2014년도 국가직 7급 공무원 기계직 - 기계공작법 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.
<문제>
<전체정답>
31323 / 32443 / 14244 / 32141
<해설>
문 1. 주조공정에서 모형(pattern)을 사용하지 않는 주조법은?
① 사형 주조법(sand mold casting)
② 인베스트먼트 주조법(investment casting)
③ 원심 주조법(centrifugal casting)
④ 셸 주조법(shell mold casting)
답 : ③
원심주조법(centrifugal casting)은 용융금속을 주입 응고시킬 때 주형을 고속으로 회전하여 그 원심력을 이용하여 주조하는 공정이며, 모형(pattern)을 사용하지 않는다.
① 사형 주조법 - 목재, 금속 모형 사용
② 인베스트먼트 주조법 - 왁스, 파라핀 등을 내열제로 코팅한 모형 사용
④ 셸 주조법 - 금속 모형 사용
문 2. 주조공정 설계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 수축여유(shrinkage allowance)는 주형을 건조시킬 때 주형 수축을 고려한 여유 치수이다.
② 기계가공여유(machining allowance)는 주조 후 기계가공을 필요로 하는 경우에 두는 여유 치수이다.
③ 구배(draft)는 주형에서 모형이 잘 빠져나오도록 하기 위해 두는 기울기이다.
④ 라운딩(rounding)은 주물의 예리한 모서리에 생기는 금속의 취약 조직을 방지하기 위해 모서리를 둥글게 처리하는 것이다.
답 : ①
수축여유(shrinkage allowance)는 용융금속 주물이 냉각 시 수축하는 것을 고려한 여유 치수이다.
문 3. 연삭숫돌의 세 가지 주요 마멸 기구가 아닌 것은?
① 결합제의 파괴
② 입자의 파괴
③ 치핑(chipping)
④ 소모마멸
답 : ③
연삭숫돌의 세 가지 주요 마멸 기구는 결합제의 파괴, 입자의 파괴, 소모마멸이다. 치핑(chipping)은 절삭가공 시 바이트가 순간적인 충격을 받아 절삭날이 파괴되는 것을 말한다.
문 4. 냉간가공으로 변형된 조직이 열처리시 재결정을 일으키면서 발생되는 변화가 아닌 것은?
① 강도가 줄어든다.
② 잔류응력이 증가한다.
③ 경도가 감소한다.
④ 연성이 증가한다.
답 : ②
금속 조직을 열처리하면 잔류응력이 감소한다.
문 5. 측정값에 일정한 영향을 주는 원인에 의하여 생기는 오차로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 계기오차
ㄴ. 이론오차
ㄷ. 환경오차
ㄹ. 우연오차
① ㄱ
② ㄱ, ㄴ
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
답 : ③
계통오차는 측정값에 일정한 영향을 주는 원인에 의하여 생기며, 개인오차(시차), 계기오차, 환경오차, 이론오차가 있다. 계통오차는 무한히 측정한 값의 평균에서 참값을 뺀 값을 말하며, 보정이 가능하다. 정확도에 영향을 준다.
우연오차는 자연현상에 의한 오차이며, 보정이 불가능하다. 정밀도에 영향을 준다.
문 6. 다이캐스팅(die casting) 주조법이 사형 주조법(sand mold casting)에 비하여 가지는 장점이 아닌 것은?
① 표면거칠기가 우수하다.
② 치수 정확도가 우수하다.
③ 대형 제품 제작에 유리하다.
④ 금형을 재사용할 수 있다.
답 : ③
다이캐스팅은 영구주형 주조법 중 하나이다. 영구주형 주조법은 소형 제품 제작에, 사형 주조법은 대형 제품 제작에 유리하다.
문 7. 등온단조(isothermal forging) 공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 소재와 다이를 같은 온도로 가열한다.
② 낮은 치수 정확도가 요구되는 부품에 주로 사용된다.
③ 금형 공동부 내의 소재 유동성이 크다.
④ 단조가 진행되는 동안 소재가 냉각이 되지 않는다.
답 : ②
등온단조(isothermal forging)은 소재의 온도와 다이의 온도를 같게 하여 정밀한 치수와 소재 유동성의 장점을 얻는 가공법이다.
문 8. 열간단조 가공에서 윤활제에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 마찰을 줄인다.
ㄴ. 금형 마모를 줄인다.
ㄷ. 재료의 유동성이 향상된다.
ㄹ. 소재 냉각 속도를 늦춘다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄴ, ㄷ
③ ㄱ, ㄷ, ㄹ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
답 : ④
열간단조 가공에서 윤활제는 마찰 감소, 금형 마모 감소, 가공소요 에너지 감소, 재료의 유동성 향상, 냉각속도 지연 등의 효과가 있다. 또한 가공품이 금형에 붙는 것을 방지한다.
문 9. 연삭가공 동안 공작물과 접촉하여 마모된 숫돌 입자가 탈락하면서 새로운 입자로 대체되는 현상은?
① 로딩(loading)
② 글레이징(glazing)
③ 드레싱(dressing)
④ 자생작용(self sharpening)
답 : ④
자생작용(self-sharpening)에 대한 설명이다.
문 10. 아크용접(arc welding)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 교류 아크용접은 모재 쪽에 양극과 음극의 어느 쪽 극성을 연결해도 발열량의 차이가 없다.
② 아크용접에서 아크 전압은 모재와 용접봉 사이에 일어나는 아크의 길이가 길면 상승한다.
③ 직류 아크용접은 용접봉 쪽에 양극을 연결하였을 경우에는 정극성, 음극을 연결하였을 경우에는 역극성이라고 한다.
④ 아크용접에서 아크 길이는 일정하게 유지되어야 한다.
답 : ③
직류 아크용접에서 용접봉에 양극을 연결하면 역극성, 음극을 연결하면 정극성이 된다.
정극성 : 용접봉(-), 모재(+). 용입이 깊다, 용접봉이 늦게 녹는다, 모재에 많은 열발생, 비드폭이 좁다, 후판에 사용, 청정작용 없음
역극성 : 용접봉(+), 모재(-). 용입이 얕다, 용접봉이 빨리 녹는다, 용접봉에 많은 열발생, 비드폭이 넓다, 박판에 사용, 청정작용이 있다
문 11. 재료를 깎아내는 소재제거공정(material removal process)이 아닌 것은?
① 소결(sintering)
② 호닝(honing)
③ 브로칭(broaching)
④ 밀링(milling)
답 : ①
소결(sintering)은 분말 입자들을 용융점 이하의 온도로 가열하여 분말 입자가 서로 결합하도록 하는 과정을 말한다.
문 12. 절삭가공의 공정계획(process planning)에서 수행해야 할 내용에 포함되지 않는 것은?
① 절삭 조건의 결정
② 표준 작업 시간의 계산
③ 필요한 기계의 선택
④ 공차의 선정
답 : ④
컴퓨터응용 공정계획(computer aided process planning, CAPP)에는 생산방법, 공구, 고정구, 기계, 작업순서, 표준작업시간, 조립방법, 절삭속도와 이송, 소요시간 등의 자료가 포함된다.
문 13. 소성가공시 냉간가공과 열간가공에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
① 재결정 온도 이상에서의 가공을 열간가공이라 한다.
② 열간가공은 냉간가공에 비해 표면거칠기가 우수하다.
③ 열간가공의 경우 적열취성에 의한 재료 파괴가 발생할 수 있다.
④ 열간가공시 냉간가공보다 변형 저항이 작다.
답 : ②
열간가공은 냉간가공에 비해 표면거칠기가 나쁘다.
문 14. 고온경도가 낮은 공구 재료부터 순서대로 바르게 나열한 것은?
① 텅스텐카바이드(WC)－다결정다이아몬드(PCD)－고속도강
② 텅스텐카바이드(WC)－고속도강－다결정다이아몬드(PCD)
③ 고속도강－다결정다이아몬드(PCD)－텅스텐카바이드(WC)
④ 고속도강－텅스텐카바이드(WC)－다결정다이아몬드(PCD)
답 : ④
절삭공구의 경도순서 : 다이아몬드>CBN>세라믹>서멧>초경합금>고속도강>탄소공구강
초경합금에는 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 실리콘 카바이드 등이 있다.
문 15. 재료 절삭성이 우수하다는 것에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 절삭력 및 소요 동력의 크기가 작다.
ㄴ. 가공품의 표면 품질이 우수하다.
ㄷ. 공구 수명이 길다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄴ, ㄷ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ
답 : ④
절삭성이 좋다는 것은 절삭력, 동력 소모가 작고, 표면이 우수하고, 공구수명이 길고, 칩의 형상이 바람직할 때(유동형 칩)를 의미한다.
문 16. 소성 및 주조공정과 비교하여 절삭가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 우수한 가공 정밀도의 제품을 생산할 수 있다.
② 제품 소재의 낭비가 불가피하다.
③ 예리한 모서리를 갖는 복잡한 형상의 가공에는 불리하다.
④ 우수한 표면거칠기를 얻을 수 있다.
답 : ③
예리한 모서리를 갖는 복잡한 형상의 가공에는 소성 및 주조공정보다 절삭가공에서 유리하다.
문 17. 유연생산시스템(FMS)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 생산량 조절이 용이하다.
② 다른 부품으로의 생산 전환 시간이 길다.
③ 단일 제품의 대량생산에는 적합하지 않다.
④ 자동창고 및 무인반송시스템에 의한 생산이 가능하다.
답 : ②
유연생산시스템에서는 다른 부품으로의 생산 전환 시간이 짧다.
문 18. 방전가공(EDM)의 특징으로 옳지 않은 것은?
① 공구와 공작물 사이의 간극이 유지되므로 공구의 마모는 없다.
② 공구와 공작물 사이의 얇은 틈새에 전류를 방전시켜 금속을 제거한다.
③ 스파크가 발생하여 금속을 녹이고 기화시켜 작은 크레이터를 만든다.
④ 재료가 경도나 인성에 관계없이 전기 도체이면 가공이 가능 하다.
답 : ①
방전가공에서는 공구마멸이 발생한다.
방전가공 : 절연성인 방전액을 사용하여 아크방전을 일으켜 전극의 형상에 따라 가공한다. 전극은 대표적으로 흑연을 사용하고 공구마멸 감소를 위해 열전도도가 높고, 융점이 높은 전극을 사용한다. 공구마멸은 구리 전극을 사용하거나 극성을 바꿈으로써 최소화할 수 있다.
문 19. 절삭가공에서 발생되는 칩(chip)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 취성재료에서는 주로 불연속 칩이 나타난다.
② 연속형 칩의 경우 가공면의 표면 정도가 양호하다.
③ 칩의 생성 상태는 절삭 조건에 따라 달라진다.
④ 칩 브레이커는 불연속 칩에 사용된다.
답 : ④
칩 브레이커는 연속형(유동형) 칩에 사용된다.
※칩 브레이커 : 칩브레이커의 목적은 유동형 칩을 짧게 끊는 것이고, 칩의 반경을 감소시키고 곡률을 증가시킨다.
문 20. 화학적 친화성으로 인해 탄소강의 절삭가공에 적합하지 않은 공구는?
① 다이아몬드 공구
② 초경합금 공구
③ 고속도강 공구
④ 세라믹 공구
답 : ①
다이아몬드 공구는 탄소와의 화학적 친화성으로 인해 탄소강의 절삭가공에 적합하지 않다. 주로 비철금속의 절삭가공에 사용된다. 철과 탄소강의 가공에는 주로 알루미늄산화물(알루미나, 알록사이트 등)을 사용한다.
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