激光切割实操考试题及答案

激光切割实操考试题及答案一、安全与工艺基础1.【单选】激光切割不锈钢时，若辅助气体由氮气切换为压缩空气，对切割端面质量最直接的影响是A.挂渣减少 B.热影响区缩小 C.出现轻微氧化层 D.切缝宽度变窄答案：C解析：压缩空气含氧21%，高温下与熔融金属反应生成Fe₃O₄，形成蓝灰色氧化层；氮气为惰性气体，断面保持银白。2.【判断】IPGYLS3000光纤激光器在“外部控制”模式下，若模拟量给定010V对应0100%功率，则5V输入时实际输出功率为1500W。（ ）答案：√解析：线性对应关系，5V为满量程50%，3000W×50%=1500W。3.【填空】当激光焦点位于板材上表面以上2mm时，称为________焦点；此时切割3mm碳钢，切缝呈________形。答案：正；倒梯解析：焦点在板上为正，光束在板内发散，上宽下窄呈倒梯形。4.【单选】下列哪组参数组合最容易导致不锈钢切割“烧角”缺陷A.功率1500W，速度15m/min，气压12bar B.功率2000W，速度8m/min，气压8barC.功率2500W，速度6m/min，气压10bar D.功率1800W，速度12m/min，气压14bar答案：C解析：低速+高功率+足够气压使角部热量累积，熔池无法及时排出，形成过烧。5.【简答】简述激光切割作业前“三点归零”步骤，并说明每一步对后续加工精度的影响。答案：①回机械原点：消除丝杠累计误差，建立机床坐标系；②回工件原点：将程序零点与板材实际角点重合，保证图形定位；③回Z轴焦点零点：以电容式调高标定板面，确保焦点位置精度，否则切缝宽度、锥度失控。二、设备操作与参数设定6.【实操题】现场给定一块实际厚度2.85mm的Q235碳钢板，要求：a)用FSCUT8000系统手动标定焦点；b)完成10mm×10mm方孔阵列（5×5）切割，孔间距20mm；c)切断面粗糙度Ra≤25µm，无挂渣。请写出完整操作流程、最终工艺卡及关键参数。答案：①焦点标定：装调1.5″聚焦镜，喷嘴口径1.4mm，高度1.0mm；手动Z轴步进0.2mm/次，在50W脉冲下烧蚀出8mm线段，选取熔宽最窄点，记录Z坐标为焦点零点；实测焦点位于板上1.2mm，故采用+1mm正焦点策略。②工艺卡：功率1800W，速度6.5m/min，气压0.9MPa（N₂99.9%），占空比100%，频率5000Hz，加速度0.8G，引入线2mm，引入角度0°，切割顺序“由内向外、由小到大”。③检验：白光干涉仪测得Ra22µm；挂渣高度≤0.05mm，符合A级。7.【单选】FSCUT系统“蛙跳”功能开启后，可节省的时间主要与哪一参数成反比A.空程速度 B.加速度 C.跳跃高度 D.切割速度答案：C解析：跳跃高度决定Z轴升降行程，高度越小，空程时间越短。8.【填空】在激光器维护日志中，若“红光准直偏移量”记录为X+0.3mm、Y0.2mm，表示________；需调整________镜架________方向螺钉________圈。答案：红光指示光相对于主激光在X正向偏移0.3mm、Y负向偏移0.2mm；反射；X负向；半圈。9.【判断】使用Bodor3015机型时，若交换工作台报警“palletsnotclamped”，可直接按“复位”继续切割。（ ）答案：×解析：pallets未夹紧会导致加工时板材移位，需人工检查夹钳气压≥0.6MPa并重新夹紧后方可复位。10.【简答】说明“喷嘴中心度”对不锈钢厚板切割的影响，并给出一种现场快速校准方法。答案：喷嘴中心偏移会使气体流场不对称，造成挂渣一侧严重、切割面斜度增大。快速校准：贴蓝色胶带于喷嘴口，点射50W脉冲1s，观察烧蚀圆斑与喷嘴孔同心度，若偏移＞0.1mm，微调激光头准直镜筒X/Y螺钉直至重合。三、编程与排样11.【实操题】给定DXF文件“gear.dxf”，齿外径120mm，中心孔30mm，厚度6mm，材质304不锈钢，数量200件，板材1500×3000×6mm。要求：a)使用SigmaNEST自动排样，利用率≥85%；b)共边切割，微连0.3mm；c)输出NC代码并截图报告。答案：①参数：排样间隙1.5mm，微连0.3mm，共边留桥0.5mm，切割顺序“先内后外”，引入线3mm，圆弧引入。②结果：排样21列×9行=189件，余料边条可再排11件，合计200件，利用率86.4%。③NC代码关键段：G01X600Y900F8000M03G01X603Y903PIERCEG02X630Y930I27J0……M0512.【单选】在CypCut软件里，若将“补偿值”由0.1mm改为0.1mm，则实际切缝轮廓将A.向外偏移0.2mm B.向内偏移0.2mm C.向外偏移0.1mm D.不变答案：B解析：补偿值负表示向轮廓内侧偏移，0.1→0.1总变化0.2mm。13.【填空】当使用“桥接”功能时，桥接长度一般取板厚的________倍，太大会导致________，太小会导致________。答案：35；零件无法掉落；桥接断裂处挂渣。14.【判断】排样时“镜像”功能可减少共边穿孔次数，但会对有方向性花纹的不锈钢板造成色差。（ ）答案：√解析：镜像后切缝方向与轧制方向夹角变化，反光差异显现。15.【简答】解释“微连”与“留桥”区别，并给出各自适用场景。答案：微连：在轮廓上留0.20.5mm未切透小点，用于小件防止翘起，后续手动掰断，适合≤3mm薄板。留桥：在共边线段上留510mm不切，保持骨架刚性，适合厚板大阵列，后续敲击分离。四、质量检测与缺陷分析16.【实操题】现场提供一块割完的5mm碳钢件，要求：a)使用便携式粗糙度仪测Ra；b)用025mm千分尺测切缝宽度三点取平均；c)填写检测报告并判定是否满足图纸要求（Ra≤30µm，缝宽≤0.4mm）。答案：①测得Ra27µm；②缝宽0.35、0.37、0.36mm，平均0.36mm；③结论：合格。17.【单选】切割面上出现“条纹间距突变”最可能的原因是A.喷嘴污染 B.步进电机失步 C.激光模式跳变 D.板材成分偏析答案：B解析：失步导致瞬时速度突变，条纹间距与速度成正比。18.【填空】若用10×放大镜观察不锈钢断面，发现“三角形”波纹，可推断焦点位置________，应调整________。答案：过深；Z轴向上0.5mm。19.【判断】采用氧气切割碳钢时，提高气压一定能提高切割速度。（ ）答案：×解析：气压过高会带走热量，降低氧化反应效率，速度反而下降。20.【简答】列出“底部挂渣”三种形态并给出对应解决措施。答案：①泪滴状：功率不足，速度过快→提高功率10%，降速5%；②丝状：气压不足→增大气压0.05MPa，检查喷嘴口径；③球状：焦点过深→上调焦点至板内1/3厚度处。五、维护与故障排除21.【实操题】机床显示“伺服报警X轴编码器电池低”，请写出完整更换步骤及注意事项。答案：步骤：①关机断电，挂牌上锁；②拆下X轴伺服驱动器盖板，找到绝对值编码器电池盒；③记录原电池极性，5s内完成更换，防止位置丢失；④上电，进入伺服调试界面，执行“清除多圈数据”“重新设定原点”；⑤手动低速回零，检查精度±0.02mm；⑥填写维护记录，签字确认。注意事项：使用相同型号3.6V锂电池，禁止带电操作；更换后必须重新回零，否则程序位置漂移。22.【单选】激光器QBH接头出现“烧点”最常见的原因是A.光纤弯折半径＜10cm B.保护镜片污染 C.冷却水温度＞30℃ D.激光器接地不良答案：B解析：污染颗粒吸热后烧蚀石英端面，形成褐斑。23.【填空】若冷水机出现“E05”报警，表示________；应检查________是否堵塞。答案：水流开关未闭合；过滤器或水泵入口滤网。24.【判断】每周用无水酒精擦拭导轨后，再涂68导轨油，可提高滑块寿命30%以上。（ ）答案：√解析：酒精清除粉尘，新油形成均匀油膜，降低滚珠磨损。25.【简答】描述“喷嘴碰撞”后必须执行的检查项目。答案：①检查喷嘴口圆度，更换变形喷嘴；②用校直棒检测陶瓷环是否破裂；③重新标定焦点与中心度；④检查Z轴丝杠联轴器是否松动；⑤运行空程测试，确认随动灵敏度恢复。六、综合应用与工艺创新26.【实操题】客户要求：在1mm厚铜箔上切割出直径0.4mm、间距0.2mm的微孔阵列，100×100孔，不允许氧化变色。请设计完整工艺路线并现场演示。答案：①设备：50WMOPA激光器，波长1064nm，脉宽10ns，振镜系统；②夹具：真空吸附平台，铜箔贴于0.5mm不锈钢载板，防止翘曲；③参数：功率30W，频率80kHz，速度800mm/s，脉冲能量0.375mJ，离焦+1mm，辅助气体N₂0.3MPa；④结果：孔径0.390.41mm，热影响区＜10µm，表面无氧化，放大200倍观察孔壁光滑。27.【单选】在铜箔微切割中，若将波长由1064nm换成355nm，最主要目的是A.提高吸收率 B.降低光束质量要求 C.减少瑞利长度 D.提高脉冲能量答案：A解析：铜对355nm吸收率＞60%，对1064nm仅＜5%，紫外激光可显著减少热输入。28.【填空】采用“水导激光”切割金刚石时，水射流直径通常为________µm，水流速度________m/s，作用是________。答案：5080；100200；带走熔融石墨相，防止热损伤。29.【判断】激光切割高反材料时，反向传输光会损坏