 밀링 외에 적층 제조 및 EDM 작업을 포함한 다른 작업이 사용됩니다.

오늘날의 제조업체는 그 어느 때보다 빠르게 부품을 만들어야 한다는 압박을 받고 있습니다. EDM 제조는 많은 경우에 유효하지만 일부 경우를 CNC 가공과 같은 더 빠른 방법으로 대체할 수 있는지 여부를 탐색하는 것이 중요합니다.

EDM이란 무엇입니까?

EDM은 방전 가공을 의미하며 때때로 "스파크 가공" 또는 "EDM 싱크"라고도 합니다. 유전 매질의 전극을 통해 전류가 흐르는 곳입니다. 전극은 금형 도구에서 제거해야 하는 재료의 모양으로 만들어집니다. 스파크는 재료를 부식시켜 원하는 최종 모양을 형성합니다. Lazarenko Brothers는 2차 세계 대전 중 당시 소련에서 프로세스로 EDM을 개발했습니다.

전극은 일반적으로 탄소 흑연으로 만들어집니다. 그러나 구리, 황동, 구리 합금 및 기타 재료를 전극으로 사용할 수 있습니다. 전극은 일반적으로 EDM 기계에 사용되기 전에 제조되어야 합니다.

EDM 사용 사례

EDM 가공을 사용하면 다음과 같이 오랫동안 인지된 이점이 있습니다.

날카로운 내부 모서리
이것은 EDM 제조의 가장 큰 장점 중 하나입니다. 그렇지 않으면 작은 직경의 CNC 툴링이 필요하거나 단순히 CNC 밀에서는 불가능한 날카로운 내부 모서리를 생성합니다.

금형의 깊은 부분
정확한 모양을 밀링할 수 있을 만큼 깊이 절삭 공구를 사용할 수 없었기 때문에 CNC 밀링 대신 EDM 공정이 자주 사용되었습니다.

매우 복잡한 기하학
일반적인 통념은 EDM 제조를 통해 복잡한 모양을 더 쉽게 얻을 수 있다는 것입니다.

리브 가공
몰드의 리브는 일반적으로 가늘고 상당히 깊을 수 있습니다. EDM 작업은 이러한 특정 영역에서 흔히 볼 수 있습니다.

무인 작업
과거에는 CNC 밀링 머신보다 EDM 싱커 머신을 무인으로 운영하는 상점이 더 많았습니다.

EDM 표면 마감이 지정된 경우
EDM 작업의 마무리는 가리비 또는 소용돌이 패턴을 가공하지 않고 일관됩니다. 때때로 이 마감은 부품의 일부로 지정됩니다.

EDM 사용의 단점

EDM을 사용할 수 없는 장소는 HAZ 또는 열영향 지대입니다. 이것은 EDM 작업의 열이 해결하는 것보다 더 많은 문제를 일으킬 수 있는 영역, 아마도 용접 영역입니다.

전극과 홀더의 누적 오차와 전기 스파크의 정확한 크기를 모르기 때문에 고정밀이 필요한 영역은 EDM에 적합하지 않은 경우가 많습니다. .

EDM이 느림

EDM 사용의 가장 큰 단점은 프로세스가 오래 걸린다는 것입니다. 먼저 CNC 밀을 사용하여 전극을 밀링해야 합니다. 종종 하나의 EDM 작업에 대해 여러 전극을 밀링해야 할 수도 있습니다. 전극도 부식되기 때문이며 한 영역을 EDM하기 위해 여러 전극을 사용할 수 있습니다. 그런 다음 밀링보다 금속 제거 속도가 느린 EDM 공정이 있습니다.

EDM 공정이 느릴 뿐만 아니라 EDM 기계를 사용하기 전에 하나 이상의 전극을 밀링하기 위해 CNC 기계를 사용해야 합니다. 또한 흑연 전극을 밀링하면 많은 먼지가 발생합니다. 흑연 먼지를 위한 고급 진공 시스템이 있는 전용 CNC 밀이 없으면 청소를 위해 금속 밀링에서 탄소로 전환할 때마다 기계 가동 중지 시간이 발생합니다.

EDM이 제조 공정의 일부이고 경쟁력을 유지하기 위해 생산량을 늘리고 싶다면 최대한 많은 EDM 작업을 CNC 가공으로 교체하는 것이 한 가지 방법입니다. .

날카로운 모서리 내부에 대해 CNC 밀링이 수행할 수 있는 작업이 많지 않을 수 있지만 EDM이 제공한 다른 이점을 완화하는 새로운 하드웨어 및 소프트웨어 기술이 있습니다. .

깊은 영역 밀링

금형의 깊숙한 부분에 전극과 EDM 공정을 사용하는 것이 일반적이었지만 5축 CNC 밀이 금형 제작 커뮤니티로 성장하면서 이러한 상황이 바뀌었습니다. 어형 변화표. 금형 제작 시 대부분의 5축 기계는 전체 동시 5축 가공이 아니라 3+2축 작업으로 작동합니다.

운영자 및 프로그래머 회전 공구 축을 Z에서 직선이 아닌 다른 것으로 이동하고 EDM 작업 없이 깊은 영역을 가공합니다. 다행히도 Fusion 360과 같은 최신 CAD/CAM 소프트웨어는 기계 자체가 개선된 것처럼 다축 가공 기능을 개선하고 단순화했습니다. Fusion 360을 활용하면 리드 타임을 단축하고 부품을 더 빨리 출고할 수 있습니다.

3+2 또는 5축 가공으로 깊은 영역을 성공적으로 밀링하려면 공구와 공구 홀더, 스핀들 및 기타 부품의 충돌 방지 및 시뮬레이션이 필요합니다. 밀링되는 부품과 잠재적으로 충돌할 수 있는 기계. 이 단계는 일반적으로 Fusion 360과 같은 CAM 시스템 내에서 또는 CAMplete와 같은 타사 시뮬레이션 및 검증 소프트웨어 패키지를 통해 수행됩니다.

리브 가공

금형 내 밀링 리브는 LD(길이 대 직경) 비율이 큰 툴링이 필요하기 때문에 어려울 수 있습니다. 이러한 도구는 편향, 진동 또는 파손되기 쉽습니다. 또한 리브 내부의 칩 배출이 중요한 고려 사항이 됩니다.

어려움에도 불구하고 밀링 리브는 EDM을 사용하여 리브를 생성하는 것보다 훨씬 빠를 수 있습니다. 특히 리브 가공을 위한 기능을 포함하는 특수 CAM 시스템은 프로그래밍 작업을 더 쉽게 만듭니다. 이러한 프로그램은 도구 축을 따라 내려오거나 모핑하거나 리브의 윤곽을 따를 수 있습니다. 두 경우 모두 축 방향 절삭 깊이가 작기 때문에 리브를 안전하게 밀링할 수 있습니다.

CNC 측에 필요한 측면에서, 공구는 일반적으로 강성을 위해 열 수축 홀더를 사용하고 사용된 커터는 우수한 칩 배출을 허용합니다. 칩을 대피시키는 데 도움이 되는 강한 홍수 또는 공기.

복잡한 기하학

복잡한 형상은 한때 EDM 프로세스에 일반적으로 사용되었지만 대부분은 기계 가공으로 대체될 수 있습니다. 이는 CNC 가공의 모든 영역이 개선되었기 때문입니다.

• 열박음 공구 홀더 및 기타 공구 기술로 더 높은 강성 제공
• 고속 가공 기능과 스무딩 작업이 내장되어 밀링 머신이 더 매끄럽습니다.
• Fusion 360과 같은 CAM 프로그래밍 소프트웨어에는 복잡한 형상 밀링을 위한 자동 잔삭 가공을 포함하여 더 많은 옵션과 프로그래밍 방법이 있습니다.

무인 가공

고가의 5축 기계를 무인으로 가동하는 것은 두려운 일이지만, 이것이 바로 많은 고급 공장에서 효율성을 높이고 공장 가동 시간을 개선하기 위해 하고 있는 일입니다. 물론 더 많은 타임머신이 가동될수록 더 빠른 부품이 출고되고 더 많은 비즈니스에서 승리할 수 있습니다.

다축 가공을 위한 앞서 언급한 시뮬레이션 소프트웨어는 프로그램이 충돌이 없고 무인으로 실행할 수 있는지 확인할 수도 있습니다. 알고리즘은 일정량 사용 후 자동으로 절삭 공구를 새 것으로 전환하여 무인 작동 시간을 연장할 수 있습니다. 이것은 특히 큰 부품에 유용합니다.

검사는 무인 가공의 핵심 부분이기도 합니다. Fusion 360에는 공정 내 검사 작업이 통합되어 있어 주요 기능의 크기를 조사할 수 있으므로 도구가 마모되더라도 후속 부품이 허용오차를 유지할 수 있습니다. 피쳐가 크기 또는 위치에서 허용오차를 벗어난 것으로 확인되면 다른 작업은 기계를 중지합니다. 이는 생산을 방해할 수 있는 치명적인 오류를 방지합니다.

CNC 밀링으로 전환

금형 제작의 밀링 작업은 EDM 작업보다 제거 속도가 더 빠릅니다. EDM 프로세스에서 전환하면 배송 시간을 줄이고 생산량을 늘릴 수 있습니다. 공구 고정, 5축 기계 및 Fusion 360과 같은 CAM 프로그래밍 소프트웨어의 발전으로 많은 EDM 작업을 CNC 밀링 작업으로 대체할 수 있었습니다.

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