袁偉
(陜西工業職業技術學院數控工程系,陜西,咸陽 712000)
近年來,數控線切割加工技術越來越廣泛地應用于機械制造領域,這種技術特別適合高硬度、高精度等普通設備難以加工的材料,尤其在模具生產加工中發揮了重要的作用。和其他設備相比較,數控線切割機床不但具有數控加工的特點,而且有和其他一般的設備加工形式和原理不同,具有一定的典型性,進而各個大高等職業院校都設置有這門課程。然而,如何讓學生在很短的時間里學會這門技術,真正掌握數控線切割機床的操作,仍是大家討論的問題。
高等職業院校對于數控線切割加工技術的教學不可能采用偏重理論教學的本科教育方法,而是要兼顧理論教學和實際操作,使學生在掌握理論知識的前提下,進一步將理論運用于實際當中,理論與實際相結合,既有利于實際操作能力的提高,也有利于理論知識的理解與加深。陜西工業職業技術學院很早就開設有這門課程,隨著近幾年的不斷發展,已經發展成為具有相當規模的實訓基地。數控線切割加工技術這門課程主要是為數控、模具、機制專業的學生開設,實訓時間一般為兩周,每周30個學時,對于這60個學時的安排,我們采用了八步法來做的。
好的開頭是成功的一半,第一天上課我們會把以前學生們做好的工藝品展板展示給學生,在一件件精美的不銹鋼圖案前,所有的學生都熱情高漲,紛紛詢問怎么做出來的,自己能不能做出來。擁有興趣作為老師,我們就會從最基本的知識進行講解。講解的主要內容是機床的安全操作注意事項、機床的加工原理、加工范圍、機床的分類及發展、鉬絲的特點以及冷卻液的選用等基礎知識。使學生對數控線切割機床有基本的了解。
既然是數控線切割機床,那么當然就要有程序,這些學生基本上都沒有接觸過相關的專業知識,為了盡快的讓他們掌握,我們采取圖文并茂的教學方法,先將較為簡單的3B編程方法傳授給他們,首先是編程格式的要求,然后是直線編程,最后是圓弧編程。我們以具體圖例進行舉例,讓學生自己根據所講的編程格式進行編程練習,充分調動學生的積極性,很快就能將編程掌握。
實訓是動手的一門課程,關鍵還是學生自己要操作,在這個環節上,我們采取邊講邊練的方法,也就是學生就在機床面前操作,老師在學生中間講授。在這個環節中學生要學會機床的基本操作,各個按鈕以及操作面板各個項目的意義都要一一掌握。
對于簡單的零件我們可以讓學生通過手工編程完成加工,對于復雜的圖形,無法通過手工編程來完成,只能借助計算機和軟件來進行設計。學生大部分有相關的基礎,只要教會他們如何將畫好的圖形自動生成程序即可。
在基本知識都掌握以后,學生便可以大展身手,任何他們感興趣的圖形都可以設計加工,但是必須注意每人都必須要有手工編程工件,畢竟那是最基本的知識。老師這個時候只用充當旁觀者,解決出現的問題,鼓勵學生擴展思維,對每個學生作品進行登記,對于設計加工較好的同學可以進行獎勵,允許他保留自己加工的工件作為幾年。這同樣也能調動學生的積極性。
線切割機床所用的"刀具"是鉬絲,在加工過程中由于采用的電極絲是雙向往返循環運行,機床故障或操作不當等因素很容易造成加工過程中發生斷絲,如果在切割工件時多次斷絲,不僅會影響加工質量。嚴重的會造成工件報廢,造成一定的經濟損失,而且會帶來重新繞絲的麻煩,因此,在加工中必須盡量減少斷絲的發生。斷絲不可避免,上絲、抽絲、穿絲、緊絲就必須掌握,在這個環節中老師引導學生動手,將注意事項進行講解,學生完成后老師必須檢查是否鉬絲通過了每一個導絲輪,機床的行程和鉬絲的松緊是否調整合適,檢查完后才能夠進行零件加工。
對于四軸的數控線切割機床要保證零件的垂直度和平行度的要求,那么必須首先對機床的鉬絲和工作臺進行校正。鉬絲的校正采用火花放電法,老師可以先讓學生提出方案如何垂直校正,逐漸引導學生自己找出最合適的方案。機床工坐臺的水平校正主要考察學生觀察能力,如何放置百分表是關鍵,這同樣也要靠老師引導,學生自己動手完成。
工藝品畢竟是工藝品,沒有尺寸和精度的要求,這只是為了讓學生盡早掌握機床的基本操作和編程。企業的機床不可能用來加工沒有尺寸和精度要求的工件,所以老師在最后要結合學生掌握知識的情況,適當分配一些具有典型特征的零件,比如內型腔,比如帶有錐度的上下異性體零件等。這樣可以讓學生的能力提升到更高的檔次。
經過八步法的訓練,學生基本已經能夠獨立操作數控線切割機床,對于學生考核我們分為五塊:實訓作品、實訓紀律、考勤情況、應知應會測試、實訓報告。對于每個學生,我們都會評定他們在每個項目當中的成績,最終整合出總成績。這樣及公平又能反映出學生的真實水平。
當然,上述的方法僅是一家之言,如何搞好數控線切割實訓教學,仍需要不斷的探索與總結,許多方面還要加以完善、改進,只要我們不斷總結經驗,定能為培養適應時代潮流的高素質人才發揮出積極有效的作用。
[1]薛承宗,柯紅,林欽平.數控線切割加工技巧研究[J].三明學院學報,2006-06-20.