2013년 국가직 7급 기계공작법 인책형 기출문제 풀이
2013 7급 국가직 기계공작법 인책형
피시험 재료에 압입자를 사용하여 경도를 측정하는 시험으로 옳지 않은 것은?
① 브리넬(Brinell) 경도시험
오답입니다 강구 압입자를 눌러 압흔 지름으로 경도를 구하는 압입시험입니다.
② 누우프(Knoop) 경도시험
오답입니다 가늘고 긴 다이아몬드 사각뿔 압입자를 쓰는 미소경도 압입시험입니다.
③ 로크웰(Rockwell) 경도시험
오답입니다 압입자를 두 단계 하중으로 눌러 압입깊이 차로 읽는 압입시험입니다.
④ 모스(Mohs) 경도시험
정답입니다 모스 경도는 서로 긁어 상대 서열을 매기는 긁힘(scratch) 경도입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 모스(Mohs) 경도시험
압입자를 눌러 생긴 압흔의 크기나 깊이로 경도를 구하는 것이 압입경도 시험이며 브리넬(강구), 누우프(가늘고 긴 다이아몬드 사각뿔), 로크웰(강구·다이아몬드 원뿔)이 여기에 속합니다. 반면 모스 경도는 광물끼리 서로 긁어 흠집이 나는지로 1~10의 상대 서열만 정하는 긁힘 경도라 압입자를 사용하지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 측정 # 경도시험 # 압입경도 # 모스경도 # 브리넬경도 # 누우프경도
다음 글에서 설명하는 가공 방식은?
○ 거친절삭날, 중간다듬질날, 다듬질날이 하나의 공구에 존재한다. |
① 브로칭(broaching)
정답입니다 거친날·중간날·다듬질날이 한 공구에 배열되어 1행정으로 가공을 끝냅니다.
② 리밍(reaming)
오답입니다 리머는 이미 뚫린 구멍을 회전시켜 조금만 넓혀 다듬는 가공입니다.
③ 셰이핑(shaping)
오답입니다 셰이핑은 단인공구의 왕복 직선운동으로 평면을 깎는 가공입니다.
④ 버니싱(burnishing)
오답입니다 버니싱은 절삭 없이 공구로 눌러 구멍 내면을 매끈하게 만드는 소성가공입니다.
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정답 ① 브로칭(broaching)
브로치는 자루 방향으로 거친절삭날 → 중간다듬질날 → 다듬질날 순으로 이가 조금씩 커지게 배열된 다인공구이므로, 공구를 한 번 밀거나 당기는 1행정만으로 거친가공부터 다듬질까지 끝납니다. 당기는 인발식(Pull)과 미는 압출식(Push)으로 나뉘며, 키홈·스플라인·다각형 구멍은 물론 소총 총열의 강선(rifling)처럼 곧은 홈을 정밀하게 가공하는 데 쓰입니다. 따라서 ①입니다.
※ 지문의 “소총의 공선”은 “강선”의 오식으로, 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.
키워드 # 절삭가공 # 브로칭 # 다인공구 # 강선가공 # 풀방식 # 푸시방식
단조가공에서 드롭해머(drop hammer)의 효율과 관련이 가장 큰 것은?
① 해머의 중량
오답입니다 해머 중량은 낙하에너지를 정하는 값이지 효율을 정하는 값은 아닙니다.
② 해머의 낙하속도
오답입니다 낙하속도도 에너지의 크기에만 관여합니다.
③ 해머의 낙하높이
오답입니다 낙하높이 역시 위치에너지의 크기를 정할 뿐입니다.
④ 앤빌(anvil)의 중량
정답입니다 앤빌이 무거울수록 반발로 새는 에너지가 줄어 타격효율이 높아집니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 앤빌(anvil)의 중량
드롭해머의 타격효율은 낙하한 해머가 지닌 에너지 가운데 실제로 소재의 소성변형에 쓰인 비율입니다. 해머 중량·낙하높이·낙하속도는 공급되는 에너지의 크기(E = Wh = ½mv²)를 정할 뿐이고, 효율은 충돌 때 앤빌이 되튀며 잃는 에너지에 좌우됩니다. 앤빌 중량이 해머보다 훨씬 크면(보통 10~20배 이상) 반발 손실이 줄어 효율이 높아집니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 소성가공 # 단조 # 드롭해머 # 앤빌 # 타격효율
직교절삭(2차원절삭)에서 전단각과 전단면에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 칩은 전단변형으로 인하여 생성되며 이 변형이 발생하는 평면을 전단면이라 한다.
오답입니다 칩은 전단면을 따라 미끄러지는 전단변형으로 생성됩니다.
② 공구와 칩의 접촉면에서 마찰이 증가할수록 전단각이 감소한다.
오답입니다 마찰이 커지면 마찰각이 커져 전단각은 작아집니다.
③ 전단각이 증가하면 칩두께도 증가한다.
정답입니다 전단각이 커지면 전단면이 짧아져 칩두께는 오히려 얇아집니다.
④ 공구 경사면을 따라 움직이는 칩의 속도는 전단각에 따라 달라진다.
오답입니다 칩속도 = v sinφ/cos(φ−α)로 전단각의 함수입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 전단각이 증가하면 칩두께도 증가한다.
직교절삭의 칩두께비는 r = t₀/ = sinφ/cos(φ−α)이므로 전단각 φ가 커지면 r이 커지고, 따라서 칩두께 = t₀/r 은 얇아집니다. 즉 전단각이 클수록 칩은 얇고 짧게 빠져나가 절삭이 유리해집니다. 또 머천트 관계 2φ + β − α = 90°에서 마찰각 β가 커지면 전단각이 작아지고, 칩속도 = v sinφ/cos(φ−α)도 전단각에 따라 달라집니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 절삭가공 # 직교절삭 # 전단각 # 칩두께비 # 머천트이론
금속 재료의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 회복(recovery)은 금속의 재결정온도 이하의 온도 범위에서 일어난다.
오답입니다 회복은 재결정 전 단계로 재결정온도보다 낮은 온도에서 일어납니다.
② 냉간가공도가 클수록 재결정온도는 높아진다.
정답입니다 가공도가 클수록 내부에너지가 커져 재결정온도는 오히려 낮아집니다.
③ 주석과 아연은 상온에서 가공경화가 일어나지 않는다.
오답입니다 주석·아연은 재결정온도가 상온 이하라 상온가공이 곧 열간가공입니다.
④ 냉간가공도가 작을수록 재결정 입자는 커진다.
오답입니다 핵 생성 자리가 적어 결정립이 크게 자랍니다.
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정답 ② 냉간가공도가 클수록 재결정온도는 높아진다.
냉간가공을 많이 할수록 전위 밀도와 격자 변형이 커져 재결정의 구동력인 저장에너지가 커지므로 더 낮은 온도에서도 재결정이 일어납니다. 즉 가공도가 클수록 재결정온도는 낮아지고 재결정립도 미세해집니다. 반대로 가공도가 작으면 핵 생성 자리가 적어 재결정 입자가 조대해집니다. 회복은 재결정에 앞서 재결정온도 이하에서 잔류응력이 풀리는 단계이고, 주석·아연·납은 재결정온도가 상온보다 낮아 상온에서 가공해도 가공경화가 남지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계재료 # 재결정온도 # 냉간가공 # 회복 # 가공경화
사형주조(sand casting)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 용융점이 높은 금속을 주조할 때 사용할 수 있다.
오답입니다 내화성이 좋은 규사를 쓰므로 주철·주강 등 고융점 금속도 가능합니다.
② 주형의 공동(cavity)은 최종 제품과 동일한 치수의 모형을 이용하여 만든다.
정답입니다 모형은 수축여유·가공여유 등을 더해 제품보다 크게 만듭니다.
③ 주물에 중공부를 형성하기 위해 모래로 만든 별도의 주형을 코어라 한다.
오답입니다 중공부를 만드는 별도의 모래 주형이 코어가 맞습니다.
④ 모형을 사용하는 소모성주형 주조이다.
오답입니다 주물을 꺼낼 때 주형을 부수므로 소모성주형 주조입니다.
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정답 ② 주형의 공동(cavity)은 최종 제품과 동일한 치수의 모형을 이용하여 만든다.
사형주조의 모형(pattern)은 제품과 같은 치수로 만들지 않습니다. 응고·냉각 때 줄어드는 만큼의 수축여유, 뒤에 깎아낼 가공여유, 주형에서 빼내기 위한 구배(기울기), 변형을 미리 보정하는 변형여유 등을 더해 제품보다 크게 만듭니다. 나머지는 사형주조의 특징을 바르게 설명한 것으로, 규사 주형이라 융점이 높은 금속도 주조할 수 있고 중공부는 코어로 만들며 주형은 한 번 쓰고 부수는 소모성주형입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 주조 # 사형주조 # 모형 # 수축여유 # 코어 # 소모성주형
크레이터마모와 플랭크마모에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 크레이터마모를 촉진시키는 주요 요인은 공구 경사면에서의 절삭온도이다.
오답입니다 경사면 온도가 높을수록 확산이 활발해져 크레이터가 깊어집니다.
② 크레이터마모는 공구와 칩의 접촉으로 인하여 형성된다.
오답입니다 경사면 위를 흐르는 칩과의 접촉으로 오목한 홈이 파입니다.
③ 플랭크마모는 공구와 새롭게 절삭된 공작물 표면의 접촉으로 인하여 형성된다.
오답입니다 여유면과 새로 절삭된 가공면이 스치면서 생기는 마모가 맞습니다.
④ 플랭크마모의 주요 요인은 접촉면을 통하여 원자들이 상호 이동하면서 발생하는 확산 현상이다.
정답입니다 확산은 크레이터마모의 주된 기구이고, 플랭크마모는 응착·연삭마모가 주 원인입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 플랭크마모의 주요 요인은 접촉면을 통하여 원자들이 상호 이동하면서 발생하는 확산 현상이다.
크레이터마모는 공구 경사면 위를 고온·고압으로 흐르는 칩과의 접촉에서 생기며, 경사면의 높은 절삭온도 때문에 공구와 칩 사이에서 원자가 서로 옮겨가는 확산이 주된 기구입니다. 반면 플랭크마모는 공구 여유면이 새로 생성된 공작물 표면과 스치며 생기는 마모로, 경질입자에 의한 연삭마모와 응착마모가 주된 원인입니다. 확산을 플랭크마모의 주요 요인이라고 한 ④가 옳지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구마모 # 크레이터마모 # 플랭크마모 # 확산마모
냉강주물(chilled casting)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 표면은 내마모성이 우수하고 내부는 인성이 큰 주물이다.
정답입니다 급랭된 표면은 백주철, 서랭된 내부는 회주철이 되어 얻어지는 성질입니다.
② 담금질하여 조직이 마르텐사이트가 된 주물이다.
오답입니다 마르텐사이트는 강을 담금질했을 때 나오는 조직으로 냉경주물과 다릅니다.
③ 냉각속도를 조절하여 국부적 수축을 방지한 주물이다.
오답입니다 국부 수축을 막는 것은 냉각쇠(chiller)나 압탕의 역할입니다.
④ 기관차의 프레임과 선반 베드 등에 사용한다.
오답입니다 기관차 프레임·선반 베드는 진동흡수가 좋은 보통 회주철 주물을 씁니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 표면은 내마모성이 우수하고 내부는 인성이 큰 주물이다.
냉경주물은 주형의 필요한 부분에만 금속형(chill)을 대어 그 표면을 급랭시킨 주물입니다. 급랭된 표면은 흑연이 나오지 못하고 시멘타이트 위주의 백주철이 되어 매우 단단하고 내마모성이 뛰어나며, 서서히 식은 내부는 흑연이 정출된 회주철이 되어 인성을 유지합니다. 이 때문에 압연롤, 차륜, 캠 등 표면 마모가 심한 부품에 쓰입니다. 따라서 ①입니다.
※ 문두의 “냉강주물”은 “냉경주물”의 오식으로, 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.
키워드 # 주조 # 냉경주물 # 칠드주물 # 백주철 # 회주철 # 내마모성
강(steel)을 가공할 때, 절삭성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 탄소 함유량이 증가하면 절삭성이 감소한다.
오답입니다 탄소가 많으면 경도와 펄라이트·시멘타이트가 늘어 절삭이 어려워집니다.
② 납, 황, 인을 첨가하면 마찰계수가 감소하여 절삭성이 증가한다.
오답입니다 납·황·인은 쾌삭강의 대표 원소로 칩을 잘게 끊고 마찰을 줄입니다.
③ 망간과 니켈을 첨가하면 강도와 인성을 감소시켜 절삭성이 증가한다.
정답입니다 망간·니켈은 강도와 인성을 오히려 높여 절삭성을 떨어뜨립니다.
④ 크롬, 몰리브덴, 텅스텐을 첨가하면 공구마모가 증가하고 절삭성이 감소한다.
오답입니다 탄화물을 만드는 원소라 공구마모를 키우고 절삭성을 낮춥니다.
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정답 ③ 망간과 니켈을 첨가하면 강도와 인성을 감소시켜 절삭성이 증가한다.
망간과 니켈은 강의 강도·인성·경화능을 높이는 대표적인 강화 원소입니다. 재료가 질기고 강해지면 절삭저항이 커지고 칩이 잘 끊기지 않아 절삭성은 오히려 나빠집니다. 절삭성을 좋게 하는 원소는 납·황·인처럼 칩을 잘게 끊거나 윤활 역할을 하는 쾌삭 원소이고, 크롬·몰리브덴·텅스텐은 단단한 탄화물을 만들어 공구마모를 키웁니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 절삭가공 # 피삭성 # 쾌삭강 # 합금원소 # 공구마모
정수압 압출에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?
ㄱ. 용기(container)의 벽면에 마찰이 작용하지 않는다. |
① ㄱ, ㄴ, ㄹ
오답입니다 ㄷ의 연성 증대 효과도 정수압 압출의 대표적인 장점입니다.
② ㄱ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 ㄴ의 유체 윤활 역시 옳은 설명이라 빠뜨릴 수 없습니다.
③ ㄴ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 ㄱ의 컨테이너 벽면 무마찰도 정수압 압출의 기본 특징입니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
정답입니다 ㄱ~ㄹ 모두 정수압 압출의 특징을 바르게 설명하고 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
정수압 압출은 램이 소재를 직접 미는 대신 컨테이너를 채운 유체에 높은 압력을 걸어 소재를 다이로 밀어내는 방식입니다. 소재가 컨테이너 벽에 닿지 않으므로 벽면 마찰이 없고(ㄱ), 고압 유체가 소재와 다이 사이로 밀려들어 유체 윤활막을 만들어 마찰을 크게 줄입니다(ㄴ). 또 삼축 압축의 정수압 상태에서는 재료의 연성이 커져 변형이 쉬워지므로(ㄷ), 보통은 깨지는 취성재료도 냉간에서 압출할 수 있습니다(ㄹ). 네 지문 모두 옳습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 소성가공 # 정수압압출 # 유체윤활 # 연성증대 # 취성재료
절삭가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 공작물의 불필요한 부분을 제거하여 원하는 형상을 얻는 방법이다.
오답입니다 절삭가공은 불필요한 부분을 칩으로 떼어내는 제거가공입니다.
② 칩의 형태로는 유동형, 전단형, 균열형 등이 있다.
오답입니다 유동형·전단형·열단형·균열형이 대표적인 칩 형태입니다.
③ 공작물의 강도, 절삭속도, 마찰계수가 클수록 절삭온도는 높아진다.
오답입니다 절삭동력이 커지고 마찰열이 늘어 절삭온도가 올라갑니다.
④ 테일러(Taylor)의 공구수명식에 따르면 절삭속도가 증가할수록 공구수명은 증가한다.
정답입니다 VTⁿ = C 에서 속도가 오르면 수명은 반대로 짧아집니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 테일러(Taylor)의 공구수명식에 따르면 절삭속도가 증가할수록 공구수명은 증가한다.
테일러의 공구수명식은 VTⁿ = C 로, 절삭속도 V와 공구수명 T의 n제곱을 곱한 값이 일정하게 유지되는 관계입니다(n은 공구재료에 따라 정해지는 지수, C는 상수). 따라서 절삭속도를 높이면 절삭온도가 올라가 공구수명은 급격히 짧아집니다. 나머지는 절삭가공의 정의, 칩의 형태 분류, 절삭온도에 영향을 주는 인자를 바르게 설명한 것입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구수명 # 테일러공구수명식 # 절삭속도 # 절삭온도
경납접(brazing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 용가재는 용융온도가 450°C 이상이어야 한다.
오답입니다 450 ℃를 기준으로 그 이상이면 경납, 그 이하면 연납으로 나눕니다.
② 노 경납접(furnace brazing)은 작은 부품의 대량생산에 적합하다.
오답입니다 노 안에 여러 조립품을 넣고 한 번에 가열하므로 대량생산에 적합합니다.
③ 연납접에 비해 접합부의 강도는 우수하나 동시에 다수의 접합부 생성이 가능하지 않다.
정답입니다 경납접도 노 경납접처럼 여러 접합부를 한 번에 만들 수 있습니다.
④ 경납 접합부의 강도는 모재 강도보다 낮다.
오답입니다 용가재가 모재보다 약하므로 접합부 강도는 모재보다 낮습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 연납접에 비해 접합부의 강도는 우수하나 동시에 다수의 접합부 생성이 가능하지 않다.
경납접은 용융온도 450 ℃ 이상인 용가재를 녹여 모재는 녹이지 않고 모세관현상으로 틈에 채워 붙이는 방법입니다. 연납접보다 접합강도가 높은 것은 맞지만, 노 경납접처럼 조립품 전체를 한 번에 가열하면 여러 접합부를 동시에 만들 수 있는 것이 오히려 경납접의 큰 장점입니다. 동시 다수 접합이 불가능하다고 한 ③이 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 용접 # 경납접 # 브레이징 # 용가재 # 모세관현상
절삭용 공구재료의 발달 순서대로 바르게 나열된 것은?
① 탄소공구강→고속도강→초경합금→CBN
정답입니다 탄소공구강(19세기) → 고속도강(1900) → 초경합금(1920년대) → CBN(1950~60년대) 순입니다.
② 탄소공구강→고속도강→CBN→초경합금
오답입니다 CBN은 초경합금보다 훨씬 뒤에 나온 초경질 공구재료입니다.
③ 탄소공구강→CBN→초경합금→고속도강
오답입니다 고속도강은 초경합금·CBN보다 앞서 개발되었습니다.
④ 탄소공구강→초경합금→CBN→고속도강
오답입니다 초경합금이 고속도강보다 먼저일 수는 없습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 탄소공구강 → 고속도강 → 초경합금 → CBN
절삭공구 재료는 탄소공구강 → 합금공구강 → 고속도강(1900년 테일러·화이트) → 주조경질합금(스텔라이트) → 초경합금(1920년대 비디아) → 세라믹 → CBN·다이아몬드(1950~60년대) 순으로 발달했습니다. 뒤로 갈수록 고온경도와 내마모성이 좋아져 허용 절삭속도가 높아집니다. 보기 중 이 순서와 맞는 것은 탄소공구강 → 고속도강 → 초경합금 → CBN 뿐입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구재료 # 고속도강 # 초경합금 # CBN # 고온경도
연삭숫돌에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 연삭입자는 내마모성과 파쇄성을 가지고 있어야 한다.
오답입니다 무디어지면 스스로 깨져 새 날이 나와야 하므로 두 성질이 모두 필요합니다.
② 숫돌조직은 연삭입자들의 결합 강도를 의미한다.
정답입니다 결합 강도는 결합도(grade)이고, 조직은 입자의 밀도(간격)를 뜻합니다.
③ 강한 숫돌은 연한 공작물의 연삭에 주로 사용된다.
오답입니다 연한 재료에는 결합도가 높은(강한) 숫돌을 씁니다.
④ 연삭입자의 크기는 체눈번호가 클수록 작다.
오답입니다 체눈번호는 1인치당 눈 수이므로 번호가 클수록 입자가 곱습니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 숫돌조직은 연삭입자들의 결합 강도를 의미한다.
연삭숫돌의 3요소는 입자·결합제·기공이고, 표시 5요소는 입자·입도·결합도·조직·결합제입니다. 이 가운데 결합도(grade)가 입자를 붙잡는 결합제의 세기, 즉 숫돌의 단단하고 무름을 나타내며, 조직(structure)은 숫돌 전체 부피에서 입자가 차지하는 비율, 곧 입자의 조밀함을 나타냅니다. 조직을 결합 강도라고 한 ②가 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 연삭가공 # 연삭숫돌 # 결합도 # 조직 # 입도 # 자생작용
인발가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 다이압력은 다이의 출구로 갈수록 감소한다.
오답입니다 출구로 갈수록 인발응력이 커지고 다이압력은 p ≒ 항복응력 − 인발응력 만큼만 남으므로 낮아집니다.
② 단면감소율이 증가하면 최적 다이각도 증가한다.
오답입니다 감소율이 커지면 마찰손실을 줄이기 위해 최적 다이각도 커집니다.
③ 역장력이 작용하면 인발응력은 증가하고 다이압력은 감소한다.
오답입니다 역장력이 다이압력의 일부를 대신 부담하므로 다이압력은 줄어듭니다.
④ 한계단면감소율은 다이 입구에서 인발응력이 소재의 항복응력과 같을 때 발생한다.
정답입니다 한계는 다이 입구가 아니라 출구에서 인발응력이 항복응력에 이를 때입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 한계단면감소율은 다이 입구에서 인발응력이 소재의 항복응력과 같을 때 발생한다.
인발에서 소재를 끌어당기는 인발응력은 다이를 빠져나온 출구 쪽 소재에 걸립니다. 이 인발응력이 이미 가공경화까지 마친 출구 소재의 항복응력에 이르면 소재가 다이를 통과하지 못하고 출구에서 늘어나 끊어지므로, 이때의 단면감소율이 한계단면감소율입니다. 이상적·무마찰 조건에서 이 값은 약 63 %(1 − 1/e)입니다. 한계 조건을 다이 입구로 본 ④가 옳지 않습니다. 따라서 ④입니다.
※ ②의 “최적 다이각도 증가한다”는 조사 ‘가’가 빠진 것으로, 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.
키워드 # 소성가공 # 인발 # 한계단면감소율 # 다이각도 # 역장력 # 다이압력
입자가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 슈퍼피니싱은 공구를 진동시켜 슬러리에 함유된 연삭입자를 고속으로 소재 표면에 충돌시키는 가공이다.
정답입니다 슬러리 입자를 진동으로 충돌시키는 것은 초음파가공(USM)의 원리입니다.
② 액체호닝에서 입자의 피닝효과는 공작물 표면의 피로강도를 증가시킨다.
오답입니다 분사된 입자가 표면을 두들겨 압축잔류응력을 남기므로 피로강도가 올라갑니다.
③ 래핑에서 습식법이 건식법보다 가공량이 더 크다.
오답입니다 습식 래핑은 입자가 굴러 절삭되므로 건식보다 가공량이 큽니다.
④ 호닝은 막대형 숫돌에 회전운동과 왕복운동을 동시에 가하여 원통 내면을 다듬질하는 가공이다.
오답입니다 회전과 왕복을 겹쳐 교차 무늬를 내는 원통 내면 다듬질이 맞습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 슈퍼피니싱은 공구를 진동시켜 슬러리에 함유된 연삭입자를 고속으로 소재 표면에 충돌시키는 가공이다.
슈퍼피니싱은 입도가 고운 막대형 숫돌을 낮은 압력으로 공작물 표면에 누른 채 짧은 행정으로 진동시키면서 공작물을 회전·이송시켜 가공변질층을 없애고 매끄러운 면을 얻는 가공입니다. 공구를 진동시켜 슬러리 속 연삭입자를 표면에 충돌시키는 것은 초음파가공(USM)의 원리이므로 ①의 설명이 잘못되었습니다. 나머지는 액체호닝의 피닝효과, 습식·건식 래핑의 가공량 차이, 호닝의 운동을 바르게 설명한 것입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 연삭가공 # 입자가공 # 슈퍼피니싱 # 호닝 # 래핑 # 액체호닝
압연가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 롤러 압력은 중립점에서 최대이다.
오답입니다 입구와 출구의 마찰방향이 바뀌는 중립점에서 압력이 최대가 됩니다.
② 전후방 인장력이 가해지면 압연력이 감소한다.
오답입니다 장력이 소성변형의 일부를 대신하므로 롤에 필요한 압연력이 줄어듭니다.
③ 소재와 롤러 사이의 마찰이 없을 때 압하율이 최대가 된다.
정답입니다 마찰이 없으면 소재를 물지 못하므로 압하량은 오히려 0이 됩니다.
④ 소재와 롤러 사이의 마찰이 작을수록 중립점은 출구쪽으로 이동한다.
오답입니다 마찰이 작을수록 소재를 앞으로 미는 마찰력이 줄어 중립점이 출구 쪽으로 이동합니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 소재와 롤러 사이의 마찰이 없을 때 압하율이 최대가 된다.
압연에서 소재를 롤이 물고 들어가게 하는 힘은 전적으로 마찰력입니다. 최대 압하량은 = μ²R 로 마찰계수의 제곱과 롤 반지름에 비례하므로, 마찰이 없으면(μ = 0) 소재를 전혀 물지 못해 압하량이 0이 됩니다. 따라서 마찰이 없을 때 압하율이 최대라는 ③은 정반대의 설명입니다. 나머지는 중립점에서의 압력 분포, 전후방 장력의 압연력 저감, 마찰 감소에 따른 중립점 이동을 바르게 옮긴 것입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 소성가공 # 압연 # 중립점 # 압하율 # 마찰계수 # 압연력
레이저빔을 사용하여 광경화성 액체수지를 고체상태로 경화시켜 부품을 제작하는 급속조형법(RP)은?
① 선택적레이저소결법(SLS)
오답입니다 SLS는 레이저로 분말을 녹여 붙이는 방식으로 액체수지를 쓰지 않습니다.
② 스테레오리소그래피법(SLA)
정답입니다 광경화성 액체수지를 레이저로 한 층씩 경화시키는 최초의 RP 방식입니다.
③ 융착모델링법(FDM)
오답입니다 FDM은 열가소성 필라멘트를 녹여 노즐로 쌓는 방식입니다.
④ 박판적층법(LOM)
오답입니다 LOM은 얇은 종이·필름을 잘라 접착해 쌓는 방식입니다.
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정답 ② 스테레오리소그래피법(SLA)
스테레오리소그래피(SLA)는 광경화성 액체수지가 담긴 수조 표면에 자외선 레이저를 단면 형상대로 주사해 그 부분만 고체로 굳히고, 조형판을 한 층 두께만큼 내린 뒤 다시 굳히기를 반복하는 방식입니다. 분말을 소결하는 SLS, 용융 필라멘트를 적층하는 FDM, 박판을 잘라 붙이는 LOM과 구분됩니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 특수가공 # 급속조형 # RP # SLA # 광경화성수지 # 적층가공
NC 공작기계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 개루프위치제어는 볼스크류나 리드스크류를 회전시키기 위하여 스테핑모터를 주로 사용한다.
오답입니다 피드백이 없으므로 펄스 수만큼 회전하는 스테핑모터를 씁니다.
② 폐루프위치제어는 밀링 등과 같이 공구 이동에 따라 절삭력 변동이 심한 가공에 적합하다.
오답입니다 외란과 부하 변동을 검출·보정하므로 절삭력 변동이 큰 가공에 적합합니다.
③ 위치결정제어는 공구의 정확한 이동을 위하여 직선보간과 원호보간을 사용한다.
정답입니다 보간은 경로를 제어하는 윤곽제어의 기능이고, 위치결정제어는 도달점만 관리합니다.
④ 직선보간 및 원호보간 지령을 위하여 G코드를 사용한다.
오답입니다 G01(직선보간), G02·G03(원호보간)이 준비기능 G코드입니다.
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정답 ③ 위치결정제어는 공구의 정확한 이동을 위하여 직선보간과 원호보간을 사용한다.
위치결정제어(PTP, point-to-point)는 드릴링·태핑처럼 목표점에 정확히 도달하는 것만 중요하고 이동 도중의 경로는 상관없는 제어로, 보간 기능을 쓰지 않습니다. 이동 경로를 직선보간(G01)·원호보간(G02·G03)으로 계산해 가며 공구를 움직이는 것은 밀링 곡면가공 같은 윤곽제어(continuous path control)의 기능입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # CNC # NC공작기계 # 위치결정제어 # 윤곽제어 # 보간 # 개루프제어
특수가공법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 초음파가공(USM)은 전기에너지를 기계적 에너지로 변환하여 가공하는 방법이다.
오답입니다 자기변형진동자로 전기에너지를 초음파 기계진동으로 바꿔 가공합니다.
② 전해가공(ECM)은 전기도금의 원리를 이용하여 가공하는 방법이다.
정답입니다 전해가공은 도금이 아니라 그 반대인 양극 용해로 재료를 녹여냅니다.
③ 화학가공(CHM)은 별도의 전극을 필요로 하지 않는다.
오답입니다 부식액에 담가 녹이는 방식이라 전극이나 전원이 필요 없습니다.
④ 레이저가공(LBM)은 광에너지를 이용하여 가공하는 방법이다.
오답입니다 집속된 레이저 광에너지를 열로 바꿔 녹이고 증발시켜 가공합니다.
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정답 ② 전해가공(ECM)은 전기도금의 원리를 이용하여 가공하는 방법이다.
전해가공(ECM)은 공작물을 양극(+), 공구를 음극(−)으로 하고 전해액을 고속으로 흘리면서 공작물 표면을 전기화학적으로 용해시켜 깎아내는 가공입니다. 금속을 음극 쪽에 석출·부착시키는 전기도금과는 전극 극성과 진행 방향이 정반대이므로, 전기도금의 원리를 이용한다고 한 ②가 옳지 않습니다. 나머지 초음파가공·화학가공·레이저가공의 설명은 모두 바릅니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 특수가공 # 전해가공 # ECM # 초음파가공 # 화학가공 # 레이저가공
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