技工院校線切割加工實習教學方法初探

摘 要：本文提出了技工學校的電火花線切割實習教學過程中存在的種種問題，并詳述了教師在教學中如何提高學生的積極性和主動性，通過任務驅動的方法，使學生能夠更好地掌據所學的專業技能，并能獨立地完成教學任務，使學生更快地成為企業適合生產要求的技術人才。

關鍵詞：實習教學 材料利用 任務驅動 操作基礎

數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雜和精密細小的二維工件。線切割機床也是模具生產加工不可缺少的重要設備之一，因此線切割生產實習也成為了很多技工學校模具專業和數控專業的主干科目。而現在很多企業也都購置了線切割設備，學校如何使學生更好地掌握線切割的操作技能已成為一個不可忽視的問題。

一、存在問題

一是很多學校缺少實習教學的資金投入，總是在節約材料和節省開支，從而使學生接觸先進的設備機會很少，所學工藝陳舊。

二是教師的專業技能水平不高，很多教師只管教學，而忽視生產，所教內容與企業實際生產要求相差甚遠。

三是教學方法過于陳舊，不利于提高學生學習的積極性和主動性。

四是忽視設備的保養和團隊精神的培訓。

二、探索和實踐

1.組織教學

多數班級一般由30～50人組成，而學校的設備相對有限，因此合理進行學生分組，分模塊，對整個教學過程和學生能否更好地掌握相關技能至關重要。

對學生進行分組，在條件允許的情況下，5人一個小組較好，這樣能夠更好地鍛煉學生的團隊協作能力。通過一段時間的學習之后，學生中會出現接受能力強，技術掌握好的同學，這時可以對學生重新分組，以確保每個組都有帶頭人，帶動大家的學習，發揮集體的力量。

2.教學環節

無論什么專業，安全教育都是重中之重。如：在進入車間的第一節課上，首先要介紹車間的基本情況，讓學生了解自己的學習環境，熟知車間的重要開關和安全通道等。由于是分組學習，在教學過程中就應強調團隊的協作加工意識。在學習過程中，理論部分可以集中進行講解，實習操作方面可以先進行集中講解，再對小組進行加強。

3.實習材料

生產實習中使用什么樣的材料，對整個實習教學過程影響甚大，首先要保證學生的學習質量，其次必須控制好教學成本。時下物價高漲，教學成本也是如此，好在線切割主要加工二維平面零件，在實習過程中不用過分地要求材料的尺寸，以“小而精”的形式進行加工練習，可以在保證加工時間的情況下，學習尺寸控制為主要方法。可利用一些已經加工過的廢棄工件，如：鉗工實習用過的板材，用這些板材中較完整的部分進行加工練習。教師除了讓學生學習掌握線切割的加工操作外，還要培養學生建立合理利用材料的意識。

三、任務驅動

短期實習班級，一般實習期為5周150個學時，以任務驅動的方式，要求大家在課堂上完成。學生在學習的初期，由于接觸到的是新鮮知識，學習的積極性較高，我們以由淺入深的原則，在課堂教學中先讓大家了解電火花線切割的加工原理，讓大家得到上機操作的機會。任務驅動的具體方法實施如下。

1.任務一：線切割編控軟件的學習及機床保養

為了讓學生更好地掌握線切割編控軟件，以作業的形式布置，并介紹機床的保養問題，可以確保每個同學都能自行操作軟件，并做好機床保養。

2.任務二：“小方塊”的加工

由于班級人數校多，教師必須確保學生有足夠的上機操作時間，選擇加工零件應該是圖形簡單、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，教師應讓學生掌握以下技術要求：

（1）編控軟件功能的基本使用。

（2）補償值的計算與設定。

（3）電參數的正確編寫。

（4）正確的停開機方法。

（5）加工路徑的正確選擇。

3.任務三：“方孔”的加工

該任務的材料取自鉗工的鉆孔練習工件，在已鉆好孔的基礎上加工出方形小孔（圖2）。尺寸根據已有的底孔進行設定，通過加工內孔工件掌握線切割的基礎技能——“穿絲”，加工該零件要達到以下技術要求：

（1）掌握穿絲的技巧，達到可以單獨熟練操作。

（2）通過該練習，了解凸、凹件加工時補償量的區別。

4.任務四：3B手工編程

在生產中，自動化的程度越來越高，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使用，且這一課題的趣味性不強，所以主要以穿插教學為主。完成這一課題要求達到以下幾點：

（1）能夠編寫常用的3B代碼。

（2）能夠在編控系統中完成3B代碼的讀入。

（3）能用所編寫的程序加工出合格的工件。

5.任務五：“趣味文字”加工

在經過一段時間的實習之后，學生的學習熱情會有所下降，從而影響到學習的效果。因此，在這一階段可以通過一些簡單有趣方法，提高學生的學習熱情。加工文字可以說是線切割趣味教學中的經典，教師可以讓每個學生通過加工自己的姓名，來提高學習的積極性。

（1）CAXA線切割軟件的使用基礎。

（2）程序的編寫和導出。

（3）材料的合理利用，做好材料的管理。

6.任務六：凸、凹復合零件“回”形件的加工（圖3）

這一任務的主要目的就是鞏固和提高學生的操作能力和思考能力，完成這一任務要求學生在不使用“跳步”功能的情況下，能夠準確地移動工作臺，使孔和軸準確地定位，能夠更好地鍛煉學生對補償值的理解，同時在這個任務中，學習儲絲筒的行程調節、鉬絲的張緊。完成這個零件加工要求達到以下幾點：

（1）能夠正確地制定出加工工藝。

（2）準確移動工作臺的具體操作。

（3）在學習過程中掌握儲絲筒行程的調節。

（4）掌握鉬絲的張緊方法。

7.任務七：定位切割

這個作業如圖4所示，學生在加工前的準備工作較多，工件需要通過百分表進行校正，并要校正鉬絲的垂直度，通過碰邊的方法準確地定位鉬絲的位置，再把鉬絲移動到正確的坐標進行加工，完成這一任務的要求如下：

（1）掌握百分表的使用方法。

（2）掌握鉬絲的校正方法。

（3）碰邊技巧的學習。

（4）鉬絲與工件間擊穿火花的判別。

（5）學習并掌握鉬絲安裝的方法。

（6）碰邊分中的數值計算。

8.任務八：沖裁模具模板加工

目前我國大部分線切割機床主要服務于模具加工行業，其中又以沖裁模具最具代表性，沖裁模具根據產品的不同，復雜程度也會相應的不同。學校在學生的技能培養上主要是以基礎為本，再逐步進行提高，因此這一任務被安排在后面進行。這一任務的目的是檢驗學生對線切割加工的獨立操作能力，完成本次任務要求。

（1）熟練的基本操作技巧。

（2）能夠根據尺寸的要求設定不同的補償值。

（3）利用AutoCAD所畫的圖形，變換格式后，在“HF編控系統”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）正確地理解和應用線切割中的跳步加工。

四、結束語

在整個實習教學過程中，所有的學習任務都是以簡單、易于加工的圖形為主，這樣確保工件可以在短時間內完成，從而也保障了大家上機的時間。在教學過程中，為了讓學生在任務的驅動下，認真地落實任務內容。通過一系列的實習小任務，讓學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、電參數的選擇、穿絲、裝絲、儲絲筒行程調節、鉬絲校正。在學習中每完成一個任務，學生就能掌握線切割的一項基礎操作，通過學習任務的累積，使學生可以更加全面地完成對線切割機床的操作。整個實習教學過程中，一直以利用廢舊材料加工的方式進行，培養學生在材料利用方面的節約意識，收到了良好的效果。

在技工院校的實習教學中，學校應讓實習內容更加貼近實際生產，而電火花線切割實現這一點相對比較簡單，所以實習中的操作更應貼近實際，通過任務驅動的方式，以簡單的零件加工，讓大家在學習時擁有更加充足的時間。

參考文獻：

[1]詹華西主編.電切削加工技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.

[2]單巖，夏天，趙雅杰編著.數控線切割加工[M].北京：機械工業出版社，2008.

[3]單巖，王衛兵.實用數控編程技術與應用實例[M].北京：機械工業出版社，2003.

（作者單位：廣東省國防科技技師學院）