技工院校線切割加工實(shí)習(xí)教學(xué)方法初探

摘 要：本文提出了技工學(xué)校的電火花線切割實(shí)習(xí)教學(xué)過程中存在的種種問題，并詳述了教師在教學(xué)中如何提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法，使學(xué)生能夠更好地掌據(jù)所學(xué)的專業(yè)技能，并能獨(dú)立地完成教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生更快地成為企業(yè)適合生產(chǎn)要求的技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：實(shí)習(xí)教學(xué) 材料利用 任務(wù)驅(qū)動(dòng) 操作基礎(chǔ)

數(shù)控電火花線切割加工又稱線切割，線切割加工原理是利用脈沖火花放電，蝕除金屬、切割成型，主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的二維工件。線切割機(jī)床也是模具生產(chǎn)加工不可缺少的重要設(shè)備之一，因此線切割生產(chǎn)實(shí)習(xí)也成為了很多技工學(xué)校模具專業(yè)和數(shù)控專業(yè)的主干科目。而現(xiàn)在很多企業(yè)也都購置了線切割設(shè)備，學(xué)校如何使學(xué)生更好地掌握線切割的操作技能已成為一個(gè)不可忽視的問題。

一、存在問題

一是很多學(xué)校缺少實(shí)習(xí)教學(xué)的資金投入，總是在節(jié)約材料和節(jié)省開支，從而使學(xué)生接觸先進(jìn)的設(shè)備機(jī)會(huì)很少，所學(xué)工藝陳舊。

二是教師的專業(yè)技能水平不高，很多教師只管教學(xué)，而忽視生產(chǎn)，所教內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)要求相差甚遠(yuǎn)。

三是教學(xué)方法過于陳舊，不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

四是忽視設(shè)備的保養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)精神的培訓(xùn)。

二、探索和實(shí)踐

1.組織教學(xué)

多數(shù)班級(jí)一般由30～50人組成，而學(xué)校的設(shè)備相對有限，因此合理進(jìn)行學(xué)生分組，分模塊，對整個(gè)教學(xué)過程和學(xué)生能否更好地掌握相關(guān)技能至關(guān)重要。

對學(xué)生進(jìn)行分組，在條件允許的情況下，5人一個(gè)小組較好，這樣能夠更好地鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生中會(huì)出現(xiàn)接受能力強(qiáng)，技術(shù)掌握好的同學(xué)，這時(shí)可以對學(xué)生重新分組，以確保每個(gè)組都有帶頭人，帶動(dòng)大家的學(xué)習(xí)，發(fā)揮集體的力量。

2.教學(xué)環(huán)節(jié)

無論什么專業(yè)，安全教育都是重中之重。如：在進(jìn)入車間的第一節(jié)課上，首先要介紹車間的基本情況，讓學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)環(huán)境，熟知車間的重要開關(guān)和安全通道等。由于是分組學(xué)習(xí)，在教學(xué)過程中就應(yīng)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作加工意識(shí)。在學(xué)習(xí)過程中，理論部分可以集中進(jìn)行講解，實(shí)習(xí)操作方面可以先進(jìn)行集中講解，再對小組進(jìn)行加強(qiáng)。

3.實(shí)習(xí)材料

生產(chǎn)實(shí)習(xí)中使用什么樣的材料，對整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程影響甚大，首先要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，其次必須控制好教學(xué)成本。時(shí)下物價(jià)高漲，教學(xué)成本也是如此，好在線切割主要加工二維平面零件，在實(shí)習(xí)過程中不用過分地要求材料的尺寸，以“小而精”的形式進(jìn)行加工練習(xí)，可以在保證加工時(shí)間的情況下，學(xué)習(xí)尺寸控制為主要方法。可利用一些已經(jīng)加工過的廢棄工件，如：鉗工實(shí)習(xí)用過的板材，用這些板材中較完整的部分進(jìn)行加工練習(xí)。教師除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握線切割的加工操作外，還要培養(yǎng)學(xué)生建立合理利用材料的意識(shí)。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)

短期實(shí)習(xí)班級(jí)，一般實(shí)習(xí)期為5周150個(gè)學(xué)時(shí)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，要求大家在課堂上完成。學(xué)生在學(xué)習(xí)的初期，由于接觸到的是新鮮知識(shí)，學(xué)習(xí)的積極性較高，我們以由淺入深的原則，在課堂教學(xué)中先讓大家了解電火花線切割的加工原理，讓大家得到上機(jī)操作的機(jī)會(huì)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的具體方法實(shí)施如下。

1.任務(wù)一：線切割編控軟件的學(xué)習(xí)及機(jī)床保養(yǎng)

為了讓學(xué)生更好地掌握線切割編控軟件，以作業(yè)的形式布置，并介紹機(jī)床的保養(yǎng)問題，可以確保每個(gè)同學(xué)都能自行操作軟件，并做好機(jī)床保養(yǎng)。

2.任務(wù)二：“小方塊”的加工

由于班級(jí)人數(shù)校多，教師必須確保學(xué)生有足夠的上機(jī)操作時(shí)間，選擇加工零件應(yīng)該是圖形簡單、尺寸小，便于加工的材料。選擇加工小方塊（圖1）可以獲得很好的效果，該零件尺寸小、加工時(shí)間短，加工后容易測量，可選用鉗工加工中用過的8mm廢棄板料。在零件加工時(shí)，教師應(yīng)讓學(xué)生掌握以下技術(shù)要求：

（1）編控軟件功能的基本使用。

（2）補(bǔ)償值的計(jì)算與設(shè)定。

（3）電參數(shù)的正確編寫。

（4）正確的停開機(jī)方法。

（5）加工路徑的正確選擇。

3.任務(wù)三：“方孔”的加工

該任務(wù)的材料取自鉗工的鉆孔練習(xí)工件，在已鉆好孔的基礎(chǔ)上加工出方形小孔（圖2）。尺寸根據(jù)已有的底孔進(jìn)行設(shè)定，通過加工內(nèi)孔工件掌握線切割的基礎(chǔ)技能——“穿絲”，加工該零件要達(dá)到以下技術(shù)要求：

（1）掌握穿絲的技巧，達(dá)到可以單獨(dú)熟練操作。

（2）通過該練習(xí)，了解凸、凹件加工時(shí)補(bǔ)償量的區(qū)別。

4.任務(wù)四：3B手工編程

在生產(chǎn)中，自動(dòng)化的程度越來越高，手工編程這種工作量大的操作方法，只有圖形簡單的工件才會(huì)使用，且這一課題的趣味性不強(qiáng)，所以主要以穿插教學(xué)為主。完成這一課題要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：

（1）能夠編寫常用的3B代碼。

（2）能夠在編控系統(tǒng)中完成3B代碼的讀入。

（3）能用所編寫的程序加工出合格的工件。

5.任務(wù)五：“趣味文字”加工

在經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)習(xí)之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會(huì)有所下降，從而影響到學(xué)習(xí)的效果。因此，在這一階段可以通過一些簡單有趣方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。加工文字可以說是線切割趣味教學(xué)中的經(jīng)典，教師可以讓每個(gè)學(xué)生通過加工自己的姓名，來提高學(xué)習(xí)的積極性。

（1）CAXA線切割軟件的使用基礎(chǔ)。

（2）程序的編寫和導(dǎo)出。

（3）材料的合理利用，做好材料的管理。

6.任務(wù)六：凸、凹復(fù)合零件“回”形件的加工（圖3）

這一任務(wù)的主要目的就是鞏固和提高學(xué)生的操作能力和思考能力，完成這一任務(wù)要求學(xué)生在不使用“跳步”功能的情況下，能夠準(zhǔn)確地移動(dòng)工作臺(tái)，使孔和軸準(zhǔn)確地定位，能夠更好地鍛煉學(xué)生對補(bǔ)償值的理解，同時(shí)在這個(gè)任務(wù)中，學(xué)習(xí)儲(chǔ)絲筒的行程調(diào)節(jié)、鉬絲的張緊。完成這個(gè)零件加工要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：

（1）能夠正確地制定出加工工藝。

（2）準(zhǔn)確移動(dòng)工作臺(tái)的具體操作。

（3）在學(xué)習(xí)過程中掌握儲(chǔ)絲筒行程的調(diào)節(jié)。

（4）掌握鉬絲的張緊方法。

7.任務(wù)七：定位切割

這個(gè)作業(yè)如圖4所示，學(xué)生在加工前的準(zhǔn)備工作較多，工件需要通過百分表進(jìn)行校正，并要校正鉬絲的垂直度，通過碰邊的方法準(zhǔn)確地定位鉬絲的位置，再把鉬絲移動(dòng)到正確的坐標(biāo)進(jìn)行加工，完成這一任務(wù)的要求如下：

（1）掌握百分表的使用方法。

（2）掌握鉬絲的校正方法。

（3）碰邊技巧的學(xué)習(xí)。

（4）鉬絲與工件間擊穿火花的判別。

（5）學(xué)習(xí)并掌握鉬絲安裝的方法。

（6）碰邊分中的數(shù)值計(jì)算。

8.任務(wù)八：沖裁模具模板加工

目前我國大部分線切割機(jī)床主要服務(wù)于模具加工行業(yè)，其中又以沖裁模具最具代表性，沖裁模具根據(jù)產(chǎn)品的不同，復(fù)雜程度也會(huì)相應(yīng)的不同。學(xué)校在學(xué)生的技能培養(yǎng)上主要是以基礎(chǔ)為本，再逐步進(jìn)行提高，因此這一任務(wù)被安排在后面進(jìn)行。這一任務(wù)的目的是檢驗(yàn)學(xué)生對線切割加工的獨(dú)立操作能力，完成本次任務(wù)要求。

（1）熟練的基本操作技巧。

（2）能夠根據(jù)尺寸的要求設(shè)定不同的補(bǔ)償值。

（3）利用AutoCAD所畫的圖形，變換格式后，在“HF編控系統(tǒng)”和“CAXA線切割”，完成跳步加工的程序編寫。

（4）掌握小孔徑通孔的加工及鉆孔工藝。

（5）正確地理解和應(yīng)用線切割中的跳步加工。

四、結(jié)束語

在整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，所有的學(xué)習(xí)任務(wù)都是以簡單、易于加工的圖形為主，這樣確保工件可以在短時(shí)間內(nèi)完成，從而也保障了大家上機(jī)的時(shí)間。在教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，認(rèn)真地落實(shí)任務(wù)內(nèi)容。通過一系列的實(shí)習(xí)小任務(wù)，讓學(xué)生掌握線切割的基本操作，如：電火花加工的原理、編程、加工線路選擇、電參數(shù)的選擇、穿絲、裝絲、儲(chǔ)絲筒行程調(diào)節(jié)、鉬絲校正。在學(xué)習(xí)中每完成一個(gè)任務(wù)，學(xué)生就能掌握線切割的一項(xiàng)基礎(chǔ)操作，通過學(xué)習(xí)任務(wù)的累積，使學(xué)生可以更加全面地完成對線切割機(jī)床的操作。整個(gè)實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，一直以利用廢舊材料加工的方式進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生在材料利用方面的節(jié)約意識(shí)，收到了良好的效果。

在技工院校的實(shí)習(xí)教學(xué)中，學(xué)校應(yīng)讓實(shí)習(xí)內(nèi)容更加貼近實(shí)際生產(chǎn)，而電火花線切割實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)相對比較簡單，所以實(shí)習(xí)中的操作更應(yīng)貼近實(shí)際，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，以簡單的零件加工，讓大家在學(xué)習(xí)時(shí)擁有更加充足的時(shí)間。

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（作者單位：廣東省國防科技技師學(xué)院）