数控线切割理论知识测试题及答案

数控线切割理论知识测试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.数控线切割机床中，决定工件加工精度的关键因素是（）A.切割速度B.导丝张力C.脉冲参数D.机床精度【答案】C【解析】脉冲参数（包括电流、脉宽、间隙等）直接影响放电间隙和加工质量，是决定精度的关键

2.下列哪种材料最适合进行数控线切割加工？（）A.铝合金B.钛合金C.不锈钢D.铜合金【答案】C【解析】不锈钢具有较好的放电加工性能，适合线切割；铝合金、钛合金和铜合金导电性强，加工难度大

3.数控线切割加工中，常用的电极丝材料是（）A.钢丝B.钛丝C.镍丝D.铜丝【答案】A【解析】钢线是主流电极丝材料，具有较好的经济性和加工性能

4.下列哪种不是影响线切割加工速度的因素？（）A.脉冲频率B.工作液浓度C.机床功率D.工件厚度【答案】D【解析】工件厚度主要影响加工时间，而非加工速度本身

5.数控线切割加工中，最常用的工作液是（）A.煤油B.机油C.化学纯水D.油性工作液【答案】C【解析】化学纯水具有较好的绝缘性和冷却性，是主流工作液

6.下列哪种故障会导致线切割加工不稳定？（）A.机床振动B.工作液不足C.脉冲参数不匹配D.电极丝抖动【答案】B【解析】工作液不足会导致放电条件恶化，加工不稳定

7.数控线切割加工中，常用的脉冲波形是（）A.矩形波B.三角波C.正弦波D.脉冲串【答案】A【解析】矩形波是基本脉冲波形，应用最广泛

8.下列哪种不是线切割加工的常用补偿功能？（）A.自动补偿B.手动补偿C.自动找中心D.自动对刀【答案】D【解析】自动对刀不是线切割的典型功能

9.数控线切割加工中，常用的放电间隙范围是（）A.

0.02-

0.05mmB.

0.05-

0.10mmC.

0.10-

0.20mmD.

0.20-

0.30mm【答案】B【解析】

0.05-

0.10mm是常见的间隙范围，兼顾精度和效率

10.下列哪种不是线切割机床的常见故障？（）A.脉冲电源故障B.数控系统故障C.冷却系统故障D.工作台抖动【答案】D【解析】工作台抖动可能是机械问题，但不是典型电气故障

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些因素会影响线切割加工的表面质量？（）A.脉冲参数B.工作液浓度C.电极丝张力D.机床精度E.工件材料【答案】A、B、C、E【解析】这些因素均直接影响表面质量，机床精度影响相对较小

2.数控线切割加工中，常用的控制方式有（）A.开环控制B.闭环控制C.半闭环控制D.步进控制E.脉冲控制【答案】B、C、E【解析】开环和步进控制精度较低，较少用于精密加工

3.下列哪些属于线切割加工的常用应用领域？（）A.模具制造B.微型零件加工C.航空航天零件D.电子元器件E.冲压模具【答案】A、B、C、D、E【解析】这些领域均有线切割的应用

4.数控线切割加工中，常用的参数调整方法有（）A.电流调整B.脉宽调整C.间隙调整D.频率调整E.张力调整【答案】A、B、C、D【解析】张力调整主要在电极丝准备阶段进行

5.下列哪些属于线切割机床的常见安全注意事项？（）A.防止工作液飞溅B.避免接触高压电C.定期检查电极丝D.保持工作区域整洁E.防止机械伤害【答案】A、B、C、D、E【解析】这些均是必要的安全措施

三、填空题（每题2分，共16分）

1.数控线切割加工的基本原理是__________【答案】脉冲放电加工（4分）

2.电极丝张力的大小直接影响__________和__________【答案】放电间隙；加工稳定性（4分）

3.线切割加工中，常用的脉冲参数包括__________、__________和__________【答案】电流；脉宽；脉冲频率（4分）

4.数控线切割机床主要由__________、__________和__________三部分组成【答案】脉冲电源；控制系统；机床本体（4分）

5.线切割加工中，常用的补偿方式有__________和__________【答案】尖角补偿；锥度补偿（4分）

6.工作液的种类和浓度影响__________和__________【答案】放电间隙；冷却效果（4分）

四、判断题（每题2分，共20分）

1.数控线切割加工只能加工导电材料（）【答案】（×）【解析】虽然主要加工导电材料，但特殊条件下可加工半导体等

2.电极丝张力越大，放电间隙越小（）【答案】（×）【解析】张力过大会导致丝抖动，反而可能增大间隙

3.线切割加工的加工速度与脉冲频率成正比（）【答案】（√）【解析】频率越高，单位时间脉冲数越多，速度越快

4.工作液浓度越高，冷却效果越好（）【答案】（×）【解析】过高浓度可能降低绝缘性，需合理选择

5.数控线切割加工不需要进行电极丝的张力调整（）【答案】（×）【解析】张力直接影响加工质量，必须定期调整

6.线切割加工的精度主要取决于机床精度（）【答案】（×）【解析】脉冲参数和放电条件也显著影响精度

7.线切割加工中，常用的补偿量一般为

0.01-

0.05mm（）【答案】（√）【解析】补偿量直接影响切割尺寸精度

8.线切割加工的加工成本主要取决于工作液消耗（）【答案】（×）【解析】脉冲电源和机床成本占比较大

9.数控线切割加工中，常用的脉冲波形是三角波（）【答案】（×）【解析】矩形波是基本和最常用的波形

10.线切割加工的加工时间主要取决于工件厚度（）【答案】（√）【解析】厚度直接影响总加工时长

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述数控线切割加工的基本原理【答案】数控线切割加工是利用脉冲放电对导电材料进行切割的加工方法通过数控系统控制电极丝（或工作液）与工件之间的相对运动，并产生脉冲放电，使放电间隙产生高温，熔化并汽化工件材料，从而实现切割加工过程中，脉冲参数（电流、脉宽、频率等）和工作液条件对加工质量有重要影响

2.简述影响数控线切割加工精度的因素【答案】主要因素包括

（1）脉冲参数电流、脉宽、频率直接影响放电间隙和表面质量；

（2）电极丝张力影响放电稳定性和间隙大小；

（3）工作液种类和浓度影响绝缘性和冷却效果；

（4）机床精度影响运动稳定性和重复定位精度；

（5）补偿设置补偿量不当会导致尺寸偏差

3.简述数控线切割加工中常用的参数调整方法【答案】常用参数调整方法包括

（1）电流调整增大电流可提高切割速度，但可能导致表面粗糙度变差；

（2）脉宽调整增加脉宽可提高加工效率，但需注意稳定性；

（3）间隙调整通过工作液和张力调整间隙，影响切割尺寸和表面质量；

（4）频率调整提高频率可增加脉冲密度，但需匹配其他参数；

（5）张力调整适当张力保证丝运动稳定，避免抖动影响精度

4.简述数控线切割加工的安全注意事项【答案】主要安全注意事项包括

（1）防止工作液飞溅佩戴防护眼镜，保持设备密封；

（2）避免接触高压电非专业人员禁止操作脉冲电源；

（3）定期检查电极丝防止断丝或短路；

（4）保持工作区域整洁防止绊倒或工具掉落；

（5）防止机械伤害操作时避免手部接触运动部件

5.简述数控线切割加工的常用应用领域【答案】常用应用领域包括

（1）模具制造冲压模、注塑模等精密模具；

（2）微型零件加工微小尺寸的电子元器件、医疗器械；

（3）航空航天零件飞机结构件的精密加工；

（4）医疗器械手术刀片、导丝等；

（5）科研实验微细结构的制备

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析影响数控线切割加工速度的因素及其关系【答案】影响加工速度的主要因素及其关系分析

（1）脉冲参数脉冲频率和电流直接影响单位时间内的放电次数和材料去除率频率越高、电流越大，速度越快，但需考虑加工稳定性和表面质量

（2）电极丝材料与直径较粗的电极丝（如

0.1mm以上）允许更大电流，速度更快；但细丝（如

0.02mm）精度更高材料韧性影响断丝率

（3）工件材料导电性好的材料（如铜）加工速度快，但易粘丝；脆性材料（如硬质合金）速度慢，但表面质量好

（4）工作液高浓度工作液（如专用工作液）绝缘性差，但冷却效果好，允许更高速度；纯水绝缘性强，但冷却性不足

（5）补偿设置适当补偿量可提高切割效率，但补偿过大导致过切锥度补偿可同时提高双边速度关系加工速度是各因素综合作用的结果，需在效率、精度和质量间平衡例如，增大电流可提高速度，但可能导致表面粗糙度和间隙增大，需调整频率和其他参数匹配

2.分析数控线切割加工中电极丝张力的影响及其调整方法【答案】电极丝张力的影响及其调整方法分析

（1）影响-放电间隙张力越大，丝越绷直，放电间隙越小；张力过小，丝易抖动，间隙不稳定增大-加工稳定性适当张力保证丝运动稳定，防止振动导致断丝或切割误差；张力过大易断丝，过小易抖动-表面质量稳定张力可保证放电均匀，提高表面质量；抖动导致表面粗糙度增加-加工速度张力过大可能限制电流，降低速度；张力过小影响放电稳定性，间接影响速度

（2）调整方法-手动调整通过旋钮或扳手直接调整张力，适用于简单机床-自动张力控制系统通过传感器和伺服电机实时控制张力，保证加工过程中张力稳定需设置参考张力值和波动范围-张力补偿功能数控系统根据加工路径自动调整张力，适用于复杂零件调整要点需根据电极丝种类、直径、加工要求等设置合理张力范围，并定期检查调整

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某零件需进行数控线切割加工，材料为Cr12MoV，厚度10mm，要求切割精度±

0.02mm，表面粗糙度Ra≤

1.6μm请设计加工方案，包括脉冲参数、工作液、电极丝选择及补偿设置【答案】加工方案设计

（1）脉冲参数-电流2-3A（中等电流，兼顾速度和质量）-脉宽20-30μs（保证放电稳定性，避免过热）-频率20-30kHz（足够脉冲密度，保证精度）-间隙

0.08-

0.12mm（根据材料和工作液调整，保证精度）

（2）工作液专用线切割工作液（如D711），浓度20-30%（绝缘性适中，冷却效果好）

（3）电极丝选择

0.02mm钼丝（高精度应用，细丝保证切割精度）

（4）补偿设置-补偿量

0.01mm（单边补偿，考虑放电间隙）-补偿方式尖角补偿（避免断丝），锥度补偿（如需倾斜切割）

（5）其他设置-机床高精度快走丝机床（如DK7725）-冷却自动循环冷却系统（保证工作液供应）-工装固定夹具（保证工件位置稳定）方案说明该方案在保证精度的前提下，兼顾了加工效率和表面质量需根据实际机床和工作条件微调参数

2.某零件需进行数控线切割加工，材料为铝合金6061，厚度8mm，要求切割复杂轮廓，精度±

0.03mm请分析加工难点并提出解决方案【答案】加工难点及解决方案分析

（1）加工难点-材料特性铝合金导电性强，导热快，易粘丝，放电间隙大，加工稳定性差-复杂轮廓高速切割易产生振动，导致尺寸误差和表面质量下降-精度要求铝合金的放电间隙较大，需精确控制脉冲参数和补偿量

（2）解决方案-材料处理加工前对工件进行喷砂处理（增加表面粗糙度），减少粘丝-脉冲参数-电流

1.5-2A（低电流减少粘丝）-脉宽15-25μs（较宽脉宽增加能量，提高效率）-频率10-15kHz（保证脉冲密度，但避免过载）-间隙

0.12-

0.16mm（铝合金间隙较大）-工作液高浓度专用工作液（绝缘性增强，减少粘丝）-电极丝选择

0.03mm黄铜丝（导电性好，但易损耗，需勤更换）-补偿设置-补偿量

0.02mm（考虑间隙）-补偿方式动态补偿（随速度调整补偿量）-机床设置-脉冲电源恒流控制（稳定输出）-机床高刚性快走丝机床（减少振动）-其他-加工路径优化减少空行程，减少断丝风险-定期检查监控电极丝损耗和放电状态方案说明通过优化参数和工艺，可显著改善铝合金的加工效果，满足精度要求需根据实际加工情况持续调整---标准答案

一、单选题

1.C

2.C

3.A

4.D

5.C

6.B

7.A

8.D

9.B

10.D

二、多选题

1.A、B、C、E

2.B、C、E

3.A、B、C、D、E

4.A、B、C、D

5.A、B、C、D、E

三、填空题

1.脉冲放电加工

2.放电间隙；加工稳定性

3.电流；脉宽；脉冲频率

4.脉冲电源；控制系统；机床本体

5.尖角补偿；锥度补偿

6.放电间隙；冷却效果

四、判断题

1.×

2.×

3.√

4.×

5.×

6.×

7.√

8.×

9.×

10.√

五、简答题（略，答案见上述内容）

六、分析题（略，答案见上述内容）

七、综合应用题（略，答案见上述内容）说明以上答案仅供参考，实际应用中需根据具体条件调整参数。