1. 솔리드입방질화붕소(PCBN) 연삭 개요
최근에는 솔리드입방질화붕소(PCBN)를 사용하여 경도가 58HRC 이상인 공작물을 정밀하게 가공하여선삭의 표면 품질을 달성 할수있게되었습니다. 절삭 공구는 공작물의 표면 품질과 가공 속도를 크게 향상시키고 가공 효율과 공구 수명을 향상시킵니다. 현재 PCBN 절삭 공구의 절삭 가공을위한 국내외 방법에는 주로 기계 연삭과 EDM 연삭이 포함됩니다.
기계적 연삭, 즉 PCBN 절삭 공구 표면을 고속 회전 다이아몬드그라인더로 연삭합니다. 기계적 연삭은 가공이 간단하고 공구 절삭 날의 표면 거칠기가 낮다는 장점이 있지만, 그라인더의 성형이 어려우며 그라인더가 심하게 마모되고 비용이 많이 들기 때문에 날카롭고 복잡한 절삭 공구의 가공을 실현하기가 어려우며 적용 범위가 제한됩니다. EDM은 펄스 방전 제거 원리를 기반으로하는 자체 흥분 방전 가공 프로세스이며, 방전 제거의 물리적 프로세스는 전자기, 열역학, 유체 역학 등의 포괄적인 프로세스입니다. 방전 가공 메커니즘은 전기 물리적 과정입니다. 그러나 EDM은 비접촉식 가공으로 기계적 절삭력이 없으므로 공구 전극을 만들 때 힘 특성을 고려할 필요가 없으며, 간단한 공구 전극 형성과 낮은 상대 손실의 장점을 가지고 있으며 날카로운 모서리와 복잡한 가공에 효과적으로 적용 할수 있습니다 형상 첨단 PCBN 공구 가공, 가공 장비가 그림 1에 나와 있습니다. 본 논문에서는 절삭 공구 제품의 특성과 EDM 연삭의 원리를 결합하여 초경량 공구의 EDM 연삭의 전극 회전 선형 속도, 피크 전류 및 펄스 폭을 처리 효율과 가공 품질에 대해 자세히 설명하였습니다.
그림 1EDM 장비
2. EDM 연삭의 영향 요인
2.1 전극 회전 선형 속도
전극이 회전하지 않으면 가공물 제거량이 가장 적고 가공물의 표면 거칠기 값도 가장 커집니다. 전극을 회전 한 후 가공 속도와 가공 품질이 크게 향상됩니다. 이는 전극의 회전이 방전 가공 조건을 개선하고 가속하기 때문입니다 전극 제거 속도가 증가하면 공작물에서 제거되는 재료의 양도 증가하지만 점차적으로 속도가 느려지고 전극 마모도 증가합니다. 이는 전극의 마모가 주로 방전 가공의 초기 단계에서 발생하기 때문입니다. 회전 속도가 증가하면 방전 지점이 빠르게 이동하고 방전 주파수가 분명히 강화되어 전극 손실이 증가합니다. 전극 회전 속도가 증가하면 공작물의 표면 거칠기 값이 먼저 감소한 다음 증가합니다. 처리 품질 및 처리 효율의 관점에서, 전극선 속도 변화의 영향은 피크 전류 및 펄스 폭의 영향보다 작습니다.
2.2 피크 전류
피크 전류 Ip가 증가함에 따라 제거되는 재료의 양이 증가하고 전극 손실이 감소하며 공작물 재료의 표면 거칠기 값이 증가합니다. 그러나 피크 전류가 5A 미만인 경우 공작물 재료 제거량과 공작물 표면 거칠기 값이 천천히 증가하지만 전극 손실은 급격히 감소합니다. 피크 전류가 10A보다 크면 공작물 재료 제거량과 공작물 표면의 거칠기 값이 급격히 증가하고 전극 마모 감소 경향이 느려집니다. 동시에, 피크 전류가 8A 미만인 경우, PCBN 입자 크기는 기본적으로 처리 효율 및 처리 품질에 거의 영향을 미치지 않지만, 피크 전류가 10A보다 큰 경우 PCBN 입자 크기는 가공물의 처리 효율 및 처리 품질에 일정한 영향을 미칩니다.
2.3 펄스 폭
펄스 폭이 증가함에 따라 제거되는 PCBN 재료의 양이 빠르게 증가합니다. 펄스 폭과 방전 시간이 길수록 전극과 PCBN 샘플 사이에서 생성되는 에너지가 커져 PCBN 물질의 제거가 가속화되기 때문입니다. 동시에, 펄스 폭이 증가함에 따라 전극 손실이 급격히 감소합니다. 전극 손실은 주로 펄스의 전단에서 발생하며, 펄스 간격 상수가 증가하면 펄스 폭이 증가하고 생성된 펄스 수가 감소하면 전극 손실이 감소합니다. 펄스 폭이 증가함에 따라, PCBN 샘플의 표면 거칠기 값 및 변성 층의 두께가 증가합니다.
3. 요약
공작물의 PCBN 입자 크기는 EDM 연삭 효율 및 품질에 특정 영향을 미치지만 EDM 공정 매개 변수만큼 중요하지는 않습니다. 절단 효율, 표면 품질 및 전극 와이어 손실의 결합 된 효과를 고려하여 PCBN 복합 시트 EDM 와이어 커팅은 고압 액체 공급을 공급하는 포지티브 와이어, 큰 피크 전류 및 작은 펄스의 커팅 조건에서 합리적인 펄스 폭을 선택해야합니다.
