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摘要:线切割加工相对于传统加工策略有一定的区别,学生在学习和理解的历程中有一定的难度,更难以把所学的知识运用到设计加工实训中。本文通过对教学策略的革新,极大的提升了学生对线切割加工的掌握。
关键词:线切割加工;教学策略;解答;课堂实践
20世纪40年代,前苏联科学家拉扎连柯夫妇发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉,开创和发明了电火花加工。其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上,以而实现材料去除。电火花线切割加工机床是教学中最为常用和典型的线切割加工机床之一。
一 线切割加工的特点
线切割是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的,所以加工材料的难易与材料的硬度无关,加工中不有着显著的机械切削力。它可以加工硬质合金等一切导电材料。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成型的一种工艺策略。线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的制约程序移动而合成的,只对工件进行轮廓图形加工,余料仍可利用。
线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动,使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝,避开了电极损耗对加工精度的影响。线切割加工只能加工通孔及边缘,能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件。
二 提升学生学习线切割加工效率的重要性
由于线切割加工完全颠覆了传统的切削加工思想,因此,学生在初学时往往无法理解其特点和加工历程,感到不理解很难学。随着现代社会新材料、新加工技术的进展,对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段,所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握線切割加工的基本策略和论述。这就需要教师在教学策略和教学手段上采取新的措施,一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握,另一方面提升学生学习的兴趣。
三 目前《线切割加工》的教学情况
国内许多《线切割加工》教材开发了相应的CAI演示课件,配合书本,应能提升学生对各种特种加工策略的理解,但就笔者多年教学实践发现,单纯配合CAI课件的线切割加工教学虽能提升部分学生对特种加工基本历程的理解,但对教学效果提升并不是太大,究其理由主要有两方面:一是课件本身质量不高,制作粗糙、只能体现大致的加工历程,或者在投影仪上投影不清,学生对此印象不深;二是课后没有教学实践或实训教学相配合,达不到学以致用、强化认识的目的。上面陈述的理由导致学生学习流于形式,只是死记硬背一些加工的特点应付考试,考完就忘,因此,必须采取措施引导学生能够将所学知识充分运用到设计中,达到学有所用,学为所用和用为所学的目的。
四 《线切割加工》的教学策略
1.学习线切割加工基础内容。
其中包括: 线切割加工的物理本质及特点、线切割加工机床介绍、主要工艺指标、电参数对工艺指标的影响、非电参数对工艺指标的影响、合理选择线切割加工工艺、通过观看由往届学生参加的加工实训录像,进行总结。学生由于刚刚接触线切割加工,所以对所讲述的概念、工艺指标还很模糊,即使通过加工实训录像,对线切割有了初步的认识,但是还是不足重重,这个时候需要对不足进行总结。
2.解答。
对不理解的知识点提出的不足,教师对其一一进行解答,同时展示往届同学们加工成果来提升同学们的学习热情。对加工所用钼丝和加工的不同成品工件进行讲解。让学生进一步了解加工工具和加工工件的联系。学生明白了上次总结的不足,观看了加工工件和加工工具,产生了对生产加工的兴趣,尤其是看见往届同学加工的样品,自己也开始跃跃欲试。
3.针对学习 。
通过对线切割机床的说明书学习,掌握线切割加工机床基本术语和约定、界面及功能模块 通过实例进行强化学习。单一的教师教,学生学,已经吸引不了同学们的兴趣,把机床说明书发给大家,通过以上的学习,联系说明书进行自己的知识结构组建,形成一个自己的论述概念,之后教师在半辅助的操作讲解,让论述和实践达到统一。
4.针对总结 。
总结学生在操作的时候上丝、紧丝、加工起点的应注意的不足、工件的装夹技艺,对于以上关键不足和同学们提出的不足进行加强学习,对错误操作进行改正。学生的线切割准备工作尤为重要,因为它直接影响到加工工件的精度,是要求最为严格的部分。教师需要一边演示一边讲解,同学们操作时如有错误立即纠正,针对错误讲解这种做法所带来的影响,其中包括论述的理由和实践的理由,加深同学们对论述知识和实践知识的统一。
5.课堂实践。
给出练习题目,通过对题目的设计,让学生掌握设计技艺,之后加工,测量尺寸,改善补偿量,再进行加工,达到标准。此练习题目重点在于对加工零件的设计和尺寸补偿,反复练习到达要求,进行模拟加工,查看加工路线的正确性。最后进行加工,检查加工工件表面粗糙度和尺寸的范围。写出包涵系数选择在内的总结报告。
6.设计 。
参加到校企合作中的一个环节中去,对零件进行设计。通过校企合作的有利条件,挑选生产加工中可以线切割加工的零件部分,通过产品各个部分组装时候的精度和表面出粗糙度的制约,来检查学生生产实践的程度。
7.检测总结
对加工出的工件进行检测之后进行安装,总结出加工零件时各个参数的选择,加工各种零件时参数的范围。让学生参与到组装的环节,感受劳动成果,加强学习兴趣,增加成就感。
通过一步一步的深入学习、探讨、探讨、总结。教学的目的明确,以学生学会为目的,教师在教学的时候是采取反复指正的历程,通过教学的历程带动学生们主动深思,对有疑问的不足及时进行解答,实践,再解答。通过论述和实践的解答让同学们达到熟练掌握的程度。
参考文献
[1] 袁伟:数控线切割加工技术课程的组织与教学,《中国新技术新产品》,2012年第9期.
[2] 鄂大辛:数控线切割加工的开放实验,《实验室研究与探索》,2012年第7期.
[3] 高锋:数控异面切割原理及实践总结,《新技术新工艺》,2012年第8期.
[4] 蒙坚:高职院校模具专业《零件数控电火花加工》课程的教学改革,《广西轻工业》,2013年第2期.
[5] 杨雄:基于电火花加工的工程实训创新实验设计,《科技创新导报》,2013年第5期.
关键词:线切割加工;教学策略;解答;课堂实践
20世纪40年代,前苏联科学家拉扎连柯夫妇发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被腐蚀掉,开创和发明了电火花加工。其加工原理是将电、热、光、声、化学等能量或其组合施加到工件被加工的部位上,以而实现材料去除。电火花线切割加工机床是教学中最为常用和典型的线切割加工机床之一。
一 线切割加工的特点
线切割是通过电火花放电产生的热来熔解去除金属的,所以加工材料的难易与材料的硬度无关,加工中不有着显著的机械切削力。它可以加工硬质合金等一切导电材料。线切割加工中最小角部半径为电极丝的半径加上加工间隙。
线切割加工是利用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极,对工件进行脉冲火花放电,切割成型的一种工艺策略。线切割加工中产品的形状是通过工作台按给定的制约程序移动而合成的,只对工件进行轮廓图形加工,余料仍可利用。
线切割加工用移动的细金属导线(铜丝或钼丝)做电极。加工中由于电极丝连续移动,使新的电极丝不断地补充和替换在电蚀加工区受到损耗的电极丝,避开了电极损耗对加工精度的影响。线切割加工只能加工通孔及边缘,能方便地加工出小孔、形状复杂的窄缝及各种形状复杂的零件。
二 提升学生学习线切割加工效率的重要性
由于线切割加工完全颠覆了传统的切削加工思想,因此,学生在初学时往往无法理解其特点和加工历程,感到不理解很难学。随着现代社会新材料、新加工技术的进展,对于机械类专业的学生又必须了解和掌握现代加工技术和手段,所以要求学生在校期间能够很好的理解和掌握線切割加工的基本策略和论述。这就需要教师在教学策略和教学手段上采取新的措施,一方面加深学生对课堂知识的了解、掌握,另一方面提升学生学习的兴趣。
三 目前《线切割加工》的教学情况
国内许多《线切割加工》教材开发了相应的CAI演示课件,配合书本,应能提升学生对各种特种加工策略的理解,但就笔者多年教学实践发现,单纯配合CAI课件的线切割加工教学虽能提升部分学生对特种加工基本历程的理解,但对教学效果提升并不是太大,究其理由主要有两方面:一是课件本身质量不高,制作粗糙、只能体现大致的加工历程,或者在投影仪上投影不清,学生对此印象不深;二是课后没有教学实践或实训教学相配合,达不到学以致用、强化认识的目的。上面陈述的理由导致学生学习流于形式,只是死记硬背一些加工的特点应付考试,考完就忘,因此,必须采取措施引导学生能够将所学知识充分运用到设计中,达到学有所用,学为所用和用为所学的目的。
四 《线切割加工》的教学策略
1.学习线切割加工基础内容。
其中包括: 线切割加工的物理本质及特点、线切割加工机床介绍、主要工艺指标、电参数对工艺指标的影响、非电参数对工艺指标的影响、合理选择线切割加工工艺、通过观看由往届学生参加的加工实训录像,进行总结。学生由于刚刚接触线切割加工,所以对所讲述的概念、工艺指标还很模糊,即使通过加工实训录像,对线切割有了初步的认识,但是还是不足重重,这个时候需要对不足进行总结。
2.解答。
对不理解的知识点提出的不足,教师对其一一进行解答,同时展示往届同学们加工成果来提升同学们的学习热情。对加工所用钼丝和加工的不同成品工件进行讲解。让学生进一步了解加工工具和加工工件的联系。学生明白了上次总结的不足,观看了加工工件和加工工具,产生了对生产加工的兴趣,尤其是看见往届同学加工的样品,自己也开始跃跃欲试。
3.针对学习 。
通过对线切割机床的说明书学习,掌握线切割加工机床基本术语和约定、界面及功能模块 通过实例进行强化学习。单一的教师教,学生学,已经吸引不了同学们的兴趣,把机床说明书发给大家,通过以上的学习,联系说明书进行自己的知识结构组建,形成一个自己的论述概念,之后教师在半辅助的操作讲解,让论述和实践达到统一。
4.针对总结 。
总结学生在操作的时候上丝、紧丝、加工起点的应注意的不足、工件的装夹技艺,对于以上关键不足和同学们提出的不足进行加强学习,对错误操作进行改正。学生的线切割准备工作尤为重要,因为它直接影响到加工工件的精度,是要求最为严格的部分。教师需要一边演示一边讲解,同学们操作时如有错误立即纠正,针对错误讲解这种做法所带来的影响,其中包括论述的理由和实践的理由,加深同学们对论述知识和实践知识的统一。
5.课堂实践。
给出练习题目,通过对题目的设计,让学生掌握设计技艺,之后加工,测量尺寸,改善补偿量,再进行加工,达到标准。此练习题目重点在于对加工零件的设计和尺寸补偿,反复练习到达要求,进行模拟加工,查看加工路线的正确性。最后进行加工,检查加工工件表面粗糙度和尺寸的范围。写出包涵系数选择在内的总结报告。
6.设计 。
参加到校企合作中的一个环节中去,对零件进行设计。通过校企合作的有利条件,挑选生产加工中可以线切割加工的零件部分,通过产品各个部分组装时候的精度和表面出粗糙度的制约,来检查学生生产实践的程度。
7.检测总结
对加工出的工件进行检测之后进行安装,总结出加工零件时各个参数的选择,加工各种零件时参数的范围。让学生参与到组装的环节,感受劳动成果,加强学习兴趣,增加成就感。
通过一步一步的深入学习、探讨、探讨、总结。教学的目的明确,以学生学会为目的,教师在教学的时候是采取反复指正的历程,通过教学的历程带动学生们主动深思,对有疑问的不足及时进行解答,实践,再解答。通过论述和实践的解答让同学们达到熟练掌握的程度。
参考文献
[1] 袁伟:数控线切割加工技术课程的组织与教学,《中国新技术新产品》,2012年第9期.
[2] 鄂大辛:数控线切割加工的开放实验,《实验室研究与探索》,2012年第7期.
[3] 高锋:数控异面切割原理及实践总结,《新技术新工艺》,2012年第8期.
[4] 蒙坚:高职院校模具专业《零件数控电火花加工》课程的教学改革,《广西轻工业》,2013年第2期.
[5] 杨雄:基于电火花加工的工程实训创新实验设计,《科技创新导报》,2013年第5期.