2025年高職激光加工技術(shù)（激光切割）模擬試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.激光切割的原理是利用激光束的（）來熔化或汽化被加工材料。A.高能量密度B.高頻率C.高速度D.高溫度2.激光切割中，激光束的聚焦鏡的作用是（）。A.改變激光束的傳播方向B.提高激光束的能量密度C.使激光束平行傳播D.降低激光束的能量3.激光切割時(shí)，材料的熔化和汽化主要取決于激光的（）。A.波長B.功率C.脈寬D.頻率4.以下哪種氣體不是激光切割常用的輔助氣體（）。A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.二氧化碳5.激光切割低碳鋼時(shí)，通常采用（）作為輔助氣體。A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.氫氣6.激光切割不銹鋼時(shí)，為了提高切割質(zhì)量，常采用（）輔助氣體。A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.二氧化碳7.激光切割鋁合金時(shí)，一般選用（）輔助氣體。A.氧氣B.氮?dú)釩.氬氣D.二氧化碳8.激光切割的切割速度主要取決于（）。A.激光功率B.材料厚度C.輔助氣體流量D.以上都是9.當(dāng)激光功率一定時(shí)，隨著材料厚度的增加，切割速度會（）。A.增加B.不變C.降低D.先增加后降低10.激光切割的切口寬度主要與（）有關(guān)。A.激光光斑直徑B.切割速度C.輔助氣體壓力D.以上都是11.為了減小激光切割的切口寬度，可以采取的措施是（）。A.增大激光光斑直徑B.降低切割速度C.提高輔助氣體壓力D.減小激光功率12.激光切割的切口表面粗糙度主要取決于（）。A.切割速度B.輔助氣體種類C.激光光斑質(zhì)量D.以上都是13.提高激光光斑質(zhì)量可以有效降低激光切割的（）。A.切口寬度B.表面粗糙度C.切割速度D.材料損耗14.激光切割設(shè)備中的激光發(fā)生器主要作用是產(chǎn)生（）。A.激光束B.電能C.機(jī)械能D.熱能15.激光切割設(shè)備中的光路系統(tǒng)主要作用是（）。A.傳輸激光束B.改變激光束方向C.聚焦激光束D.以上都是16.激光切割設(shè)備中的控制系統(tǒng)主要作用是（）。A.控制激光功率B.控制切割速度C.控制輔助氣體D.以上都是17.激光切割過程中，材料的熱影響區(qū)大小與（）有關(guān)。A.激光功率B.切割速度C.材料性質(zhì)D.以上都是18.為了減小材料的熱影響區(qū)，可以采取的措施是（）。A.降低激光功率B.提高切割速度C.選擇合適的材料D.以上都是19.激光切割時(shí)，材料的反射率對切割效果有一定影響，反射率較高的材料（）。A.更易切割B.切割難度增大C.無影響D.先易后難切割20.以下哪種材料的激光切割難度相對較大（）。A.銅B.鋁C.不銹鋼D.低碳鋼第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將正確答案填在題中的橫線上。1.激光切割的主要工藝參數(shù)包括激光功率、切割速度、輔助氣體流量、______等。2.激光切割的切割方式主要有熔化切割、汽化切割和______。3.激光切割設(shè)備主要由激光發(fā)生器、光路系統(tǒng)、______和控制系統(tǒng)等組成。4.激光切割低碳鋼時(shí)，氧氣作為輔助氣體，其作用是______。5.激光切割鋁合金時(shí)，氮?dú)庾鳛檩o助氣體，可防止材料______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述激光切割的原理。激光切割是利用高能量密度的激光束照射被加工材料，使材料迅速熔化、汽化，從而達(dá)到切割的目的。激光束的能量密度極高，能夠在瞬間將材料加熱到很高的溫度，使其迅速發(fā)生物理變化。同時(shí)，通過控制激光束的移動(dòng)軌跡，可以實(shí)現(xiàn)對材料的精確切割。2.激光切割常用的輔助氣體有哪些？它們各自的作用是什么？常用輔助氣體有氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等。氧氣用于切割低碳鋼等，能與金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，放出熱量，提高切割速度和質(zhì)量；氮?dú)庥糜诓讳P鋼、鋁合金等切割，可防止材料氧化，提高切割表面質(zhì)量；二氧化碳可冷卻切割區(qū)域，減少熱影響區(qū)。3.影響激光切割質(zhì)量的因素有哪些？影響因素有激光功率、切割速度、輔助氣體種類及流量、激光光斑質(zhì)量、材料性質(zhì)、材料厚度等。激光功率決定能量大小，切割速度影響切口質(zhì)量，輔助氣體影響熔化和排渣，光斑質(zhì)量影響切口精度，材料性質(zhì)和厚度影響切割難度和效果。4.激光切割設(shè)備的光路系統(tǒng)包括哪些部分？其作用是什么？光路系統(tǒng)包括激光傳輸光路、反射鏡、聚焦鏡等。作用是將激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束準(zhǔn)確傳輸?shù)角懈顓^(qū)域，并通過聚焦鏡將激光束聚焦到待切割材料上，提高激光束的能量密度，以實(shí)現(xiàn)精確切割。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。分析以下情況并回答問題。1.在激光切割過程中，發(fā)現(xiàn)切割速度明顯下降，可能是什么原因造成的？可能原因有：激光功率降低，可能是激光發(fā)生器故障；材料厚度增加，使得切割難度增大；輔助氣體流量不足或壓力不夠，影響排渣和冷卻，導(dǎo)致切割速度下降；光路系統(tǒng)有問題，如聚焦鏡污染等影響激光能量密度。2.激光切割后的切口表面粗糙度較大，如何改進(jìn)？可采取以下措施改進(jìn)：提高激光光斑質(zhì)量，如檢查和維護(hù)激光發(fā)生器；優(yōu)化光路系統(tǒng)，確保激光束準(zhǔn)確聚焦；根據(jù)材料選擇合適的輔助氣體及流量、壓力，改善排渣和冷卻效果；適當(dāng)降低切割速度，使材料熔化和凝固更均勻。3.對于激光切割鋁合金時(shí)出現(xiàn)的切割面有掛渣現(xiàn)象，分析原因并提出解決辦法。原因可能是輔助氣體選擇不當(dāng)或流量不足，未能有效吹走熔渣；切割速度過快，熔渣來不及排出；激光功率設(shè)置不合理。解決辦法：選用合適的輔助氣體如氮?dú)?，并調(diào)整流量和壓力；根據(jù)鋁合金厚度等調(diào)整合適的切割速度；優(yōu)化激光功率參數(shù)，確保熔渣能順利排出。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：在激光切割某型號不銹鋼板材時(shí)，發(fā)現(xiàn)切割質(zhì)量不理想，切口寬度較大，表面粗糙度較高，且切割速度較慢。已知該不銹鋼板材厚度為5mm，激光切割設(shè)備正常運(yùn)行，輔助氣體為氮?dú)狻?.分析造成切割質(zhì)量不理想的可能原因。可能原因如下：激光光斑質(zhì)量不佳，影響能量集中，導(dǎo)致切口變寬和粗糙度增加；切割速度與板材厚度不匹配，5mm厚度相對較厚，速度設(shè)置可能未充分考慮，致使切割速度慢；氮?dú)饬髁炕驂毫Σ缓线m，未能有效冷卻和排渣，影響切割質(zhì)量。2.針對上述問題，提出改進(jìn)措施。改進(jìn)措施：檢查激光發(fā)生器及光路系統(tǒng)，優(yōu)化光斑質(zhì)量；根據(jù)不銹鋼板材厚度重新調(diào)整切割速度，使其適中；調(diào)整氮?dú)饬髁亢蛪毫?，以更好地冷卻和排渣，可適當(dāng)增加流量或提高壓力，確保切割區(qū)域良好的工作環(huán)境，從而改善切割質(zhì)量，減小切口寬度，降低表面粗糙度，提高切割速度。（五）綜合應(yīng)用題（共5分）答題要求：根據(jù)所給條件，設(shè)計(jì)一個(gè)激光切割工藝方案。現(xiàn)有一塊厚度為8mm的碳鋼板材，需要切割成邊長為100mm的正方形零件，要求切割切口寬度不超過0.5mm，表面粗糙度達(dá)到Ra12.5μm，切割速度盡可能快。請?jiān)O(shè)計(jì)激光切割工藝方案。首先選擇合適的激光切割設(shè)備，確保激光功率能滿足8mm碳鋼切割需求。根據(jù)材料厚度調(diào)整切割速度，經(jīng)試驗(yàn)確定最佳速度，既能保證切口寬度不超0.5mm，又能使表面粗糙度達(dá)到要求。選用氧氣作為輔助氣體，調(diào)整其流量和壓力，以促進(jìn)氧化反應(yīng)，提高切割速度和質(zhì)量。同時(shí)，優(yōu)化光路系統(tǒng)，保證激光光斑質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量的切割，滿足零件尺寸和質(zhì)量要求。答案：1.