2013년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2013년 지방직 9급 기계일반
① 절삭유를 많이 사용하는 습식 가공의 도입
정답입니다습식가공은 절삭유의 제조·폐기와 작업환경 부담이 커 환경친화형 조건에 맞지 않습니다.
② 공작기계의 소형화
오답입니다공작기계를 소형화하면 재료와 설치공간 및 소비에너지를 줄일 수 있습니다.
③ 주축의 냉각 방식을 오일 냉각에서 공기 냉각으로 대체
오답입니다공기냉각은 오일 사용과 폐기물을 줄여 환경부하를 낮출 수 있습니다.
④ 가공시간의 단축
오답입니다가공시간 단축은 전력소비와 설비가동시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.
정답과 해설 보기
환경친화형 가공은 절삭유 사용과 폐기물을 줄이고 에너지효율을 높이는 방향으로 설계합니다. 절삭유를 많이 쓰는 습식가공의 도입은 이에 반하므로 ①입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#환경친화가공#절삭유#습식가공#에너지효율
① 20
정답입니다압하율은 (20-16)/20×100＝20%입니다.
② 40
오답입니다40%는 두께 감소량 4 mm를 잘못 나눈 값입니다.
③ 60
오답입니다60%는 최종두께 16 mm와 감소량을 혼동한 값입니다.
④ 80
오답입니다80%는 최종두께의 원두께에 대한 비율로 압하율이 아닙니다.
정답과 해설 보기
압하량은 20-16＝4 mm입니다. 압하율＝압하량/압연 전 두께×100＝4/20×100＝20%입니다. 따라서 ①입니다.
압하율 = 압하량압연 전 두께 × 100 = 20 − 1620 × 100 = 20%
키워드#기계공작법#압연#압하율#압하량#판두께
① 공간입방격자
정답입니다공간입방격자는 일반적인 금속 결정구조의 정식 분류가 아닙니다.
② 체심입방격자
오답입니다체심입방격자는 α-Fe, Cr, W 등에 나타나는 금속 결정구조입니다.
③ 면심입방격자
오답입니다면심입방격자는 Al, Cu, Ni, γ-Fe 등에 나타납니다.
④ 조밀육방격자
오답입니다조밀육방격자는 Mg, Zn, Ti 등에 나타나는 구조입니다.
정답과 해설 보기
대표적인 금속 결정구조는 체심입방(BCC), 면심입방(FCC), 조밀육방(HCP)입니다. 공간입방격자는 이 분류에 해당하지 않습니다. 따라서 해당하지 않는 것은 ①입니다.
키워드#기계재료#결정구조#공간입방격자#체심입방격자#면심입방격자#조밀육방격자
ㄱ. 마찰각 > 나선각(lead angle)
ㄴ. 마찰각 < 나선각(lead angle)
ㄷ. 마찰각 = 나선각(lead angle)
① ㄱ
오답입니다마찰각이 나선각보다 크면 하중이 나사를 역구동하지 못하므로 자립합니다.
② ㄴ
오답입니다마찰각이 나선각보다 작으면 하중에 의해 나사가 스스로 풀릴 수 있습니다.
③ ㄱ, ㄷ
정답입니다마찰각과 나선각이 같은 한계상태도 자립 조건에 포함되므로 ㄱ과 ㄷ이 맞습니다.
④ ㄴ, ㄷ
오답입니다ㄴ은 역구동 조건이므로 자립 조건에 포함될 수 없습니다.
정답과 해설 보기
나사의 자립 조건은 마찰각 ρ가 나선각 λ보다 크거나 같은 ρ≥λ입니다. 따라서 ρ>λ인 ㄱ과 ρ＝λ인 ㄷ이 옳습니다. 따라서 옳은 것은 ㄱ과 ㄷ, ③입니다.
키워드#기계설계#나사#자립조건#마찰각#나선각
연삭숫돌의 입자가 무디어지거나 눈메움이 생기면 연삭능력이 떨어지고 가공물의 치수 정밀도가 저하되므로 예리한 날이 나타나도록 공구로 숫돌 표면을 가공하는 것을 나타내는 용어는?
① 트루잉(truing)
오답입니다트루잉은 숫돌의 형상과 동심도를 바로잡는 작업입니다.
② 글레이징(glazing)
오답입니다글레이징은 숫돌입자가 무뎌졌지만 탈락하지 않아 표면이 번들거리는 현상입니다.
③ 로딩(loading)
오답입니다로딩은 칩이 숫돌 기공을 막는 눈메움 현상입니다.
④ 드레싱(dressing)
정답입니다드레싱은 무딘 입자와 눈메움을 제거해 새로운 절삭날을 노출시키는 작업입니다.
정답과 해설 보기
드레싱은 숫돌표면의 무딘 입자와 막힌 칩을 제거하여 새 입자를 노출시키는 작업입니다. 트루잉은 숫돌의 형상과 동심도를 복원하는 작업입니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#연삭숫돌#드레싱#트루잉#눈메움
① 냉간 가공에 비해 가공 표면이 거칠다.
오답입니다열간가공은 산화스케일 때문에 냉간가공보다 표면이 거칩니다.
② 가공 경화가 발생하여 가공품의 강도가 증가한다.
정답입니다재결정온도 이상에서는 변형과 동시에 재결정되어 가공경화가 축적되지 않습니다.
③ 냉간 가공에 비해 가공에 필요한 동력이 작다.
오답입니다고온에서 변형저항이 작아져 필요한 가공동력이 작습니다.
④ 재결정 온도 이상으로 가열한 상태에서 가공한다.
오답입니다열간가공은 재결정온도 이상에서 실시합니다.
정답과 해설 보기
열간가공은 재결정온도 이상에서 이루어져 가공과 동시에 회복과 재결정이 진행됩니다. 따라서 가공경화가 누적되어 강도가 증가한다는 ②가 틀립니다.
키워드#기계공작법#열간가공#재결정온도#가공경화#변형저항
① 침탄법(carburizing)
오답입니다침탄은 강 표면의 탄소농도를 높인 뒤 담금질하는 표면경화법입니다.
② 화학증착법(chemical vapor deposition)
오답입니다화학증착은 기체 반응으로 세라믹 등의 박막을 증착하는 방법입니다.
③ 양극산화법(anodizing)
정답입니다양극산화는 알루미늄 표면에 다공성 산화피막을 만들고 염료로 착색할 수 있습니다.
④ 고주파경화법(induction hardening)
오답입니다고주파경화는 유도가열과 급랭으로 강 표면을 경화합니다.
정답과 해설 보기
양극산화는 알루미늄을 양극으로 전해처리해 치밀하고 다공성인 산화피막을 형성합니다. 기공에 유기염료를 흡착시킨 뒤 봉공하면 오래가는 착색피막이 됩니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계재료#표면처리#양극산화#알루미늄#착색피막
① 브로칭(broaching)
오답입니다브로칭은 기존 구멍이나 표면을 정밀하게 확대·성형하는 데 주로 사용합니다.
② 밀링(milling)
정답입니다밀링은 엔드밀 등의 공구로 소재에 새 구멍이나 포켓을 가공할 수 있습니다.
③ 셰이핑(shaping)
오답입니다셰이핑은 왕복하는 단인공구로 평면이나 홈을 가공합니다.
④ 리이밍(reaming)
오답입니다리이밍은 이미 뚫린 구멍의 치수와 표면을 정밀하게 다듬습니다.
정답과 해설 보기
리이밍과 브로칭은 주로 이미 존재하는 구멍을 다듬거나 형상을 만듭니다. 엔드밀을 사용하는 밀링은 소재에 없던 구멍·포켓을 직접 만들 수 있습니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계공작법#구멍가공#밀링#리이밍#브로칭
안지름이 d1, 바깥지름이 d2, 지름비가 x = d1d2인 중공축이 정하중을 받아 굽힘모멘트(bending moment) M이 발생하였다. 허용굽힘응력을 σa라 할 때, 바깥지름 d2를 구하는 식으로 옳은 것은?
① d2 = 3√64Mπ(1 − x4)σa
오답입니다분자 계수 64는 굽힘응력식의 32와 맞지 않습니다.
② d2 = 3√32Mπ(1 − x4)σa
정답입니다중공축의 σa＝32M/[πd₂³(1-x⁴)]을 풀면 이 식이 됩니다.
③ d2 = 3√64Mπ(1 − x3)σa
오답입니다중공축 단면2차모멘트에는 지름의 4제곱 차가 들어가므로 1-x³은 틀립니다.
④ d2 = 3√32Mπ(1 − x3)σa
오답입니다분자 32는 맞지만 1-x³이 아니라 1-x⁴이어야 합니다.
정답과 해설 보기
중공원형축에서 I＝π(d₂⁴-d₁⁴)/64이고 σa＝Md₂/(2I)입니다. x＝d₁/d₂를 대입하면 d₂＝³√[32M/{π(1-x⁴)σa}]입니다. 따라서 ②입니다.
I = π(d24 − d14)64, σa = 32Mπd23(1 − x4) → d2 = 3√32Mπ(1 − x4)σa
키워드#기계설계#중공축#굽힘응력#단면2차모멘트#지름비
① 구성인선을 줄이기 위해서는 공구 경사각을 작게 한다.
정답입니다경사각을 작게 하면 칩 유동과 마찰이 불리해져 구성인선이 증가하므로 이 설명이 틀립니다.
② 발생→성장→분열→탈락의 주기를 반복한다.
오답입니다구성인선은 발생·성장·분열·탈락의 주기적 과정을 반복합니다.
③ 바이트의 절삭 날에 칩이 달라붙은 것이다.
오답입니다피삭재가 절삭날에 응착하고 가공경화된 것이 구성인선입니다.
④ 마찰 계수가 작은 절삭 공구를 사용하면 구성인선이 감소한다.
오답입니다마찰계수가 작은 공구와 윤활은 응착을 줄여 구성인선을 억제합니다.
정답과 해설 보기
구성인선은 압력과 마찰로 피삭재 일부가 절삭날에 응착·경화된 것입니다. 큰 경사각, 높은 절삭속도, 양호한 윤활은 구성인선을 줄입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#구성인선#절삭#공구경사각#절삭속도
① 충격흡수에 좋다.
오답입니다고무는 내부마찰이 커 충격에너지를 잘 흡수합니다.
② 다양한 크기 및 모양 제작이 어려워 용도가 제한적이다.
정답입니다고무는 성형이 쉬워 다양한 크기와 모양으로 제작할 수 있으므로 용도가 제한적이라는 설명이 틀립니다.
③ 변질 방지를 위해 기름에 접촉되거나 직사광선에 노출되는 것을 피해야 한다.
오답입니다기름과 자외선은 고무의 팽윤·균열·노화를 촉진할 수 있습니다.
④ 방진효과가 우수하다.
오답입니다고무의 큰 감쇠능력은 진동 절연에 유리합니다.
정답과 해설 보기
고무스프링은 형상 자유도가 높아 압축·전단 등 다양한 형태로 제작할 수 있습니다. 충격흡수와 방진성이 좋으므로 제작이 어려워 용도가 제한된다는 ②가 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계설계#고무스프링#방진#충격흡수#감쇠
① 가소성
오답입니다가소성은 힘을 제거해도 변형이 남는 성질로 소성가공에 필요합니다.
② 가단성
오답입니다가단성은 압축하중으로 균열 없이 변형되는 성질입니다.
③ 취성
정답입니다취성은 소성변형 없이 깨지는 성질이므로 소성가공에 이용하기 어렵습니다.
④ 연성
오답입니다연성은 인장하중에서 길게 늘어나는 성질로 인발 등에 중요합니다.
정답과 해설 보기
소성가공은 재료가 파괴되지 않고 영구변형하는 가소성·가단성·연성을 이용합니다. 취성은 변형 없이 파괴되는 성질이므로 이용하는 성질이 아닙니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#소성가공#가소성#연성#취성
① 작업 공간 안의 가연성 물질 및 폐기물 등은 사전에 제거한다.
오답입니다가연물과 폐기물 제거는 불티에 의한 화재를 예방합니다.
② 용접할 때에 작업 공간을 지속적으로 환기하여야 한다.
오답입니다환기는 용접흄과 유해가스를 제거하기 위해 필요합니다.
③ 용접에 필요한 가스 용기는 밀폐 공간 내부에 배치한다.
정답입니다가스용기를 밀폐공간 내부에 두면 누출 시 질식·폭발 위험이 커지므로 외부의 안전한 곳에 둬야 합니다.
④ 몸에 잘 맞는 작업복을 입고 방진마스크를 쓰며 작업화를 신는다.
오답입니다보호복·방진마스크·안전화는 화상과 흄 및 낙하물 위험을 줄입니다.
정답과 해설 보기
가스용기는 누출과 전도 및 가열 위험이 없는 통풍이 잘되는 안전한 장소에 세워 고정해야 합니다. 밀폐공간 내부에 두는 ③은 질식과 폭발 위험을 높입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#용접안전#가스용기#환기#보호구
① 품질 관리실
오답입니다품질관리실은 제품과 공정의 품질을 검사·관리합니다.
② 제품 개발실
오답입니다제품개발실은 신제품의 기획과 시험을 담당합니다.
③ 설계 제도실
오답입니다설계제도실은 제품 도면과 설계자료를 작성합니다.
④ 생산 관리실
정답입니다생산관리실은 생산능력·납기·재고를 고려해 작업순서와 일정을 계획합니다.
정답과 해설 보기
생산관리실은 주문량, 설비능력, 작업시간과 납기를 바탕으로 공정순서와 생산일정을 수립하고 진도를 통제합니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#생산관리#일정계획#납기#공장관리
흙이나 모래 등의 무기질 재료를 높은 온도로 가열하여 만든 것으로 특수 타일, 인공 뼈, 자동차 엔진 등에 사용하며 고온에도 잘 견디고 내마멸성이 큰 소재는?
① 파인 세라믹
정답입니다파인세라믹은 정제 원료를 고온 소결해 내열·내마모성과 생체적합성 등을 높인 소재입니다.
② 형상기억합금
오답입니다형상기억합금은 가열 시 원래 형상을 회복하는 금속재료입니다.
③ 두랄루민
오답입니다두랄루민은 Al-Cu계 고강도 경량 합금입니다.
④ 초전도합금
오답입니다초전도합금은 임계온도 이하에서 전기저항이 사라지는 재료입니다.
정답과 해설 보기
파인세라믹은 고순도 원료와 정밀 소결로 만든 고기능 세라믹입니다. 내열·내마모·내식성이 뛰어나 엔진부품, 절삭공구, 생체재료 등에 사용됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#파인세라믹#내열재료#내마모성#소결
① 기밀이 요구되는 제품에 사용한다.
오답입니다용접은 연속 이음이 가능해 탱크나 배관처럼 기밀이 필요한 제품에 적합합니다.
② 열영향으로 용접 모재가 변형된다.
오답입니다국부 가열과 냉각으로 수축 및 잔류응력이 생겨 모재가 변형될 수 있습니다.
③ 용접부의 이음효율이 높다.
오답입니다용접이음은 구멍을 뚫지 않고 단면을 연속시켜 이음효율이 높습니다.
④ 용접부의 결함 검사가 쉽다.
정답입니다용접결함은 내부에 숨어 있을 수 있어 비파괴검사가 필요하므로 검사가 쉽다는 설명은 부적절합니다.
정답과 해설 보기
용접부 내부에는 균열·기공·슬래그혼입 등이 생길 수 있어 육안만으로 검사하기 어렵습니다. 초음파·방사선 등의 비파괴검사가 필요하므로 ④가 적절하지 않습니다. 따라서 적절하지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#용접#결함검사#비파괴검사#열변형
① 백주철
정답입니다회주철을 급랭하면 탄소가 흑연화하지 못하고 시멘타이트로 남아 백주철이 됩니다.
② 주강
오답입니다주강은 주조한 강으로 탄소강 또는 합금강이며 주철 분류가 아닙니다.
③ 가단주철
오답입니다가단주철은 백주철을 장시간 열처리해 뜨임탄소를 만든 것입니다.
④ 구상흑연주철
오답입니다구상흑연주철은 Mg 등을 첨가해 흑연을 구상화한 주철입니다.
정답과 해설 보기
회주철을 급랭하면 탄소가 흑연으로 석출할 시간이 부족해 시멘타이트가 많은 백색 파면의 백주철이 됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#백주철#회주철#시멘타이트#급랭
① 베어링은 축 반경 방향의 하중을 지지한다.
오답입니다레이디얼 저널베어링은 축에 수직인 반경방향 하중을 지지합니다.
② 베어링이 축을 지지하는 위치에 따라 끝저널과 중간저널로 구분한다.
오답입니다축을 지지하는 위치에 따라 끝저널과 중간저널로 나눌 수 있습니다.
③ 베어링 평균압력은 하중을 압력이 작용하는 축의 표면적으로 나눈 것과 같다.
정답입니다평균베어링압력은 하중을 실제 곡면적이 아니라 투영면적 ld로 나눈 값이므로 이 설명은 틀립니다.
④ 베어링 재료는 열전도율이 좋아야 한다.
오답입니다마찰열을 빠르게 방출하려면 베어링재료의 열전도율이 좋아야 합니다.
정답과 해설 보기
저널베어링의 평균압력은 p＝W/(ld)로 하중을 축지름 d와 베어링길이 l의 곱인 투영면적으로 나눈 값입니다. 실제 축 곡면적으로 나누지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계설계#저널베어링#베어링압력#투영면적#열전도율
① 한 쌍의 원형 기어가 일정한 각속도비로 회전하기 위해서는 접촉점의 공통법선이 일정한 점을 지나야 한다.
오답입니다기어의 기본법칙에 따라 공통법선은 두 중심을 잇는 선상의 일정한 피치점을 지나야 합니다.
② 인벌류트(involute) 치형에서는 기어 한 쌍의 중심거리가 변하면 일정한 속도비를 유지할 수 없다.
정답입니다인벌류트치형은 중심거리가 조금 변해도 작용선 방향이 유지되어 일정한 속도비를 유지하므로 이 설명이 틀립니다.
③ 기어의 모듈(module)은 피치원의 지름(mm)을 잇수로 나눈 값이다.
오답입니다모듈은 m＝d/z로 피치원지름을 잇수로 나눈 값입니다.
④ 기어 물림률(contact ratio)은 물림길이를 법선피치(normal pitch)로 나눈 값이다.
오답입니다물림률은 물림길이를 법선피치로 나눈 값입니다.
정답과 해설 보기
인벌류트 기어는 중심거리 변화가 있어도 공통법선인 작용선이 일정한 기초원 접선을 이루어 일정한 각속도비를 유지합니다. 따라서 ②가 옳지 않습니다.
키워드#기계설계#기어#인벌류트치형#모듈#물림률
① 자동 창고시스템
오답입니다자동창고는 보관·입출고를 자동화하는 설비입니다.
② 3차원 측정기
오답입니다3차원측정기는 제품의 좌표와 형상오차를 측정합니다.
③ NC 공작기계
오답입니다NC공작기계는 수치제어 프로그램에 따라 가공합니다.
④ 무인 반송차
정답입니다무인반송차(AGV)는 바닥의 유도선이나 표지 등을 따라 자재를 자동 운반합니다.
정답과 해설 보기
AGV는 바닥의 자기테이프·유도선·표지나 자율주행 센서를 이용해 지정된 작업장으로 자재를 운반하는 공장자동화 물류장치입니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#공장자동화#무인반송차#AGV#자재운반
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