線切割考試題庫及答案一、單項(xiàng)選擇（每題1分，共20分）1.在DK7732型快走絲線切割機(jī)床中，脈沖電源輸出的空載電壓一般設(shè)定為A.20～40V??B.60～80V??C.100～120V??D.150～180V答案：C解析：快走絲系統(tǒng)依靠高壓擊穿介電液形成放電通道，100～120V可在乳化液中穩(wěn)定擊穿0.02～0.04mm的間隙，同時(shí)兼顧電極絲損耗與加工效率。2.當(dāng)鉬絲直徑由0.18mm更換為0.12mm時(shí)，若保持放電能量不變，則加工表面粗糙度Ra將A.降低15%左右??B.基本不變??C.升高20%以上??D.升高5%以內(nèi)答案：A解析：絲徑減小后，放電凹坑在絲徑方向上的“重疊率”提高，單坑深度減小，因而Ra下降；但能量不變，材料去除率下降，故降幅有限。3.在電火花線切割加工中，下列哪一項(xiàng)不是造成“燒絲”的直接原因A.乳化液電導(dǎo)率突增??B.伺服參考電壓設(shè)置過高??C.脈沖寬度大于80μs且峰值電流大于25A??D.工件裝夾剛性不足答案：D解析：裝夾剛性差會(huì)引起振動(dòng)，導(dǎo)致斷絲或精度下降，但不會(huì)直接使鉬絲局部過熱熔斷，故不屬于“燒絲”直接誘因。4.對(duì)于厚度為80mm的Cr12MoV淬硬模具鋼，采用0.18mm鉬絲、乳化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%、脈沖寬度16μs、峰值電流12A時(shí)，經(jīng)驗(yàn)切割速度約為A.20mm2/min??B.40mm2/min??C.60mm2/min??D.80mm2/min答案：B解析：Cr12MoV硬度高、導(dǎo)熱差，能量利用率低；按“厚度×速度≈3200”經(jīng)驗(yàn)公式，80mm厚度對(duì)應(yīng)線速度約0.5mm/min，換算面積速度≈40mm2/min。5.在多次切割工藝中，第二次切割的主要任務(wù)是A.粗加工快速去料??B.修光側(cè)面并釋放內(nèi)應(yīng)力??C.精確控制尺寸到成品??D.去除表面氧化層答案：B解析：一割去料，二割修形并釋放一割產(chǎn)生的拉應(yīng)力，三割以上才進(jìn)入精修尺寸階段。6.若乳化液溫度由25℃升至35℃，其黏度下降約30%，則對(duì)加工穩(wěn)定性的影響是A.間隙擴(kuò)大，易斷絲??B.間隙縮小，易短路??C.放電頻率提高，效率上升??D.電極絲損耗減小答案：A解析：黏度下降導(dǎo)致介電強(qiáng)度降低，擊穿電壓下降，等效間隙增大，鉬絲易因張力波動(dòng)而斷裂。7.在慢走絲系統(tǒng)中，去離子水電導(dǎo)率應(yīng)控制在A.1～5μS/cm??B.10～20μS/cm??C.50～100μS/cm??D.200μS/cm以上答案：A解析：電導(dǎo)率過高會(huì)誘發(fā)電解腐蝕，過低則影響擊穿效率，1～5μS/cm為黃銅絲與去離子水匹配的最佳區(qū)間。8.下列哪種工件材料最適合用線切割直接加工出精密級(jí)進(jìn)模刃口A.45鋼正火??B.T10A退火??C.SKD11淬硬62HRC??D.6061T6鋁答案：C解析：SKD11淬硬后硬度高、變形小，線切割后可直接使用，省去后續(xù)淬火變形風(fēng)險(xiǎn)。9.當(dāng)脈沖間隔比由5:1調(diào)整為3:1時(shí)，加工表面粗糙度Ra將A.降低??B.升高??C.先降后升??D.基本不變答案：B解析：間隔減小導(dǎo)致放電頻率提高，單位時(shí)間內(nèi)放電次數(shù)增加，凹坑重疊加劇，Ra升高。10.在加工錐度零件時(shí)，若上導(dǎo)絲嘴高度增加10mm，則錐度誤差主要來源于A.鉬絲撓度增大??B.乳化液流速變化??C.機(jī)床幾何誤差放大??D.放電點(diǎn)漂移答案：C解析：上導(dǎo)嘴升高后，導(dǎo)嘴與工件間懸絲長(zhǎng)度增加，原有垂直度誤差被放大，導(dǎo)致錐度角偏差。11.用0.2mm鉬絲切割0.1mm窄縫時(shí)，為保證縫寬一致性，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整A.脈沖寬度??B.伺服電壓??C.絲張力??D.乳化液壓力答案：C解析：窄縫加工時(shí)，絲張力不足會(huì)導(dǎo)致絲滯后彎曲，縫寬波動(dòng)；張力提高20%可顯著改善。12.在多次切割中，采用“反切”路徑的主要目的是A.減少拐角塌角??B.提高材料去除率??C.降低鉬絲損耗??D.節(jié)省乳化液答案：A解析：反切使最后精修路徑與一割路徑方向相反，可抵消單方向應(yīng)力釋放造成的拐角塌角。13.若工件表面已做鍍銅層（厚3μm），則線切割起始放電能量應(yīng)A.提高30%??B.降低20%??C.提高5%??D.不變答案：B解析：銅層導(dǎo)電性好，初始擊穿容易，降低能量可防止鍍層剝落及初始點(diǎn)燒傷。14.在加工硬質(zhì)合金YG8時(shí)，電極絲損耗主要表現(xiàn)是A.絲徑均勻減小??B.絲表面出現(xiàn)“竹節(jié)”坑??C.絲端部熔斷??D.絲變色氧化答案：B解析：硬質(zhì)合金熔點(diǎn)高、反濺嚴(yán)重，反濺物在鉬絲表面二次放電形成周期性凹坑，呈竹節(jié)狀。15.當(dāng)機(jī)床顯示“Short”報(bào)警時(shí)，首先應(yīng)檢查A.工件是否貫通??B.鉬絲是否斷??C.導(dǎo)輪軸承是否卡死??D.乳化液噴嘴是否堵塞答案：D解析：噴嘴堵塞導(dǎo)致介電液無法沖走電蝕產(chǎn)物，間隙短路概率劇增，系統(tǒng)報(bào)警。16.在慢走絲系統(tǒng)中，黃銅絲含鋅量由35%提高到40%，則A.絲損耗降低，但抗拉強(qiáng)度下降??B.絲損耗升高，但抗拉強(qiáng)度上升??C.損耗與強(qiáng)度均下降??D.損耗與強(qiáng)度均上升答案：A解析：鋅含量升高提高電蝕抗力，但β相增多導(dǎo)致脆性增大，抗拉強(qiáng)度下降約8%。17.用線切割加工內(nèi)尖角R0.05mm時(shí)，實(shí)際可獲得的最小圓角受限于A.鉬絲半徑+放電間隙??B.機(jī)床插補(bǔ)步長(zhǎng)??C.乳化液流速??D.工件厚度答案：A解析：理論最小圓角=絲半徑+單側(cè)放電間隙（0.01～0.015mm），0.09mm絲+0.01mm間隙≈0.055mm，故R0.05mm無法實(shí)現(xiàn)。18.在加工過程中發(fā)現(xiàn)切縫呈現(xiàn)“入口寬、出口窄”錐形，其首要調(diào)整參數(shù)是A.降低絲速??B.提高絲張力??C.減小脈沖寬度??D.增加間隔比答案：B解析：出口窄多為絲張力不足導(dǎo)致絲滯后，提高張力可拉直鉬絲，改善錐度。19.若要求加工表面無肉眼可見黑白條紋，則應(yīng)使A.脈沖寬度<8μs，峰值電流<6A??B.脈沖寬度>40μs，峰值電流>20A??C.絲速>12m/s??D.乳化液溫度<15℃答案：A解析：小能量放電單坑淺，疊加后色差條紋不明顯；大能量易形成深淺交替的放電波紋。20.在加工PCD（聚晶金剛石）時(shí)，通常采用A.快走絲+乳化液??B.慢走絲+去離子水??C.慢走絲+油基介電液??D.超聲輔助快走絲答案：C解析：PCD導(dǎo)電性差，油液介電強(qiáng)度高，可穩(wěn)定擊穿；同時(shí)油液冷卻慢，防止金剛石熱裂。二、判斷并改錯(cuò)（每題2分，共10分）21.線切割加工時(shí)，工件必須接脈沖電源正極，否則無法形成放電通道。答案：錯(cuò)誤。改為：工件可接正也可接負(fù)，快走絲通常工件接正，慢走絲為減少電解腐蝕工件接負(fù)。22.鉬絲越粗，能承受的峰值電流越大，因此加工速度一定越快。答案：錯(cuò)誤。改為：絲徑增大雖可提高單脈沖電流，但放電凹坑增大，表面質(zhì)量下降，且絲徑增大導(dǎo)致切縫加寬，材料去除量上升，速度未必線性提高。23.多次切割時(shí)，第三次的偏移量一定小于第二次。答案：錯(cuò)誤。改為：第三次偏移量可正可負(fù)，取決于第二次切割后實(shí)際尺寸與目標(biāo)尺寸的差值，可能需反向補(bǔ)償。24.乳化液濃度越高，介電強(qiáng)度越高，加工越穩(wěn)定。答案：錯(cuò)誤。改為：濃度過高（>15%）電導(dǎo)率上升，介電強(qiáng)度反而下降，易短路。25.慢走絲機(jī)床的自動(dòng)穿絲成功率與絲的抗拉強(qiáng)度無關(guān)，只與絲徑公差有關(guān)。答案：錯(cuò)誤。改為：穿絲時(shí)絲頭需經(jīng)高溫退火成球，抗拉強(qiáng)度過高導(dǎo)致球頭不易形成，降低成功率。三、填空（每空1分，共15分）26.快走絲機(jī)床常用鉬絲直徑為______mm與______mm，其抗拉強(qiáng)度不低于______MPa。答案：0.18；0.20；1900解析：GB/T4182規(guī)定鉬絲Mo1抗拉強(qiáng)度≥1900MPa，0.18mm為主流規(guī)格。27.在加工厚度為60mm的工件時(shí)，若脈沖寬度為20μs，則理論上放電坑深度約為______μm。答案：12解析：經(jīng)驗(yàn)公式：坑深≈0.6×脈寬(μs)，20×0.6=12μm。28.慢走絲加工中，黃銅絲表面鍍______層，可提高穿絲導(dǎo)電性與抗燒蝕性。答案：鋅解析：鍍鋅層熔點(diǎn)低，初始放電時(shí)優(yōu)先氣化，保護(hù)黃銅基體。29.當(dāng)乳化液pH值小于______時(shí)，易對(duì)機(jī)床鑄鐵件產(chǎn)生銹蝕。答案：8.0解析：乳化液需保持弱堿性，pH<8防銹性能急劇下降。30.多次切割工藝中，第一次切割留量一般為______mm，第二次留量______mm，第三次達(dá)到尺寸。答案：0.08～0.10；0.015～0.020解析：一割留量需大于材料最大變形量，二割留量需大于單脈沖最大坑深。31.在加工內(nèi)尖角時(shí)，為減小“圓角效應(yīng)”，可采用______路徑補(bǔ)償與______放電能量。答案：角部減速；低解析：角部減速使絲滯后量減小，低能量減小坑深，兩者共同降低圓角半徑。32.快走絲機(jī)床導(dǎo)輪V型槽角一般為______°，材料多為______陶瓷。答案：60；氧化鋁解析：60°槽角與鉬絲接觸良好，氧化鋁硬度高、絕緣性好。33.若工件材料為鋁，為防止氧化鋁絕緣膜影響放電，可在乳化液中添加______%的______。答案：3～5；乙醇胺解析：乙醇胺為絡(luò)合劑，可溶解Al?O?膜，提高放電穩(wěn)定性。四、簡(jiǎn)答（每題6分，共30分）34.簡(jiǎn)述快走絲系統(tǒng)斷絲的常見原因及對(duì)應(yīng)解決措施。答案：1)張力過大——調(diào)低張力彈簧預(yù)緊力至12～15N。2)導(dǎo)輪軸承磨損——更換ABEC5級(jí)陶瓷軸承，跳動(dòng)<0.005mm。3)乳化液太臟——更換過濾芯，保持電導(dǎo)率<800μS/cm。4)脈沖參數(shù)過強(qiáng)——脈寬>40μs、峰值電流>20A時(shí)，絲損>0.5mg/min，易斷；降脈寬至20μs以下。5)工件裝夾變形——預(yù)銑應(yīng)力釋放槽，二次裝夾校平，平行度<0.02mm。6)廢絲回收不暢——檢查收絲電機(jī)碳刷，保持收絲張力5～8N。35.說明慢走絲加工硬質(zhì)合金時(shí)為何采用“低峰值、窄脈寬、高頻率”參數(shù)策略。答案：硬質(zhì)合金導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼的1/3，熱膨脹系數(shù)低，大能量放電易形成熱裂紋。窄脈寬（<2μs）使單脈沖能量<50μJ，坑深<0.5μm，降低熱影響區(qū)；高峰頻（>500kHz）保證材料去除率；低峰值（<4A）減少反濺，降低電極絲損耗；同時(shí)油基介電液冷卻平緩，防止熱沖擊。36.試分析多次切割中“二割”出現(xiàn)尺寸反彈（比一割大）的機(jī)理與補(bǔ)償方法。答案：一割后工件表面形成拉應(yīng)力，二割去除表層應(yīng)力區(qū)后，內(nèi)部壓應(yīng)力釋放，導(dǎo)致外形膨脹。補(bǔ)償方法：一割后停放4h自然時(shí)效；二割前用180℃油浴去應(yīng)力2h；在二割程序中預(yù)設(shè)反向補(bǔ)償量0.003～0.005mm；降低二割能量20%，減小再加工應(yīng)力。37.列舉影響線切割加工表面產(chǎn)生黑白條紋的三項(xiàng)主要電參數(shù)，并說明其作用規(guī)律。答案：1)脈沖寬度：>20μs時(shí)，凹坑深度>10μm，色差明顯；<8μs可消除。2)峰值電流：>15A時(shí)，放電通道直徑擴(kuò)大，熱影響區(qū)加深，條紋加重。3)脈沖間隔比：間隔<3:1時(shí)，放電頻率高，坑重疊率大，條紋間距減小，肉眼可見連續(xù)條紋。降低頻率可使條紋間距>0.3mm，視覺減弱。38.說明錐度切割時(shí)“上、下異形”誤差來源及軟件補(bǔ)償流程。答案：誤差來源：導(dǎo)輪中心距誤差、UV軸反向間隙、絲張力引起懸絲變形、工件厚度測(cè)量誤差。補(bǔ)償流程：1)用標(biāo)準(zhǔn)四方錐度試件（錐角5°）實(shí)測(cè)上下尺寸差Δ；2)在控制器中輸入實(shí)測(cè)Δ與理論Δ，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算UV軸增益修正系數(shù)；3)重新切割試件，迭代至Δ<0.01mm；4)將最終系數(shù)寫入機(jī)床參數(shù)表，長(zhǎng)期有效。五、計(jì)算（共25分）39.用0.18mm鉬絲加工Cr12MoV工件，厚度50mm，目標(biāo)Ra≤1.0μm。已知：?jiǎn)蚊}沖坑深≈0.6×脈寬(μs)，坑重疊率需≥70%方可達(dá)到Ra1.0μm。求最大允許脈寬與對(duì)應(yīng)切割速度。（10分）答案：設(shè)脈寬=τμs，則坑深h=0.6τ。重疊率η=1?h/(2×走絲速度×脈沖周期)。取η=70%，脈沖周期T=τ+間隔，間隔=3τ（間隔比3:1），T=4τ。走絲速度v=絲速10m/s=10000mm/s=10000000μm/s。代入：0.7=1?0.6τ/(2×10000000×4τ)→0.3=0.6τ/(80000000τ)→0.3=0.6/80000000，顯然不成立，需重新建立面積模型。改用經(jīng)驗(yàn)：Ra≈0.3×h，令Ra=1.0μm，則h≤3.3μm，τ≤3.3/0.6=5.5μs，取τ=5μs。對(duì)應(yīng)切割速度：能量密度經(jīng)驗(yàn)值0.6J/mm3，Cr12MoV去除體積速度V=功率/能量密度=(峰值電流×電壓×占空比)/0.6。設(shè)峰值電流4A，電壓80V，占空比=τ/T=1/4，功率=4×80×0.25=80W，V=80/0.6=133mm3/min，切縫面積=絲徑+2×間隙≈0.18+0.02=0.2mm，線速度=133/(0.2×50)=13.3mm/min，面積速度=13.3×50=665mm2/min。答：最大脈寬5μs，對(duì)應(yīng)面積速度約670mm2/min。40.一慢走絲機(jī)床UV軸最大行程±30mm，導(dǎo)輪中心距250mm，求可加工最大錐角θ及在工件厚度80mm時(shí)的上下異形圓半徑差ΔR。（8分）答案：tanθ=30/250=0.12，θ=arctan0.12=6.84°。厚度80mm時(shí)，上下半徑差ΔR=80×tanθ=80×0.12=9.6mm。41.某快走絲機(jī)床收絲筒直徑120mm，鉬絲總長(zhǎng)250m，要求絲速10m/s，求收絲筒最低轉(zhuǎn)速n（r/min）及儲(chǔ)絲量可連續(xù)工作時(shí)間t。（7分）答案：周長(zhǎng)C=π×0.12=0.377m，n=絲速/C=10/0.377=26.5r/s=1590r/min。儲(chǔ)絲量250m，絲速10m/s，t=250/10=25s。解析：快走絲為往復(fù)走絲，實(shí)際工作為雙向往返，單次25s，需換向；儲(chǔ)絲量設(shè)計(jì)需考慮排絲間隙，實(shí)際連續(xù)切割時(shí)間約20s。六、綜合應(yīng)用（共30分）42.現(xiàn)需加工一副厚度60mm的SKD11級(jí)進(jìn)模，要求：1)落料輪廓尺寸20±0.005mm；2)表面Ra≤0.8μm；3)無肉眼條紋；4)加工時(shí)間≤3h。機(jī)床：慢走絲，黃銅絲φ0.2mm，去離子水電導(dǎo)率2μ