2008년 국가직 7급 기계공작법 봉책형 기출문제 풀이

2008 7급 국가직 기계공작법 봉책형

기출문제 풀이 · 20문항 · AI 보조 해설

2008 7급 국가직 기계공작법 봉책형 썸네일
Q01
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금속재료의 가공시 절삭성을 이용한 가공법이 아닌 것은?

  • 압연가공
  • 드릴가공
  • 선반가공
  • 밀링가공
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정답 ① 압연가공

절삭성을 이용한 가공은 공구의 날끝이 공작물을 깎아 칩(chip)을 만들면서 형상을 얻는 가공입니다. 드릴가공·선반가공·밀링가공은 모두 절삭공구가 칩을 발생시키는 절삭가공에 속합니다. 반면 압연가공은 회전하는 두 롤 사이로 소재를 통과시켜 두께를 줄이는 소성가공이므로 재료를 깎아 내지 않고 부피를 그대로 둔 채 모양만 바꿉니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 절삭가공 # 압연 # 소성가공 # 칩생성 # 드릴가공


Q02
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재료의 기계적인 성질 중 인장시험에서 구할 수 없는 것은?

  • 항복강도
  • 연신율
  • 탄성계수
  • 잔류응력
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정답 ④ 잔류응력

인장시험은 시험편을 축방향으로 잡아당기며 하중과 변형을 기록해 응력-변형률 선도를 얻는 시험입니다. 이 선도에서 탄성계수, 비례한도, 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면수축률 같은 기계적 성질을 읽을 수 있습니다. 그러나 잔류응력은 가공이나 열처리 과정에서 재료 내부에 이미 남아 있던 응력이므로 시험편을 인장해서는 알 수 없고, X선 회절법·구멍뚫기(hole-drilling)법 등으로 따로 측정해야 합니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 기계재료 # 인장시험 # 응력변형률선도 # 잔류응력 # 항복강도


Q03
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비파괴 검사에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  • 액체침투 탐상법은 표면결함, 겹친 부위 및 기공을 검출하는 방법이다.
  • 와전류 탐상법은 전도성 재료를 검출할 수 있으며 비접촉식이고 실시간 검출이 가능하다.
  • 자분 탐상법은 자화될 수 있는 재료 내부의 결함을 찾는데 사용된다.
  • 초음파 탐상법은 초음파 신호가 부품 재료의 반대면 또는 불연속구간에 도달하여 반사된 신호의 시간 지연을 측정한다.
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정답 ③ 자분 탐상법은 자화될 수 있는 재료 내부의 결함을 찾는데 사용된다.

자분탐상법은 강자성체를 자화시킬 때 결함 부위에서 새어 나오는 누설자속에 자분이 모이는 것을 관찰하는 방법입니다. 누설자속은 표면이나 표면 바로 아래 수 mm 이내의 결함에서만 뚜렷하게 나타나므로 재료 깊숙한 내부 결함은 찾을 수 없고, 비자성체인 오스테나이트계 스테인리스나 알루미늄에는 쓸 수도 없습니다. 내부 결함 검출에는 초음파탐상이나 방사선투과시험을 씁니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 측정 # 비파괴검사 # 자분탐상 # 와전류탐상 # 초음파탐상 # 침투탐상


Q04
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측정의 원리에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  • 데이터가 한곳에 집중해 있으면 정밀도와 정확도가 매우 높다.
  • 정확도는 측정된 치수와 실제값 사이의 일치도를, 정밀도는 측정의 반복도를 나타낸다.
  • 정확도는 계통적 오차, 정밀도는 우연오차에 의한 원인이 크다.
  • 분해능은 기계의 정확도와는 무관하다.
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정답 ① 데이터가 한곳에 집중해 있으면 정밀도와 정확도가 매우 높다.

정밀도는 같은 대상을 반복 측정했을 때 값들이 서로 얼마나 모여 있는지를, 정확도는 그 값들이 참값에 얼마나 가까운지를 나타냅니다. 데이터가 한곳에 집중해 있다는 것은 산포가 작아 정밀도가 높다는 뜻일 뿐이며, 그 집중된 지점이 참값에서 일정하게 벗어나 있으면 계통오차가 커서 정확도는 오히려 낮습니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 측정 # 정밀도 # 정확도 # 계통오차 # 우연오차 # 분해능


Q05
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모형을 주형재료속에 묻어서 일체의 주형을 만든 다음, 주형을 가열시켜 모형을 녹여서 배출한 후 이 속에 용탕을 주입하는 형식의 주조법은?

  • 탄산가스 주형법(CO2법)
  • 저압주조법
  • 쉘주조법(shell molding)
  • 인베스트먼트 주조법
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정답 ④ 인베스트먼트 주조법

인베스트먼트 주조법(로스트왁스법)은 왁스나 저융점 플라스틱으로 만든 소모성 모형을 내화 슬러리에 반복해서 담가 두꺼운 주형을 만든 다음, 주형을 가열해 모형을 녹여 배출하고 그 빈 공간에 용탕을 주입하는 정밀주조법입니다. 모형을 빼내기 위한 분할면이 필요 없으므로 언더컷이 있는 복잡한 형상도 치수정밀도와 표면거칠기를 좋게 얻을 수 있습니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 주조 # 인베스트먼트주조 # 로스트왁스법 # 소모성모형 # 정밀주조


Q06
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판재 성형 가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 비딩(beading)은 판재의 중심부를 다이로 성형하는 작업이다.
  • 블랭킹(blanking)에서는 전단된 부분이 제품이 되고, 나머지 부분은 스크랩이 된다.
  • 헤밍(hemming)은 판재의 끝단을 접어서 포개는 작업이다.
  • 스피닝(spinning)은 회전하는 맨드릴과 강체의 공구 또는 롤러를 사용하여 축대칭 제품을 성형하는 작업이다.
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정답 ① 비딩(beading)은 판재의 중심부를 다이로 성형하는 작업이다.

비딩(beading)은 판재나 관의 끝단·가장자리를 좁은 다이와 롤로 눌러 둥근 테두리(비드)를 만드는 작업으로, 모서리의 강성을 높이고 날카로운 절단면을 없애는 데 씁니다. 판재의 중심부를 볼록한 펀치와 오목한 다이 사이에서 눌러 무늬나 오목·볼록 형상을 내는 것은 엠보싱이나 스탬핑에 해당합니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 소성가공 # 판재성형 # 비딩 # 블랭킹 # 헤밍 # 스피닝


Q07
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주조공정에서 탕구계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 너무 빠른 응고를 없앨 수 있도록 설계해야 한다.
  • 쇳물이 층류로 유동하게 한다.
  • 라이저는 수축보상을 위한 것으로서 주로 표면적이 큰 부근에 위치시킨다.
  • 얇은 면은 너무 빨리 응고되지 않도록 유동속도가 충분히 빨라야 한다.
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정답 ③ 라이저는 수축보상을 위한 것으로서 주로 표면적이 큰 부근에 위치시킨다.

라이저(압탕)는 응고 수축으로 모자라는 용탕을 계속 보충해 주는 저장고이므로, 주물에서 가장 늦게 응고하는 두꺼운 부위 옆에 붙이고 그 부위보다 늦게 굳도록 크게 만들어야 합니다. 응고 속도는 표면적/체적 비에 좌우되어 표면적이 큰 얇은 부분일수록 빨리 굳으므로, 표면적이 큰 부근에 라이저를 두면 라이저가 먼저 응고해 보충 기능을 잃고 수축공이 남습니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 주조 # 탕구계 # 라이저 # 응고수축 # 수축공


Q08
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다음 중 방전 가공을 설명한 것은?

  • 경화된 소강구(小鋼球)를 공작물 표면에 분사시켜 공작물을 다듬질하고 기계적 성질을 향상시키는 가공법이다.
  • 가공이 어려운 표면이나 형상에 산 또는 알칼리 용액을 사용하여 소재를 제거하는 방법이다.
  • 상하방향으로 초음파 진동을 하는 공구와 공작물 사이에 연마 입자를 넣고 이 연마 입자에 의해 공작물을 다듬질하는 방법이다.
  • 가공 재료와 전극 황동봉을 충전한 축전기에 접속하고 이것을 가공액 속에 잠기게 한 후 가공재료와 전극 사이에서 불꽃을 튀게 하여 전극의 단면과 같은 모양의 구멍을 가공하는 방법이다.
정답과 해설 보기

정답 ④ 가공 재료와 전극 황동봉을 충전한 축전기에 접속하고 이것을 가공액 속에 잠기게 한 후 가공재료와 전극 사이에서 불꽃을 튀게 하여 전극의 단면과 같은 모양의 구멍을 가공하는 방법이다.

방전가공(EDM)은 절연성 가공액 속에서 공구전극과 공작물 사이에 전압을 걸어 아크 방전을 일으키고, 그 순간적인 열로 재료를 국부적으로 용융·기화시켜 제거하는 가공법입니다. 전극의 단면 형상이 그대로 공작물에 전사되므로 복잡한 구멍과 형상을 얻을 수 있고, 전기가 통하는 재료라면 경도와 관계없이 가공할 수 있어 담금질강이나 초경합금에도 쓸 수 있습니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 특수가공 # 방전가공 # 전극 # 쇼트피닝 # 초음파가공 # 화학적가공


Q09
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선반에서 양 센터의 높이는 같으나 수평면상에서 양센터의 중심선과 공구대 바이트의 이동선이 평행하지 않을 때의 가공 형태는?

  • 쌍곡면
  • 타원면
  • 편심체
  • 원추면
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정답 ④ 원추면

양 센터의 높이가 같으면 공작물의 회전축과 바이트의 이동선이 같은 수평면 안에 놓입니다. 한 평면 안의 두 직선이 평행하지 않으면 반드시 한 점에서 만나므로, 이 이동선이 회전축을 중심으로 상대회전하며 그리는 자취는 꼭짓점을 가진 원추면, 즉 테이퍼가 됩니다. 심압대 편위법이나 복식공구대 선회법으로 테이퍼를 깎는 것이 바로 이 원리이며, 두 직선이 같은 평면에 있지 않고 엇갈려야 쌍곡면이 나옵니다. 따라서 ④입니다.
※ 지문의 “양 센터”와 “양센터” 띄어쓰기 혼용은 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.

키워드 # 공작기계 # 선반 # 테이퍼절삭 # 심압대편위 # 원추면


Q10
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탄소강을 풀림열처리(annealing)하여 얻어지는 효과가 아닌 것은?

  • 조직을 연화시킨다.
  • 잔류응력을 감소시킨다.
  • 강도를 증가시킨다.
  • 흑연을 구상화한다.
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정답 ③ 강도를 증가시킨다.

풀림은 강을 적당한 온도로 가열한 뒤 노 안에서 천천히 냉각시키는 열처리로, 조직을 연화시키고 결정립을 고르게 하며 잔류응력을 제거해 절삭성과 냉간가공성을 좋게 합니다. 이 과정에서 전위가 소멸하고 결정립이 성장하므로 강도와 경도는 낮아지고 연성은 커집니다. 강도를 높이려면 담금질로 마텐자이트를 얻은 뒤 뜨임을 해야 합니다. 한편 ④의 “흑연을 구상화한다”는 유리 흑연이 정출되는 주철에 쓰는 표현이어서 탄소강에는 엄밀히 들어맞지 않지만, 층상 시멘타이트를 둥근 입자로 만드는 구상화 풀림을 가리킨 것이므로 풀림의 효과에 해당합니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 열처리 # 풀림 # 잔류응력 # 구상화풀림 # 담금질


Q11
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머시닝센터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 수치제어 방식으로 구동된다.
  • 자동공구교환장치(automatic tool changer)를 가지고 있다.
  • 밀링, 선삭, 보링, 드릴링, 리밍 등의 작업을 모두 할 수 있다.
  • 분할 테이블(index table) 장착이 용이하다.
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정답 ③ 밀링, 선삭, 보링, 드릴링, 리밍 등의 작업을 모두 할 수 있다.

머시닝센터는 자동공구교환장치(ATC)를 갖춘 CNC 밀링계 공작기계로, 공작물은 테이블에 고정된 채로 있고 주축에 물린 공구가 회전하면서 가공합니다. 밀링·보링·드릴링·리밍·태핑처럼 공구가 회전하는 작업은 한 번 물린 상태에서 모두 처리할 수 있지만, 공작물을 회전시켜야 하는 선삭은 할 수 없고 터닝센터나 복합가공기가 필요합니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # CNC # 머시닝센터 # 자동공구교환장치 # 터닝센터 # 선삭


Q12
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다음 용접법 중에서 가장 좁고 깊은 용입이 가능하며 융점이 높은 재료에도 적용이 가능한 것은?

  • 프로젝션 용접
  • 전자 빔 용접
  • 서브머지드 용접
  • MIG 용접
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정답 ② 전자 빔 용접

전자 빔 용접은 진공 속에서 가속시킨 전자를 아주 좁은 면적에 집중시켜 10⁶ W/cm² 수준의 높은 에너지 밀도를 얻는 용접법입니다. 이 때문에 용융폭에 비해 용입이 매우 깊은 열쇠구멍(keyhole) 모양의 비드를 만들 수 있고 열영향부와 변형이 작으며, 텅스텐·몰리브덴·티타늄처럼 융점이 높거나 활성이 큰 금속에도 적용할 수 있습니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 용접 # 전자빔용접 # 용입 # 에너지밀도 # 열영향부


Q13
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고가의 다인 절삭 공구가 사용되며, 공작물의 홈을 빠르게 가공할 수 있어 대량생산에 적합한 가공 공정은?

  • 쉐이핑(shaping)
  • 브로칭(broaching)
  • 보링(boring)
  • 태핑(tapping)
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정답 ② 브로칭(broaching)

브로칭은 날 높이가 조금씩 커지는 여러 개의 절삭날을 한 줄로 배열한 브로치를 공작물에 한 번 통과시켜 거친 절삭부터 다듬질까지 한 행정에 끝내는 가공입니다. 키홈·스플라인·세레이션·다각형 구멍 등을 빠르고 균일하게 만들 수 있어 대량생산에 알맞지만, 브로치가 형상 전용이고 제작비가 비싸 소량생산에는 불리합니다. 따라서 ②입니다.
※ ①의 “쉐이핑”은 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것으로 “셰이핑(shaping)”을 가리킵니다.

키워드 # 절삭가공 # 브로칭 # 다인공구 # 키홈가공 # 대량생산


Q14
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대형의 공작물에 여러 개의 구멍을 뚫을 때 공작물을 이동시키지 않고 암(arm)을 칼럼(column) 주위로 회전시키고 드릴 헤드를 이동시켜 가공하는 공작기계는?

  • 다축(多軸) 드릴링 머신
  • 레디얼(radial) 드릴링 머신
  • 다두(多頭) 드릴링 머신
  • 심공(深孔) 드릴링 머신
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정답 ② 레디얼(radial) 드릴링 머신

레디얼 드릴링 머신은 기둥(칼럼)을 축으로 선회하는 암과, 그 암을 따라 반지름 방향으로 이동하는 드릴 헤드를 갖추고 있습니다. 덕분에 무겁고 큰 공작물을 테이블에 한 번 고정한 채 주축만 옮겨 가며 여러 위치에 구멍을 뚫을 수 있고, 암의 선회각과 헤드의 반지름 방향 위치로 극좌표처럼 구멍 자리를 정합니다. 따라서 ②입니다.
※ 보기의 한자 병기 “多軸·多頭·深孔”은 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.

키워드 # 공작기계 # 드릴링머신 # 레디얼드릴링 # 암선회 # 다축드릴링


Q15
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옵티컬 플랫(optical flat) 계측기에 이용되는 빛의 성질은?

  • 입자성
  • 굴절성
  • 직진성
  • 간섭성
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정답 ④ 간섭성

옵티컬 플랫은 매우 높은 평면도로 다듬은 투명 유리판으로, 측정면 위에 겹쳐 놓으면 두 면 사이 얇은 공기층의 위·아래에서 반사된 빛이 서로 간섭해 등고선 모양의 명암 무늬가 생깁니다. 무늬 한 줄의 간격은 사용한 빛 파장의 절반(λ/2)에 해당하는 높이 차를 뜻하므로, 무늬의 개수와 휘어진 모양을 세어 평면도를 정량적으로 판정할 수 있습니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 측정 # 옵티컬플랫 # 광파간섭 # 평면도측정 # 간섭무늬


Q16
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프레스 가공에서 상하면이 서로 반대 형상으로 각인이 되는 방법은?

  • Blanking
  • Embossing
  • Earing
  • Seaming
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정답 ② Embossing

엠보싱은 볼록한 펀치와 그에 대응하는 오목한 다이 사이에 판재를 넣고 눌러, 판 두께는 거의 그대로 둔 채 무늬나 문자를 도드라지게 성형하는 작업입니다. 펀치가 닿은 면은 오목하게, 다이가 닿은 반대 면은 볼록하게 나오므로 상하면에 서로 반대 형상이 각인됩니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 소성가공 # 엠보싱 # 프레스가공 # 펀치와다이 # 판재성형


Q17
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센터리스 원통연삭의 원리와 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 공작물은 연삭숫돌과 조정숫돌 사이에서 지지대로 지지하여 연삭한다.
  • 공작물의 회전방향은 연삭숫돌의 회전방향과는 반대이나 조정숫돌의 회전방향과는 같다.
  • 각종 핀이나 중공원통 등의 양산 가공에 적용하기 쉽다.
  • 연삭숫돌 축과 조정숫돌 축을 어긋나게 하면 공작물에 이송 운동을 줄 수 있다.
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정답 ② 공작물의 회전방향은 연삭숫돌의 회전방향과는 반대이나 조정숫돌의 회전방향과는 같다.

센터리스 원통연삭에서 연삭숫돌과 조정숫돌은 같은 방향으로 회전하고, 그 사이에서 지지대에 얹힌 공작물은 두 숫돌과의 접촉점 마찰에 끌려 두 숫돌과 반대 방향으로 돕니다. 따라서 공작물의 회전방향이 조정숫돌과 같다는 설명은 옳지 않습니다. 조정숫돌 축을 수 도 기울이면 공작물에 축방향 이송이 생겨 통과이송(through-feed) 연삭을 할 수 있습니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 연삭가공 # 센터리스연삭 # 조정숫돌 # 지지대 # 통과이송


Q18
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유연생산시스템(FMS)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 공구 준비시간, 공정간 운반 시간, 가공 대기 시간을 감소시킨다.
  • 그룹테크놀러지라고 하는 생산 방식에 의해서 이루어진다.
  • 소량 다품종 생산에 적합하지 않다.
  • 가공 셀단위 생산이 가능하다.
정답과 해설 보기

정답 ③ 소량 다품종 생산에 적합하지 않다.

유연생산시스템(FMS)은 NC 공작기계와 자동반송장치, 자동창고를 컴퓨터로 묶어 품종이 바뀌어도 NC 프로그램과 공구만 교체하면 라인을 멈추지 않고 계속 가공할 수 있게 한 시스템입니다. 그 목적 자체가 다품종 소량생산에서 전용 라인에 가까운 생산성과 가동률을 얻는 것이므로 소량 다품종 생산에 적합하지 않다는 설명은 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 자동화 # FMS # 그룹테크놀러지 # 다품종소량생산 # 가공셀


Q19
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다음 용접방법 중에서 압접법에 해당되는 것은?

  • 시일드(shield) 가스 아크 용접
  • TIG 용접
  • Plasma 용접
  • Flash butt 용접
정답과 해설 보기

정답 ④ Flash butt 용접

용접법은 모재를 녹여 붙이는 융접, 가열한 뒤 압력을 가해 붙이는 압접, 모재보다 융점이 낮은 용가재를 쓰는 납땜으로 나뉩니다. 플래시 버트 용접은 맞댄 두 단면 사이에 큰 전류를 흘려 불꽃(플래시)으로 접합면을 가열한 다음 축방향으로 강하게 가압(업셋)하여 붙이는 저항용접이므로 압접에 속합니다. 나머지 셋은 모두 아크열을 쓰는 융접입니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 용접 # 압접 # 플래시버트용접 # 저항용접 # 융접


Q20
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전해연삭에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  • 기계연삭과 전해용출작용이 혼합된 가공방법이다.
  • 전기도금 방법과 같은 과정으로 재료가 연삭된다.
  • 공작물은 (+)극, 숫돌은 (-)극으로 한다.
  • 기계연삭 작용에 의한 재료 제거량은 전체 제거량에 비하여 아주 작은 편이다.
정답과 해설 보기

정답 ② 전기도금 방법과 같은 과정으로 재료가 연삭된다.

전해연삭은 도전성 숫돌을 음극, 공작물을 양극으로 하여 전해액 속에서 공작물 표면을 전기화학적으로 용출시키고, 그 위에 생긴 무른 부동태 피막을 숫돌 입자가 긁어 내어 새 면을 계속 드러내는 복합가공입니다. 재료가 양극에서 이온이 되어 녹아 나오는 전해용출은 음극 표면에 금속이 석출되는 전기도금과 전기화학적으로 정반대 과정이므로, 도금과 같은 과정이라는 설명은 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
※ ③의 전각 표기 “(+)극”·“(-)극”은 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.

키워드 # 특수가공 # 전해연삭 # 전해용출 # 양극용해 # 복합가공

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