项目教学法 [成型精加工项目教学法]

成型精加工项目教学法

二、项目的基本信息 (一)本项目要完成的教学目标 本教学团队根据电加工的职业要求，综合考虑电加工课 程的前后衔接，利用8课时，对本次实验课程制订了以下教 学目标:1．掌握安全间隙、放电间隙、平动量的概念;2．能 正确计算平动量;3．掌握电极的尺寸设计方法;4．掌握直壁 型腔的精度控制方法。

(二)项目案例的选择 本团队设计了圆形直壁型腔的精加工作为教学案例(忽 略深度方向的精度问题)。此案例有以下特点:1．具有代表 性。此案例所包含的电极缩放、平动补偿等基本问题是绝大 多数精密电火花成型加工要面临的问题;此案例所采用的方 法适合所有曲率连续的直壁型腔的精加工。2．简单易操作。

型腔和电极的形状很简单，容易被学生接受;型腔容易测量、 电极容易制造，可以更好地发挥学生的主观能动性，提高参 与程度。3．简化次要问题，突出主要问题。本项目是实际问题的简化。忽略了深度方向的精度控制问题，重点解决水 平方向的精度问题。同时也放宽了加工精度的要求，降低测 量困难，便于集中精力解决平动补偿等主要问题。

三、项目的准备工作 项目开始前应保证机床正常，准备好待加工的零件、夹 具、量具以及制作电极的材料和车床、刀具。每一批参与的 学生为16～20人，按4人一组分组教学，分为4～5组。

四、项目实施 (一)提出任务 提出零件的加工任务。指定加工条件C131～C126，要求 学生制作电极、编写程序并加工。

(二)引导分析，提出任务并分组、分工 在教师的引导下，将项目划分成4个任务。将学生分成 小组，每一小组的任务分别为:电极设计、手工编程、电极 加工和检测及零件加工和检测。

(三)电极设计 1．在教师的引导下，首先讨论电极的尺寸的设计与型 腔尺寸、放电间隙、加工余量的关系，厘清电极尺寸的设计 思路;2．提出安全间隙的概念，用安全间隙代替放电间隙和 加工余量;3．按照首条件(C131)的安全间隙对电极进行缩 放;4．引导学生绘制电极图，标注尺寸。

(四)手工编程 引导学生参照数控铣加工的G代码编程经验进行放电加工编程。在编程过程中将遇到平动补偿问题，教师可提出以 下问题进行讨论:1．在后续加工过程中，放电间隙变小，无 法再放电，怎么解决?2．在后续加工中要不断减小加工余量， 怎么实现?经过讨论，提出平动的概念。给出简化的经验公 式，计算出平动量的理论值(数据填入略)。

(五)电极加工 1．在加工电极之前组织全体同学探讨以下问题:你能否 将电极刚好加工到设计的尺寸?你能将误差缩小到什么程 度?2．讨论之后，确定电极的制造公差并对电极标注进行修 改，然后进行加工。

(六)电极测量 测量出电极的实际尺寸，在小组内讨论:电极尺寸小于 原来设计的尺寸，会对型腔加工造成什么影响?怎么解决这 个问题?根据讨论的结果修改平动量(第一次修正)，与之前 的理论值进行比较。然后修改程序中的平动量。

(七)放电加工与检测 放电加工，然后引导学生测量型腔。如果型腔小于尺寸 要求，则再次引导学生执行修改平动量(第二次修正)――― 加工―――检验的过程，直到结果符合要求，加工任务结束。

(八)项目总结 1．教师引导，提出以下问题，引导学生回顾所学的知 识和技能:(1)电极尺寸是根据什么设计的?(2)为什么需要 平动量?程序中的平动量是如何确定的?(3)怎样保证加工结果在公差范围内?2．请每个小组总结加工过程中遇到的问题， 是如何解决的?参与本次任务学到了什么技能? (九)项目执行效果评估 为了考查学生的掌握情况，设计了考核试题进行摸底考 查(时间60分钟)。1．阐述放电间隙、安全间隙和平动量的 概念。2．针对一个Φ150－0．06深10的型腔设计电极。采 用的加工条件指定为C129～C124:请完成以下工作:(1)根据 型腔要求和初始条件设计电极，画出草图，标出尺寸;(2)假 设加工出来的电极尺寸为Φ14．55，请编写放电加工程序。

(十)评价结果与分析 评价结果显示，75%的学生能够准确理解安全间隙等基 本概念，能够顺利设计电极、编写程序，并正确设置平动 量;19．4%的学生基本上掌握了本项目的知识和技能，但不 能熟练地计算平动量;5．6%的学生掌握情况较差或基本没有 掌握。对掌握情况不理想甚至较差的同学进行调查，有7位 同学认为进度较快，没有时间厘清思路;有4位同学认为老师 讲得太少，学习效果不好;还有7位同学认为项目没有趣味性， 很少参与讨论。