模具專業(yè)電加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)

顏曉紅

北京電子科技職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 北京 100176

模具專業(yè)電加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)

顏曉紅

北京電子科技職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 北京 100176

簡要分析了模具專業(yè)電加工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)，探索了培養(yǎng)面向就業(yè)崗位技術(shù)人才和以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)模式。

電加工實(shí)訓(xùn)；工作過程；教學(xué)實(shí)施

Abstract: For our school mould professional electric processing training made a brief analysis of the course teaching, cultivation of talents and technology for jobs in work process oriented teaching mode.

Key words: electric processing training; working process; teaching implementation

我校電加工實(shí)訓(xùn)包括數(shù)控電火花成形實(shí)訓(xùn)和數(shù)控線切割實(shí)訓(xùn)2部分內(nèi)容。電加工屬于特種加工，其制造精度高、質(zhì)量好，不受熱處理變形影響，并且電加工適用于無法采用刀具切削或切削加工十分困難的情況，特別適宜于加工弱剛度、薄壁工件的外形及形狀復(fù)雜的型腔模具。對于高溫合金、鈦合金、硬質(zhì)合金及聚晶金剛石等導(dǎo)電的難加工材料，用紫銅或石墨制成電極即可實(shí)現(xiàn)電火花成形加工，充分顯示電加工“以柔克剛”的特點(diǎn)。因此電加工在模具制造業(yè)中廣泛應(yīng)用。電加工實(shí)訓(xùn)是我校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)必修的一門實(shí)踐課程，面向電加工操作崗位，是模具專業(yè)必須具備的崗位操作能力之一。

我校電加工實(shí)訓(xùn)著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以講、練結(jié)合的方式，精講多練，使學(xué)生在實(shí)踐中逐步加深對理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)。以掌握技能為主，對理論知識(shí)的理解為輔，以項(xiàng)目、單元和任務(wù)的模式組織教學(xué)，由易到難，循序漸進(jìn)，最終掌握一定的技能。項(xiàng)目、單元和任務(wù)是基于工作過程與基本技能、理論知識(shí)的有機(jī)融合，以工作過程為導(dǎo)向來組織教學(xué)實(shí)施的。

首先把學(xué)生集中在教室，用一節(jié)課做實(shí)習(xí)動(dòng)員安全教育，把本次實(shí)訓(xùn)的目的和要求、對電火花成形、線切割機(jī)床安全操作規(guī)程以及文明生產(chǎn)與機(jī)床日常維護(hù)清潔，進(jìn)行重點(diǎn)講解和強(qiáng)調(diào)，樹立嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的5S工作作風(fēng)。之后分兩大組到實(shí)訓(xùn)室分別進(jìn)行電火花成形實(shí)訓(xùn)和線切割實(shí)訓(xùn)。以電火花成形實(shí)訓(xùn)為例。在第一個(gè)教學(xué)實(shí)施單元，講解電火花成形機(jī)床的基本知識(shí)和基本操作方法。邊講邊練，教師在講解時(shí)要操作示范，要求每位學(xué)生動(dòng)手操作練習(xí)。電火花成形加工是工具電極和工件之間放電熔蝕工件的過程，工件與工具電極是不接觸受力的。機(jī)床的主軸和工具電極剛度較差，在X軸Y軸對零時(shí)，如電極受到?jīng)_擊，則工具電極會(huì)變形，影響加工精度。Z軸對零時(shí)，如電極受到?jīng)_擊，則主軸會(huì)頂死或燒斷保險(xiǎn)絲。這點(diǎn)在講解時(shí)，要操作演示碰邊的方法，要緩要輕。再讓學(xué)生逐個(gè)練習(xí)，否則很容易出問題。工具電極裝夾與校正的目的是使電極正確、牢靠地裝夾在機(jī)床主軸的電極夾具上，使電極軸線和機(jī)床主軸軸線一致，保證電極與工件的垂直度。在實(shí)訓(xùn)時(shí)一般要用標(biāo)準(zhǔn)套筒、鉆夾頭裝夾工具電極。裝夾在主軸下的工具電極，在加工前需要調(diào)節(jié)到與工件基準(zhǔn)面垂直，在加工型孔或型腔時(shí)還需在水平面上調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使工具電極的截面形狀與加工工件型孔或型腔預(yù)定位置一致。前一垂直度調(diào)節(jié)功能常用球面鉸鏈來實(shí)現(xiàn)，通過左右、前后兩對螺桿夾頭來調(diào)節(jié)。后一調(diào)節(jié)功能靠主軸與工具電極安裝面的相對轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)，用主軸前端左右一對較短的螺桿夾頭調(diào)節(jié)。垂直度與水平轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)正確后，都應(yīng)用螺釘夾緊。這就是機(jī)床附件可調(diào)節(jié)工具電極的夾頭。在安裝校正工具電極時(shí)，先讓學(xué)生練習(xí)使用可調(diào)節(jié)工具電極角度的三對夾頭目測校正電極，主要讓學(xué)生練手感。學(xué)生有了手感，就好做下一步操作了。在加工工件時(shí)，工具電極垂直度的檢測是用百分表或直角尺來檢驗(yàn)的。百分表的測量精度高，直角尺的精度低。百分表用萬向小磁力表座固定在機(jī)床上，測頭接觸工具電極被測面，通過移動(dòng)主軸(Z軸)、移動(dòng)X軸或移動(dòng)Y軸來完成測量的。根據(jù)測量數(shù)值，反復(fù)調(diào)節(jié)夾頭。工具電極校正的好，是保證加工精度的一個(gè)重要因素。第二個(gè)單元簡單單電極模具型腔零件的加工。學(xué)生掌握了機(jī)床的基本操作方法之后，給學(xué)生圖紙，讓學(xué)生按照圖紙要求，調(diào)整機(jī)床、編程、加工。本工件要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，并達(dá)到一定的表面質(zhì)量和尺寸精度。

在編程時(shí)也會(huì)涉及加工中電參數(shù)的選擇，加工參數(shù)對工件的加工影響很大。在同樣的設(shè)備條件下，加工參數(shù)決定生產(chǎn)率、表面粗糙度、尺寸精度。峰值電流Ip的選擇：峰值電流是放電時(shí)的能量，對生產(chǎn)率、表面粗糙度、放電間隙、電極損耗均有明顯作用，對加工穩(wěn)定性的影響也很大。一般提高峰值電流將使生產(chǎn)率提高，加工表面粗糙度變大，放電間隙增大、電極損耗上升，能改善加工穩(wěn)定性。峰值電流雖然能提高生產(chǎn)率，但有個(gè)限度，超過這個(gè)限度，加工穩(wěn)定性會(huì)破壞，電極和工件會(huì)產(chǎn)生拉弧燒傷。對于一般數(shù)控電火花成形機(jī)床Ip＜10A/cm2。脈沖寬度ON的選擇：脈沖寬度又稱放電持續(xù)時(shí)間，增大脈寬，工具電極損耗減小，生產(chǎn)率提高，加工穩(wěn)定性變好。粗加工時(shí)可用較大的脈寬(＞100us)精加工時(shí)只能用較小的脈寬(＜50us)。脈沖間隔OFF的選擇：脈沖間隔又稱脈沖放電停歇時(shí)間，對脈沖頻率有直接影響。間隔時(shí)間過短，放電間隙來不及消電離和恢復(fù)絕緣，容易產(chǎn)生電弧放電，燒傷工具電極和工件；脈間選的過長，將降低加工效率，使電極損耗增加。加工面積、加工深度較大時(shí)，脈間也應(yīng)該稍大。峰值電流、脈沖寬度、脈沖間隔是電脈沖設(shè)定的3個(gè)重要參數(shù)，它們的選用要根據(jù)工件的要求，通過實(shí)踐摸索積累。在教學(xué)中，只要求學(xué)生選峰值電流，其他按電腦屏幕上的自動(dòng)配比值做。另外，模具零件有的型腔或型孔很簡單，但電極在工件上定位要準(zhǔn)確，為了確定電極在工件上的一系列加工位置，筆者編排了一組找電極位置的練習(xí)。把圖紙發(fā)下去，讓每個(gè)學(xué)生在機(jī)床上操作，作為該單元教學(xué)的擴(kuò)充。要確定工具電極在工件上的加工位置，首先要讀懂圖紙，搞清工件上該加工位的尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)和定位尺寸。反映在機(jī)床上，則要根據(jù)圖紙要求確定工件X方向、Y方向的零點(diǎn)位置，根據(jù)機(jī)床的XOY坐標(biāo)系來確定工具電極在工件上的相應(yīng)位置。開始的時(shí)候，學(xué)生拿著圖紙空想，往往容易搞錯(cuò)，讓他結(jié)合圖紙上機(jī)床操作一下，就容易理解了。在學(xué)生做工件時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題，個(gè)別指導(dǎo)和集中指導(dǎo)相結(jié)合，針對某些問題和學(xué)生一起探討解決。第三個(gè)教學(xué)實(shí)施單元稍復(fù)雜，為模具型腔零件的加工，這里重要的是校正電極和工件。在第二、第三單元的教學(xué)中，要求每個(gè)學(xué)生都要自己動(dòng)手各做出一個(gè)工件，教師根據(jù)學(xué)生的工件和平時(shí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)評分。

筆者在下廠實(shí)踐和帶學(xué)生下廠參觀模具制造企業(yè)時(shí)，經(jīng)常能遇到我校模具專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，他們在學(xué)校電加工實(shí)訓(xùn)時(shí)間只有二、三周，每個(gè)學(xué)生在電火花成形、線切割僅各一周或一周半時(shí)間，畢業(yè)后到企業(yè)跟師傅干半年，就能獨(dú)當(dāng)一面，獨(dú)立操作電火花成形機(jī)床或線切割機(jī)床工作，提高得很快，適應(yīng)能力也很強(qiáng)，企業(yè)反映學(xué)生的悟性好并且能干。

高職院校培養(yǎng)的是學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)，這就需要在日常教學(xué)和實(shí)訓(xùn)中以工作過程為導(dǎo)向?qū)嵤┙虒W(xué)，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。實(shí)際上學(xué)生做出了合格的工件，就是對他們的激勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的成就感，這樣實(shí)訓(xùn)才會(huì)有成效。

Talk about mould professional electric processing training teaching

Yan Xiaohong
Beijing vocational college of electronic science technology, Beijing, 100176, China

2011-09-26 稿件編號(hào)：1109095

顏曉紅，本科，講師。