2016년 국가직 7급 기계공작법 2책형 기출문제 풀이
2016 7급 국가직 기계공작법 2책형
제품 제조공정에서 정형(net shape) 또는 준정형(near-net shape) 가공방법에 해당하지 않는 것은?
① 자유단조
정답입니다 평평한 공구 사이에서 눌러 퍼뜨리므로 형상 정밀도가 낮고 후가공이 많습니다.
② 스탬핑
오답입니다 판재를 다이 형상대로 찍어 내므로 준정형에 해당합니다.
③ 분말야금
오답입니다 분말을 금형에 채워 압축·소결하므로 대표적인 정형가공입니다.
④ 사출성형
오답입니다 용융수지를 금형 공동에 채워 굳히므로 정형가공의 대표 예입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 자유단조
정형(net shape)·준정형(near-net shape) 가공은 최종 제품 형상에 거의 가깝게 만들어 절삭 등 후가공을 최소화하는 공정을 말하며, 스탬핑·분말야금·사출성형·정밀주조·형단조 등이 여기에 속합니다. 자유단조는 평면 공구 사이에서 소재를 자유롭게 변형시키는 방식이라 치수 정밀도가 낮고 반드시 상당한 절삭 후가공이 뒤따르므로 정형가공으로 보지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 정형가공 # 준정형가공 # 자유단조 # 분말야금 # 사출성형
금속재료의 기계적 성질에서 온도가 상승되었을 때 나타나는 일반적인 현상으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 탄성계수의 감소 |
① ㄱ, ㄴ
오답입니다 충격인성(ㄴ)은 온도가 올라가면 오히려 증가합니다.
② ㄷ, ㄹ
오답입니다 탄성계수 감소(ㄱ)도 옳은 설명이므로 빠뜨릴 수 없습니다.
③ ㄱ, ㄷ, ㄹ
정답입니다 탄성계수·항복응력·인장강도는 모두 온도 상승과 함께 낮아집니다.
④ ㄴ, ㄷ, ㄹ
오답입니다 충격인성(ㄴ)이 들어가 있어 옳지 않습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ ㄱ, ㄷ, ㄹ
온도가 올라가면 원자 간 결합력이 약해지고 전위 이동이 쉬워져 탄성계수, 항복응력, 인장강도, 경도가 모두 감소합니다. 반대로 연신율·단면수축률 같은 연성과 충격인성은 증가하며, 특히 체심입방 금속은 천이온도를 넘어서면 취성파괴에서 연성파괴로 바뀌어 충격값이 크게 올라갑니다. 따라서 감소하는 것은 ㄱ, ㄷ, ㄹ 세 가지입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 기계재료 # 기계적성질 # 탄성계수 # 항복응력 # 충격인성 # 천이온도
수치제어 공작기계 등에 사용되는 장치로 피드백과 오차보정을 이용하여 기계의 위치나 속도를 조절하는 기능을 수행하는 것은?
① 증폭기
오답입니다 증폭기는 제어신호의 세기를 키워 구동부에 전달하는 요소일 뿐입니다.
② 변환기
오답입니다 변환기는 신호의 형태를 바꾸는 요소로 위치·속도를 조절하지는 않습니다.
③ 서보기구
정답입니다 검출기 신호를 되먹임해 지령값과의 오차를 줄이며 위치·속도를 제어합니다.
④ 보간기
오답입니다 보간기는 지령 경로의 중간점을 계산해 주는 정보처리부입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 서보기구
NC 공작기계의 서보기구는 서보모터, 검출기, 비교·증폭 회로로 이루어져 실제 이동량을 검출해 지령값과 비교한 뒤 그 오차만큼 다시 구동하는 폐(閉)루프 제어를 수행합니다. 즉 피드백과 오차보정으로 위치와 속도를 맞추는 기능을 담당하는 것은 서보기구입니다. 보간기는 경로 계산, 증폭기와 변환기는 신호 처리를 맡는 하위 요소입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # CNC # 서보기구 # 피드백제어 # 폐루프 # 보간
사형주조에서 사용되는 주형요소와 주물의 주조과정에서 발생할 수 있는 결함이나 현상을 연관지었을 때 옳지 않은 것은?
① 라이저(riser)－수축공동(shrinkage cavity)
오답입니다 라이저는 응고 중 부족한 쇳물을 보충해 수축공동을 막는 요소입니다.
② 냉각쇠(chill)－열점(hot spot)
오답입니다 냉각쇠는 두꺼운 부위의 열점을 없애 국부 응고를 촉진합니다.
③ 주물사(molding sand)－침투(penetration)
오답입니다 주물사 입도가 굵고 다짐이 약하면 쇳물이 모래 틈으로 침투합니다.
④ 코어프린트(core print)－쇳물경계(cold shut)
정답입니다 쇳물경계는 용탕 온도·유동성 부족 때문이며 코어프린트와는 무관합니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 코어프린트(core print) － 쇳물경계(cold shut)
코어프린트는 코어를 주형 안에 정확히 앉히고 지지하기 위한 자리로, 관련 결함이라면 코어의 처짐이나 부상에 따른 치수 불량입니다. 반면 쇳물경계(cold shut)는 서로 다른 방향에서 흘러온 두 용탕이 만나면서 온도가 낮아 완전히 융합되지 못해 경계면이 남는 결함으로, 주입온도·주입속도·탕도 설계와 관련됩니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 주조 # 사형주조 # 라이저 # 냉각쇠 # 코어프린트 # 주조결함
머시닝센터 가공을 위한 다음 NC 프로그래밍 기능에서 M코드로 할 수 있는 작업을 모두 고른 것은?
ㄱ. 휴지(dwell) |
① ㄱ, ㄴ
오답입니다 휴지(ㄱ)는 G04로 지령하는 준비기능입니다.
② ㄱ, ㄷ
오답입니다 휴지(ㄱ)가 들어가 있어 옳지 않습니다.
③ ㄴ, ㄷ
정답입니다 스핀들 정회전은 M03, 절삭유 공급은 M08로 모두 보조기능입니다.
④ ㄷ, ㄹ
오답입니다 원호보간(ㄹ)은 G02·G03으로 지령하는 준비기능입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ ㄴ, ㄷ
M코드는 기계의 보조기능으로 주축 회전·정지(M03·M04·M05), 절삭유 ON·OFF(M08·M09), 공구 교환(M06), 프로그램 정지·종료(M00·M30) 등을 담당합니다. 반면 휴지는 G04, 원호보간은 G02·G03으로 지령하는 준비기능(G코드)입니다. 따라서 M코드로 가능한 것은 스핀들 정회전과 절삭유 공급입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # CNC # M코드 # G코드 # 보조기능 # 원호보간 # 휴지
고속가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 고속가공을 위해서는 고경도의 공구보다는 고강도의 공구가 필요하다.
정답입니다 고속에서는 절삭열이 커지므로 고온경도가 높은 공구가 우선입니다.
② 고속가공을 위해서는 특별히 설계된 베어링을 사용하는 고속 주축이 필요하다.
오답입니다 수만 rpm을 견디려면 세라믹 볼베어링·공기베어링 등 전용 주축이 필요합니다.
③ 고속가공을 위해서는 높은 이송속도가 필요하다.
오답입니다 절삭속도만 올리고 이송을 못 올리면 공구가 문지르며 마모만 커집니다.
④ 고속가공을 위해서는 진동의 영향을 최소화할 수 있는 절삭 공구홀더가 필요하다.
오답입니다 고속회전에서는 미세 불평형도 진동이 되므로 열박음 홀더 등이 쓰입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 고속가공을 위해서는 고경도의 공구보다는 고강도의 공구가 필요하다.
고속가공에서는 절삭속도가 높아 발생 열이 크고 공구 인선의 온도가 급격히 올라갑니다. 따라서 고온에서도 경도를 유지하는 고경도·고온경도 공구재료(초경, 세라믹, CBN, 코팅공구)가 필수이며, 단순히 강도만 높은 공구로는 열에 의한 마모를 견디지 못합니다. 고속 주축, 높은 이송속도, 진동을 억제하는 밸런싱된 공구홀더는 모두 고속가공의 필수 조건입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 절삭가공 # 고속가공 # 고온경도 # 공구재료 # 공구홀더
절삭가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 비절삭에너지(specific cutting energy)는 재료의 단위체적을 제거하는 데 필요한 에너지이다.
오답입니다 단위체적 제거에 드는 에너지로 정의되며 단위는 J/mm³입니다.
② 선반가공 시 절삭동력은 재료의 비절삭에너지와 재료제거율(material removal rate)의 곱으로 구할 수 있다.
오답입니다 절삭동력 = 비절삭에너지 × 재료제거율로 바로 계산됩니다.
③ 2차원 절삭가공모델에서 일반적으로 공구경사각이 증가하면 전단각도 증가한다.
오답입니다 머친트 식 2φ + β − α = 90°에서 경사각이 커지면 전단각도 커집니다.
④ 절삭온도는 일반적으로 공구끝단에서 최고온도점에 도달한다.
정답입니다 최고온도점은 인선이 아니라 경사면의 칩 접촉영역 중간쯤에 생깁니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 절삭온도는 일반적으로 공구끝단에서 최고온도점에 도달한다.
절삭에서 발생하는 열은 전단면, 공구-칩 마찰면(경사면), 공구-공작물 여유면에서 생기며 이 중 경사면 마찰열의 비중이 큽니다. 칩이 경사면을 미끄러지며 열을 계속 받기 때문에 온도는 인선에서 곧바로 최대가 되지 않고 인선에서 조금 떨어진 경사면 접촉구간의 중간부에서 최고가 됩니다. 나머지는 비절삭에너지의 정의, 절삭동력 계산식, 머친트 전단각 관계를 바르게 옮긴 것입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 절삭가공 # 비절삭에너지 # 재료제거율 # 전단각 # 절삭온도 # 머친트
여러 가지 쾌속조형공정(rapid prototyping)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 광조형공정(stereolithography)은 액체상태의 광경화성 수지에 광선을 선택적으로 조사하여 한 층씩 적층해나가는 방법이다.
오답입니다 광경화성 수지를 층별로 조사·경화시키는 SLA의 설명 그대로입니다.
② 선택적레이저소결(selective laser sintering)은 균일한 크기의 고체분말을 한 층 균일하게 도포한 후 제품 단면의 형상대로 광선을 조사하여 고체분말을 용융 결합시켜 3차원 형상을 제작하는 공정이다.
오답입니다 분말층에 레이저를 조사해 소결하는 SLS의 설명 그대로입니다.
③ 고형기반경화(solid ground curing)는 필라멘트 형태의 수지를 가열된 노즐을 통과하는 동안 용융시키고, 이 때 노즐을 제품의 단면 형상대로 이동시키면서 용융재료를 응고시켜 적층하는 방법이다.
정답입니다 필라멘트를 노즐에서 녹여 쌓는 것은 고형기반경화가 아니라 FDM입니다.
④ 박판적층공정(laminated object manufacturing)은 얇은 종이 등을 재료로 사용하여 입체형상을 제작하는 공정으로 비교적 치수가 큰 형상의 제품 제작에 유리한 공정이다.
오답입니다 종이 등 얇은 시트를 붙이고 잘라 쌓는 LOM의 설명 그대로입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 고형기반경화(solid ground curing)는 필라멘트 형태의 수지를 가열된 노즐을 통과하는 동안 용융시키고, 이 때 노즐을 제품의 단면 형상대로 이동시키면서 용융재료를 응고시켜 적층하는 방법이다.
③에 적힌 내용은 열가소성 수지 필라멘트를 가열 노즐로 녹여 단면 형상대로 쌓는 용융수지압출법(FDM, fused deposition modeling)의 설명입니다. 고형기반경화(SGC)는 한 층 분량의 마스크를 만들어 광경화성 수지 전면에 자외선을 한 번에 조사해 층을 굳히고 빈 곳은 왁스로 채워 지지하는 방식이므로 설명이 서로 바뀌었습니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 특수가공 # 쾌속조형 # 광조형 # 선택적레이저소결 # 고형기반경화 # 박판적층
서브머지드 아크용접(submerged arc welding)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 과립형 용제를 용접전극 앞에 공급한다.
오답입니다 전극 앞쪽 호퍼에서 과립형 용제를 뿌려 아크를 덮습니다.
② 다양한 용접자세로 용접할 수 있다.
정답입니다 용제가 중력으로 쌓여야 하므로 아래보기·수평필릿 자세로 제한됩니다.
③ 용해된 용제가 용접부를 덮어 냉각속도를 늦춘다.
오답입니다 용융 슬래그가 용접부를 덮어 냉각을 늦추고 대기 오염을 막습니다.
④ 용해되지 않은 용제를 회수하여 재사용한다.
오답입니다 녹지 않은 용제는 흡입 회수해 다시 쓸 수 있어 경제적입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 다양한 용접자세로 용접할 수 있다.
서브머지드 아크용접은 용접선 앞에 뿌려 둔 과립형 용제 속에 아크를 잠기게 하여 용접하는 방법입니다. 용제가 아크와 용융지를 덮어 주어야 하는데 이 용제는 중력으로만 쌓이기 때문에 아래보기 자세와 수평필릿 정도로 용접자세가 제한되며, 위보기나 수직 자세로는 사실상 불가능합니다. 깊은 용입과 높은 능률, 용제 재사용은 이 공정의 장점입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 용접 # 서브머지드아크용접 # 용제 # 용접자세 # 슬래그
포토레지스트(photoresist)를 사용하는 광화학가공(photochemical machining)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 포토레지스트는 에칭(etching)을 위한 보호막(mask)으로도 사용된다.
오답입니다 노광·현상 후 남은 레지스트가 그대로 에칭 보호막이 됩니다.
② 포토레지스트는 빛에 반응하므로 반드시 암실에서 사용되어야 한다.
정답입니다 감광 파장만 피하면 되므로 완전한 암실이 아니라 황색등 아래서 다룹니다.
③ 언더컷(undercut)은 에칭에서 재료의 깊이가 아닌 측면으로 가공되는 현상을 말한다.
오답입니다 에칭액이 보호막 아래로 파고들어 옆으로 퍼지는 현상이 언더컷입니다.
④ 동일한 포토레지스트를 사용해도 언더컷은 에칭되는 공작물 재료에 따라 달라진다.
오답입니다 재료와 에칭액의 조합에 따라 에칭계수가 달라 언더컷 정도도 달라집니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 포토레지스트는 빛에 반응하므로 반드시 암실에서 사용되어야 한다.
포토레지스트는 특정 파장(대개 자외선)에만 감광하므로 그 파장을 걸러 낸 황색등(yellow light) 아래에서는 정상적으로 취급할 수 있고, 실제 공정도 완전한 암실이 아니라 옐로룸에서 이루어집니다. 따라서 “반드시 암실에서 사용되어야 한다”는 서술은 옳지 않습니다. 보호막 역할, 언더컷의 정의, 재료에 따른 에칭계수 차이는 모두 바른 설명입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 특수가공 # 광화학가공 # 포토레지스트 # 에칭 # 언더컷
길이가 긴 평판이나 판재를 이용한 제품 제조에 활용되는 공정을 설명한 것으로 적절한 것은?
① 소재를 한 조의 롤 사이로 통과시키며 압축하중을 가하여 두께를 감소시키고 단면의 형상을 변화시키는 공정
정답입니다 압연의 정의로, 길이가 긴 평판·판재·형재를 만드는 대표 공정입니다.
② 소재를 용기 안에 넣고 램으로 밀어서 압력을 가하여 다이 구멍으로 통과시키는 공정
오답입니다 컨테이너와 램, 다이 구멍을 쓰는 것은 압출의 설명입니다.
③ 소재를 금형세트와 프레스 등으로 압축하여 금형의 공동부(cavities) 모양으로 성형하는 공정
오답입니다 금형 공동부 모양으로 압축 성형하는 것은 형단조의 설명입니다.
④ 반경방향으로 왕복운동하는 다이로 소재의 직경을 줄이는 공정
오답입니다 반경방향 왕복 다이로 지름을 줄이는 것은 스웨이징의 설명입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 소재를 한 조의 롤 사이로 통과시키며 압축하중을 가하여 두께를 감소시키고 단면의 형상을 변화시키는 공정
한 쌍의 회전하는 롤 사이로 소재를 통과시키면서 압축하중으로 두께를 줄이고 단면 형상을 바꾸는 공정은 압연입니다. 압연은 연속적으로 길게 뽑아낼 수 있어 후판·박판·스트립 같은 길이가 긴 평판과 판재 제품 생산에 쓰입니다. ②는 압출, ③은 형단조(프레스 성형), ④는 스웨이징으로 모두 봉재·관재나 덩어리 소재를 다루는 공정입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 압연 # 압출 # 형단조 # 스웨이징 # 판재
금속 판재의 딥드로잉(deep drawing) 가공 시 판재의 이방성(anisotropy)에 의해 드로잉 컵 상단의 가장자리가 불규칙하게 되는 현상은?
① 주름(wrinkle)
오답입니다 주름은 플랜지부 압축응력으로 판재가 접히는 현상입니다.
② 찢어짐(tearing)
오답입니다 찢어짐은 컵 벽면 인장응력이 과대해 소재가 파단되는 현상입니다.
③ 표면스크래치(surface scratch)
오답입니다 표면스크래치는 다이·펀치 표면 상태나 윤활 불량으로 생깁니다.
④ 이어링(earing)
정답입니다 판재의 소성 이방성(r값의 방향 차) 때문에 컵 가장자리가 물결처럼 됩니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 이어링(earing)
압연으로 만든 판재는 압연 방향에 따라 소성변형 저항이 달라지는 이방성(랭크퍼드 값 r의 면내 변화)을 가집니다. 이 때문에 딥드로잉으로 컵을 만들면 방향에 따라 벽이 자라 오르는 정도가 달라져 컵 상단 가장자리가 귀 모양으로 울퉁불퉁해지며, 이 현상을 이어링이라 합니다. 이어링이 생기면 컵 윗부분을 잘라 내는 트리밍 공정이 추가로 필요합니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 소성가공 # 딥드로잉 # 이방성 # 이어링 # 판재성형
분말야금공정(powder metallurgy)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 일반적인 주조공정에 비해 제품 생산비용이 저렴하다.
정답입니다 금속분말 값과 금형·소결로 비용이 커서 소량 생산에서는 오히려 비쌉니다.
② 재료의 낭비가 거의 없다.
오답입니다 금형에 채운 분말이 그대로 제품이 되므로 재료 손실이 거의 없습니다.
③ 원하는 공극률 제어가 가능하여 오일함침베어링 등의 생산에 활용 할 수 있다.
오답입니다 공극률을 조절해 기름을 머금는 함유(오일리스) 베어링을 만들 수 있습니다.
④ 다른 방법으로 제조하기 어려운 합금을 만들 수 있다.
오답입니다 융점 차가 크거나 서로 녹지 않는 조합도 분말을 섞어 소결할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 일반적인 주조공정에 비해 제품 생산비용이 저렴하다.
분말야금은 금속분말 자체가 비싸고 정밀 압축금형과 소결로 설비 투자가 커서 초기비용과 단위 생산비용이 일반 주조공정보다 높습니다. 이 때문에 소량 생산에는 불리하고 대량 생산으로 금형비를 나눌 수 있을 때만 경제성이 확보됩니다. 재료 이용률이 높다는 점, 공극률 제어로 함유 베어링을 만들 수 있다는 점, 초경합금처럼 다른 방법으로는 만들기 어려운 재료를 얻을 수 있다는 점은 분말야금의 장점입니다. 따라서 ①입니다.
※ ③의 “활용 할”은 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것으로 “활용할”의 띄어쓰기 오식입니다.
키워드 # 소성가공 # 분말야금 # 소결 # 공극률 # 함유베어링
생산성을 최대로 하는 절삭속도를 생산적 절삭속도라 하고, 생산단가를 최소로 하는 절삭속도를 경제적 절삭속도라 할 때 설명으로 옳은 것은?
① 경제적 절삭속도가 생산적 절삭속도보다 크다.
오답입니다 공구비 항이 더해지므로 경제적 속도가 더 클 수는 없습니다.
② 경제적 절삭속도가 생산적 절삭속도보다 작다.
정답입니다 공구비를 함께 최소화해야 하므로 최소단가 속도가 더 낮게 나옵니다.
③ 경제적 절삭속도는 생산적 절삭속도와 비교하여 같거나 크다.
오답입니다 두 속도가 같아지는 것은 공구비가 0인 비현실적 경우뿐입니다.
④ 경제적 절삭속도는 생산적 절삭속도보다 클 수도 있고 작을 수도 있다.
오답입니다 테일러 식으로 유도하면 대소 관계가 항상 한쪽으로 정해집니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 경제적 절삭속도가 생산적 절삭속도보다 작다.
테일러 공구수명식 VTⁿ = C 를 써서 1개당 가공시간과 가공비를 각각 절삭속도로 미분하면, 최대 생산율(최소 시간) 속도는 공구 교환시간만 반영되지만 최소 단가 속도는 여기에 공구비 항까지 더해져 분모가 커지므로 값이 더 작게 나옵니다. 즉 경제적 절삭속도 < 생산적 절삭속도이며, 두 값 사이 구간을 고효율 가공범위라고 부릅니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 절삭가공 # 절삭속도 # 공구수명 # 테일러식 # 경제성 # 고효율가공범위
금속제품과 그 성형공정을 짝지은 것으로 옳지 않은 것은?
① 사각형 단면의 용기－스피닝(spinning)
정답입니다 스피닝은 회전축 대칭 형상만 만들 수 있어 사각 단면은 불가능합니다.
② 두께가 얇은 음료 캔－아이어닝(ironing)
오답입니다 아이어닝은 컵 벽을 얇고 균일하게 늘려 음료 캔을 만듭니다.
③ 테이퍼 튜브－스웨이징(swaging)
오답입니다 스웨이징은 관의 지름을 점차 줄여 테이퍼 튜브를 만듭니다.
④ 대형 베어링 레이스－링압연(ring rolling)
오답입니다 링압연은 링 소재의 지름을 키워 대형 베어링 레이스를 만듭니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 사각형 단면의 용기 － 스피닝(spinning)
스피닝은 회전하는 맨드릴에 판재를 대고 롤러로 눌러 형상을 만드는 공정이므로 원통, 원뿔, 반구처럼 회전축에 대칭인 형상만 가공할 수 있습니다. 사각형 단면의 용기는 회전대칭이 아니므로 스피닝이 아니라 딥드로잉이나 프레스 성형으로 만듭니다. 아이어닝-음료 캔, 스웨이징-테이퍼 튜브, 링압연-대형 베어링 레이스는 모두 올바른 대응입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 소성가공 # 스피닝 # 아이어닝 # 스웨이징 # 링압연
선삭가공에서 절삭조건 선정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 경도가 높은 공구들은 일반적으로 큰 이송에서 사용된다.
정답입니다 경도가 높을수록 인성이 낮아 충격에 약하므로 작은 이송을 씁니다.
② 절삭조건으로는 절삭속도, 이송, 절삭깊이 등이 있다.
오답입니다 선삭의 3대 절삭조건은 절삭속도, 이송, 절삭깊이입니다.
③ 일반적으로 이송을 정한 다음 절삭속도를 정한다.
오답입니다 절삭깊이와 이송을 먼저 정하고 공구수명을 보아 절삭속도를 정합니다.
④ 황삭공정에서는 최대 재료제거율을 위하여 이송은 가능한 한 크게 정한다.
오답입니다 황삭은 정밀도보다 능률이 목적이므로 이송과 절삭깊이를 크게 잡습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 경도가 높은 공구들은 일반적으로 큰 이송에서 사용된다.
공구재료는 경도가 높아질수록 인성이 낮아지는 상반 관계를 가지므로, 세라믹이나 CBN처럼 경도가 매우 높은 공구는 충격과 단속절삭에 약해 이송을 작게 하고 절삭속도를 높이는 조건에서 사용합니다. 반대로 인성이 좋은 고속도강이나 인성계 초경은 큰 이송을 감당할 수 있습니다. 절삭조건은 절삭깊이 → 이송 → 절삭속도 순으로 정하며, 황삭에서 이송을 크게 잡는 것은 옳습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 절삭가공 # 선삭 # 절삭조건 # 이송 # 공구경도 # 황삭
연삭가공에서 연삭조건에 따른 연삭면 표면거칠기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 가공물 속도가 클수록 표면거칠기는 커진다.
오답입니다 가공물 속도가 커지면 입자 1개가 깎는 두께가 늘어 거칠어집니다.
② 숫돌의 원주속도가 클수록 표면거칠기는 커진다.
정답입니다 숫돌 속도가 커지면 단위시간당 절삭 입자 수가 늘어 오히려 고와집니다.
③ 숫돌의 반경이 작을수록 표면거칠기는 커진다.
오답입니다 숫돌 반경이 작으면 접촉호가 짧아져 입자당 절삭두께가 커집니다.
④ 일반적으로 연삭깊이를 작게 할수록 표면거칠기는 작아진다.
오답입니다 연삭깊이를 줄이면 입자당 절삭두께가 작아져 면이 고와집니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 숫돌의 원주속도가 클수록 표면거칠기는 커진다.
연삭 표면거칠기는 지립 하나가 깎아 내는 최대 절삭두께에 지배되며, 이 값의 제곱이 대략 (/)·√(d/D)에 비례합니다( 가공물 속도, 숫돌 원주속도, d 연삭깊이, D 숫돌 지름). 숫돌의 원주속도 는 분모에 있으므로 이를 크게 하면 절삭두께가 작아져 표면거칠기는 오히려 작아집니다. 가공물 속도 증가, 숫돌 반경 감소, 연삭깊이 증가는 모두 거칠기를 키우는 방향입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 연삭가공 # 표면거칠기 # 연삭조건 # 숫돌원주속도 # 연삭깊이 # 절삭두께
표면거칠기 표시 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 표면거칠기곡선은 측정점의 단면곡선으로부터 추출하여 구해진다.
오답입니다 단면곡선에서 굴곡 성분을 걸러 낸 것이 거칠기곡선입니다.
② 최대표면거칠기 는 표면거칠기곡선의 최댓값과 최솟값의 차로 표시된다.
오답입니다 기준길이 안에서 최고 산과 최저 골의 높이 차가 Rmax입니다.
③ 10점평균거칠기 는 표면거칠기곡선의 상위 5개 값과 하위 5개 값을 이용하여 표시한다.
오답입니다 높은 산 5개와 깊은 골 5개의 평균 높이 차로 정의합니다.
④ 중심선평균거칠기 는 표면거칠기곡선의 평균값으로 구해진다.
정답입니다 중심선에서 잰 편차의 절댓값 평균이며, 그냥 평균은 0이 됩니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 중심선평균거칠기 Ra는 표면거칠기곡선의 평균값으로 구해진다.
중심선평균거칠기 Ra는 중심선에서 거칠기곡선까지의 편차 y(x)에 대해 Ra = (1/L)∫|y(x)|dx 로, 편차의 절댓값을 평균한 값입니다. 중심선은 위아래 면적이 같도록 그은 선이므로 절댓값을 취하지 않고 그냥 평균하면 항상 0이 되어 버립니다. 따라서 “거칠기곡선의 평균값”이라는 ④의 서술은 옳지 않습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 측정 # 표면거칠기 # 중심선평균거칠기 # 최대높이 # 10점평균거칠기
선반에서 수행 가능한 다양한 절삭가공법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 외경절삭(turning)은 공작물을 회전시키면서 축, 스핀들 등의 외면을 곧은 형상, 굽은 형상, 홈이 있는 형상, 원뿔 형상 등으로 가공한다.
오답입니다 공작물을 회전시키며 외면을 깎는 외경절삭의 설명 그대로입니다.
② 카운터보링(counterboring)은 이미 뚫어진 구멍을 더 확장시키거나 내면의 홈을 가공한다.
정답입니다 뚫린 구멍을 넓히고 내면 홈을 깎는 것은 보링의 설명입니다.
③ 단면절삭(facing)은 다른 부품과의 연결 등의 목적으로 단면을 편평하게 가공하거나 O-링 자리 같은 단면 홈을 가공한다.
오답입니다 끝면을 평평하게 깎거나 단면 홈을 파는 단면절삭의 설명 그대로입니다.
④ 널링(knurling)은 미끄러짐을 방지할 목적으로 손잡이 부분을 거칠게 하는 것과 같이 원통형 표면에 규칙적인 모양의 무늬를 새긴다.
오답입니다 표면에 규칙적 무늬를 눌러 새기는 널링의 설명 그대로입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 카운터보링(counterboring)은 이미 뚫어진 구멍을 더 확장시키거나 내면의 홈을 가공한다.
②에 적힌 “이미 뚫어진 구멍을 더 확장시키거나 내면의 홈을 가공한다”는 내용은 보링(boring)의 설명입니다. 카운터보링은 볼트나 나사의 머리가 공작물 표면 아래로 들어가 앉도록 구멍 입구를 원래 구멍과 같은 축으로 일정 깊이만 계단 모양으로 넓혀 주는 가공입니다. 입구를 원뿔 모양으로 넓히는 것은 카운터싱킹, 자리면만 평탄하게 다듬는 것은 스폿페이싱입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 절삭가공 # 선반 # 카운터보링 # 보링 # 널링 # 단면절삭
주조공정에서 주물과 라이저의 크기 사이의 관계가 다음과 같을 때, 라이저와 주물 간 응고시간의 차이는?
○ 라이저의 단위표면적당 체적(체적/표면적)이 주물의 단위표면적당 체적보다 10% 더 크다. |
① 주물이 라이저보다 응고시간이 약 10% 더 소요된다.
오답입니다 체적/표면적이 큰 쪽이 늦게 굳으므로 주물이 더 걸릴 수 없습니다.
② 주물이 라이저보다 응고시간이 약 20% 더 소요된다.
오답입니다 20 %라는 수치는 맞지만 늦게 굳는 쪽은 라이저이므로 방향이 반대입니다.
③ 라이저가 주물보다 응고시간이 약 10% 더 소요된다.
오답입니다 체적/표면적 비 10 %를 제곱하지 않고 그대로 쓴 값입니다.
④ 라이저가 주물보다 응고시간이 약 20% 더 소요된다.
정답입니다 1.1² = 1.21이므로 라이저가 약 21 %, 즉 약 20 % 더 걸립니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 라이저가 주물보다 응고시간이 약 20 % 더 소요된다.
크보리노프 법칙은 응고시간 t = C(V/A)ⁿ 이고 문제에서 n = 2로 주어졌습니다. 라이저의 V/A가 주물보다 10 % 크므로 (V/A)_R = 1.1(V/A)_C이고, / = (1.1)² = 1.21 이 됩니다. 즉 라이저의 응고시간이 주물보다 약 21 %, 어림하여 약 20 % 더 길어 주물이 다 굳을 때까지 라이저가 쇳물을 계속 보충할 수 있습니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 주조 # 크보리노프법칙 # 응고시간 # 라이저 # 체적표면적비
댓글
댓글 쓰기