가공변수 제어를 이용한 방전가공기(EDM)의 가공효율 향상에 관한 연구 = A Study on Improvement of Processing Efficiency EDM through the Control of Processing Variation

국문 초록 (Abstract)

한글초록: 방전현상을 인공적으로 설정하여, 그 에너지를 이용하는 가공방법인 방전가공은 1943 년 소련의 라자렌코 부부에 의해 발견되어 초기에는 경질금속의 구멍을 뚫는 등의 단순한 작업에 많이 사용되었다. 이러한 방전가공법은 정밀가공법의 개발을 자극하였고, 산업발전으로 인한 새로운 가공기술의 요청으로 소련은 물론 세계 각국에서 이 분야를 연구하기 시작하였다. 특히 일본의 경우는1948년에 이 기술의 정밀성을 파악하고 금형가공의 범용기로 발전시킨 결과 지금은 금형공업의 총아로 되어 있지만 우리나라에서는 아직 이러한 방전가공기술이 심도있게 연구되지 못하고 있다. 따라서 이 분야가 우리나라에서는 가공기술분야로서 거의 불모지 상태를 면치 못하고 있다. 초기의 이러한 방전가공법은 가공속도가 일반 범용공작기계에 비해 가공속도가 너무 늦고 제어기술의 한계에 의해 특수한 분야에 국한되어 발전되었다. 이후 반도체기술의 혁신으로 제어기술의 발달을 가져와 고속가공이 가능하게 되었으며 현재는 금형, 항공 우주산업, 전자공업등 산업전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있다. 특히 일반 범용공작기계로는 가공에 어려움이 있는 금형제작과 같이 난삭재를 주로 사용하는 분야에서 필수적이다. 이외에도 방전가공은 내열재료, 형상가공, 절단, 난삭성재료 등에 많이 사용되고 있으며, 심지에 비철금속재료의 가공에도 활용되고있다. 미세방전가공은 단발 방전에너지의 극소화, 정밀화된 위치결정, 방전주기의 극소한 작업 등을 수행함으로써 형상치수가 수십 마이크로에서 수백 마이크로에 이르는 3차원 부품을 가공하는 기술로써, 재료의 제한이 적고 비교적 강성이 크고 다양한 형상을 지닌 3차원 구조물을 손쉽게 가공할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 본 연구는 방전가공의 원리를 이해하고 가공 시 효율을 높이기 위한 가공조건에 대해서 여러 실험을 실행하였다. 비록 새로운 기술의 개발은 아닐지라도 현재 산업현장에서 광범위하게 쓰이고 있는 방전 가공기에 대한 연구를 통해 보다 효율적인 사용법을 발견하기 위해서 본 논문에서는 쉽게 가변될 수 있는 몇가지 가공인자를 제어함으로서 그에 따른 결과와 사용한계에 대해 연구하였다

국문 초록 (Abstract)

영문초록:This paper deals with improvement of processing efficiency on electrical discharge machine through the control of processing variation. Using needle electrode the discharge voltage, discharge current, discharge energy and the shape of discharge crater are measured. In consequence, it becomes clear that the discharge crater is depending on the some kinds of discharge variations. Rapid increase in depth, height and diameter of discharge crater was observed in the control of processing variation such as pulse length, peak current, average voltage or average current. The result of this paper could make machine operators work more efficiently