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摘要：简要分析了模具专业电加工实训课程的教学，探索了培养面向就业岗位技术人才和以工作过程为导向的教学模式。
关键词：电加工实训；工作过程；教学实施
Talk about mould professional electric processing training teaching
Yan Xiaohong
Beijing vocational college of electronic science technology, Beijing, 100176, China
Abstract: For our school mould professional electric processing training made a brief analysis of the course teaching, cultivation of talents and technology for jobs in work process oriented teaching mode.
Key words: electric processing training; working process; teaching implementation
我校电加工实训包括数控电火花成形实训和数控线切割实训2部分内容。电加工属于特种加工，其制造精度高、质量好，不受热处理变形影响，并且电加工适用于无法采用刀具切削或切削加工十分困难的情况，特别适宜于加工弱刚度、薄壁工件的外形及形状复杂的型腔模具。对于高温合金、钛合金、硬质合金及聚晶金刚石等导电的难加工材料，用紫铜或石墨制成电极即可实现电火花成形加工，充分显示电加工“以柔克刚”的特点。因此电加工在模具制造业中广泛应用。电加工实训是我校模具设计与制造专业必修的一门实践课程，面向电加工操作岗位，是模具专业必须具备的岗位操作能力之一。
我校电加工实训着重培养学生的动手能力，以讲、练结合的方式，精讲多练，使学生在实践中逐步加深对理论知识的认识。以掌握技能为主，对理论知识的理解为辅，以项目、单元和任务的模式组织教学，由易到难，循序渐进，最终掌握一定的技能。项目、单元和任务是基于工作过程与基本技能、理论知识的有机融合，以工作过程为导向来组织教学实施的。
首先把学生集中在教室，用一节课做实习动员安全教育，把本次实训的目的和要求、对电火花成形、线切割机床安全操作规程以及文明生产与机床日常维护清洁，进行重点讲解和强调，树立严谨认真的5S工作作风。之后分两大组到实训室分别进行电火花成形实训和线切割实训。以电火花成形实训为例。在第一个教学实施单元，讲解电火花成形机床的基本知识和基本操作方法。边讲边练，教师在讲解时要操作示范，要求每位学生动手操作练习。电火花成形加工是工具电极和工件之间放电熔蚀工件的过程，工件与工具电极是不接触受力的。机床的主轴和工具电极刚度较差，在X轴Y轴对零时，如电极受到冲击，则工具电极会变形，影响加工精度。Z轴对零时，如电极受到冲击，则主轴会顶死或烧断保险丝。这点在讲解时，要操作演示碰边的方法，要缓要轻。再让学生逐个练习，否则很容易出问题。工具电极装夹与校正的目的是使电极正确、牢靠地装夹在机床主轴的电极夹具上，使电极轴线和机床主轴轴线一致，保证电极与工件的垂直度。在实训时一般要用标准套筒、钻夹头装夹工具电极。装夹在主轴下的工具电极，在加工前需要调节到与工件基准面垂直，在加工型孔或型腔时还需在水平面上调节、转动一个角度，使工具电极的截面形状与加工工件型孔或型腔预定位置一致。前一垂直度调节功能常用球面铰链来实现，通过左右、前后两对螺杆夹头来调节。后一调节功能靠主轴与工具电极安装面的相对转动机构来调节，用主轴前端左右一对较短的螺杆夹头调节。垂直度与水平转动调节正确后，都应用螺钉夹紧。这就是机床附件可调节工具电极的夹头。在安装校正工具电极时，先让学生练习使用可调节工具电极角度的三对夹头目测校正电极，主要让学生练手感。学生有了手感，就好做下一步操作了。在加工工件时，工具电极垂直度的检测是用百分表或直角尺来检验的。百分表的测量精度高，直角尺的精度低。百分表用万向小磁力表座固定在机床上，测头接触工具电极被测面，通过移动主轴(Z轴)、移动X轴或移动Y轴来完成测量的。根据测量数值，反复调节夹头。工具电极校正的好，是保证加工精度的一个重要因素。第二个单元简单单电极模具型腔零件的加工。学生掌握了机床的基本操作方法之后，给学生图纸，让学生按照图纸要求，调整机床、编程、加工。本工件要求在规定的时间内完成，并达到一定的表面质量和尺寸精度。
在编程时也会涉及加工中电参数的选择，加工参数对工件的加工影响很大。在同样的设备条件下，加工参数决定生产率、表面粗糙度、尺寸精度。峰值电流Ip的选择：峰值电流是放电时的能量，对生产率、表面粗糙度、放电间隙、电极损耗均有明显作用，对加工稳定性的影响也很大。一般提高峰值电流将使生产率提高，加工表面粗糙度变大，放电间隙增大、电极损耗上升，能改善加工稳定性。峰值电流虽然能提高生产率，但有个限度，超过这个限度，加工稳定性会破坏，电极和工件会产生拉弧烧伤。对于一般数控电火花成形机床Ip﹤10A/cm2。脉冲宽度ON的选择：脉冲宽度又称放电持续时间，增大脉宽，工具电极损耗减小，生产率提高，加工稳定性变好。粗加工时可用较大的脉宽(﹥100us)精加工时只能用较小的脉宽(﹤50us)。脉冲间隔OFF的选择：脉冲间隔又称脉冲放电停歇时间，对脉冲频率有直接影响。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具电极和工件；脉间选的过长，将降低加工效率，使电极损耗增加。加工面积、加工深度较大时，脉间也应该稍大。峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔是电脉冲设定的3个重要参数，它们的选用要根据工件的要求，通过实践摸索积累。在教学中，只要求学生选峰值电流，其他按电脑屏幕上的自动配比值做。另外，模具零件有的型腔或型孔很简单，但电极在工件上定位要准确，为了确定电极在工件上的一系列加工位置，笔者编排了一组找电极位置的练习。把图纸发下去，让每个学生在机床上操作，作为该单元教学的扩充。要确定工具电极在工件上的加工位置，首先要读懂图纸，搞清工件上该加工位的尺寸标注基准和定位尺寸。反映在机床上，则要根据图纸要求确定工件X方向、Y方向的零点位置，根据机床的XOY坐标系来确定工具电极在工件上的相应位置。开始的时候，学生拿着图纸空想，往往容易搞错，让他结合图纸上机床操作一下，就容易理解了。在学生做工件时，发现问题，个别指导和集中指导相结合，针对某些问题和学生一起探讨解决。第三个教学实施单元稍复杂，为模具型腔零件的加工，这里重要的是校正电极和工件。在第二、第三单元的教学中，要求每个学生都要自己动手各做出一个工件，教师根据学生的工件和平时的学习表现评分。
笔者在下厂实践和带学生下厂参观模具制造企业时，经常能遇到我校模具专业毕业的学生，他们在学校电加工实训时间只有二、三周，每个学生在电火花成形、线切割仅各一周或一周半时间，毕业后到企业跟师傅干半年，就能独当一面，独立操作电火花成形机床或线切割机床工作，提高得很快，适应能力也很强，企业反映学生的悟性好并且能干。
高职院校培养的是学生的职业技能和职业素质，这就需要在日常教学和实训中以工作过程为导向实施教学，努力调动学生的学习积极性。实际上学生做出了合格的工件，就是对他们的激励，激发学生的成就感，这样实训才会有成效。
关键词：电加工实训；工作过程；教学实施
Talk about mould professional electric processing training teaching
Yan Xiaohong
Beijing vocational college of electronic science technology, Beijing, 100176, China
Abstract: For our school mould professional electric processing training made a brief analysis of the course teaching, cultivation of talents and technology for jobs in work process oriented teaching mode.
Key words: electric processing training; working process; teaching implementation
我校电加工实训包括数控电火花成形实训和数控线切割实训2部分内容。电加工属于特种加工，其制造精度高、质量好，不受热处理变形影响，并且电加工适用于无法采用刀具切削或切削加工十分困难的情况，特别适宜于加工弱刚度、薄壁工件的外形及形状复杂的型腔模具。对于高温合金、钛合金、硬质合金及聚晶金刚石等导电的难加工材料，用紫铜或石墨制成电极即可实现电火花成形加工，充分显示电加工“以柔克刚”的特点。因此电加工在模具制造业中广泛应用。电加工实训是我校模具设计与制造专业必修的一门实践课程，面向电加工操作岗位，是模具专业必须具备的岗位操作能力之一。
我校电加工实训着重培养学生的动手能力，以讲、练结合的方式，精讲多练，使学生在实践中逐步加深对理论知识的认识。以掌握技能为主，对理论知识的理解为辅，以项目、单元和任务的模式组织教学，由易到难，循序渐进，最终掌握一定的技能。项目、单元和任务是基于工作过程与基本技能、理论知识的有机融合，以工作过程为导向来组织教学实施的。
首先把学生集中在教室，用一节课做实习动员安全教育，把本次实训的目的和要求、对电火花成形、线切割机床安全操作规程以及文明生产与机床日常维护清洁，进行重点讲解和强调，树立严谨认真的5S工作作风。之后分两大组到实训室分别进行电火花成形实训和线切割实训。以电火花成形实训为例。在第一个教学实施单元，讲解电火花成形机床的基本知识和基本操作方法。边讲边练，教师在讲解时要操作示范，要求每位学生动手操作练习。电火花成形加工是工具电极和工件之间放电熔蚀工件的过程，工件与工具电极是不接触受力的。机床的主轴和工具电极刚度较差，在X轴Y轴对零时，如电极受到冲击，则工具电极会变形，影响加工精度。Z轴对零时，如电极受到冲击，则主轴会顶死或烧断保险丝。这点在讲解时，要操作演示碰边的方法，要缓要轻。再让学生逐个练习，否则很容易出问题。工具电极装夹与校正的目的是使电极正确、牢靠地装夹在机床主轴的电极夹具上，使电极轴线和机床主轴轴线一致，保证电极与工件的垂直度。在实训时一般要用标准套筒、钻夹头装夹工具电极。装夹在主轴下的工具电极，在加工前需要调节到与工件基准面垂直，在加工型孔或型腔时还需在水平面上调节、转动一个角度，使工具电极的截面形状与加工工件型孔或型腔预定位置一致。前一垂直度调节功能常用球面铰链来实现，通过左右、前后两对螺杆夹头来调节。后一调节功能靠主轴与工具电极安装面的相对转动机构来调节，用主轴前端左右一对较短的螺杆夹头调节。垂直度与水平转动调节正确后，都应用螺钉夹紧。这就是机床附件可调节工具电极的夹头。在安装校正工具电极时，先让学生练习使用可调节工具电极角度的三对夹头目测校正电极，主要让学生练手感。学生有了手感，就好做下一步操作了。在加工工件时，工具电极垂直度的检测是用百分表或直角尺来检验的。百分表的测量精度高，直角尺的精度低。百分表用万向小磁力表座固定在机床上，测头接触工具电极被测面，通过移动主轴(Z轴)、移动X轴或移动Y轴来完成测量的。根据测量数值，反复调节夹头。工具电极校正的好，是保证加工精度的一个重要因素。第二个单元简单单电极模具型腔零件的加工。学生掌握了机床的基本操作方法之后，给学生图纸，让学生按照图纸要求，调整机床、编程、加工。本工件要求在规定的时间内完成，并达到一定的表面质量和尺寸精度。
在编程时也会涉及加工中电参数的选择，加工参数对工件的加工影响很大。在同样的设备条件下，加工参数决定生产率、表面粗糙度、尺寸精度。峰值电流Ip的选择：峰值电流是放电时的能量，对生产率、表面粗糙度、放电间隙、电极损耗均有明显作用，对加工稳定性的影响也很大。一般提高峰值电流将使生产率提高，加工表面粗糙度变大，放电间隙增大、电极损耗上升，能改善加工稳定性。峰值电流虽然能提高生产率，但有个限度，超过这个限度，加工稳定性会破坏，电极和工件会产生拉弧烧伤。对于一般数控电火花成形机床Ip﹤10A/cm2。脉冲宽度ON的选择：脉冲宽度又称放电持续时间，增大脉宽，工具电极损耗减小，生产率提高，加工稳定性变好。粗加工时可用较大的脉宽(﹥100us)精加工时只能用较小的脉宽(﹤50us)。脉冲间隔OFF的选择：脉冲间隔又称脉冲放电停歇时间，对脉冲频率有直接影响。间隔时间过短，放电间隙来不及消电离和恢复绝缘，容易产生电弧放电，烧伤工具电极和工件；脉间选的过长，将降低加工效率，使电极损耗增加。加工面积、加工深度较大时，脉间也应该稍大。峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔是电脉冲设定的3个重要参数，它们的选用要根据工件的要求，通过实践摸索积累。在教学中，只要求学生选峰值电流，其他按电脑屏幕上的自动配比值做。另外，模具零件有的型腔或型孔很简单，但电极在工件上定位要准确，为了确定电极在工件上的一系列加工位置，笔者编排了一组找电极位置的练习。把图纸发下去，让每个学生在机床上操作，作为该单元教学的扩充。要确定工具电极在工件上的加工位置，首先要读懂图纸，搞清工件上该加工位的尺寸标注基准和定位尺寸。反映在机床上，则要根据图纸要求确定工件X方向、Y方向的零点位置，根据机床的XOY坐标系来确定工具电极在工件上的相应位置。开始的时候，学生拿着图纸空想，往往容易搞错，让他结合图纸上机床操作一下，就容易理解了。在学生做工件时，发现问题，个别指导和集中指导相结合，针对某些问题和学生一起探讨解决。第三个教学实施单元稍复杂，为模具型腔零件的加工，这里重要的是校正电极和工件。在第二、第三单元的教学中，要求每个学生都要自己动手各做出一个工件，教师根据学生的工件和平时的学习表现评分。
笔者在下厂实践和带学生下厂参观模具制造企业时，经常能遇到我校模具专业毕业的学生，他们在学校电加工实训时间只有二、三周，每个学生在电火花成形、线切割仅各一周或一周半时间，毕业后到企业跟师傅干半年，就能独当一面，独立操作电火花成形机床或线切割机床工作，提高得很快，适应能力也很强，企业反映学生的悟性好并且能干。
高职院校培养的是学生的职业技能和职业素质，这就需要在日常教学和实训中以工作过程为导向实施教学，努力调动学生的学习积极性。实际上学生做出了合格的工件，就是对他们的激励，激发学生的成就感，这样实训才会有成效。