【기계공작법】2015 국가직 7급 기계공작법 해설

2015년도 국가직 7급 공무원 기계직 - 기계공작법 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.

<문제>

2015년 국가직 7급 공무원 - 기계공작법.pdf

0.22MB

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<전체정답>

34213 / 24213 / 12144 / 23424

 

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<해설>

문 1. 연삭입자(abrasive)들을 접착제로 결합한 숫돌을 사용하지 않는 가공법을 모두 고른 것은?
ㄱ. 호닝(honing)
ㄴ. 슈퍼피니싱(super finishing)
ㄷ. 래핑(lapping)
ㄹ. 버핑(buffing)
① ㄱ, ㄴ
② ㄴ, ㄷ
③ ㄷ, ㄹ
④ ㄱ, ㄹ

답 : ③

연삭숫돌을 이용한 가공 - 연삭, 호닝, 슈퍼피니싱
연마입자를 이용한 가공 - 액체호닝, 래핑, 버핑, 폴리싱, 초음파가공, 배럴가공(텀블링)

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문 2. 용탕에 압력을 가하는 주조법이 아닌 것은?
① 원심주조법(centrifugal casting)
② 다이캐스팅(die casting)
③ 스퀴즈캐스팅(squeeze casting)
④ 슬러시주조법(slush casting)

답 : ④

슬러시주조법(slush casting)은 용탕에 금형을 주입하고 두께층이 생기면 거꾸로 하여 미응고금속을 쏟아내는 주조법이다. 용탕에 압력을 가하지 않는다.

③ 스퀴즈캐스팅(squeeze casting)은 주조와 단조를 동시에 진행하며 고압에 의한 열전달로 냉각을 촉진하고 기공을 최소화시키는 주조법이다.

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문 3. 열간가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 공작물의 표면에 산화물이 발생한다.
② 공작물의 형상을 크게 변화시켜 치수 정확도가 향상된다.
③ 가공경화가 발생하지 않는다.
④ 결정립 구조의 방향성이 없어져 등방성 성질을 가진다.

답 : ②

냉간가공에 대한 설명이다.

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문 4. 절삭 공정에서의 독립 변수로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 공작물재료
ㄴ. 공구재료
ㄷ. 공작물 작업온도
ㄹ. 생성되는 칩의 형태
ㅁ. 가공면의 표면정도
ㅂ. 칩과 공구의 온도상승
① ㄱ, ㄴ, ㄷ
② ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ, ㅂ

답 : ①

절삭 공정에서의 독립 변수 : 공작물재료, 공구재료, 작업온도

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문 5. 셰이퍼와 슬로터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 셰이퍼는 급속귀환 운동기구를 이용한 수평왕복운동을 하면서 절삭가공을 한다.
② 셰이퍼로 평면, 측면절삭, 곡면 등을 가공할 수 있다.
③ 슬로터로 키홈, 넓은평면, 더브테일(dovetail)형상 등을 가공 할 수 있다.
④ 슬로터는 셰이퍼와 운동기구가 비슷하고 셰이퍼를 직립형으로 한 공작기계이다.

답 : ③

셰이퍼에 대한 설명이다.

셰이퍼 : 짧은 공작물, 더브테일, 키홈 등 가공

슬로터 : 키홈, 곡면, 내접기어, 스플라인, 세레이션 등 가공

플레이너 : 대형공작물의 긴 평면 절삭가공

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문 6. 데이텀(datum)을 사용할 수 없는 기하공차는?

답 : ②

각각 온 흔들림 공차, 원통도, 위치도, 직각도이다.

형상공차(진직도, 평면도, 진원도, 원통도, 선의윤곽도, 면의윤곽도)는 데이텀이 필요 없다.

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문 7. 다이아몬드 공구로 가공하기에 적합하지 않은 재료는?
① 알루미늄
② 황동
③ 유리
④ 탄소강

답 : ④

다이아몬드 공구는 탄소와의 화학적 친화성 때문에 탄소강을 가공하기에 적합하지 않다.

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문 8. 부피성형가공(bulk deformation process)으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 나사전조(thread rolling)
ㄴ. 스웨이징(swaging)
ㄷ. 스피닝(spinning)
ㄹ. 블랭킹(blanking)
ㅁ. 정수압 압출(hydrostatic extrusion)
① ㄱ, ㅁ
② ㄱ, ㄴ, ㅁ
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ
④ ㄱ, ㄴ, ㄹ, ㅁ

답 : ②

스피닝은 굽힘 가공, 블랭킹은 전단 가공으로 가공 과정에서 부피가 변하지 않는다.

나사전조, 블랭킹, 정수압 압출은 소성 가공으로 가공 과정에서 부피가 변하는 부피성형가공이다.

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문 9. 압연공정에서 압하력(roll force)을 감소시킬 수 있는 방법이 아닌 것은?
① 반지름이 큰 롤을 사용한다.
② 롤의 마찰력을 감소시킨다.
③ 압하율을 작게 한다.
④ 재료에 인장력을 가한다.

답 : ①

압하력을 감소시키기 위한 방법 : 반지름이 작은 롤, 패스당 압하율 감소, 작은 마찰력, 높은 판재온도, 전/후방 장력

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문 10. 공구수명에 관한 테일러(Taylor)의 실험식 VT^n=C에서 n=0.5, C=625라고 가정할 경우 공구수명을 25분으로 하기 위한 절삭속도 V [m/min]와 그 속도를 2배로 하였을 때, 공구수명은?
절삭속도 V [m/min] 공구수명
① 250 75% 증가
② 250 50% 증가
③ 125 75% 감소
④ 125 50% 감소

답 : ③

절삭속도 V가 2배가 되면 √T가 1/2배가 되어야 하고, T가 1/4배 되어야 한다. 즉 75% 감소해야 한다.

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문 11. 영구주형(permanent mold)을 사용하는 주조공정이 아닌 것은?
① 셸주조
② 원심주조
③ 가압주조
④ 다이캐스팅

답 : ①

셸주조 공정은 규사와 열경화성의 합성수지를 배합한 분말을 가열된 금형에 뿌려 주형을 만드는 소모성주형 공정이다. 

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문 12. 연삭가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 트루잉(truing)은 숫돌면의 형상을 정확한 모양으로 수정하는 작업이다.
② 날무딤(glazing)은 숫돌면의 기공이 칩으로 메워져 반질거리며 절삭성을 잃는 것이다.
③ 자생작용은 연삭작업 중 숫돌입자의 파쇄와 분열이 적절한 속도로 이루어져 항상 새로운 절삭날과 기공이 표면에 나타나 절삭성이 유지되는 것이다.
④ 연삭입자는 평균적으로 절삭공구에 비해 음의 경사각을 가지므로 절삭시 전단각이 작다.

답 : ②

로딩(loading, 눈메움)에 대한 설명이다.

날무딤(glazing)은 연삭숫돌의 결합도가 높을 때, 원주속도가 높을 때 연삭날이 무뎌지는 것이다.

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문 13. 접합부를 액상으로 용해시키지 않고 접합하는 고상용접이 아닌 것은?
① 테르밋용접
② 확산용접
③ 마찰용접
④ 초음파용접

답 : ①

테르밋용접(thermite welding)은 융접의 일종으로, 알루미늄과 산화철 분말을 혼합하여 알루미나가 생성될 때의 발생열을 이용한다.

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문 14. 공구를 회전시키며 회전축 방향으로 이송하여 가공물에 구멍을 가공할 수 없는 것은?
① 리밍(reaming)
② 보링(boring)
③ 태핑(tapping)
④ 브로우칭(broaching)

답 : ④

브로칭에서는 공구가 회전하지 않는다.

※브로칭(broaching)은 높이가 점차적으로 높아지는 절삭날을 인발, 압입하는 가공으로 주로 키홈, 스파이럴홈 등을 가공한다. 

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문 15. 인베스트먼트 주조법의 공정 순서를 바르게 나열한 것은?
ㄱ. 가열
ㄴ. 주형제작
ㄷ. 모형조립(pattern tree)
ㄹ. 왁스모형
ㅁ. 주물
① ㄷ→ㄹ→ㄱ→ㄴ→ㅁ
② ㄷ→ㄹ→ㄴ→ㄱ→ㅁ
③ ㄹ→ㄷ→ㄱ→ㄴ→ㅁ
④ ㄹ→ㄷ→ㄴ→ㄱ→ㅁ

답 : ④

※인베스트먼트 주조법 공정순서 : 금형에 왁스를 주입하고 응고 → 모형 조립 → 주형 제작 → 왁스를 용해시켜 유출시킴 → 용탕 주입 → 주물 완성

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문 16. 선삭가공에서 절삭깊이와 이송에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 절삭깊이와 이송이 커질수록 재료제거율(MRR)이 증가한다.
② 절삭깊이가 작고 이송이 커질수록 표면이 매끄러워진다.
③ 절삭깊이와 이송이 커지면 공구의 평균온도가 증가한다.
④ 절삭깊이와 이송이 커지면 공구수명은 감소한다.

답 : ②

선삭에서 표면거칠기의 식에서 이송이 커질수록 표면거칠기가 커진다(나빠진다). 또한 절삭깊이가 커질수록 표면거칠기가 나빠진다.

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문 17. 마르텐사이트(martensite)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 무확산 변태에 의하여 발생되는 조직이다.
② 담금질에 의하여 발생되는 조직이다.
③ 면심입방(FCC) 구조이다.
④ 슬립(slip)을 방해하는 조직이다.

답 : ③

마르텐사이트는 체심입방(BCC) 구조이다. (BCC 구조가 강도, 경도가 크고 전성, 연성이 작다.)

④ 슬립을 방해하는 조직이기 때문에 강도와 경도가 높다.

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문 18. CNC 가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① G01 코드는 직선보간으로서 수치정보에 따라 직선가공을 수행한다.
② M 코드는 스핀들의 회전 및 정지와 절삭유 공급 및 중지 등의 제어기능을 수행한다.
③ G00 코드는 수치제어 장치에 미리 설정되어 있는 속도로 급속이송을 수행한다.
④ G03 코드는 시계 방향의 원호보간을 수행한다.

답 : ④

G03 코드는 시계 반대 방향의 원호보간을 수행한다.

NC코드 명령 - G00 : 급속이송, G01 : 직선보간, G02 : 원호보간(CW), G03 : 원호보간(CCW), G04 : 휴지(dwell), G40 : 인선반경 보정취소, G27 : 원점복귀 점검, G28 : 자동원점 복귀, G41 : 왼쪽 인선반경 보정, G42 : 오른쪽 인선반경 보정, G50 : 주축 최고속도 설정, G96 : 주속일정제어, G97 : 주속일정제어 취소, G98 : 분당 이송속도 지정, G99 : 주축회전당 이송속도 지정

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문 19. 전해가공(ECM)에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은?
ㄱ. 공구 전극의 소모가 없다.
ㄴ. 공작물은 음극(－)이 된다.
ㄷ. 공작물의 경도에 관계없이 일정한 속도로 가공할 수 있다.
ㄹ. 발열에 의한 잔류응력이 존재한다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄴ, ㄹ

답 : ②

ㄴ. 공작물이 양극(+), 공구가 음극(-)이 된다.

ㄹ. 잔해액에 의해 열이 방출되므로 발열에 의한 잔류응력이 존재하지 않는다.

전해가공 : 전도성 가공액으로 전도성 가공물을 전기분해하여 양극에서의 용해용출현상을 이용한 특수가공법이다. 방전가공에 비해 정밀도가 떨어지고 가공속도가 높으며 전해질공급이 필요하다.

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문 20. CNC 공작기계의 서보시스템 제어방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 개방회로방식은 주로 스테핑모터의 제어에 사용된다.
② 반폐회로방식은 모터 또는 볼스크류의 회전각도를 검출하여 테이블의 위치를 계산한다.
③ 폐회로방식은 테이블 등에 직접 위치검출기를 부착하여 그 신호를 피드백하는 방식이다.
④ 복합서보방식은 개방회로와 반폐회로의 두 가지 제어계로 구성된다.

답 : ④

복합서보방식은 반폐쇄회로방식과 폐쇄회로방식으로 구성된다.

※서보시스템 제어방법

개방회로방식 - 스테핑모터(전기,유압)
반폐쇄회로방식(초기) - DC서보모터, 리졸버(위치정보)
반폐쇄회로방식(근래) - AC서보모터, 로터리엔코더(위치정보), 타코제너레이터(전류피드백,속도정보)
폐쇄회로방식 - 엔코더(펄스열의 주파수로 속도제어), 위치검출스케일(광학,레이저,인덕토신 등으로 위치제어)