2004년도 기술고시 1차 - 기계공작법 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.
<문제>
<전체 정답>
24354 / 21315 / 35213 / 12251
41331 / 21333 / 21325 / 21533
<해설>
문 21. 브로우치(broach)를 이용한 가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 선반 또는 밀링머신을 이용한 절삭가공방법보다 절삭속도가 상대적으로 느리다
② 공구(브로우치)는 비싸나 가공생산성이 높다
③ 기어나 풀리의 키홈을 가공하는 데 적합하다
④ 수동프레스에서는 브로우치를 이용해서 작업할 수 없다
⑤ 드릴링에 비해 우수한 다듬질면을 얻을 수 있다
답 : ④
브로칭(broaching)에서는 수동프레스를 이용하여 작업할 수 있다.
브로칭(broaching)가공은 높이가 점차적으로 높아지는 절삭날을 인발, 압입하는 가공으로, 절삭속도는 느리고 작업속도는 빠르다. 주로 키홈, 스파이럴홈 등의 대량생산에 이용된다. 치수정확도와 표면정도가 다른 가공에 비해 우수하다. 수평형과 수직형으로 분류된다.
문 22. 막대나 튜브형상 재료의 단면을 축소시킬 때 사용되는 소성가공법은?
① 스웨이징(swaging)
② 디프드로잉(deep drawing)
③ 링롤링(ring rolling)
④ 코이닝(coining)
⑤ 스피닝(spinning)
답 : ①
스웨이징(swaging) 가공에 대한 설명이다.
② 디프드로잉(deep drawing)은 컵, 용기 형상을 가공하는 소성가공이다.
③ 링롤링(ring rolling)은 링 형상을 가공할 때 사용된다.
④ 코이닝(coining, 압인)가공은 박판에 상, 하형이 관계 없는 요철 가공 시 사용된다.
⑤ 스피닝(spinning)은 스틱, 롤러를 이용하여 원통형의 공작물을 가공한다.
문 23. 영구주형(permanent mold)을 사용하는 주조에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 소모성주형보다 냉각속도가 빠르다
② 코어를 사용할 수 있다
③ 철금속은 주조할 수 없다
④ 소량생산에는 경제적이지 못하다
⑤ 주물의 표면이 우수하다
답 : ③
영구주형 사용 시 철금속을 주조할 수 있다. 영구주형주조에는 원심주조법, 다이캐스팅법, 가압주조법 등이 있으며 금속 모형을 사용한다. 소형주물의 대량생산에 이용되며 주물 표면이 우수하고 치수가 정확하다.
문 24. 수지(플라스틱)는 열경화성과 열가소성으로 분류한다. 다음 중 열경화성 수지는?
① 아크릴 수지
② 불화탄소 수지
③ 페놀 수지
④ 폴리카보네이트 수지
⑤ 폴리프로필렌 수지
답 : ③
페놀 수지는 열경화성 수지, 나머지는 열가소성 수지이다.
열경화성 수지 - 알키드, 아미노, 에폭시, 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 규소수지, 폴리에스테르수지, 폴리우레탄수지, 푸란수지, 실리콘
열가소성 수지 - 아세탈, 아크릴, ABS, 셀룰로스, 불화탄소, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 플루오르수지, 폴리술폰, PVC
문 25. 비파괴검사법 중 내부결함의 검사가 가장 어려운 방법은?
① 액체침투법(liquid-penetrants technique)
② 자기탐상법(magnetic-particle inspection technique)
③ 음향방사법(acoustic emission technique)
④ 와류탐상법(eddy-current inspection method)
⑤ 열탐상법(thermal inspection method)
답 : ①
비파괴검사법 중 액체침투법이 내부결함의 검사가 가장 어렵다.
※비파괴시험 중 내부탐사가 어려운 순으로 나열하면 액체침투법(표면), 자기탐상법(표면과 근접한 내부), 나머지 순이다.
문 26. TIG 용접에 대해 올바르지 않은 것은?
① 용접시 별도의 용제(flux)가 필요없다
② 소모전극을 사용한다
③ 불활성 가스를 사용한다
④ 전원으로 직류 또는 교류를 사용할 수 있다
⑤ 박판의 용접에 유용하다
답 : ②
TIG 용접은 비소모성 전극을 사용한다.
비소모성 전극을 사용하는 용접 : 텅스텐아크용접(TIG), 플라즈마아크용접, 탄소아크용접, 원자수소용접, 플래시용접
TIG 용접(불활성가스 텅스텐아크용접)은 불활성가스를 사용하며 별도의 용제(flux)가 필요하지 않다. 직류역극성 사용시 청정효과가 발생하며, 텅스텐전극 소모가 많아진다. 주로 박판의 용접에 사용한다. Ar가스 사용시 청정효과가 있다. 교류 사용시 아크불안정을 막기 위해 고주파전류를 사용한다.
문 27. CNC 서보시스템에서 회전식 모터로 5 mm 피치의 이송나사를 구동하고, 2000 pulse/rev인 회전 인코더가 모터축에 장착되어 있는 경우, 이 시스템의 이송분해능 [μm]은? (단, 이송나사에 직결되어 있는 너트에 의해 테이블이 직선 이송되며, 모터축과 이송나사 축은 기어비 1/5의 감속기어에 의해 연결되어 있다)
① 0.5
② 1.0
③ 2.0
④ 2.5
⑤ 5.0
답 : ①
이송분해능(BLU)은 펄스 당 이송나사의 이동거리를 의미한다.
1) 모터축의 1회전 당 2000pulse가 발생한다.
2) 이송나사의 피치가 5mm이므로 이송나사의 1회전 당 5mm 전진한다.
3) 기어비가 1/5이므로 모터축이 5회전할 때 이송나사는 1회전한다.
4) 모터축이 5회전(10000pulse 발생)할 때 이송나사는 5mm 전진한다.
문 28. 직경이 200 mm인 원형 소재 가공물을 선반을 이용하여 회전수 500 rpm으로 외경절삭하는 경우의 절삭속도 [m/min]는?
① 100
② 157
③ 314
④ 628
⑤ 942
답 : ③
문 29. 2차원 절삭가공에서 공구경사각이 α이고 전단각이 ø일 때 공구경사면에 작용하는 마찰력과 수직력의 비로서 표시되는 마찰계수 μ를 측정된 절삭저항으로부터 구하면? (단, 측정된 주절삭력이 Fc이고 배분력이 Ft이다)
답 : ③
분자, 분모를 각각 cosα로 나누면
문 30. 판재의 굽힘에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 판재의 끝단을 접어 제품의 강성을 높이는 공정을 헤밍(hemming)이라 한다
② 과도굽힘에 의하여 스프링백을 보정할 수 있다
③ 항복응력이 큰 소재일수록 스프링백은 감소한다
④ 탄성계수가 큰 소재일수록 스프링백은 감소한다
⑤ 신장성형은 대형판재로 항공기 날개외판을 성형시 활용된다
답 : ③
소재의 항복응력이 클수록 스프링백은 증가한다.
스프링백이 커지는 원인 : 탄성한계가 클수록, 탄성이 클수록, 탄성계수가 작을수록, 항복강도가 높을수록, 경도가 높을수록, 두께가 얇을수록, 구부림반지름이 클수록, 구부림각도가 작을수록
문 31. 다음 중 성형공정과 제품의 연결이 적절치 못한 것은?
① 링압연 － 대형 이음매 없는 링, 기차바퀴의 림
② 전조압연 － 포크, 나이프
③ 회전천공 － 이음매 없는 관
④ 압연단조 － 경사진 축, 겹판스프링
⑤ 형상압연 － 철도레일, I-빔
답 : ②
전조압연으로 나사, 기어, 볼, 스플라인축, 링 등을 가공할 수 있다. 포크, 나이프 등은 압인(coining) 가공으로 제조할 수 있다.
문 32. 다음 주조방법 중 일반적으로 주물표면이 가장 거친 것은?
① 사형 주조
② 셸 주조
③ 석고주형 주조
④ 인베스트먼트 주조
⑤ 스퀴즈캐스팅
답 : ①
사형 주조에서 표면거칠기가 다른 주조법에 비해 가장 거칠다.
문 33. 방전가공에 대한 설명 중 옳은 것은?
① 전기분해에 의해 금속표면을 제거한다
② 가공면에 재주조층이 형성되지 않는다
③ 전극은 열전도도가 높거나 융점이 높은 재료가 사용된다
④ 높은 경도를 갖는 공작물은 가공할 수 없다
⑤ 전극과 공작물은 접촉된다
답 : ③
전극은 공구마멸 감소를 위해 열전도도가 높고 융점이 높은 전극을 사용한다.
① 방전가공은 아크방전을 일으켜 전극의 형상에 따라 가공한다. 전기분해를 이용하는 것은 전해가공이다.
② 방전가공 시 가공면에 재주조층이 형성된다. 이로 인해 표면에 인장잔류응력이 형성된다.
④ 방전가공은 재료의 경도, 강도, 항복점 등과 관계없이 가공할 수 있다.
⑤ 방전가공 시 전극과 공작물은 방전액에 의해 접촉하지 않는다.
문 34. 용접법 중 고상용접이 아닌 것은?
① 초음파 용접
② 테르밋 용접
③ 폭발 용접
④ 마찰 용접
⑤ 확산 용접
답 : ②
테르밋용접은 열에너지를 이용하는 융접에 해당한다.
※테르밋용접은 알루미늄(Al)과 산화철(FeO)분말을 혼합하여 알루미나(Al2O3)가 생성될 때 반응열을 사용하는 용접이며 접합강도가 낮다.
문 35. 선반가공에서 외면을 테이퍼가공하는 방법이 아닌 것은?
① 복식공구대를 활용하여 가공함
② 테이퍼 부속장치를 사용하여 가공함
③ 심압대를 조정하여 가공함
④ 수치제어 선반을 활용하여 가공함
⑤ 이송방향 이송속도제어를 활용하여 가공함
답 : ⑤
이송속도제어와 테이퍼가공은 관계가 없다.
문 36. 제품형상의 도형정보로부터 NC가공에 필요한 NC코드를 자동적으로 생성시켜 주는 시스템은 무엇인가?
① CAD(Computer-Aided Design)
② CAM(Computer-Aided Manufacturing)
③ CAE(Computer-Aided Engineering)
④ CAT(Computer-Aided Testing)
⑤ CAPP(Computer-Aided Process Planning)
답 : ②
CAM(computer aided manufacturing, 컴퓨터응용가공)에 대한 설명이다.
① CAD(computer aided design, 컴퓨터응용설계)는 재품의 제도, 해석, 설계 등과 관련 있다.
③ CAE(computer aided engineering, 컴퓨터응용공학)은 컴퓨터 이용에 관한 기술 전반을 의미하며 제품의 성능을 예측하여 개발에 드는 시간과 비용을 단축시킨다.
④ CAT(computer aided-testing, 컴퓨터응용검사)는 컴퓨터 시스템에 의한 제품 검사와 관련 있다.
⑤ CAPP(computer aided process planning, 컴퓨터이용공정설계)는 공정의 계획 및 설계와 관련 있다.
문 37. 정확한 위치에 정밀한 구멍을 가공하기 위한 공정을 순서대로 나열한 것은?
① 센터드릴링 － 드릴링 － 보링 － 리밍
② 센터드릴링 － 드릴링 － 리밍 － 보링
③ 센터드릴링 － 리밍 － 드릴링 － 보링
④ 드릴링 － 센터드릴링 － 리밍 － 보링
⑤ 드릴링 － 센터드릴링 － 보링 － 리밍
답 : ①
센터드릴링-드릴링-보링-리밍-(내면연삭, 호닝)의 순서로 진행한다.
문 38. 판재의 일반적인 성형 가공법이 아닌 것은?
① 엠보싱(embossing)
② 비이딩(beading)
③ 스피닝(spinning)
④ 하이드로포밍(hydroforming)
⑤ 코깅(cogging)
답 : ⑤
코깅(cogging)은 각재의 두께를 연속적으로 줄이는 가공으로, 판재가 아닌 길고 각진 형상을 가진 공작물의 가공에 이용된다.
문 39. 아래에 열거한 내용 중 틀린 것은?
① 다이캐스팅은 주로 비철금속 및 비철금속 합금의 주조에 사용된다
② 다이캐스팅은 고온챔버공정과 저온챔버공정으로 대별할 수 있다
③ 다이캐스팅된 주물표면은 미세입자가 형성되어 중심부보다 강도가 약해진다
④ 다이캐스팅된 주물표면은 사형주조에 의한 주물표면보다 매끄럽다
⑤ 다이캐스팅에서는 윤활제를 다이면에 얇게 발라 사용한다
답 : ③
다이캐스팅된 주물표면은 미세입자가 형성되어 중심부보다 강도가 강해진다.
다이캐스팅은 모형(pattern)이 필요 없으며, 주로 비철금속 또는 합금의 주조에 사용된다. 영구주형주조이므로 사형주조에 의한 주물 표면보다 매끄럽다.
문 40. 주조공정에서 냉각쇠(chill)는 다음의 주물결함 중에서 어느 것을 방지하기 위해 사용되는가?
① misrun
② swell
③ shrinkage cavity
④ scar
⑤ cold shut
답 : ③
수축공(shrinkage cavity) 방지를 위해 냉각쇠를 주변보다 체적이 큰 곳 및 주로 하부에 설치한다.
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