數(shù)控車線切割電火花三工種結(jié)合的教學(xué)實例

羅邦芬， 龍勇坤， 梁鍵釗， 段海峰

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 工程訓(xùn)練中心，廣州 510800）

0 引言

在工科院校金工實習(xí)是必修的一門課，為了讓學(xué)生在實習(xí)過程中能提高興趣、提高金工實習(xí)的激情，要求學(xué)生按老師給定的設(shè)備及加工材料的一些基本要素去設(shè)計自己的作品，并要在設(shè)備中加工出實件。本文就通過線切割、數(shù)控車、電火花等多工種不同工序結(jié)合，讓學(xué)生在金工實習(xí)中通過不同工種實習(xí)最后完成一件自己獨立設(shè)計與制作的作品。

1 傳統(tǒng)的金工實習(xí)分析

金工實習(xí)的工種比較多，大致分為兩類：傳統(tǒng)的普通加工和先進的數(shù)控加工。以往金工實習(xí)的教學(xué)指導(dǎo)都是各工種之間獨立地進行，學(xué)生按各工種老師給出的圖紙，在設(shè)備中按樣加工出來。這樣就導(dǎo)致學(xué)生不會去獨立思考，很容易就對金工實習(xí)失去興趣，失去激情，甚至身心疲憊，這樣不但會使學(xué)生產(chǎn)生消極的實習(xí)態(tài)度，還容易在實習(xí)過程中發(fā)生安全事故。

2 現(xiàn)在金工實習(xí)安排

數(shù)控車、線切割、電火花等多工種不同工序結(jié)合，最終完成一個頭部為鼓形，尾部為自由設(shè)計的回轉(zhuǎn)體零件，并且在鼓形的側(cè)端面上用電火花電腐蝕加工出一個凹凸的立體圖案，這個圖案在線切割編程時自由設(shè)計。自由設(shè)計加工出來的零件還能讓學(xué)生帶回去，從實踐過的結(jié)果來看，學(xué)生的實習(xí)興趣能得到很大的提高。

2.1 數(shù)控車實習(xí)要求（14課時）

數(shù)控車工種設(shè)計回轉(zhuǎn)體零件（包括規(guī)定尺寸的鼓形和自由設(shè)計部分），并在數(shù)控車床按照規(guī)定的精度要求進行加工。要求如下：毛坯為φ25鋁棒材，加工出頭部為φ24×12.2弧形 R10.5的鼓形，尾部為 φ24×（60～12.2）范圍內(nèi)自由設(shè)計尺寸及形狀的零件。用數(shù)控車床加工，表面質(zhì)量要求約Ra3.2，工件設(shè)計示意圖見圖1。

圖1 工件設(shè)計示意圖

2.2 線切割實習(xí)要求（14課時）

利用線切割工種的FeacherCAM軟件來設(shè)計圖案，進行編程，并在線切割機床上加工數(shù)控電火花所需要的銅電極（刀具）。要求如下：

圖2 紫銅片對刀位置

圖3 線切割自由設(shè)計范圍

FeacherCAM軟件建立毛坯尺寸26 mm×26 mm×1.5 mm，自主設(shè)計圖案在φ18～20 mm范圍，連接（離開紫銅片，加工后凸起）寬度≥0.1 mm，開縫（留在紫銅片上，加工后凹陷）寬度≥0.7 mm。陽模特征，開始點設(shè)定在圖案中心正下方13 mm處垂直切入。用線切割機床加工，鉬絲離紫銅片工件下方距離1 mm，如圖2，在圖3中畫出自主設(shè)計的圖形。

2.3 數(shù)控電火花實習(xí)要求

在電火花工種分別將零件和銅電極進行裝夾校正，通過電火花電腐蝕加工所需圖案，做出成品。要求：線切割加工過的紫銅片翻轉(zhuǎn)180°裝在底座上固定好，數(shù)控車加工的毛坯裝在專用夾具上固定好，如圖4。校正平面高度差≤0.1 mm，對刀位置差≤0.5 mm，加工深度1 mm，加工出的成品如圖5所示。

圖4 裝夾固定毛坯和紫銅片

圖5 三個工種結(jié)合加工出的成品

3 結(jié)語

通過實踐證明，數(shù)控車、線切割、電火花等多工種不同工序結(jié)合，讓學(xué)生在金工實習(xí)中通過不同工種實習(xí)最后完成一件自己獨立設(shè)計與制作的作品，從而提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對不同工種的工序、工藝、精度等有更深入的了解，讓學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)變成主動的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果也得到了很大的提高。

［1］ 梁松堅.機械工程實訓(xùn)［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2013.

［2］ 梁秋華.FeatureCAM軟件在線切割教學(xué)中的應(yīng)用［J］.模具工程，2010，105（1/2）：90-91.

［3］ 劉楚生，梁秋華，王捷通，等.提高PLC教學(xué)質(zhì)量的方法［J］.機械工程師，2014（6）：45.