【기계공작법】2002 기술고시(5급) 기계공작법 해설 21~40번

2002년도 기술고시 1차 - 기계공작법 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.

<문제>

2002년 기술고시 - 기계공작법.pdf

0.17MB

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<전체정답>

35252 / 55522 / 24344 / 14125

44551 / 14324 / 33441 / 44113

 

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<해설>

문 21. 셰이퍼(shaper), 플레이너(planer) 및 슬로터(slotter)의 가공 특성을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?
① 공작물 또는 공구에 직선왕복운동을 주어 절삭가공을 한다
② 급속귀환기구를 사용한다
③ 절삭공구로 바이트를 사용한다
④ 플레이너는 비교적 소형 공작물을 가공하기에 적합하다
⑤ 슬로터는 공구의 상하 운동으로 절삭이 이루어지는 점이 특징이다

답 : ④

플레이너는 대형 공작물의 긴 평면형상을 가공하기에 적합하다. 형삭(shaping)의 경우 소형 공작물을 가공한다.

평삭(planing) 가공의 3가지 특성 : 직선왕복운동, 급속귀환기구 사용, 바이트 사용

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문 22. 방향성이 있는 미세한 연삭자국 등을 지우는 데 사용하며, 무광택의 매끈한 다듬질면을 얻기 위해 공작액과 미세연삭입자의 혼합물을 노즐로부터 고속으로 공작물 표면에 분사하는 가공방법은?
① 습식래핑(wet lapping)
② 입자물제트가공(abrasive water jet machining)
③ 샌드블라스팅(sand blasting)
④ 액체호닝(liquid honing)
⑤ 그릿블라스팅(grit blasting)

답 : ④

액체호닝(liquid honing)에 대한 설명이다.

① 습식래핑은 유리(=분리된)입자가 포함된 래핑액 위로 공작물에 압력을 가하여 입자의 구름운동을 통해 다듬질하는 가공이다.

② 입자물제트가공은 물제트의 힘으로 비금속재료를 절단하거나 버(burr)를 제거하기 위한 가공이다.

③ 샌드블라스팅은 모래를 분사하여 표면을 다듬질한다.

⑤ 그릿블라스팅은 파쇄된 강구를 분사하여 표면을 다듬질한다.

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문 23. CAD/CAM을 비롯한 각종 가공기술을 이용하여 CAD 모델로부터 주로 폴리머나 금속분말을 소재로 신속하고 경제적으로 시작품을 제조하는 기술이 아닌 것은?
① 스테레오리토그래피(stereolithography)
② 레이저 선별소결(laser selective sintering)
③ 적층가공(laminated object manufacturing)
④ 고형지지경화(solid base curing)
⑤ 적시생산(just-in-time)

답 : ⑤

문제는 쾌삭조형기술에 대한 설명인데, 적시생산은 이에 포함되지 않는다.

적시생산(just-in-time)이란 공정을 최적화하여 재고를 0으로 만들고 비용을 최소화하는 효율적인 공정 시스템을 말한다.

쾌삭조형기술에는 FDM(융착모델링법), SLA(스테레오리소그래피), PLJ(폴리젯), LOM(박판적층법), SLS(선택적레이저소결), EBM(전자빔용융), 3DP(3차원인쇄), SGC(고형지지경화) 등이 있다.

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문 24. 다음 기계가공 작업들 중에서 선반으로 하기에 가장 부적당한 것은?
① 널링(knurling) 
② 테이퍼(taper)절삭
③ 릴리이빙(relieving) 
④ 보링(boring)
⑤ 브로우칭(broaching)

답 : ⑤

브로칭(broaching)가공은 선반으로 작업할 수 없다.

선반으로 선삭 외에 테이퍼절삭, 릴리빙, 보링, 널링 등의 가공을 할 수 있다.

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문 25. 방전가공에서 사용되는 방전액에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 전극과 가공물의 간격이 커질수록 방전액의 점도는 증가하여야 한다
② 전극의 소모를 방지하는 작용을 한다
③ 방전점에서 비산된 가공 칩을 냉각시켜 전극에 부착되는 것을 방지한다
④ 가공 칩의 제거작용을 하여 방전의 반복을 지속시킨다
⑤ 가장 흔히 사용되는 방전액은 절연성이 높은 광물유이다

답 : ①

방전가공의 방전액은 간극이 클수록 점도를 낮게 한다.

방전가공에서 방전액의 역할 : 절연재, 찌꺼기(가공 칩) 제거, 냉각제, 전극의 소모를 방지

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문 26. 열박음(shrinkage fit) 작업시 이용되는 재료의 물리적 성질은?
① 열팽창계수
② 열전도도
③ 비열
④ 융점
⑤ 고온강도

답 : ①

열박음(shrinkage fit)이란, 금속의 열팽창계수를 이용해 접합하는 가공이다. 조립 전 두 요소 중 하나를 가열하거나 냉각시켜서 형상을 변형시킨 후, 접합한 이후에 상온에서 열팽창/수축에 의해 완전히 조립되도록 한다.

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문 27. 주조에서 쇳물을 보충하기 위한 덧쇳물의 설계시 가장 중요하게 고려해야 할 인자는?
① 주물의 중량
② 주물의 부피/중량 비
③ 주형의 높이
④ 주물의 부피/표면적 비
⑤ 쇳물 아궁이 비

답 : ④

덧쇳물의 냉각 시 수축과 주물의 냉각 시 수축이 동일해야 하므로 부피/표면적 비가 중요하다.

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문 28. 소재제거 가공이 아닌 것은?
① 연마제유동가공(abrasive flow machining)
② 슈퍼피니싱(superfinishing)
③ 스웨이징(swaging)
④ 화학블랭킹(chemical blanking)
⑤ 텀블링(tumbling)

답 : ③

스웨이징은 소성 가공으로, 가공 과정에서 소재가 제거되지 않는다.

①②⑤ 연마제유동가공, 슈퍼피니싱, 텀블링과 같은 다듬질가공은 소재를 제거하여 표면을 매끄럽게 한다.

④ 화학블랭킹은 복잡한 형상의 얇은 구멍 등의 가공에 사용되며, 가공되지 않는 부분을 마스킹하고 공작물을 부식액 속에 담가 부식시켜 소재를 제거한다.

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문 29. NC 파트(part) 프로그램에서 직선보간이나 원호보간 등의 동작모드를 지정하는 어드레스(address)는?
① N code
② G code
③ O code
④ T code
⑤ S code

답 : ② 

G 코드에 대한 설명이다. ( G01 : 직선보간, G02 : 원호보간(CW), G03 : 원호보간(CCW) )

① N 코드는 전개번호를 지정한다.

③ O 코드는 프로그램번호를 지정한다.

④ T 코드는 공구기능을 지정한다.

⑤ S 코드는 주축기능을 지정한다.

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문 30. 용접의 종류 중 압접법에 속하는 방법은?
① 산소－아세틸렌용접
② 교류아크용접
③ 테르밋용접
④ 전기저항용접
⑤ 레이저용접

답 : ④

전기저항용접은 압접법에 속한다.

①②③⑤ 이들은 모두 융접에 속한다.

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문 31. 밀링커터의 종류 중 복잡한 형상의 곡면 가공에 가장 적합한 것은?
① 플레인 밀링커터(plain milling cutter)
② 측면 밀링커터(side milling cutter)
③ 볼 엔드 밀링커터(ball end milling cutter)
④ 정면 밀링커터(face milling cutter)
⑤ 플라이 커터(fly cutter)

답 : ③

볼 엔드 밀링커터는 복잡한 형상의 곡면 가공에 가장 적합하다.

① 플레인커터 : 원통 외주면에만 절삭날이 있다. 평면 가공

② 측면커터 : 측면방향에 절삭날이 있다. 좁은 홈, 단면 가공

④ 정면커터 : 주로 수직밀링(커터의 회전축이 가공면과 수직), 넓은 평면가공

⑤ 플라이커터 : 절삭날을 요구하는 형상으로 연삭하여 사용.

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문 32. 다음에 나열한 내용은 어떤 개념을 설명하기 위한 것이다. 가장 적합한 것은?
◦ 전산화된 해석도구 시스템 ◦ 공동의 데이터베이스 사용
◦ 유한요소해석 ◦ NC 데이터의 산출, 저장, 복구
◦ 구조물 해석 및 설계 ◦ 성형공정 해석 및 설계
① 컴퓨터응용설계(computer-aided design ; CAD)
② 컴퓨터응용가공(computer-aided manufacturing ; CAM)
③ 컴퓨터응용공학(computer-aided engineering ; CAE)
④ 컴퓨터응용공정계획(computer-aided process planning ; CAPP)
⑤ 유연생산시스템(flexible manufacturing system ; FMS)

답 : ③

공동의 데이터베이스, 유한요소해석, NC 데이터 → 컴퓨터응용공학(computer aided engineering, CAE)에 대한 설명이다. CAE에서는 설계 단계에서 제품의 성능을 미리 예측하여 비용을 절감하고 개발기간을 단축하는 효과가 있다.

① 컴퓨터응용설계(CAD) : 제품 설계 시 컴퓨터 소프트웨어를 활용하는 것

② 컴퓨터응용가공(CAM) : CAD로 설계된 제품 데이터를 바탕으로 한 가공을 위해 NC 프로그램 작성 등의 생산 준비 과정을 컴퓨터로 수행하는 것

④ 컴퓨터응용공정계획(CAPP) : 컴퓨터를 사용하여 비용 및 시간 최소화를 위한 공정계획 시스템 구축

⑤ 유연생산시스템(FMS) : 다양한 종류의 제품을 높은 생산성으로 생산하기 위한 공정. 작업장, 자동물류장치, 제어시스템으로 구성되어 있다.

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문 33. 소성가공 중에서 주전자, 배럴, 물통, 드럼통의 주름 형상을 만드는데 적합한 가공은?
① 딤플링(dimpling) 
② 헤밍(hemming)
③ 플랜징(flanging) 
④ 벌징(bulging)
⑤ 비딩(beading)

답 : ④

벌징(bulging)가공에 대한 설명이다. 벌징 가공이란 원통형 재료의 옆면에 압력을 가하여 볼록 나오게 하는 가공으로, 주전자, 배럴, 물통, 드럼통 등의 형상을 만드는 데 적합하다.

① 딤플링(dimpling)은 모서리를 펀치+다이로 압착하여 안쪽으로 눌려들어가도록 하는 가공이다.

② 헤밍(hemming)은 판재의 끝단을 접어 강성을 높이는 가공이다.

③ 플랜징(flanging)은 소재의 끝단을 직각으로 굽히는 가공이다.

⑤ 비딩(beading)은 롤러를 통해 판재에 홈(bead)을 형성하는 가공이다.

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문 34. 완전소성체인 단면적 200 mm2 의 중실봉재를 한번에 인발하여 얻을 수 있는 최소 단면적은?(다만, 이상변형을 가정하며 e ＝ 2.7 로 한다)
① 126 mm²
② 100 mm²
③ 92 mm²
④ 74 mm²
⑤ 66 mm²

답 : ④

e는 가공도를 의미하며 (가공 전 단면적/가공 후 단면적)으로 계산한다.

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문 35. 전해가공의 특징이 아닌 것은?
① 공작물을 양극(＋), 공구를 음극(－)으로 하여 펄스상 전류를 사용한다
② 경도가 크고 인성이 큰 재질에 대해서도 가공량이 크다
③ 공구자국이나 버(burr)가 없이 가공된다
④ 열이나 힘의 작용에 의한 결함이 발생하지 않는다
⑤ 공구의 소모가 거의 없다

답 : ①

전해가공은 펄스상 전류가 아닌 직류(DC) 전류를 사용한다.

전해가공은 가공액으로 도체를 사용하고 도체를 가공물로 하여 전기분해를 통해 양극에서의 용해용출현상을 이용한 특수가공법이다. 전해질공급이 필요하며 전극 및 공구의 소모가 없고 열이 발생하지 않는다. 전해가공은 방전가공에 비해 정밀도가 떨어지고 가공속도가 빠르다.

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문 36. 밀링가공에서 분할크랭크(index crank)와 스핀들과의 회전비가 40 : 1 인 만능분할대 (universal index head)를 사용하여 단식분할하고자 한다. 18 개의 구멍판에서 5½°를 분할하는 경우 몇 번째 구멍을 취하면 되나?
① 4
② 7
③ 8
④ 11
⑤ 15

답 : ④

회전비가 40:1, 각도분할법(각도를 9로 나누어 분할) → 5.5/9=11/18. 따라서 11번째 구멍을 취한다.

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문 37. 2차원 절삭시 발생하는 칩(chip) 발생 메카니즘 중에서 연속형 칩의 발생과 관계없는 것은?
① 경사각을 크게 한다
② 절삭저항의 변동이 작다
③ 열전도율이 좋은 연성재료를 절삭한다
④ 절삭 깊이를 크게 한다
⑤ 윤활성이 있는 절삭제를 사용한다

답 : ④

연속형 칩을 발생시키기 위해서는 절삭 깊이를 작게 해야 한다.

※절삭 시 칩(chip)의 종류 및 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

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문 38. 주물사의 구비조건으로서 적당하지 않은 것은?
① 용해성(溶解性)
② 통기성(通氣性)
③ 점결성(粘結性)
④ 성형성(成形性)
⑤ 가축성(可縮性)

답 : ①

주물사는 용해성이 작아야 한다.

주물사의 조건에 따르면 통기성, 점결성, 성형성이 좋아야 하고 열전도도가 낮아야 하며 가축성이 좋아야 하고, 용해성이 작아야 한다.

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문 39. 압연 가공에서 최대 압하량을 크게 하기 위한 방안은?
① 롤러의 직경과 마찰계수를 크게 한다
② 축하중과 회전 속도를 증가시킨다
③ 소재 온도를 높여서 마찰 계수를 작게 한다
④ 롤러의 직경은 크게 하고 마찰 계수는 작게 한다
⑤ 소재 온도를 낮추어 마찰 계수를 작게 한다

답 : ①

롤러의 직경과 마찰계수를 크게 해야 한다.

※압연에서 압하율을 크게 하기 위한(=압하량을 크게 하기 위한) 방법 : 지름이 큰 롤러 사용, 회전속도 느리게, 온도 높게, 높은 마찰력(마찰계수), 롤축에 평행인 홈, 압연재 뒤에서 밀어주기

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문 40. 1시간에 용해할 수 있는 최대용량을 크기(ton)로 표시하는 노는?
① 전로(converter)
② 도가니로(crucible furnace)
③ 용선로(cupola)
④ 평로(open-hearth furnace)
⑤ 전기로(electric furnace)

답 : ③

용선로(cupola)에 대한 설명이다.

①④⑤ 전로, 평로, 전기로 : 1회에 용해할 수 있는 최대용량을 크기(ton)로 표시

② 도가니로 : 1회 용해할 수 있는 금속의 중량으로 번호를 표시

※용광로 : 1일에 용해할 수 있는 최대용량을 크기(ton)로 표시