錢懌暉
摘 要:在模具制造中,線切割加工是應(yīng)用最為廣泛的加工方法之一。本文對技工院校模具專業(yè)開展線切割教學(xué)的必要性、合理性提出了建議,并提供了一整套利用線切割制造冷沖壓模具的工藝流程,集合當(dāng)前流行的理實一體的教學(xué)方法,以更好地開展模具教學(xué)。
關(guān)鍵詞:線切割 項目教學(xué) 工學(xué)結(jié)合 模具制造
線切割加工作為模具制造技術(shù)的重要加工方法,歷經(jīng)半個多世紀的發(fā)展,已經(jīng)成為機械制造的重要組成部分。線切割加工無需準備成形電極,就能簡單方便地加工出形狀復(fù)雜、厚度較大的工件,而且工件材料的預(yù)加工量少,因此在五金模具制造、新產(chǎn)品試樣和零件加工中得到了廣泛應(yīng)用,下面談一下線切割加工技術(shù)在模具教學(xué)中運用的優(yōu)勢和特點。
一、辦學(xué)效果明顯,低投入高產(chǎn)出,具備較強的可持續(xù)發(fā)展性
在科技興國、工業(yè)4.0等新興戰(zhàn)略的影響下,各高職、中職院校對精密加工、工業(yè)機器人應(yīng)用等高技能專業(yè)都投入了大量精力和物力,也取得了不錯的成績,但是卻在一定程度上忽視了傳統(tǒng)加工專業(yè)的成長。以某品牌立式加工中心VMC-1580為例,設(shè)備購入單價為70萬元。可如此一臺五軸精密加工設(shè)備在模具教學(xué)中,面對四至五位學(xué)生已然飽和,再也無法接納其他學(xué)生,班級實操率較低。如果考慮教學(xué)和使用成本,必然還要再打折扣。但利用相同資金購買快走絲的電火花線切割設(shè)備時,以某品牌快走絲DK7745為例,可以一次性購入的25臺設(shè)備,同時開展約50人的模具理實一體教學(xué),學(xué)生的實操率基本為100%。
在后續(xù)的使用中,高價值的加工中心必然面對使用成本高、師生使用率偏低、維修昂貴等諸多問題。而反觀線切割,則具有使用成本低、整班化實訓(xùn)教學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單維護方便等特點,即使在師生放寒暑假的時候?qū)W校也可以利用工作室、校辦工廠等方式運營設(shè)備,減少設(shè)備空置帶來的損失。據(jù)實際測算,一臺線切割快走絲在一天滿載加工的情況下,利潤約為200元,25臺設(shè)備一天的利潤大約為5000元,半年左右即可收回投入資金。當(dāng)然學(xué)校的最終目的是教學(xué),但是“工”和“學(xué)”的相結(jié)合,最終受益的必然是學(xué)生。
二、具備項目化教學(xué)的特點
項目教學(xué)是一種非常有效的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法,其核心就是學(xué)中做、做中學(xué)。對模具專業(yè)的學(xué)生來說,需要翻過從“零件識圖”到“模具制造”這座大山,就要掌握比較全面的金屬加工技能和模具專業(yè)知識。以下是以簡單沖壓模為項目、利用線切割快走絲為工具的教學(xué)實施過程(見下圖),里面囊括了沖壓模具中的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、CAD制圖、線切割CAXA編程、線切割加工、模具鉗工、沖壓工等技能知識點,缺少其中任何一個環(huán)節(jié),都無法做出一副合格的冷沖壓模具。
三、豐富學(xué)生理論知識,拓展學(xué)生專業(yè)素質(zhì)
豐富的理論知識不但能確保正確的加工生產(chǎn),而且對于學(xué)生自身專業(yè)素質(zhì)及能力都有一定的提升作用。技校的學(xué)生不但要有精湛的實操技能,還要具有扎實的理論功底,了解設(shè)備的運行原理、加工特點、合理參數(shù)等,這樣才能最大限度地保證制造產(chǎn)品的精度。
特種加工的理論教學(xué)由于設(shè)備和場地的關(guān)系,很多都局限在教室,教師花費了很大的精力去制作課件、動畫、視頻,但是卻達不到很好的教學(xué)效果,大部分學(xué)生在課程結(jié)束后還處于一知半解的狀態(tài)中。究其原因,最重要的是因為教學(xué)脫離了實際,如果把理論教學(xué)融合在實際操作教學(xué)中,則效果會好得多。例如學(xué)生看到線切割機床,則能迅速了解機床的大致結(jié)構(gòu)和作用;在切割產(chǎn)品的過程中,則能了解鉬絲的加工原理和特點;在機床的生產(chǎn)調(diào)試中,則能了解機器的極限性能和最合理加工參數(shù)等等。學(xué)生無需死記硬背,教師也無需重復(fù)的講解,只需在合理的生產(chǎn)操作過程中逐步講解和提醒,就能達到最佳的理論教學(xué)效果。
除了豐富線切割快走絲的理論知識,教師也可以以快走絲為模板,拓展出中走絲、慢走絲甚至成型電火花的專業(yè)知識。這些機床雖然對加工對象及加工質(zhì)量各不相同,但是在某些加工原理、機床結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)置上有相通之處,很適合把“快走絲”這個點拓展成“電加工”這條線。
隨著工業(yè)4.0的深入,線切割技術(shù)也在朝著更精密、更高水平的發(fā)展。這也迫切需要學(xué)校培養(yǎng)出懂得線切割實際操作、懂得合理安排加工工藝、懂得機床維護保養(yǎng)的高技能人才。只有這樣學(xué)生才能適應(yīng)社會、順利就業(yè),并在今后的職業(yè)生涯中獲得更好的發(fā)展。
(作者單位:嘉興技師學(xué)院)