2014년 국가직 7급 기계공작법 A책형 기출문제 풀이
2014 7급 국가직 기계공작법 A책형
주조공정에서 모형(pattern)을 사용하지 않는 주조법은?
① 사형 주조법(sand mold casting)
오답입니다 목재·금속 모형으로 주형을 만든 뒤 모형을 빼내는 대표적인 소모성 주형법입니다.
② 인베스트먼트 주조법(investment casting)
오답입니다 왁스나 플라스틱으로 만든 소모성 모형을 세라믹으로 감싸는 방식입니다.
③ 원심 주조법(centrifugal casting)
정답입니다 회전하는 원통 금형 자체가 주형이므로 별도의 모형이 필요 없습니다.
④ 셸 주조법(shell mold casting)
오답입니다 가열된 금속 모형에 레진사를 부착시켜 셸 주형을 만듭니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 원심 주조법(centrifugal casting)
사형·셸·인베스트먼트 주조법은 모두 주형 공동을 만들기 위해 제품 형상의 모형(pattern)이 있어야 합니다. 사형과 셸은 모형을 빼내는 영구모형이고 인베스트먼트는 왁스 모형을 녹여 없애는 소모성 모형입니다. 반면 원심 주조법은 회전하는 원통형 금형에 용탕을 부어 원심력으로 벽면에 밀착·응고시키므로 모형 없이 관·파이프·라이너 같은 회전체를 만듭니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 주조 # 모형 # 원심주조 # 인베스트먼트주조 # 셸주조
주조공정 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 수축여유(shrinkage allowance)는 주형을 건조시킬 때 주형 수축을 고려한 여유 치수이다.
정답입니다 수축여유는 주형이 아니라 용탕이 응고·냉각될 때 줄어드는 주물의 수축을 보상하는 값입니다.
② 기계가공여유(machining allowance)는 주조 후 기계가공을 필요로 하는 경우에 두는 여유 치수이다.
오답입니다 가공 기준면이나 다듬질면에 절삭 여유를 미리 두는 것이 맞습니다.
③ 구배(draft)는 주형에서 모형이 잘 빠져나오도록 하기 위해 두는 기울기이다.
오답입니다 모형을 뽑는 방향으로 기울기를 주어 주형이 무너지지 않게 합니다.
④ 라운딩(rounding)은 주물의 예리한 모서리에 생기는 금속의 취약 조직을 방지하기 위해 모서리를 둥글게 처리하는 것이다.
오답입니다 모서리를 둥글게 해 주상정이 마주쳐 생기는 취약부를 없앱니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 수축여유(shrinkage allowance)는 주형을 건조시킬 때 주형 수축을 고려한 여유 치수이다.
수축여유는 용융금속이 응고하고 상온까지 식으면서 줄어드는 주물 자체의 수축량을 미리 보태 두는 치수로, 주철 8/1000, 황동 15/1000, 주강 20/1000 정도를 잡고 이를 반영한 자가 주물자(수축자)입니다. 주형의 건조 수축을 고려한 값이 아니므로 ①의 설명이 옳지 않습니다. 기계가공여유·구배·라운딩은 모두 모형 설계 시 두는 여유로 바르게 설명되어 있습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 주조 # 모형설계 # 수축여유 # 기계가공여유 # 구배 # 라운딩
연삭숫돌의 세 가지 주요 마멸 기구가 아닌 것은?
① 결합제의 파괴
오답입니다 결합제가 부서져 입자가 통째로 떨어져 나가는 결합제 파괴입니다.
② 입자의 파괴
오답입니다 입자가 쪼개지며 새 절삭날이 드러나는 입자 파괴입니다.
③ 치핑(chipping)
정답입니다 치핑은 절삭공구 날끝이 떨어져 나가는 현상으로 숫돌 마멸 기구가 아닙니다.
④ 소모마멸
오답입니다 입자 끝이 무디게 닳아 평평해지는 소모(마찰)마멸입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 치핑(chipping)
연삭숫돌의 마멸은 소모마멸(attritious wear), 입자 파괴(grain fracture), 결합제 파괴(bond fracture)의 세 가지 기구로 진행됩니다. 소모마멸로 입자가 무뎌지면 연삭저항이 커지고, 그 힘으로 입자가 쪼개지거나 결합제가 부서져 입자가 탈락하면서 새 날이 나타나는 자생작용이 일어납니다. 치핑은 절삭공구의 날끝이 국부적으로 떨어져 나가는 손상 형태이므로 숫돌의 주요 마멸 기구에 들지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 연삭가공 # 연삭숫돌 # 소모마멸 # 입자파괴 # 결합제파괴 # 자생작용
냉간가공으로 변형된 조직이 열처리시 재결정을 일으키면서 발생되는 변화가 아닌 것은?
① 강도가 줄어든다.
오답입니다 전위가 소멸하고 새 결정립이 생기므로 강도가 낮아집니다.
② 잔류응력이 증가한다.
정답입니다 재결정은 오히려 가공으로 쌓인 잔류응력을 없애는 과정입니다.
③ 경도가 감소한다.
오답입니다 가공경화가 풀리면서 경도도 함께 떨어집니다.
④ 연성이 증가한다.
오답입니다 변형 능력이 회복되어 연성과 인성이 좋아집니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 잔류응력이 증가한다.
냉간가공한 조직을 재결정 온도 이상으로 가열하면 회복 단계에서 잔류응력이 먼저 풀리고, 이어 변형이 없는 새로운 결정립이 생겨나는 재결정이 일어납니다. 그 결과 가공경화로 올라갔던 강도와 경도가 내려가고 연성·인성은 회복되며 잔류응력은 감소합니다. 잔류응력이 증가한다는 ②가 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 열처리 # 재결정 # 냉간가공 # 가공경화 # 잔류응력 # 회복
측정값에 일정한 영향을 주는 원인에 의하여 생기는 오차로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 계기오차 |
① ㄱ
오답입니다 계기오차만으로는 계통오차를 다 담지 못합니다.
② ㄱ, ㄴ
오답입니다 환경오차(ㄷ)도 일정한 방향으로 작용하는 계통오차입니다.
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답입니다 계기·이론·환경오차는 모두 원인이 뚜렷한 계통오차입니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 우연오차(ㄹ)는 원인을 알 수 없이 불규칙하게 나타납니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ ㄱ, ㄴ, ㄷ
측정오차는 원인이 분명하여 측정값을 한쪽으로 치우치게 하는 계통오차와, 원인을 알 수 없이 흩어지는 우연오차로 나뉩니다. 계통오차에는 측정기 자체의 결함에서 오는 계기오차, 이론식이나 보정식의 근사에서 오는 이론오차, 온도·습도·진동 같은 주변 조건에서 오는 환경오차, 측정자의 버릇에서 오는 개인오차가 있습니다. 반면 우연오차는 일정한 영향을 주지 않고 반복 측정의 평균으로만 줄일 수 있습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 측정 # 측정오차 # 계통오차 # 우연오차 # 환경오차 # 이론오차
다이캐스팅(die casting) 주조법이 사형 주조법(sand mold casting)에 비하여 가지는 장점이 아닌 것은?
① 표면거칠기가 우수하다.
오답입니다 금형 표면을 그대로 옮겨 받아 매끈한 주물면을 얻습니다.
② 치수 정확도가 우수하다.
오답입니다 금형과 고압 충전 덕분에 치수 정밀도가 높습니다.
③ 대형 제품 제작에 유리하다.
정답입니다 형체력과 금형비 때문에 크기가 제한되어 소형·박육 제품에 적합합니다.
④ 금형을 재사용할 수 있다.
오답입니다 금속 금형이라 수만~수십만 회 반복 사용이 가능합니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 대형 제품 제작에 유리하다.
다이캐스팅은 용융금속을 금형에 고압으로 밀어 넣는 방식이라 표면거칠기와 치수 정확도가 뛰어나고 얇은 살두께도 잘 채워지며 금형을 반복해서 쓸 수 있어 대량생산에 유리합니다. 다만 사출압력을 견딜 형체력과 값비싼 금형이 필요해 제품 크기가 제한되고, 대형 주물은 오히려 사형 주조가 유리합니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 주조 # 다이캐스팅 # 사형주조 # 치수정확도 # 금형 # 대량생산
등온단조(isothermal forging) 공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 소재와 다이를 같은 온도로 가열한다.
오답입니다 다이를 소재와 같은 온도로 유지하는 것이 이 공정의 정의입니다.
② 낮은 치수 정확도가 요구되는 부품에 주로 사용된다.
정답입니다 오히려 정밀 근사정형 부품처럼 높은 치수 정확도가 필요할 때 씁니다.
③ 금형 공동부 내의 소재 유동성이 크다.
오답입니다 소재가 식지 않아 변형저항이 낮게 유지되므로 유동성이 좋습니다.
④ 단조가 진행되는 동안 소재가 냉각이 되지 않는다.
오답입니다 다이와 소재의 온도가 같아 다이로 열을 뺏기지 않습니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 낮은 치수 정확도가 요구되는 부품에 주로 사용된다.
등온단조는 다이를 소재와 같은 고온으로 가열해 단조하는 동안 소재가 다이에 열을 빼앗겨 식는 것을 막는 공정입니다. 소재 온도가 일정하게 유지되므로 변형저항이 낮고 유동성이 좋아 얇고 복잡한 형상까지 잘 채워집니다. 그래서 티타늄·초내열합금 항공기 부품처럼 높은 치수 정확도가 요구되는 정밀·근사정형 단조에 주로 쓰이며, 변형속도를 아주 느리게 하는 크리프 단조 형태로도 시행합니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 소성가공 # 단조 # 등온단조 # 근사정형 # 변형저항 # 유동성
열간단조 가공에서 윤활제에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 마찰을 줄인다. |
① ㄱ, ㄴ
오답입니다 유동성 향상(ㄷ)과 냉각 지연(ㄹ)도 윤활제의 역할입니다.
② ㄱ, ㄴ, ㄷ
오답입니다 열간단조 윤활제는 단열층이 되어 냉각도 늦춥니다(ㄹ).
③ ㄱ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 금형 마모 감소(ㄴ)도 마찰 저감에 따르는 대표적 효과입니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
정답입니다 마찰 저감·금형 마모 감소·유동성 향상·냉각 지연이 모두 해당됩니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
열간단조용 윤활제(흑연, 이황화몰리브덴, 유리 등)는 소재와 금형 사이에 막을 만들어 마찰을 줄이고, 그 결과 금형 마모와 소요 하중이 줄며 소재가 공동부를 잘 채우도록 유동성을 높입니다. 또한 이 막이 열을 막는 단열층(thermal barrier) 역할을 해 뜨거운 소재가 찬 금형으로 열을 빼앗기는 속도를 늦추고, 이형제로서 단조품을 금형에서 잘 떨어지게 합니다. 네 가지가 모두 옳습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 소성가공 # 열간단조 # 윤활제 # 마찰 # 금형마모 # 단열효과
연삭가공 동안 공작물과 접촉하여 마모된 숫돌 입자가 탈락하면서 새로운 입자로 대체되는 현상은?
① 로딩(loading)
오답입니다 로딩은 칩이나 연질금속이 숫돌 기공을 메워 막히는 눈메움 현상입니다.
② 글레이징(glazing)
오답입니다 글레이징은 입자가 탈락하지 않고 무딘 채로 남아 표면이 광택 나는 눈무딤입니다.
③ 드레싱(dressing)
오답입니다 드레싱은 무뎌진 숫돌 표면을 공구로 깎아 인위적으로 되살리는 작업입니다.
④ 자생작용(self sharpening)
정답입니다 무딘 입자가 스스로 탈락하고 새 입자가 나타나 절삭성이 유지되는 자생작용입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 자생작용(self sharpening)
연삭 중 입자가 무뎌지면 연삭저항이 커지고, 그 힘으로 입자가 쪼개지거나 결합제가 부서져 입자가 떨어져 나가면서 아래의 새 입자가 드러납니다. 이렇게 숫돌이 스스로 날을 되찾는 성질을 자생작용이라 하며, 연삭숫돌이 별도의 재연마 없이도 절삭성을 유지하는 근거입니다. 로딩·글레이징은 자생작용이 원활하지 않을 때 생기는 이상 현상이고, 드레싱은 이를 사람이 바로잡는 작업입니다. 따라서 ④입니다.
※ ④의 “self sharpening”은 하이픈 없이 표기된 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.
키워드 # 연삭가공 # 자생작용 # 로딩 # 글레이징 # 드레싱 # 연삭숫돌
아크용접(arc welding)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 교류 아크용접은 모재 쪽에 양극과 음극의 어느 쪽 극성을 연결해도 발열량의 차이가 없다.
오답입니다 교류는 극성이 계속 바뀌므로 모재와 용접봉의 발열 배분이 같아집니다.
② 아크용접에서 아크 전압은 모재와 용접봉 사이에 일어나는 아크의 길이가 길면 상승한다.
오답입니다 아크 길이가 길어지면 아크 저항이 커져 아크 전압이 올라갑니다.
③ 직류 아크용접은 용접봉 쪽에 양극을 연결하였을 경우에는 정극성, 음극을 연결하였을 경우에는 역극성이라고 한다.
정답입니다 정극성과 역극성의 설명이 서로 뒤바뀌었습니다.
④ 아크용접에서 아크 길이는 일정하게 유지되어야 한다.
오답입니다 아크 길이가 변하면 전압과 입열이 흔들려 비드가 불균일해집니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 직류 아크용접은 용접봉 쪽에 양극을 연결하였을 경우에는 정극성, 음극을 연결하였을 경우에는 역극성이라고 한다.
직류 아크용접에서 정극성(DCSP, DCEN)은 모재에 양극(+), 용접봉에 음극(−)을 연결한 상태로, 발열의 약 70%가 모재 쪽에서 나므로 용입이 깊고 용접봉 소모가 적습니다. 역극성(DCRP, DCEP)은 반대로 용접봉에 양극을 연결해 용입이 얕고 비드 폭이 넓으며 박판·비철에 씁니다. ③은 이 둘을 뒤바꿔 설명했으므로 옳지 않습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 용접 # 아크용접 # 정극성 # 역극성 # 아크전압 # 아크길이
재료를 깎아내는 소재제거공정(material removal process)이 아닌 것은?
① 소결(sintering)
정답입니다 소결은 금속 분말을 가압·가열해 결합시키는 분말야금 공정입니다.
② 호닝(honing)
오답입니다 호닝은 숫돌을 눌러 왕복·회전시키며 구멍 내면을 다듬는 절삭 계열 가공입니다.
③ 브로칭(broaching)
오답입니다 브로칭은 다인공구를 1행정 통과시켜 재료를 깎아내는 가공입니다.
④ 밀링(milling)
오답입니다 밀링은 회전하는 다인공구로 재료를 깎아내는 대표적 절삭가공입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 소결(sintering)
소재제거공정은 공구로 재료를 깎아내 형상을 만드는 공정으로, 밀링·브로칭 같은 절삭가공과 호닝·연삭·래핑 같은 입자가공이 여기에 속합니다. 반면 소결은 압축한 금속 분말을 융점 아래 온도로 가열해 입자끼리 결합시켜 형상을 만드는 분말야금 공정으로, 재료를 제거하는 것이 아니라 오히려 모아 붙이는 성형공정입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 절삭가공 # 소재제거공정 # 소결 # 분말야금 # 호닝 # 브로칭
절삭가공의 공정계획(process planning)에서 수행해야 할 내용에 포함되지 않는 것은?
① 절삭 조건의 결정
오답입니다 절삭속도·이송·절삭깊이를 정하는 것은 공정계획의 핵심 항목입니다.
② 표준 작업 시간의 계산
오답입니다 표준 작업 시간 산정도 공정계획에서 다룹니다.
③ 필요한 기계의 선택
오답입니다 어떤 공작기계로 가공할지 고르는 것도 공정계획입니다.
④ 공차의 선정
정답입니다 공차는 제품 기능에 따라 설계 단계에서 도면에 지정되는 값입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 공차의 선정
공정계획은 완성된 도면을 받아 어떤 기계로, 어떤 순서로, 어떤 공구와 절삭 조건으로 가공할지 정하고 표준 작업 시간과 원가를 산정하는 생산기술 활동입니다. 반면 공차는 제품의 기능과 조립 요구에 따라 설계자가 도면에 미리 지정하는 값으로, 공정계획은 그 공차를 만족시킬 방법을 찾을 뿐 공차 자체를 정하지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 자동화 # 공정계획 # 절삭조건 # 표준작업시간 # 공차 # 설계
소성가공시 냉간가공과 열간가공에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
① 재결정 온도 이상에서의 가공을 열간가공이라 한다.
오답입니다 재결정 온도를 경계로 위쪽이 열간, 아래쪽이 냉간가공입니다.
② 열간가공은 냉간가공에 비해 표면거칠기가 우수하다.
정답입니다 고온 산화로 스케일이 생겨 열간가공 표면이 오히려 거칩니다.
③ 열간가공의 경우 적열취성에 의한 재료 파괴가 발생할 수 있다.
오답입니다 강에 황이 있으면 900~1200 ℃ 부근에서 적열취성으로 갈라질 수 있습니다.
④ 열간가공시 냉간가공보다 변형 저항이 작다.
오답입니다 고온에서 항복강도가 낮아지므로 같은 변형에 필요한 힘이 작습니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 열간가공은 냉간가공에 비해 표면거칠기가 우수하다.
열간가공은 재결정 온도 이상에서 하므로 가공경화가 즉시 회복되어 변형저항이 작고 큰 변형을 한 번에 줄 수 있으나, 고온 산화로 스케일이 생겨 표면거칠기와 치수 정밀도가 나쁩니다. 냉간가공은 힘이 많이 들지만 표면이 매끈하고 치수가 정확하며 가공경화로 강도가 올라갑니다. 열간가공의 표면거칠기가 우수하다는 ②가 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 소성가공 # 냉간가공 # 열간가공 # 재결정온도 # 적열취성 # 변형저항
고온경도가 낮은 공구 재료부터 순서대로 바르게 나열한 것은?
① 텅스텐카바이드(WC)－다결정다이아몬드(PCD)－고속도강
오답입니다 고속도강이 맨 뒤에 놓여 가장 높은 것으로 되어 있으나 실제로는 셋 중 고온경도가 가장 낮습니다.
② 텅스텐카바이드(WC)－고속도강－다결정다이아몬드(PCD)
오답입니다 고속도강이 WC보다 뒤에 와서 순서가 뒤바뀌었습니다.
③ 고속도강－다결정다이아몬드(PCD)－텅스텐카바이드(WC)
오답입니다 PCD가 WC보다 앞에 놓여 순서가 맞지 않습니다.
④ 고속도강－텅스텐카바이드(WC)－다결정다이아몬드(PCD)
정답입니다 고속도강 < 초경합금(WC) < PCD 순으로 고온경도가 높아집니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 고속도강 － 텅스텐카바이드(WC) － 다결정다이아몬드(PCD)
공구 재료의 고온경도(내열성)는 탄소공구강 < 고속도강 < 주조합금 < 초경합금(WC) < 서멧 < 세라믹 < CBN < 다이아몬드 순으로 높아집니다. 고속도강은 약 600 ℃까지, 초경합금은 약 800~900 ℃까지 경도를 유지하며, 다결정다이아몬드는 같은 고온에서 이들보다 훨씬 높은 경도를 나타냅니다. 따라서 고온경도가 낮은 것부터 나열하면 고속도강 → 텅스텐카바이드 → 다결정다이아몬드입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구재료 # 고온경도 # 고속도강 # 초경합금 # 다이아몬드공구
재료 절삭성이 우수하다는 것에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 절삭력 및 소요 동력의 크기가 작다. |
① ㄱ, ㄴ
오답입니다 공구 수명(ㄷ)도 절삭성을 판정하는 대표적 척도입니다.
② ㄴ, ㄷ
오답입니다 절삭력과 소요 동력(ㄱ)도 절삭성 판정 기준에 들어갑니다.
③ ㄱ, ㄷ
오답입니다 표면 품질(ㄴ)도 절삭성의 중요한 척도입니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
정답입니다 절삭력·표면 품질·공구 수명이 모두 절삭성의 판정 기준입니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
피삭성(machinability)이 좋다는 것은 같은 조건에서 더 유리하게 깎인다는 뜻으로, 보통 공구 수명, 가공면의 표면 품질, 절삭력과 소요 동력, 칩 처리성의 네 가지로 판정합니다. 절삭력이 작으면 동력과 발열이 줄고, 표면 품질이 좋으면 후공정이 줄며, 공구 수명이 길면 생산성이 올라갑니다. ㄱ·ㄴ·ㄷ 모두 옳은 설명입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 피삭성 # 절삭력 # 표면거칠기 # 공구수명 # 칩처리성
소성 및 주조공정과 비교하여 절삭가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 우수한 가공 정밀도의 제품을 생산할 수 있다.
오답입니다 공구 위치를 정밀하게 제어하므로 높은 가공 정밀도를 얻습니다.
② 제품 소재의 낭비가 불가피하다.
오답입니다 깎아낸 부분이 칩으로 버려지므로 재료 손실이 생깁니다.
③ 예리한 모서리를 갖는 복잡한 형상의 가공에는 불리하다.
정답입니다 예리한 모서리와 복잡한 형상은 오히려 절삭가공이 유리한 영역입니다.
④ 우수한 표면거칠기를 얻을 수 있다.
오답입니다 다듬질 절삭으로 매우 매끈한 표면을 얻을 수 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 예리한 모서리를 갖는 복잡한 형상의 가공에는 불리하다.
절삭가공은 공구와 공작물의 상대운동을 정밀하게 제어하므로 가공 정밀도와 표면거칠기가 뛰어나지만, 제거된 재료가 칩으로 버려져 소재 낭비가 생기고 가공 시간이 길다는 단점이 있습니다. 반대로 주조는 응고 수축과 유동성 때문에, 소성가공은 금형 충전과 스프링백 때문에 예리한 모서리를 만들기 어렵고, 그런 형상은 절삭으로 마무리하는 것이 일반적입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 절삭가공 # 주조 # 소성가공 # 가공정밀도 # 표면거칠기 # 소재낭비
유연생산시스템(FMS)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 생산량 조절이 용이하다.
오답입니다 무인운전과 공정 재편성으로 생산량을 유연하게 조절할 수 있습니다.
② 다른 부품으로의 생산 전환 시간이 길다.
정답입니다 NC 프로그램과 공구를 자동 교환하므로 전환 시간이 오히려 짧습니다.
③ 단일 제품의 대량생산에는 적합하지 않다.
오답입니다 설비 투자가 커서 단일 품종 대량생산에는 전용라인이 유리합니다.
④ 자동창고 및 무인반송시스템에 의한 생산이 가능하다.
오답입니다 자동창고(AS/RS)와 무인반송차(AGV)가 FMS의 기본 구성요소입니다.
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정답 ② 다른 부품으로의 생산 전환 시간이 길다.
유연생산시스템(FMS)은 CNC 공작기계, 자동공구교환장치, 산업용 로봇, 무인반송차, 자동창고를 중앙 컴퓨터로 묶어 다품종 중·소량 생산을 무인으로 처리하는 시스템입니다. 품종이 바뀌어도 NC 프로그램과 공구를 자동으로 바꾸면 되므로 생산 전환 시간(준비교체 시간)이 짧은 것이 FMS의 핵심 장점이며, 전환 시간이 길다는 ②가 옳지 않습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 자동화 # FMS # 유연생산시스템 # 다품종소량생산 # 무인반송 # 자동창고
방전가공(EDM)의 특징으로 옳지 않은 것은?
① 공구와 공작물 사이의 간극이 유지되므로 공구의 마모는 없다.
정답입니다 방전은 전극 쪽도 함께 녹이므로 전극 소모가 반드시 생깁니다.
② 공구와 공작물 사이의 얇은 틈새에 전류를 방전시켜 금속을 제거한다.
오답입니다 절연액 속 미세 간극에서 방전이 일어나 재료가 제거됩니다.
③ 스파크가 발생하여 금속을 녹이고 기화시켜 작은 크레이터를 만든다.
오답입니다 방전열로 금속이 용융·기화하며 미세 크레이터가 남습니다.
④ 재료가 경도나 인성에 관계없이 전기 도체이면 가공이 가능하다.
오답입니다 전기 도체이면 경도·인성과 무관하게 가공할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 공구와 공작물 사이의 간극이 유지되므로 공구의 마모는 없다.
방전가공은 절연성 가공액 속에서 공구전극과 공작물 사이 수십 μm의 간극에 펄스 방전을 일으켜 순간적으로 발생한 고열로 금속을 녹이고 기화시켜 미세한 크레이터를 만들며 깎아내는 방법입니다. 방전 에너지는 공작물과 전극 양쪽에 작용하므로 전극도 함께 소모되며, 전극 소모비를 낮추려고 융점이 높고 전기·열전도가 좋은 흑연이나 구리를 전극 재료로 씁니다. 공구 마모가 없다는 ①이 옳지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 특수가공 # 방전가공 # EDM # 전극소모 # 방전간극 # 크레이터
절삭가공에서 발생되는 칩(chip)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 취성재료에서는 주로 불연속 칩이 나타난다.
오답입니다 주철처럼 취성이 큰 재료는 전단면에서 곧바로 파단해 불연속 칩이 됩니다.
② 연속형 칩의 경우 가공면의 표면 정도가 양호하다.
오답입니다 연속형 칩은 안정된 전단으로 진동이 적어 가공면이 좋습니다.
③ 칩의 생성 상태는 절삭 조건에 따라 달라진다.
오답입니다 절삭속도·이송·경사각·재료에 따라 칩 형태가 달라집니다.
④ 칩 브레이커는 불연속 칩에 사용된다.
정답입니다 칩 브레이커는 길게 이어지는 연속형 칩을 끊기 위한 장치입니다.
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정답 ④ 칩 브레이커는 불연속 칩에 사용된다.
칩 브레이커는 공구 경사면에 홈이나 턱을 두어 흘러나오는 칩을 강제로 구부려 끊는 장치입니다. 연성재료를 고속·소이송으로 깎을 때 생기는 연속형 칩이 공작물이나 공구에 감기면 가공면을 손상시키고 작업자에게도 위험하므로 이를 짧게 끊어 주려는 것입니다. 불연속 칩은 처음부터 잘게 부서져 나오므로 칩 브레이커가 필요 없습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 칩 # 연속형칩 # 불연속칩 # 칩브레이커 # 취성재료
화학적 친화성으로 인해 탄소강의 절삭가공에 적합하지 않은 공구는?
① 다이아몬드 공구
정답입니다 탄소가 철에 확산·고용되어 공구가 급격히 마모되므로 철계 재료에 못 씁니다.
② 초경합금 공구
오답입니다 초경합금은 탄소강 절삭에 가장 널리 쓰이는 공구입니다.
③ 고속도강 공구
오답입니다 고속도강은 드릴·탭·밀링커터 등으로 탄소강 가공에 표준적으로 쓰입니다.
④ 세라믹 공구
오답입니다 세라믹은 철과 반응하지 않아 강·주철의 고속 절삭에 적합합니다.
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정답 ① 다이아몬드 공구
다이아몬드는 경도가 가장 높지만 탄소로 이루어져 있어 고온에서 철과 화학적 친화성이 큽니다. 탄소강을 깎으면 절삭열로 다이아몬드의 탄소가 철 쪽으로 확산·고용되고 흑연화가 일어나 공구가 급격히 마모되므로 철계 재료 절삭에는 쓰지 않습니다. 대신 알루미늄·구리 같은 비철금속과 초경합금·세라믹·플라스틱 등 비철계 재료의 정밀 절삭에 사용합니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 절삭가공 # 공구재료 # 다이아몬드공구 # 화학적친화성 # 확산마모 # 탄소강
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