2018년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2018년 지방직 9급 기계일반
ㄱ. 자유단조
ㄴ. 구멍뚫기
ㄷ. 굽힘가공
ㄹ. 밀링가공
ㅁ. 압연가공
ㅂ. 선삭가공
① ㄱ, ㄴ, ㄹ
오답입니다자유단조는 소성가공이지만 구멍뚫기와 밀링가공은 소재를 깎아내는 절삭가공입니다.
② ㄱ, ㄷ, ㅁ
정답입니다자유단조·굽힘가공·압연가공은 모두 재료의 연성과 전성을 이용해 영구변형시키는 소성가공입니다.
③ ㄴ, ㄷ, ㅂ
오답입니다굽힘가공만 소성가공이고 구멍뚫기와 선삭가공은 절삭가공입니다.
④ ㄹ, ㅁ, ㅂ
오답입니다압연가공만 소성가공이고 밀링가공과 선삭가공은 절삭가공입니다.
정답과 해설 보기
연성과 전성을 이용해 영구변형시키는 공정은 자유단조·굽힘·압연입니다. 구멍뚫기·밀링·선삭은 소재를 제거하는 절삭가공입니다. 따라서 옳은 것은 ㄱ과 ㄷ, ㅁ, ②입니다.
키워드#기계공작법#소성가공#자유단조#압연가공#굽힘가공
① 선반
오답입니다선반은 주로 회전체의 외경·내경·나사 가공에 사용합니다.
② 밀링 머신
오답입니다밀링머신은 다양한 절삭이 가능하지만 자동공구교환을 포함한 복합가공의 대표 장비는 아닙니다.
③ 드릴링 머신
오답입니다드릴링머신은 구멍가공이 중심이며 평면·윤곽 복합가공에는 제한이 있습니다.
④ 머시닝 센터
정답입니다머시닝센터는 자동공구교환장치로 구멍·보링·평면·윤곽가공을 한 번의 장착으로 수행합니다.
정답과 해설 보기
머시닝센터는 CNC 제어와 자동공구교환장치를 갖추고 여러 공구를 자동 교환하여 다양한 절삭작업을 연속 수행합니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#머시닝센터#자동공구교환장치#CNC#윤곽가공
① 각 부의 온도 차이를 될 수 있는 한 작게 한다.
오답입니다부위별 온도차를 줄이면 불균일 수축과 열응력이 감소합니다.
② 주물을 최대한 빨리 냉각하여 열응력이 발생하지 않도록 한다.
정답입니다급속냉각은 표면과 내부의 온도차와 열응력을 키워 균열 위험을 높이므로 방지책이 아닙니다.
③ 주물 두께 차이의 변화를 작게 한다.
오답입니다두께의 급격한 변화를 피하면 응고·냉각속도 차이를 줄일 수 있습니다.
④ 각이 진 부분은 둥글게 한다.
오답입니다모서리를 둥글게 하면 응력집중을 완화하여 균열을 줄입니다.
정답과 해설 보기
주물을 너무 빨리 냉각하면 부위별 온도구배와 수축 차이로 열응력이 커져 균열이 발생하기 쉽습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#주조#주물균열#열응력#냉각속도
① 스퍼 기어
오답입니다스퍼기어는 이가 축과 평행하여 이상적으로 축방향 추력이 생기지 않습니다.
② 전위 기어
오답입니다전위기어는 치형 보정 방식이며 그 자체로 축추력 발생 여부가 정해지지 않습니다.
③ 헬리컬 기어
정답입니다헬리컬기어는 비스듬한 이의 법선력이 축방향 성분을 가져 추력이 발생합니다.
④ 래크와 피니언
오답입니다래크와 피니언은 회전과 직선운동을 변환하며 일반적인 스퍼형에서는 축추력이 없습니다.
정답과 해설 보기
헬리컬기어는 이가 축선에 대해 비스듬하므로 접촉력에 축방향 성분이 생겨 스러스트베어링 등이 필요합니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계설계#헬리컬기어#추력#비틀림각#기어
ㄱ. CAD/CAM
ㄴ. CNC 공작기계
ㄷ. 무인 반송차
ㄹ. 산업용 로봇
ㅁ. 자동창고
① ㄱ, ㄴ, ㄹ
오답입니다CAD/CAM·CNC·로봇은 자동화 요소지만 자동창고가 빠져 전체 구성요소를 모두 고른 답이 아닙니다.
② ㄷ, ㄹ, ㅁ
오답입니다무인반송차·로봇·자동창고도 요소이나 설계·제조정보와 CNC가 빠졌습니다.
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ
오답입니다CAD/CAM·CNC·무인반송차·자동창고만으로는 작업 자동화를 담당하는 산업용 로봇이 빠집니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
정답입니다CAD/CAM, CNC 공작기계, 무인반송차, 산업용 로봇, 자동창고는 모두 공장자동화 구성요소입니다.
정답과 해설 보기
공장자동화는 설계·생산정보, CNC 가공, 자동이송, 로봇 작업, 자동보관을 연결한 시스템이므로 다섯 요소가 모두 포함됩니다. 따라서 ㄱ부터 ㅁ까지 모두 해당하므로 ④입니다.
키워드#기계공작법#공장자동화#CAD/CAM#산업용로봇#무인반송차
① 변형경화지수
오답입니다변형경화지수는 인장시험의 소성영역 진응력-진변형률 관계에서 구할 수 있습니다.
② 점탄성
정답입니다점탄성은 시간 의존적인 거동으로 크리프·응력완화 같은 시험이 필요하며 정적인장시험의 일반 특성이 아닙니다.
③ 인장강도
오답입니다최대 공칭응력으로 인장강도를 구할 수 있습니다.
④ 인성
오답입니다응력-변형률 선도 아래 파단까지의 면적으로 인성을 평가할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
점탄성은 하중 작용시간에 따라 변형이 달라지는 성질입니다. 일반 정적인장시험만으로 대표값을 구하기 어렵습니다. 따라서 해당하지 않는 것은 ②입니다.
키워드#기계재료#인장시험#점탄성#변형경화지수#인성
① 담금질을 하면 경도가 증가한다.
오답입니다담금질하면 마르텐사이트가 형성되어 경도가 증가합니다.
② 풀림을 하면 연성이 증가된다.
오답입니다풀림은 재료를 연화하고 잔류응력을 줄여 연성을 높입니다.
③ 뜨임을 하면 담금질한 강의 인성이 감소된다.
정답입니다뜨임은 담금질강의 취성을 줄이고 인성을 증가시키므로 인성이 감소한다는 설명이 틀립니다.
④ 불림을 하면 결정립이 미세화되어 강도가 증가한다.
오답입니다불림은 조직과 결정립을 미세화하여 강도와 기계적 성질을 개선합니다.
정답과 해설 보기
뜨임은 담금질 뒤 재가열하여 내부응력과 취성을 줄이고 인성을 회복하는 열처리입니다. 인성이 감소한다는 ③이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계재료#열처리#뜨임#담금질#불림
① 구조가 간단하고 취급이 용이하다.
정답입니다공압은 구조가 간단하고 공기를 사용해 취급과 유지보수가 쉽습니다.
② 사용압력이 낮아 정확한 위치제어를 할 수 있다.
오답입니다공기는 압축성이 커 정밀한 위치제어와 일정 속도 유지가 어렵습니다.
③ 효율이 좋아 대용량에 적합하다.
오답입니다사용압력과 효율이 낮아 일반적으로 대용량 동력에는 유압이 유리합니다.
④ 부하가 변화해도 압축공기의 영향으로 균일한 작업속도를 얻을 수 있다.
오답입니다부하 변화 시 공기 압축량이 달라져 작업속도가 변할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
공압기기는 구조가 단순하고 작동매체를 쉽게 구할 수 있으며 누설 시 오염이 적어 취급이 쉽습니다. 따라서 옳은 것은 ①입니다.
키워드#유압기기#공압기기#압축성#위치제어#작업속도
① 광조형법(stereo-lithography apparatus)
오답입니다광조형품은 광경화성 수지로 만들며 강도보다 정밀 형상 제작에 장점이 있습니다.
② 융해용착법(fused deposition modeling)
오답입니다FDM품은 적층선과 층간 접합 때문에 방향별 강도 차이가 큽니다.
③ 선택적레이저소결법(selective laser sintering)
정답입니다SLS는 분말을 레이저로 소결해 비교적 치밀하고 강한 기능성 제품을 만들 수 있습니다.
④ 박판적층법(laminated object manufacturing)
오답입니다박판적층은 접착된 박판으로 모형을 만들며 일반적으로 최고 강도 공정은 아닙니다.
정답과 해설 보기
SLS는 분말 입자를 레이저로 소결하여 FDM·LOM보다 비교적 높은 강도의 기능성 시제품을 제작할 수 있습니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#쾌속조형법#선택적레이저소결#적층가공#강도
① 절삭유를 사용하면 공작물의 표면거칠기가 나빠진다.
오답입니다절삭유는 윤활·냉각과 구성인선 억제로 표면거칠기를 개선합니다.
② 절삭속도가 빨라지면 절삭능률은 향상되지만 절삭온도가 올라가고 공구수명이 줄어든다.
정답입니다절삭속도를 높이면 생산성은 좋아지지만 발열과 공구마모가 증가해 공구수명이 짧아집니다.
③ 절삭깊이를 크게 하면 절삭저항이 작아져 절삭온도가 내려가고 공구수명이 향상된다.
오답입니다절삭깊이가 커지면 절삭저항과 발열이 커져 공구수명이 감소할 수 있습니다.
④ 공작물의 표면거칠기는 절삭속도, 절삭깊이, 공구 및 공작물의 재질에 따라 달라지지 않는다.
오답입니다표면거칠기는 절삭조건과 공구·공작물 재질의 영향을 크게 받습니다.
정답과 해설 보기
절삭속도가 증가하면 단위시간당 제거량은 늘지만 절삭열과 공구마모가 커져 공구수명이 줄어듭니다. 따라서 옳은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#선반#절삭속도#표면거칠기#공구수명
튜브형상의 소재를 금형에 넣고 유체압력을 이용하여 소재를 변형시켜 가공하는 작업으로 자동차 산업 등에서 많이 활용하는 기술이다.
① 아이어닝
오답입니다아이어닝은 컵 벽을 다이 사이로 통과시켜 두께를 얇고 균일하게 만드는 작업입니다.
② 하이드로 포밍
정답입니다하이드로포밍은 튜브를 금형에 넣고 내부 유체압력으로 팽창시켜 복잡한 중공부품을 성형합니다.
③ 엠보싱
오답입니다엠보싱은 판재 표면에 요철무늬나 보강리브를 만드는 가공입니다.
④ 스피닝
오답입니다스피닝은 회전하는 판재를 롤러로 눌러 축대칭 형상을 만드는 가공입니다.
정답과 해설 보기
제시문은 튜브 내부에 고압 유체를 가하여 금형 형상으로 팽창시키는 하이드로포밍을 설명합니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계공작법#하이드로포밍#관재성형#유체압#자동차부품
① 큰 변형량이 필요한 재료를 압연할 때는 열간압연을 많이 사용한다.
오답입니다큰 변형은 재료의 유동응력이 낮은 열간압연이 유리합니다.
② 냉간압연은 재결정온도 이하에서 작업하며 강한 제품을 얻을 수 있다.
오답입니다냉간압연은 재결정온도 아래에서 가공경화가 일어나 강도가 증가합니다.
③ 열간압연판에서는 이방성이 나타나므로 2차 가공에서 주의하여야 한다.
정답입니다열간압연은 재결정으로 이방성이 완화되는 편이며 냉간압연판에서 방향성이 뚜렷하므로 설명이 틀립니다.
④ 냉간압연은 치수가 정확하고 표면이 깨끗한 제품을 얻을 수 있어 마무리 작업에 많이 사용된다.
오답입니다냉간압연은 치수정밀도와 표면상태가 좋아 마무리 압연에 적합합니다.
정답과 해설 보기
냉간압연에서 가공방향에 따른 집합조직과 이방성이 뚜렷해질 수 있습니다. 열간압연판에서 이방성이 나타난다는 ③이 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#열간압연#냉간압연#이방성#재결정온도
① 3회
오답입니다4행정기관은 크랭크축 2회전마다 흡기행정이 한 번이므로 12회전에서 6회입니다.
② 4회
오답입니다4회는 3회전에 한 번 흡기한다고 잘못 본 값입니다.
③ 6회
정답입니다12÷2＝6회이므로 조건에 맞습니다.
④ 12회
오답입니다12회는 매 회전마다 흡기밸브가 열린다고 잘못 계산한 값입니다.
정답과 해설 보기
4행정기관은 흡기·압축·폭발·배기의 한 사이클에 크랭크축이 2회전합니다. 따라서 12회전 동안 흡기밸브는 6회 열립니다. 따라서 ③입니다.
키워드#내연기관#4행정기관#흡기밸브#크랭크축#행정
① 관통 볼트, 묻힘 키, 플랜지 너트, 분할 핀
정답입니다관통볼트·묻힘키·플랜지너트·분할핀은 모두 부품의 체결이나 결합에 사용됩니다.
② 삼각나사, 유체 커플링, 롤러 체인, 플랜지
오답입니다유체커플링과 롤러체인은 동력전달 요소이므로 결합요소만의 묶음이 아닙니다.
③ 드럼 브레이크, 공기 스프링, 웜 기어, 스플라인
오답입니다브레이크·스프링·기어는 각각 제동·완충·동력전달 요소입니다.
④ 스터드 볼트, 테이퍼 핀, 전자 클러치, 원추 마찰차
오답입니다전자클러치와 원추마찰차는 동력단속·전달 요소가 포함되어 있습니다.
정답과 해설 보기
①의 관통볼트·묻힘키·플랜지너트·분할핀은 모두 부품을 고정하거나 결합하는 기계요소입니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계설계#기계요소#결합용요소#키#핀
폭 30 mm, 두께 20 mm, 길이 60 mm인 강재의 길이방향으로 최대허용하중 36kN이 작용할 때 안전계수는? (단, 재료의 기준 강도는 240MPa이다)
① 2
오답입니다단면적 600 mm²에서 작용응력은 36,000/600＝60 MPa이므로 안전계수 2가 아닙니다.
② 4
정답입니다안전계수는 기준강도 240 MPa를 작용응력 60 MPa로 나눈 4입니다.
③ 8
오답입니다8은 작용응력을 30 MPa로 잘못 계산한 값입니다.
④ 12
오답입니다12는 단면적이나 하중 단위를 잘못 적용한 값입니다.
정답과 해설 보기
작용응력은 36 kN/(30×20 mm²)＝60 MPa이고 안전계수는 240/60＝4입니다. 따라서 ②입니다.
키워드#재료역학#안전계수#기준강도#사용응력#허용하중
○ 주철의 인성과 연성을 현저히 개선시킨 것으로 자동차의 크랭크 축, 캠 축 및 브레이크 드럼 등에 사용된다.
○ 용융상태의 주철에 Mg합금, Ce, Ca 등을 첨가한다.
① 구상 흑연 주철
정답입니다Mg·Ce 등을 첨가해 흑연을 구상화한 주철은 구상흑연주철이며 인성과 연성이 우수합니다.
② 백심 가단 주철
오답입니다백심가단주철은 백주철을 탈탄풀림하여 만드는 가단주철입니다.
③ 흑심 가단 주철
오답입니다흑심가단주철은 백주철을 중성 분위기에서 풀림해 템퍼카본을 형성합니다.
④ 칠드 주철
오답입니다칠드주철은 표면을 급랭하여 백주철 조직의 단단한 층을 만든 주철입니다.
정답과 해설 보기
구상흑연주철은 용탕에 Mg·Ce 등을 첨가해 흑연을 구상화합니다. 응력집중이 작아 회주철보다 인성과 연성이 크게 향상됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#구상흑연주철#흑연구상화#마그네슘#인성
① 건절삭(dry cutting)법으로 가공한다.
오답입니다건절삭은 절삭유 없이 가공하여 환경부하를 줄이는 방법입니다.
② 절삭속도를 가능하면 느리게 하여 가공한다.
정답입니다친환경 가공에서는 생산성과 열 배출을 위해 적절한 고속가공을 활용하므로 무조건 느리게 하는 설명이 틀립니다.
③ 공기−절삭유 혼합물을 미세 분무하며 가공한다.
오답입니다미량윤활은 공기와 소량 절삭유를 안개 형태로 분사해 사용량을 줄입니다.
④ 극저온의 액체질소를 공구−공작물 접촉면에 분사하며 가공한다.
오답입니다극저온가공은 액체질소 등으로 절삭부를 냉각해 일반 절삭유 사용을 줄입니다.
정답과 해설 보기
친환경 가공은 건절삭·미량윤활·극저온냉각과 적절한 고속가공으로 절삭유 사용과 가공시간을 줄입니다. 무조건 저속으로 하는 ②가 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#친환경가공#건절삭#최소량윤활#극저온가공
ㄱ. 회전모멘트를 증대시키기 위해 사용된다.
ㄴ. 에너지를 비축하기 위해 사용된다.
ㄷ. 회전방향을 바꾸기 위해 사용된다.
ㄹ. 구동력을 일정하게 유지하기 위해 사용된다.
ㅁ. 속도 변화를 일으키기 위해 사용된다.
① ㄱ, ㄹ
오답입니다플라이휠은 회전모멘트 자체를 증대하거나 회전방향을 바꾸는 장치가 아닙니다.
② ㄴ, ㄷ
오답입니다플라이휠은 에너지를 저장하지만 속도변화를 일으키는 것이 목적은 아닙니다.
③ ㄴ, ㄹ
정답입니다에너지를 비축하고 방출해 구동력과 회전속도의 변동을 작게 하므로 ㄴ, ㄹ이 맞습니다.
④ ㄷ, ㅁ
오답입니다회전방향 변경과 속도변화 발생은 플라이휠의 기능이 아닙니다.
정답과 해설 보기
플라이휠은 속도가 높을 때 회전에너지를 저장하고 낮을 때 방출하여 구동력과 각속도의 변동을 완화합니다. ㄴ, ㄹ이 맞습니다. 따라서 옳은 것은 ㄴ과 ㄹ, ③입니다.
키워드#기계설계#플라이휠#관성모멘트#에너지저장#각속도변동
① STS304L은 STS304에서 탄소함유량을 낮춘 저탄소강으로 STS304보다 용접성, 내식성, 내열성이 우수하다.
정답입니다STS304L은 탄소량을 낮춰 용접 열영향부의 입계부식을 줄이므로 용접성과 내식성이 좋습니다.
② STS316은 STS304 표준조성에 알루미늄을 첨가하여 석출 경화성을 부여한 것으로 STS304보다 내해수성이 우수하다.
오답입니다STS316은 알루미늄이 아니라 몰리브덴을 첨가하여 염화물과 해수에 대한 내식성을 높입니다.
③ STS304는 고크롬계 스테인리스 강에 니켈을 8% 이상 첨가한 것으로 일반적으로 자성을 가진다.
오답입니다오스테나이트계 STS304는 일반적으로 비자성이며 냉간가공 후 일부 자성이 나타날 수 있습니다.
④ STS304, STS316은 체심입방구조의 강재로 가공성은 떨어지지만 내부식성이 우수하다.
오답입니다STS304·316은 면심입방구조의 오스테나이트계 강입니다.
정답과 해설 보기
저탄소형 STS304L은 용접 중 크롬탄화물 석출과 입계부식이 억제되어 STS304보다 용접부 내식성이 우수합니다. 따라서 옳은 것은 ①입니다.
키워드#기계재료#스테인리스강#STS304L#예민화#오스테나이트계
① 가스 용접법
오답입니다가스용접은 열원이 넓게 작용하여 열변형이 큽니다.
② 서브머지드 아크 용접법
오답입니다서브머지드아크용접은 입열량이 크고 열영향부가 비교적 넓습니다.
③ 플라즈마 용접법
오답입니다플라즈마용접은 에너지밀도가 높지만 전자빔보다 열집중도가 낮습니다.
④ 전자 빔 용접법
정답입니다전자빔용접은 에너지밀도가 매우 높아 좁고 깊은 용입을 만들며 모재 열변형이 가장 작습니다.
정답과 해설 보기
전자빔은 매우 작은 영역에 고에너지 전자를 집중하므로 용입은 깊고 열영향부는 좁아 용접 후 열변형이 가장 작습니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#전자빔용접#에너지밀도#열변형#용입
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