线切割实训课程设计的改革与探索.doc

1、1线切割实训课程设计的改革与探索摘要： 根据线切割实训课程的要求，设计了几种类型的实训项目。锻炼了学生的基本操作的规范和标准。同时，特别着重培养学生综合运用的能力，以及培养学生根据目标方向自主搜集知识并加以运用形成结果的创新性素质。 Abstract： According to the requirements of the training courses in WEDM， several types of training projects was design.Norms and standards of the basic operation of the students was e

2、xercised.At the same time， cultivating of the ability of the comprehensive use of the students and cultivating of the innovative quality of the students according to the target direction independent gathering knowledge and use of them to form results was emphasised Specially. 关键词： 线切割实训；实训项目种类；评价方法

3、Key words： training in WEDM；training project types；evaluation method 中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0213-02 0 引言 特种加工是与普通加工相区别的现代加工技术体系之一，与机械能2切除金属表面不同的是特种加工技术利用的是脉冲电能、光能、声能、超声波等能量来加工金属材料获得所需形状和精度与表面质量，其中的线切割技术是目前使用最广泛的一种加工技术，在模具行业的各种简单和复杂的直纹曲面的加工中已经得到普遍应用1。自开办模具专业以来，特种加工中的线切割与电火花技能培训课程就是

4、专业的核心课程。为了让学生熟练掌握具备线切割加工这一项必备的技能，我们特意选择了与企业实际加工中最有相关联的实训项目，这些项目间一方面存在区别另一方面又有紧密联系；在强调老师教学作用的同时，又充分调动学生的能动性，培养线切割综合运用的技能；在强化掌握技能的同时，加强学生创新性素质能力的培养，用创新性项目来引导学生开展一定程度的探索和创新。 1 项目选择体现“工学结合”思想和渐进学习的教学规律 工学结合的思想体现了高职学校人才培养以就业为导向，各项技能的训练必须以与行业企业各个工作岗位“零距离”接触的设想。线切割技能的锻炼最终要体现学生今后在模具企业的实际就业能力，培训的项目就必须与企业实际的加

5、工相似或者相近，完全一致目前很难做到，比如材料、机床精度、复杂性等都不允许。我们走访了各个模具企业，经过调查，征询企业意见，确立了以冲压模具的带锥度的凹凸模具的加工项目为最终指向性项目，其它的实训项目都是带有铺垫性的前期项目。前期项目中安排有机床基本操作性的项目、还安排有机床认识、开关机、绕丝与穿丝等项目；程序方面安排有手动程序的输入、绘图与自动程序、虚拟加工等；加工方面有参数设计与调整、对刀与工件安装、简单几何3形状工件加工、锥度加工、跳步加工、最后到凹凸模具的加工；从各项目的安排中可以看出：项目间是先从简单进入复杂，先从单项进入综合，充分体现了渐进学习的教学规律和教学模式。以下是各实训项目

6、的关联图。 2 知识的讲解融入具体的实训项目中 线切割实训的理论知识都比较抽象，理解起来有一定难度，将抽象的理论知识分散在各个实训项目中，在实训的步骤、要点中以提问方式探究行动的理论背景，认识其为什么的意义，有利于调动学生的积极思维的能力，让其明了要改变老师所教的内容应该从那些地方去探索才有可能获得好效果2。 为了让学生理解线切割加工的原理，我从学生已经理解和实际操作过的车、铣、钳等加工出发总结这些切削方式的共同之处，也就是原理：利用最终的机械能来挤压金属表层，从而剥离多余金属获得所需金属表面，条件是加工工具必须比被加工金属要硬、强。而比较线切割的加工工具极丝与被加工金属的硬度强度却并不需要两

7、者间的强弱差别，从而引导出线切割加工的最终使用能量是电能的概念；从雷电、开关插座起弧等现象再引出电流击穿介质放电产生弧光高热融化金属；脉冲的电流电压有利对其大小强弱能量进行有效控制，从而方便控制加工的速度、精度等；最终对于电火花线切割加工的原理再进行归纳。 工艺参数的选择对于加工质量的影响知识也是不容易理解的一个知识点，对于这个知识点的讲解最好的方法就是在加工中通过比较的方法让学生先从感性上体验出来，激发好奇心之后，再进行每项参数对于加4工质量的影响情况的总结。 如对加工表面质量有影响的有脉冲宽度、脉冲间隙、电流功率等因素，可以每次只改变一项，每项取大、中、小三个段做比较来获得不同的加工结果，

8、最终引出各个因素的影响表面质量的经验公式。 故障的诊断与维护是线切割加工中最困难的操作内容，常见的一些小故障应该让学生学会诊断和排除。线切割机床是机、电、数控高度融合的设备，要充分理解故障的内在含义不容易，这些知识只有通过在加工过程中一旦出现某方面故障之后在排除这些故障时来引发学生思考，并让他们积极查找各方面的资料来逐步找对原因。如断丝问题，处理起来只是重绕丝、再穿丝等，但是理解为什么会断丝，则原因很多，有加工材料、加工参数、绝缘介质、机床等单项或者综合因素3，针对具体问题，每解决一次，引发学生理解某个方面的原因，并提出那些方面还可能产生相同的结果，从而让学生有兴趣去找原因。 3 提高学生学习

9、的自主性和积极性，坚持培养学生的创新性素质 在机床基本操作、程序基本操作、加工基本操作三个模块的项目中，老师讲解详细，包括操作的步骤、操作的要领、知识背景等都要作尽量详尽的说明，并具体演示出来和加工出来，以师带徒方式地做到手把手教，但是在演示过程时做到不断地提问，让同学根据前面所讲内容回答为什么要这样做。 在综合项目中，则只是布置几项加工的凹凸模具的题目，要求加工出需要的内外各个轮廓，并达到要求的加工精度和表面质量，改变前面各基本操作一人为操作评价方式，将两人划分为一组，允许加工二件中5取一件为最终成果。两人一组就有了加工前的计划、讨论、做方案并选择等一系列所有完成任务前都必须的有分工又有合作

10、的准备内容，学生要将前面各基础操作中的技能全部综合起来才能完成任务，从而培养锻炼了学生行动前思考问题并做决策的能力以及综合运用的能力，老师只是在学生有疑难时点醒学生，不下正确或者错误的结论。因为加工材料与基本操作有所不同，加工中工艺参数的选取也是鼓励学生根据基本操作中所获得的感性经验、与一定的理论知识，再查询各种资料，选择比较方案，又经过实际加工后调整方案，比较中所获得的经验是学生十分珍惜的。 我们为培养学生创新性素质专门设计了一个项目，这项富有一定挑战性的全新创意性项目深受学生喜爱，并极大调动了学生的自学能力。该项目是让每个学生加工一个复杂轮廓外形的图案工件。在这一项目中，我们将它设定为竞赛

11、项目，每个班创意成果被评定为前六名的作品都会被专业永久收藏，这极大激发了学生的参与热情。与以上的综合加工件项目不同的是复杂轮廓件的加工难度不体现在加工过程中，如工艺参数选择、精度控制、对刀等，因为 HL 系统（其它系统也基本相似）中复杂轮廓图案绘制难，出程序难，因此难度主要体现在程序不易产生，且图形的来源十分广泛：Autocad 中的曲线轮廓，照相机所摄照片的人物和事物的轮廓图形，网络上的点阵图、矢量图形，报纸杂志上的图片等都可以作为原始素材，学生要搜集和制作原始素材，要学习如 CAXA 等线切割软件、PHOTOSHOP 等处理照片图像成轮廓曲线的的软件，最后产生三 B 程序导入线切割系统中。

12、老师只是在学生有疑难时大致介绍大的方向，一6切全靠学生自学各种新知识、新技能，最后才能完成任务。成果的提交必须除了加工的产品外，还必须提供创意过程的文字和图片的介绍，相当于创意作品制作过程的说明书。 4 创新线切割技能培训的教学评价方式 根据线切割实训的几个方面设定了教学评估考核的几个指标：基本操作部分、综合运用部分、创新性项目部分。每个部分又划分一些二级指标：基本操作部分相当于入门性的师带徒式手把手教学，且涉及操作安全、操作规范与操作标准，要求操作过程的正确为主，成果为辅；综合性项目则要考虑到实践方案的可行性与经济性等，实践结果是否达到指定的精度与表面质量；创新性项目则要评价实现项目过程中的

13、复杂性、知识含量，成果的复杂程度与可观赏性。以下是线切割实训成绩评价表。根据上表，学生自评占权重为 1，学生互评权重为 2，老师评价权重为 3。 5 结语 线切割加工实训的项目选择与评价方法在几年的教学实践中，一方面让学生学习了规范标准的操作内容，另一方面又培养了他们在单项技术基础上的综合运用的能力，以及创造性的塑造-自主根据研究方向搜集知识加以应用并产生结果的创新性素质的开发。 参考文献： 1刘晋春等.特种加工M.机械工业出版社，2006. 2边海容.项目驱动教学法在C 语言程序设计课程教学中的应用7J.科教文汇，2007.10. 3袁根华.线切割加工的几个工艺与故障问题的处理J.煤矿机械，2011.8.