数控制齿工安全综合知识考核试卷含答案

数控制齿工安全综合知识考核试卷含答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1数控插齿机急停按钮的颜色应为A.红B.黄C.蓝D.绿答案：A1.2在插齿加工中，造成“齿面撕裂”最可能的切削参数是A.高转速+小进给B.低转速+大进给C.高转速+大进给D.低转速+小进给答案：B1.3依据GB/T15706—2012，对数控齿轮机床进行风险评估的第一步是A.风险估计B.风险分析C.风险评价D.危险识别答案：D1.4插齿刀每齿进给量0.12mm/z，主轴转速300r/min，刀齿数30，则每分钟进给量（mm/min）为A.1080B.360C.36D.10.8答案：A1.5下列哪项不是数控插齿机“封闭型”安全防护装置A.铝型材防护罩+安全联锁B.钢化玻璃观察窗+门控开关C.双手按钮控制台D.可移动式格栅门+互锁答案：C1.6插齿机液压站压力突然归零，最优先的处置是A.立即按下急停B.降低主轴转速C.手动退刀D.关闭液压泵回油阀答案：A1.7依据ISO138491，若某安全控制系统需达到PLe，则最低性能等级为A.PLaB.PLbC.PLdD.PLe答案：D1.8插齿加工使用水溶性切削液时，其最高推荐浓度（稀释后）为A.2%B.5%C.10%D.15%答案：B1.9在数控插齿程序中，G91G01Z2.F50.的含义是A.绝对坐标下刀B.相对坐标下刀C.绝对坐标提刀D.相对坐标提刀答案：B1.10插齿刀涂层“AlCrN”相比“TiN”主要优势是A.降低摩擦B.提高热硬度C.降低成本D.提高韧性答案：B1.11依据《机械安全防护装置固定式和活动式》GB/T8196—2018，防护门开启后机床应A.仅报警B.仅减速C.立即停机D.延时停机答案：C1.12插齿机主轴伺服电机过载报警，最不可能的原因为A.刀具磨损严重B.工件材料硬度高C.冷却液温度过低D.进给倍率设定过高答案：C1.13下列哪项属于“二次危险源”A.旋转刀具B.高压油管爆裂油雾C.急停按钮失效D.地面切削液泄漏答案：B1.14插齿加工中，若齿形误差呈“中凹”状，优先调整的参数是A.刀轴径向跳动B.工作台分度误差C.插齿刀齿形角D.切削速度答案：A1.15依据GB5226.1—2019，电气柜防护等级至少应达到A.IP20B.IP32C.IP54D.IP65答案：C1.16插齿机夜间无人值守加工，必须启用的功能是A.刀具寿命管理B.远程监控+异常断电复位C.最高转速限制D.手动润滑答案：B1.17插齿刀刀柄HSKA63与机床主轴锥面配合属于A.过盈配合B.间隙配合C.锥面自锁+端面接触D.螺纹锁紧答案：C1.18插齿机使用氮气平衡缸，其压力需定期检查的主要原因是A.氮气泄漏导致掉刀B.氮气爆炸C.氮气氧化D.温度升高答案：A1.19依据《职业病防治法》，接触切削液油雾岗位每几年需进行职业健康检查A.半年B.1年C.2年D.3年答案：B1.20插齿机安全联锁回路采用双回路冗余，其目的是A.降低响应时间B.提高可靠性C.减少成本D.简化配线答案：B2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1以下哪些属于插齿机机械危险源A.旋转主轴B.直线轴快速移动C.高压冷却液D.电气柜风扇答案：ABC2.2插齿刀破损的常见征兆包括A.异响B.电流波动>15%C.齿面粗糙度突然增大D.切削液变色答案：ABC2.3依据GB/T16855.1，安全控制系统实现PLd需满足A.单通道+自检B.双通道+比较C.单通道+冗余D.平均危险失效时间≥100年答案：BD2.4插齿加工现场“5S”内容A.整理B.整顿C.清扫D.节约答案：ABC2.5以下哪些情况必须重新进行风险评估A.更换切削液品牌B.加装自动门C.主轴电机功率增大30%D.操作者换班答案：BC2.6插齿机安全标志中，黄色三角黑图表示A.禁止B.警告C.指令D.提示答案：B2.7插齿机每日点检项目含A.液压油位B.刀具磨损C.安全联锁功能D.压缩空气压力答案：ACD2.8插齿加工产生“齿向误差”可能原因A.夹具定位面倾斜B.工件硬度不均C.插齿刀螺旋角误差D.机床热变形答案：ACD2.9下列哪些属于“工程控制”措施A.加装防护罩B.降低进给倍率C.自动灭火系统D.佩戴耳塞答案：ABC2.10插齿机发生火情，可使用的灭火剂A.CO₂B.干粉C.泡沫D.水基型答案：ABC3.填空题（每空1分，共30分）3.1插齿机主参数为最大工件直径________mm，最大模数________mm。答案：800；123.2插齿刀每齿进给量f_z=0.1mm/z，刀齿数z=24，主轴转速n=400r/min，则每分钟进给量F=________mm/min。答案：9603.3依据GB/T10095.1—2001，7级精度齿轮齿距累积公差F_p（分度圆d=200mm）为________μm。答案：443.4插齿机液压系统安全阀开启压力一般高于工作压力________%。答案：10—153.5插齿加工常用切削液四类：________、________、________、________。答案：矿物油；合成酯；半合成；全合成3.6插齿机直线轴定位精度检验标准依据________（填写国标编号）。答案：GB/T17421.2—20163.7插齿刀涂层“TiAlN”的氧化起始温度约为________℃。答案：8003.8插齿机急停回路响应时间不得超过________ms。答案：5003.9插齿加工中，刀具寿命常用________（填写英文缩写）表示。答案：VB（flankwearwidth）3.10插齿机安全联锁回路类别________级，MTTF_d≥________年。答案：4；1003.11插齿机主轴轴承润滑脂补充周期________h。答案：20003.12插齿加工油雾限值（8hTWA）为________mg/m³。答案：53.13插齿机噪声限值（空载）为________dB(A)。答案：853.14插齿刀刀柄锥度为________（填写国际标准简称）。答案：HSK3.15插齿机工作台分度蜗轮材料常用________（填写材料牌号）。答案：ZCuSn10Pb13.16插齿加工中，齿形误差Δf_f主要受________误差影响。答案：刀具齿形3.17插齿机电气柜接地电阻≤________Ω。答案：43.18插齿机自动灭火系统常用________（填写气体名称）。答案：七氟丙烷3.19插齿加工中，切削速度v_c=________（填写公式）。答案：πdn/10003.20插齿机直线轴重复定位精度R≤________mm。答案：0.0034.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1插齿机防护门打开后仍可手动低速点动刀具。答案：×4.2插齿刀刀尖崩刃可直接用手触摸检查。答案：×4.3插齿机夜间无人加工必须关闭总电源。答案：×4.4插齿加工使用微乳化液可显著降低油雾浓度。答案：√4.5插齿机安全标志至少每半年检查一次。答案：√4.6插齿刀涂层脱落可继续加工10件后再换刀。答案：×4.7插齿机急停按钮复位后即可直接启动自动循环。答案：×4.8插齿加工中，工件温度>80℃必须停机冷却。答案：√4.9插齿机液压站油温>60℃需立即停机。答案：√4.10插齿机安全围栏高度可低于1.4m。答案：×5.简答题（共30分）5.1（封闭型，6分）写出插齿机每日安全检查五项必检内容。答案：1.急停按钮功能；2.防护门联锁；3.液压油位；4.切削液浓度；5.刀具紧固。5.2（开放型，6分）简述插齿加工产生“齿面波纹”的三类原因及消除措施。答案：原因：1.刀具轴向跳动大→校准刀具；2.工作台蜗轮副间隙大→调整间隙；3.切削参数共振→优化转速进给。5.3（封闭型，6分）列举插齿机电气柜IP54测试两项关键指标及数值。答案：防尘：粉尘量<2g/m²；防水：喷水角度±180°，流量12.5L/min，时间3min，无水进入。5.4（开放型，6分）说明插齿刀破损在线监测两种方法及其原理。答案：1.电流监测：主轴电机电流波动>15%判定破损；2.声发射：AE传感器检测高频信号突变。5.5（封闭型，6分）写出插齿机安全风险评估四步流程。答案：危险识别→风险分析→风险评价→风险减小。6.计算题（共20分）6.1（10分）某插齿加工：模数m=3mm，齿数z=40，刀具齿数z_0=30，转速n=500r/min，每齿进给f_z=0.08mm/z。求：（1）切削速度v_c；（2）每分钟进给量F；（3）单件切削时间T（切削长度L=60mm，双行程切削）。答案：（1）v_c=πmz_0n/1000=π×3×30×500/1000=141.37m/min（2）F=f_zz_0n=0.08×30×500=1200mm/min（3）双行程总长度120mm，T=120/1200=0.1min=6s6.2（10分）插齿机工作台分度蜗轮副：蜗杆头数k=1，蜗轮齿数z=90，工作台惯量J=2.5kg·m²，要求分度定位时间t=0.4s，角加速度ε=________rad/s²，所需最大扭矩T=________N·m。答案：分度角θ=2π/z=0.0698radε=2θ/t²=2×0.0698/0.16=0.873rad/s²T=Jε=2.5×0.873=2.18N·m7.综合应用题（共30分）7.1（15分）背景：某企业新增数控插齿机YKS5132×3，最大工件直径320mm，最大模数6mm，用于加工汽车变速箱齿轮。设备布置在联合厂房，厂房高度8m，自然通风，冬季室温10℃，夏季35℃。操作者2班制，每班8h。任务：（1）识别五项重大危险源并给出风险等级（采用ISO12100风险图法，给出S、F、P值及等级）；（2）针对最高等级危险源提出三条工程控制措施；（3）计算夏季切削液温升并给出冷却方案。答案：（1）危险源：1.旋转主轴（S2，F2，P2→风险等级R=4高）；2.直线轴快速移动（S2，F1，P2→R=3中）；3.高压冷却液（S1，F2，P1→R=2低）；4.刀具破损飞出（S3，F1，P2→R=4高）；5.油雾吸入（S1，F2，P2→R=3中）。（2）工程控制：a.全封闭防护罩+安全联锁PLe；b.主轴区域加装防弹玻璃+防爆膜；c.刀具在线电流监测+急停联动。（3）切削液系统容积500L，比热容4.2kJ/(kg·K)，密度1kg/L，系统输入功率P=15kW，效率η=0.9，热损失20%，则有效热功率Q=15×0.9×0.8=10.8kW。ΔT=Qt/(cm)=10.8×3600/(4.2×500)=18.5℃，夏季初始35℃，将升至53.5℃，超过推荐45℃。冷却方案：增设油冷机，制冷量≥12kW，温控30±2℃。7.2（15分）背景：某插齿机加工20CrMnTi齿轮，m=2.5mm，z=38，硬度58HRC，要求7级精度，Ra≤0.8μm。原工艺：v_c=120m/min，f_z=0.06mm/z，刀具寿命120件，齿面烧伤率8%。任务：（1）用正交试验法给出L9(3⁴