浅谈线切割技术在模具教学中的运用

钱怿晖

摘 要：在模具制造中，线切割加工是应用最为广泛的加工方法之一。本文对技工院校模具专业开展线切割教学的必要性、合理性提出了建议，并提供了一整套利用线切割制造冷冲压模具的工艺流程，集合当前流行的理实一体的教学方法，以更好地开展模具教学。

关键词：线切割 项目教学 工学结合 模具制造

线切割加工作为模具制造技术的重要加工方法，历经半个多世纪的发展，已经成为机械制造的重要组成部分。线切割加工无需准备成形电极，就能简单方便地加工出形状复杂、厚度较大的工件，而且工件材料的预加工量少，因此在五金模具制造、新产品试样和零件加工中得到了广泛应用，下面谈一下线切割加工技术在模具教学中运用的优势和特点。

一、办学效果明显，低投入高产出，具备较强的可持续发展性

在科技兴国、工业4.0等新兴战略的影响下，各高职、中职院校对精密加工、工业机器人应用等高技能专业都投入了大量精力和物力，也取得了不错的成绩，但是却在一定程度上忽视了传统加工专业的成长。以某品牌立式加工中心VMC-1580为例，设备购入单价为70万元。可如此一台五轴精密加工设备在模具教学中，面对四至五位学生已然饱和，再也无法接纳其他学生，班级实操率较低。如果考虑教学和使用成本，必然还要再打折扣。但利用相同资金购买快走丝的电火花线切割设备时，以某品牌快走丝DK7745为例，可以一次性购入的25台设备，同时开展约50人的模具理实一体教学，学生的实操率基本为100%。

在后续的使用中，高价值的加工中心必然面对使用成本高、师生使用率偏低、维修昂贵等诸多问题。而反观线切割，则具有使用成本低、整班化实训教学、结构简单维护方便等特点，即使在师生放寒暑假的时候学校也可以利用工作室、校办工厂等方式运营设备，减少设备空置带来的损失。据实际测算，一台线切割快走丝在一天满载加工的情况下，利润约为200元，25台设备一天的利润大约为5000元，半年左右即可收回投入资金。当然学校的最终目的是教学，但是“工”和“学”的相结合，最终受益的必然是学生。

二、具备项目化教学的特点

项目教学是一种非常有效的教学和学习方法，其核心就是学中做、做中学。对模具专业的学生来说，需要翻过从“零件识图”到“模具制造”这座大山，就要掌握比较全面的金属加工技能和模具专业知识。以下是以简单冲压模为项目、利用线切割快走丝为工具的教学实施过程（见下图），里面囊括了冲压模具中的模具结构设计、CAD制图、线切割CAXA编程、线切割加工、模具钳工、冲压工等技能知识点，缺少其中任何一个环节，都无法做出一副合格的冷冲压模具。

三、丰富学生理论知识，拓展学生专业素质

丰富的理论知识不但能确保正确的加工生产，而且对于学生自身专业素质及能力都有一定的提升作用。技校的学生不但要有精湛的实操技能，还要具有扎实的理论功底，了解设备的运行原理、加工特点、合理参数等，这样才能最大限度地保证制造产品的精度。

特种加工的理论教学由于设备和场地的关系，很多都局限在教室，教师花费了很大的精力去制作课件、动画、视频，但是却达不到很好的教学效果，大部分学生在课程结束后还处于一知半解的状态中。究其原因，最重要的是因为教学脱离了实际，如果把理论教学融合在实际操作教学中，则效果会好得多。例如学生看到线切割机床，则能迅速了解机床的大致结构和作用；在切割产品的过程中，则能了解钼丝的加工原理和特点；在机床的生产调试中，则能了解机器的极限性能和最合理加工参数等等。学生无需死记硬背，教师也无需重复的讲解，只需在合理的生产操作过程中逐步讲解和提醒，就能达到最佳的理论教学效果。

除了丰富线切割快走丝的理论知识，教师也可以以快走丝为模板，拓展出中走丝、慢走丝甚至成型电火花的专业知识。这些机床虽然对加工对象及加工质量各不相同，但是在某些加工原理、机床结构、参数设置上有相通之处，很适合把“快走丝”这个点拓展成“电加工”这条线。

随着工业4.0的深入，线切割技术也在朝着更精密、更高水平的发展。这也迫切需要学校培养出懂得线切割实际操作、懂得合理安排加工工艺、懂得机床维护保养的高技能人才。只有这样学生才能适应社会、顺利就业，并在今后的职业生涯中获得更好的发展。

（作者单位：嘉兴技师学院）