淺談線切割技術(shù)在模具教學(xué)中的運(yùn)用

錢(qián)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(duì)技工院校模具專業(yè)開(kāi)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(shí)一體的教學(xué)方法，以更好地開(kāi)展模具教學(xué)。

關(guān)鍵詞：線切割 項(xiàng)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(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為機(jī)械制造的重要組成部分。線切割加工無(wú)需準(zhǔn)備成形電極，就能簡(jiǎn)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(yùn)用的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

一、辦學(xué)效果明顯，低投入高產(chǎn)出，具備較強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展性

在科技興國(guó)、工業(yè)4.0等新興戰(zhàn)略的影響下，各高職、中職院校對(duì)精密加工、工業(yè)機(jī)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(cuò)的成績(jī)，但是卻在一定程度上忽視了傳統(tǒng)加工專業(yè)的成長(zhǎng)。以某品牌立式加工中心VMC-1580為例，設(shè)備購(gòu)入單價(jià)為70萬(wàn)元。可如此一臺(tái)五軸精密加工設(shè)備在模具教學(xué)中，面對(duì)四至五位學(xué)生已然飽和，再也無(wú)法接納其他學(xué)生，班級(jí)實(shí)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(gòu)買(mǎi)快走絲的電火花線切割設(shè)備時(shí)，以某品牌快走絲DK7745為例，可以一次性購(gòu)入的25臺(tái)設(shè)備，同時(shí)開(kāi)展約50人的模具理實(shí)一體教學(xué)，學(xué)生的實(shí)操率基本為100%。

在后續(xù)的使用中，高價(jià)值的加工中心必然面對(duì)使用成本高、師生使用率偏低、維修昂貴等諸多問(wèn)題。而反觀線切割，則具有使用成本低、整班化實(shí)訓(xùn)教學(xué)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維護(hù)方便等特點(diǎn)，即使在師生放寒暑假的時(shí)候?qū)W校也可以利用工作室、校辦工廠等方式運(yùn)營(yíng)設(shè)備，減少設(shè)備空置帶來(lái)的損失。據(jù)實(shí)際測(cè)算，一臺(tái)線切割快走絲在一天滿載加工的情況下，利潤(rùn)約為200元，25臺(tái)設(shè)備一天的利潤(rùn)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(xiàng)目化教學(xué)的特點(diǎn)

項(xiàng)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(duì)模具專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，需要翻過(guò)從“零件識(shí)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(shí)。以下是以簡(jiǎn)單沖壓模為項(xiàng)目、利用線切割快走絲為工具的教學(xué)實(shí)施過(guò)程（見(jiàn)下圖），里面囊括了沖壓模具中的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(shí)點(diǎn)，缺少其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都無(wú)法做出一副合格的冷沖壓模具。

三、豐富學(xué)生理論知識(shí)，拓展學(xué)生專業(yè)素質(zhì)

豐富的理論知識(shí)不但能確保正確的加工生產(chǎn)，而且對(duì)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(shí)操技能，還要具有扎實(shí)的理論功底，了解設(shè)備的運(yùn)行原理、加工特點(diǎn)、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(chǎng)地的關(guān)系，很多都局限在教室，教師花費(fèi)了很大的精力去制作課件、動(dòng)畫(huà)、視頻，但是卻達(dá)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?yàn)榻虒W(xué)脫離了實(shí)際，如果把理論教學(xué)融合在實(shí)際操作教學(xué)中，則效果會(huì)好得多。例如學(xué)生看到線切割機(jī)床，則能迅速了解機(jī)床的大致結(jié)構(gòu)和作用；在切割產(chǎn)品的過(guò)程中，則能了解鉬絲的加工原理和特點(diǎn)；在機(jī)床的生產(chǎn)調(diào)試中，則能了解機(jī)器的極限性能和最合理加工參數(shù)等等。學(xué)生無(wú)需死記硬背，教師也無(wú)需重復(fù)的講解，只需在合理的生產(chǎn)操作過(guò)程中逐步講解和提醒，就能達(dá)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(shí)，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(shí)。這些機(jī)床雖然對(duì)加工對(duì)象及加工質(zhì)量各不相同，但是在某些加工原理、機(jī)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(gè)點(diǎn)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(shí)際操作、懂得合理安排加工工藝、懂得機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的高技能人才。只有這樣學(xué)生才能適應(yīng)社會(huì)、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）