With electro-discharge machining(EDM) complicated shapes in hard materials can be produced with good accuracy and surface finish.
During the process the workpiece is machined to the same shape as the tool electrode.
Hence the tool wear is very important with regard to the final shape of workpiece.
In this work, a SKD-11 die steel of 3mm thickness was drilled by tool electrode of copper with various corner angle ranging from 30˚ to 150˚ and radius of corner ranging from 0.1 mm to 2.0 mm.
The discharge voltage 50 V with a duty cycle of 30% for current density of 0.16 amperes/㎟ and pulse frequency ranging from 500 c/s to 50000 c/s were used.
The result were correlated to give a formula for corner wear in terms of corner angle, radius of corner and pulse frequency.
And the empirical function
$W=4.032 F^{0.1575}. R^{-0.2043}. θ^{-0.3317}$ was obtained.
In addition, material removal rate, wear ratio, surface finish and overcut were studied under the same machining conditions as those of corner wear except that current density ranging from 0.04 to 0.16 amperes/㎟ were used.
방전 가공을 이용하면 단단한 재료에 복잡한 모양을 높은 정밀도와 좋은 조도를 갖게 가공할 수가 있다.
방전 가공을 할때 가공물은 가공하는 전극과 동일한 모양으로 가공된다.
그렇기 때문에 가공하는 전극의 마모는 가공물의 가공 상태에 큰 영향을 미치게 된다.
본 논문에서는 코너 각도가 30˚부터 150˚까지, 코너의 radius가 0.1mm에서 2.0mm까지 가공된 구리 전극으로 3mm 두께의 SKD-11 die steel을 구리전극과 같은 모양으로 가공되게 방전가공으로 구멍을 뚫었다.
가공 조건은 50 Volt의 방전 전압과 0.16 Amperes/㎟의 전류 밀도를 유지하는데 30%의 duty cycle을 사용하였고 방전주파수(pulse frequency)는 500 C/S에서부터 50000 C/S를 사용하였다.
이로부터 얻은 코너의 마모 (corner wear) 는 코너각도와 코너의 radius와 방전주파수 (pulse frequency)를 변수로 하는 실험식으로 표시 되었다.
실험식은 $W = 4.032 F^{0.1575} R^{-0.2043} θ^{-1.3317}$ 이다.
여기에서 F : 방전 주파수
R : 코너의 radius
θ : 코너의 각도이다.
덧붙여서 단위시간 당 절삭량 (MRR), 공구마모비 (wear ratio), 표면조도 그리고 Overcut이 코너의 마모에 관한 실험을 할때의 가공 조건에 전류밀도 0.04와0.08 amperes/㎟를 첨가한 가공조건에서 실험 되었다.
