2010년도 국가직 7급 공무원 기계직 - 기계공작법 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.
<문제>
<전체 정답>
24242 / 34331 / 23443 / 31141
<해설>
문 1. 동시공학에 의한 생산방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 생산주기를 줄이면서 품질을 높이기 위한 목적으로 도입된 생산방식이다.
② 다품종 소량생산을 위한 유연생산시스템에의 적용에는 불리한 생산방식이다.
③ 현장서비스, 구매 예상 고객이 설계단계에서부터 중요 고려 요소가 될 수 있다.
④ 설계나 생산 정보의 용이한 전달과 교환을 위한 데이터베이스 시스템 구축이 중요하다.
답 : ②
다품종 소량생산을 위한 유연생산시스템에의 적용에 적합한 생산방식이다.
동시공학(concurrent engineering, CE) : 제품 및 서비스의 설계, 생산, 사후지원을 통합적으로 고려하여 설계하는 시스템. 시간과 비용을 최소화하고 각 단계를 효율적으로 진행하며 구매고객의 요구에 맞추어 전 부서가 통합적으로 진행하여야 한다.
문 2. 연속형 칩이 발생하기 쉬운 절삭조건이 아닌 것은?
① 연한 재질의 가공재료를 사용할 때
② 공구의 상면경사각(back rake angle)이 클 때
③ 절삭깊이가 작을 때
④ 절삭속도가 느릴 때
답 : ④
연속형 칩은 절삭속도가 빠를 때 발생하기 쉽다.
※칩의 종류와 발생조건
유동형(연속형)칩 - 연성재료를 고속절삭, 높은 경사각, 얕은 절삭깊이, 마찰이 작을 때
전단형(톱니형)칩 - 연성재료를 저속절삭, 작은 경사각, 깊은 절삭깊이
열단형(경작형)칩 - 점성이 있는 재료
균열형칩 - 취성재료를 저속절삭
문 3. 용접부 잔류응력에 의해 나타나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?
① 변형 및 뒤틀림
② 경도 저하
③ 피로수명 감소
④ 응력부식균열
답 : ②
용접부 잔류응력에 의해 경도가 증가한다.
용접부에는 인장잔류응력이 생기는데, 이는 피로수명을 감소시키고 응력부식균열의 위험을 높인다.
문 4. 전조의 특징으로 옳지 않은 것은?
① 재료의 손실이 적다.
② 표면에 압축잔류응력을 형성함으로써 피로수명이 향상된다.
③ 대량 생산 및 자동화가 가능하다.
④ 주로 열간가공으로 이루어지기 때문에 성형력이 작게 소요된다.
답 : ④
전조는 주로 냉간가공으로 이루어져서 비교적 큰 성형력이 필요하며 공작물의 강도와 경도가 증가한다.
문 5. 형단조에서 플래쉬(flash)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 플래쉬는 금형공동부 내 소재가 원활하게 충전이 되도록 한다.
② 고온 가공시 플래쉬는 몸체부보다 늦게 냉각된다.
③ 형단조의 하중은 플래쉬가 발생되면서부터 급격히 증가한다.
④ 거터(gutter)는 단조 하중이 과도하게 증가하는 것을 방지하는 역할을 한다.
답 : ②
형단조 시 플래쉬는 가장 먼저 냉각된다.
문 6. 절삭온도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 절삭온도의 증가는 공구를 연화시킨다.
② 절삭온도의 증가는 공구의 마멸을 촉진시킨다.
③ 절삭온도는 절삭속도의 제곱에 비례하여 증가한다.
④ 공구날 끝의 가까운 부분에 열전대를 삽입하여 절삭온도를 측정할 수 있다.
답 : ③
절삭온도는 절삭속도가 상승함에 따라 증가하다가, 어느 지점부터는 절삭속도가 커져도 절삭온도는 그대로이거나 떨어지기도 한다. 칩으로 방출되는 열의 비율이 높아지기 때문이다.
문 7. 다음 중 실린더 내면을 정밀하게 가공하려 할 때 가장 우수한
표면을 얻을 수 있는 가공 방법은?
① 내면연삭가공
② 리밍가공
③ 보링가공
④ 호닝가공
답 : ④
제시된 것들 중에서 호닝 가공 시 가장 우수한 표면을 얻을 수 있다.
입자가공에 의한 다듬질표면의 정밀도 순서 : 래핑>슈퍼피니싱>호닝>연삭(리밍,보링)
문 8. 슈퍼 피니싱(super finishing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 숫돌을 작은 압력으로 가공물 표면에 가압하며, 숫돌에 진동을 주면서 가공하는 방법이다.
② 가공면이 매끄럽고 방향성이 없으며, 가공에 의한 표면의 변질부가 극히 적다.
③ 원통의 외면, 내면을 가공하며 평면가공에는 사용하지 않는다.
④ 호닝에 비해 높은 진동수가 사용되며 숫돌의 행정이 짧다.
답 : ③
슈퍼피니싱은 원통면 뿐 아니라 평면도 다듬질할 수 있다.
문 9. 재료 가공에 소요되는 주된 에너지가 기계적 에너지인 가공 방법은?
① 전해 연마
② 레이저 빔 가공
③ 초음파 가공
④ 와이어 방전가공
답 : ③
초음파가공은 연삭입자와 가공액의 상하진동을 통해 전기에너지를 기계적에너지로 전환하여 가공한다. 초경합금, 보석 등 비금속 및 도체/부도체의 가공에 적합하고 연성이 큰(ex.구리 등 비철금속) 경우 적합하지 않다.
문 10. 밀링작업으로 평면절삭을 할 경우 공구 및 공작물의 절삭운동과 이송운동을 바르게 설명한 것은?
① 공구의 회전에 의한 절삭운동과 공작물의 직선운동에 의한 이송운동을 이용한다.
② 공작물의 회전에 의한 절삭운동과 공구의 직선운동에 의한 이송운동을 이용한다.
③ 공구와 공작물의 회전에 의한 절삭운동을 한다.
④ 공구와 공작물의 직선운동에 의한 절삭운동을 한다.
답 : ①
② 선삭(turning)에 대한 설명이다.
③ 드릴링(drilling)에 대한 설명이다.
④ 평삭(planing)에 대한 설명이다.
문 11. 사형 주형과 금속 주형에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
① 금속 주형은 사형 주형에 비하여 주조품의 치수정밀도가 우수하다.
② 금속 주형은 사형 주형에 비하여 가스 배출이 크게 문제가 되지 않는다.
③ 금속 주형은 사형 주형에 비하여 소형 제품의 대량생산에 유리하다.
④ 금속 주형에 의한 주조품은 조직이 치밀하다.
답 : ②
통기성(가스 배출성)은 금속 주형에 비해 사형 주조에서 우수하다.
문 12. 경도시험법에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 로크웰(Rockwell) 경도 시험법은 중추의 낙하 높이와 반발 높이를 이용해서 경도를 평가한다.
② 비커스(Vickers) 경도 시험법은 어떤 재료가 다른 재료를 긁어 흠집을 낼 수 있는 능력으로 경도를 평가한다.
③ 브리넬(Brinell) 경도 시험법은 강이나 초경 합금으로 만든 구형 압입자를 이용해서 경도를 평가한다.
④ 쇼어(Shore) 경도 시험법은 피라미드 형상의 다이아몬드 압입자를 이용해서 경도를 평가한다.
답 : ③
① 쇼어(Shore) 경도 시험법에 대한 설명이다.
② 모스(Mohs) 경도 시험법에 대한 설명이다.
④ 비커스(Vickers) 경도 시험법에 대한 설명이다.
- 브리넬(Brinell) 경도 시험법 : 강구를 압입하여 강구에 의한 하중을 볼자국의 표면적으로 나누어 계산한다.
- 누우프(Knoop) 경도 시험법 : 한쪽 대각선이 긴 피라미드 형태의 압입자를 가하여 생긴 자국으로 경도를 측정한다.
문 13. 주조 공정의 라이저(riser)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 주조의 결과로 얻어지는 제품의 일부가 아니다.
② 수축으로 부족한 쇳물을 재료가 응고되는 동안 공급하는 저장고 역할을 한다.
③ 재활용될 수 있지만 재료 낭비의 원인이 된다.
④ 용융된 쇳물이 주형의 빈 공간으로 흘러들어가는 통로이다.
답 : ④
탕구계(gating system)에 대한 설명이다.
문 14. 주물 제품의 결함 중 기공의 발생 원인이 아닌 것은?
① 주형과 코어에서 발생하는 수증기
② 용탕에 흡수된 가스
③ 주형 내부의 공기
④ 쇳물의 응고 수축
답 : ④
쇳물의 응고 수축은 수축공(shrinkage cavity)의 발생 원인이다.
문 15. 재료의 기계적 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 인장시험기를 이용하여 항복강도, 탄성계수, 인장강도를 측정 할 수 있다.
② 열간가공의 경우에 가공경화가 일어나지 않는다.
③ 가공경화는 소성변형 중 전위밀도가 감소하면서 발생하는 것으로 풀림 등의 열처리에 의하여 완화된다.
④ 항복강도, 인장강도, 탄성계수의 차원은 동일하다.
답 : ③
가공경화는 전위밀도가 증가하면서 발생한다.
④ 항복강도, 인장강도, 탄성계수의 단위가 N/mm²(MPa)로 동일하므로 차원이 동일하다.
문 16. NC 공작기계의 제어 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 위치 제어 방식은 드릴링이나 펀칭 작업에서의 공구 이동에 적용된다.
② 윤곽 제어 방식은 선반이나 밀링 작업 등에서 공구가 지정된 가공 경로를 따라서 이동할 때 사용된다.
③ 윤곽 제어 방식은 기계 각 축이 서로 정확하게 독립적으로 제어되는 것이 필요하다.
④ 직선 보간과 원호 보간에 의한 공구 이동은 윤곽 제어 방식에 해당된다.
답 : ③
위치 제어 방식에 대한 설명이다.
문 17. 프레스를 이용한 가공 방법 중 전단 가공이 아닌 것은?
① 시밍(seaming)
② 블랭킹(blanking)
③ 트리밍(trimming)
④ 노칭(notching)
답 : ①
시밍(seaming)은 굽힘 가공 중 하나로, 두 소재를 구부려 연결하는 공정이다.
문 18. 절삭력이 증가하는 원인으로 옳은 것은?
① 전단각이 감소하는 경우
② 절삭속도가 증가하는 경우
③ 공구의 선단 반경(tip radius)이 감소하는 경우
④ 공구 경사각(rake angle)이 증가하는 경우
답 : ①
전단각이 감소하면 절삭력이 증가한다.
②③④ 절삭속도가 증가하면 / 선단반경이 감소하면 / 경사각이 증가하면 절삭력이 감소한다.
바람직한 절삭 조건 : 전단각 +, 경사각 +, 마찰각 -, 전단력 -, 전단변형률 -, 절삭성 +, 절삭에너지 -, 칩두께 -, 전단면적 -, 칩두께비 +(1에 가까워짐), 노즈반경 -, 다듬면 깨끗, 날끝 약해짐, 칩의 경도와 강도 감소
문 19. 절삭가공 도중에 발생하는 자려진동이라 하는 채터(chatter)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 절삭부의 불안정 상태로부터 발생한다.
② 매우 큰 진폭을 가지며 절삭성을 감소시킨다.
③ 재생채터(regenerative chatter)는 이전 절삭에서 남은 흔적에 의해 야기된 채터이다.
④ 시스템의 동적 강성 및 감쇠능을 증대시켜도 억제하기 어렵다.
답 : ④
채터는 시스템의 동적 강성 및 감쇠능을 증대시켜 억제할 수 있다.
※채터의 3가지 유형
재생채터(regenerative chatter) : 이전절삭의 흔적에 의한 것
자려채터(self-excited chatter) : 칩생성시 불안정성에 의한 것
강제채터(forced chatter) : 구동기계에 의한 것
문 20. 선삭 작업에 쓰이는 단인공구(single point tool)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 여유각(relief angle)이 너무 크면 플랭크 마멸이 심해진다.
② 상면경사각(back rake angle)은 공작물의 경도가 높을수록 작아져야 하며, 음의 값을 갖기도 한다.
③ 앞날각(end cutting edge angle)과 옆날각(side cutting edge angle)은 칩 형성, 공구강도, 절삭력에 영향을 미친다.
④ 노즈반경(nose radius)이 작을수록 공구 강도가 감소하고 가공면이 거칠어진다.
답 : ①
여유각이 증가하면 플랭크마멸이 감소한다.
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