[3학년][1학기][디지털제조입문][5w]

금형

• 다량의 제품을 동일한 품질과 형태로 생산할 수 있는 틀
• Press 금형 → 철판 성형
• Mold 금형 → 플라스틱 제품

프레스 금형

• 고 생산성
• 제품 품질 균일
• 경량 + 고강도
• 경제적 재료 이용
• Punch(upper) + Die(lower) 사이에 Sheet metal

복수의 공정을 단일형 내에 배치

• 재료를 연속 공급해 연속 자동 운전
• 많은 경우 프레스 가공 완료품으로서 라인 아웃
• 재료는 코일재로, 안코이라, 레베라, 롤 피더 등에 의해 연속 공급
• 철판의 급격한 성형으로 인한 부작용(찢어짐, 주름) 방지를 위해 단계별로 나누어 공정 진행

공구 및 가공기

금형 가공기

• 선반, 밀링, 고속 가공기

금형 가공

몰드 금형

• 다각형 소재로부터 황삭 가공
• 다각형의 소재
• 육면체 금속에서 시작
• 적정 절삭깊이(depth of cut)로 여러 차례 걸쳐 황삭
• 몰드 금형의 캐비티나 코아 등 황삭 가공 시 이용됨
• 절삭성이 좋은 End-mill을 이용할 수 있음
• 훨씬 큰 스트레스를 견뎌야 하기 때문

프레스 금형

• 최종 형상과 비슷한 소재로부터 황삭 가공
• 주조와 같은 공정을 이용하여 최정 형상과 비슷한 소재

몰드 금형 가공

• 황삭 가공 → 중삭 가공 → 정삭 가공 → 잔삭 가공

프레스 금형 가공

• 황삭 pencil → 황삭 → 중삭 pencil → 중삭 → 정삭 pencil → 정삭 → 잔삭 pencil → 잔삭
• 마지막엔 Relief

Pencil 가공의 필요성

• 과부하 제거
• 전체적인 가공속도(federate)를 빠르게 하기 위해서, Heavy Load Area(오목한 부위)를 미리 낮은 가공속도로 가공
• 전체적인 가공속도를 빠르게 하기 위해 미리 낮은 속도로 가공하는 것

Relief 가공

• Use Relief-cut after finishing to get rid of excessive friction at concave corners

가공데이터 생성 시 고려사항

충돌

• 충돌 여부
• 충돌 / 여유량
• 최소 공구 길이
  • blade length
  • shank length
• 가공 가능 영역
• 가공 불가능 영역
• 공구가 길면 정밀도 하락
• 공구가 짧으면 공구가 충돌 위험

Down/Up Milling

• Up Milling
  • 절삭력이 상대적으로 큼
  • 공구날의 흔적이 가공표면에 남음
• Down Milling → 좋음
  • 공구마모가 상대적으로 적음
  • 깨끗한 가공표면을 얻을 수 있음

Upward/Downward cutting

• Upward cutting → 좋음
  • 절삭성이 나쁜 공구의 끝부분을 피할 수 있음
  • 공구의 휨에 의해서 undercut이 발생
• Downward cutting
  • 절삭성이 나쁜 공구의 끝부분이 가공에 참여하기 때문에 마모가 빨리 진전되나 공구의 떨림 줄일 수 있음
  • 공구의 힘에 의해 overcut이 발생

Milling의 절삭 조건

• 절삭 조건 지정 시 고려사항
  • 절삭에 의한 공구마무(tool wear)
  • 과부하에 따른 공구의 파손
  • 공구의 휨(deflection)과 진동(chatter)
• 절삭 조건
  • 절삭속도: 작업물과 절삭날과의 상대속도
  • 절삭두께: 하나의 절삭날이 작업물을 깍아내는 두께