문 01. 기어의 치수정밀도 및 표면정도를 높이기 위한 마무리 작업이 아닌 것은?
① 셰이빙(shaving)
② 래핑(lapping)
③ 호닝(honing)
④ 리밍(reaming)
④
문 02. 판재 표면에 돌출부를 만들고 이 돌출부와 피용접물의 판재를 접촉시킨 상태에서 전류를 집중시키고 압력을 가해서 접합하는 용접법은?
① 전자빔용접
② 확산접합
③ 플라스마아크용접
④ 프로젝션용접
④
<프로젝션 용접, projection welding>
점용접(spot welding)과 같은 원리로써 접합할 모재의 한쪽판에 돌기(projection)를 만들어 고정전극위에 겹쳐놓고 가동전극으로 통전과 동시에 가압하여 저항열로 가열된 돌기를 접합시키는 용접법이다.
문 03. 세라믹에 함유된 불순물에 의해 가장 크게 영향을 받는 기계적 성질은?
① 횡파단강도
② 고온경도
③ 열전달계수
④ 탄성계수
①
<세라믹, ceramics>
도기라는 뜻으로 점토를 소결한 것이며 알루미나 주성분에 Cu, Ni, Mn을 첨가한 것이다. 취성이 커서 충격을 받았을 때 금속처럼 구부러지는 것이 아니라 쉽게 깨진다. 기계적 성질 중에서 횡파단강도에 가장 큰 영향을 받는다.
<세라믹의 특징>
- 세라믹은 1,200℃까지 경도의 변화가 없다.
→ 저온보다 고온에서 경도가 높아지는 것은 아니다.
- 고온경도가 우수하며 열전도율이 낮아 내열제로 사용된다.
- 냉각제를 사용하면 쉽게 파손되므로 냉각제는 사용하지 않는다.
- 세라믹은 이온결합과 공유결합 상태로 이루어져 있다.
- 세라믹은 금속과 친화력이 적어 구성인선이 발생하지 않는다.
- 충격에 약하고 금속산화물, 탄화물, 질화물 등 순수 화합물로 구성된다.
- 원료가 풍부하기 때문에 대량 생산이 가능하다.
- 불순물에 가장 크게 영향을 받는 기계적 성질은 횡파단강도이다.
문 04. 아크를 이용한 용접법이 아닌 것은?
① TIG 용접
② MIG 용접
③ Spot 용접
④ 일렉트로슬래그(electroslag) 용접
③
<전기 저항 용접>
겹치기: 점용접, 프로젝션용접, 심용접(점프심)
맞대기: 플래시용접, 방전충격용접, 업셋용접(풀방업)
문 05. 오차를 바르게 설명한 것은?
① 측정값과 참값의 차이
② 최대측정값과 최소측정값의 차이
③ 최대측정값과 참값의 차이
④ 최소측정값과 참값의 차이
①
문 06. 연삭과 비교하여 호닝(honing)의 상대적인 특징으로 옳지 않은 것은?
① 온도 상승과 가공 변질층이 적다.
② 가공 정밀도가 대체로 높다.
③ 고정밀도의 이송시스템이 필요하다.
④ 절삭량은 압력, 가공시간 및 숫돌의 상태에 따라 변한다.
③
<호닝, honing>
보링, 리밍, 연삭가공 등을 끝낸 원통내면의 정밀도를 더욱 높이기 위하여 막대모양의 가는 입자의 숫돌을 방사상으로 배치한 혼(hone)으로 다듬질하는 방법으로 고정밀도의 이송시스템은 불필요하다.
문 07. CNC 공작기계를 이용한 생산시스템에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
① DNC는 중앙컴퓨터로 여러 대의 공작기계를 제어한다.
② FMS는 프로그램에 의해 여러 가지 형상 가공이 가능한 공작기계를 유기적으로 결합할 수 있는 생산시스템이다.
③ APT는 생산자동화 LAN의 통신 규약이다.
④ CIM은 군 단위의 자동화를 컴퓨터에 의해 통합하며 공장 레벨의 자동화까지 실행할 수 있다.
③
<직접수치제어, DNC: Direct Numerical Control>
한 대의 컴퓨터가 여러 대의 공작기계를 단계별로 제어하는 방식이다.
<FMS, flexible manufacturing system>
유연생산시스템(FMS)이란 자동이송장치 및 자동 창고 등을 갖추고 있는 제조공정을 연결하고 그것을 중앙 컴퓨터에 의해 제어하는 시스템으로 제품과 시장수요의 변화에 빠르게 대응할 수 있는 유연성을 가지고 있어 다품종 소량생산에 적합한 생산시스템이다.
<MAP, manufacturing automation protocol>
생산자동화 통신규약(MAP)이란 설계 공정의 CAD, 절삭, 연마 또는 용접, 도장 등의 CNC공작기계나 로봇, 자동반송기계와 검사장비, 입·출고 및 재고관리시스템 등 단위시스템 또는 단위공정 자동화를 여러개 합쳐놓은 복수공정 자동화 내지 공장 전체의 자동화(FA)로 발전시키는 요소이다.
<CIM, computer integrated manufacturing>
컴퓨터에 의한 통합생산(CIM)이란 공장내에 분산, 고립되어 있는 자동화 즉, 제조부분, 기술부분 등 공장전체와 경영시스템을 통합해 운영하는 새로운 생산시스템으로서 이를 위해 공장전체를 일원적인 통신 네트워크하에 종합적으로 관리하며 물자의 흐름을 통합화시키고 제품과 그의 생산과정을 동시에 설계하는 것을 중점으로 하고 있는 통합생산시스템이다.
문 08. 칩브레이커의 사용을 설명한 것 중 가장 적절한 것은?
① 주철을 절삭하는 셰이퍼의 공구 윗면에 붙혀 칩을 짧게 끊기 위한 것
② 취성금속의 밀링가공시 커터의 윗면을 파서 칩을 유도하기 위한 것
③ 강을 선삭할 때 공구 윗면에 홈을 파서 연속칩을 절단하기 위한 것
④ 공구 윗면의 마멸을 감소시키고 공구의 수명을 길게 하기 위한 것
③
<칩브레이커>
절삭가공에서 가장 바람직한 칩의 형태는 유동형칩이지만, 유동형칩은 공작물에 휘말리어 공작물표면에 흠집을 내거나 작업자의 안전을 위협하는 경우가 발생하게 된다. 따라서 연질의 일감을 고속으로 절삭할 때에는 칩이 연속적으로 흘러나오게 되어 위험하므로 칩을 짧게 끊기 위해 칩브레이커를 붙인다.
문 09. NC 공작기계의 서보기구에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 모터 제어 펄스의 수는 이동량을 결정하고, 펄스를 내보내는 속도는 이송속도가 된다.
② 위치 측정장치를 통해 이송기구의 백래시(backlash) 등을 보상할 수 있다.
③ 개회로(open-loop) 제어는 피드백 신호를 사용하지 않는 제어 방식으로 오차 검출장치가 없다.
④ 폐회로(closed-loop) 제어는 이송나사의 회전각을 검출하여 피드백 시킨다.
④
<CNC 공작기계의 서보기구 종류>
- 개방회로 방식(open loop system)
- 반폐쇄회로 방식(semi-closed loop system)
- 폐쇄회로 방식(closed loop system)
- 복합회로 서보방식(hybrid servo system, 하이브리드 서보방식)
<개방회로 제어방식, open loop system>
- 검출기나 피드백 회로를 가지지 않음
- 구성이 간단하고 오차 검출장치가 없음
- 구동계의 정밀도에 직접 영향을 받음
- 스텝모터 있으면 개회로
<반폐쇄회로 제어방식, semi-closed loop system>
- 모터에 내장된 타코 제너레이터에서 속도를 검출
→ 엔코더에서 위치를 검출하여 피드백 하는 제어방식
- 물리량을 직접 검출하지 않음
- 다른 물리량의 관계로부터 검출하는 방식
- 정밀하게 제작된 구동계에서 사용
<폐쇄회로 제어방식, closed loop system>
- 위치를 직접 검출한 후, 위치 편차를 피드백하는 방식
- 특별히 정도를 필요로 하는 정밀공작기계에 사용
- 밀링 등과 같이 공구 이동에 따라 절삭력 변동이 심한 가공에 적합
<복합회로 서보방식, hybrid servo system>
- 반폐쇄회로 방식과 폐쇄회로 방식을 합하여 사용하는 방식
- 반폐쇄회로 방식의 높은 게인(gain)으로 제어하고 기계의 오차를 스케일에 의한 폐쇄회로 방식으로 보정한다.
→ 정밀도를 향상시킬 수 있다.
- 높은 정밀도가 요구되고 공작기계의 중량이 클 경우에 적합하다.
→ 강성을 높이기 어려운 경우와 안정된 제어가 어려운 경우에 이용된다.
문 10. 연삭숫돌의 표시에 대한 설명 중 옳은 것은?
① 연삭숫돌의 입도 #100이 #300보다 입자의 크기가 크다.
② 결합도 K 이하는 경한 숫돌, L ～ O는 중간정도 숫돌, P 이상은 연한 숫돌이다.
③ 결합제 R은 레지노이드 결합제를 의미한다.
④ 연삭입자 C는 산화알루미늄을 의미한다.
①
<연삭 숫돌>
- 결합도 K이하는 연한 숫돌, L-O는 중간정도 숫돌, P이상은 경한 숫돌
- 결합제 R(고무), B(레지노이드)이다.
- 연삭입사 C는 탄화규소를 의미한다.
문 11. 일반적인 영구주형 주조의 특성을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?
① 표면마무리가 우수하다.
② 치수정확도가 높다.
③ 주물은 미세입자구조가 되기 쉽다.
④ 복잡한 제품에 적합하다.
④
<영구주형, 금속형주형>
간단하고 소형인 주물을 대량생산하는데 적합하다.
<영구주형의 가스배출이 불량한 이유>
금속형 주형을 사용하기 때문에 주형 표면의 온도 변화가 크며, 용탕에서 발생된 가스가 주형에서 배출되기 전에 급랭으로 인해 응축되어 가스 응축액이 생긴다. 따라서 가스배출이 불량하며, 이 가스응축액이 용탕 내부로 흡입되어 결함을 발생시킬 수 있고, 내부가 거칠게 된다.
문 12. 선반의 주요 구성요소가 아닌 것은?
① 주축대
② 심압대
③ 왕복대
④ 분할대
④
<분할대, indexing head>
분할대는 밀링 머신의 테이블상에 설치하고 공작물의 각도분할에 주로 사용한다. 가공물은 분할대의 주축과 심압대 사이에 센터로 지지하는 방법과 주축의 척으로 고정하는 방법 있다. 평기어, 헬리컬기어, 베벨기어의 치형가공, 밀링커터의 날가공, 트위스트 드릴의 홈, 캠(cam)의 절삭가공, 스플라인 축의 스플라인 가공 등에 사용된다.
문 13. 구성인선(built-up edge)의 감소대책에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 공작물과 친화성이 좋은 공구를 사용한다.
② 절삭속도를 낮게 한다.
③ 공구 경사각을 크게 한다.
④ 절삭유를 적게 공급하여 절삭칩의 부착을 활성화시킨다.
③
<구성인선, built up edge>
날 끝에 칩이 달라붙어 마치 절삭날의 역할을 하는 현상. 울퉁불퉁하고 표면을 거칠게 하거나 동력손실을 유발한다.
<구성인선의 특징>
- 고속으로 절삭하면 칩이 날 끝에 용착되기 전에 칩이 떨어져나간다.
- 절삭깊이가 작으면 그만큼 날끝과 칩의 접촉면적이 작아진다.
→ 칩이 날 끝에 용착될 확률이 적어진다.
- 윗면경사각이 커야 칩이 윗면에 충돌하여 붙기 전에 떨어져 나간다.
- 구성인선의 끝단 반경은 실제공구의 끝단 반경보다 크다.
→ 칩이 용착되어 날 끝의 둥근 부분, 노즈가 커지기 때문이다.
- 일감의 변형경화지수가 클수록 구성인선의 발생 가능성이 커진다.
- 구성인선의 경도값은 공작물이나 정상적인 칩보다 훨씬 크다.
- 구성인선은 발생 → 성장 → 분열 → 탈락의 과정을 거친다.
- 구성인선은 공구면을 덮어서 공구면을 보호하는 역할도 할 수 있다.
- 구성인선을 이용한 절삭방법은 SWC이다.
→ 은백색의 칩을 띄며, 절삭저항을 줄일 수 있는 방법이다.
<구성인선의 방지법>
- 120m/min 이상으로 절삭속도를 크게 할 것(절삭저항 감소)
- 30° 이상으로 경사각(상면각)을 크게 할 것
- 칩과 바이트 사이에 윤활성이 좋은 절삭유를 사용할 것
- 공구의 인선을 예리하게 할 것
- 절입량과 회전당 이송을 줄일 것
- 절삭깊이를 작게 하고, 인선반경(공구반경)을 줄일 것
- 마찰계수가 작은 공구를 사용할 것
문 14. 기계프레스 중에서 램(ram)의 왕복운동범위가 고정되지 않아 유연성이 우수한 것은?
① 크랭크 프레스
② 너클 조인트 프레스
③ 토글 프레스
④ 나사 프레스
④
<동력 프레스>
크랭크프레스, 너클프레스, 액압프레스, 마찰프레스, 토글프레스
<인력 프레스>
나사프레스, 편심프레스, 발(풋)프레스
→ 나, 편발이야!
문 15. 금속성형(소성가공)에서 냉간가공이 열간가공에 비해 가지는 장점이 아닌 것은?
① 공작물의 형상을 크게 변형시킬 수 있다.
② 변형경화에 의해 제품의 강도와 경도가 증가한다.
③ 제품의 표면거칠기가 향상된다.
④ 변형 중의 결정립 유동으로 인해서 바람직한 방향성 획득이 가능하다.
①
문 16. 생산시스템에서 활용되는 그룹테크놀로지(group technology)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 다품종 소량생산 공장에서 생산시스템의 효율을 개선할 수 있다.
② 생산흐름분석을 통하여 부품들을 분류할 수 있다.
③ 모든 생산 제품에 대하여 부호화(coding)하는 것이 필요하다.
④ 공구, 고정구, 공정 등의 표준화를 촉진하지만, 완제품은 표준화 대상에 해당되지 않는다.
④
<그룹테크놀로지, group technology, GT>
다품종 소량생산에서 유사한 가공물들을 집약, 가공할 수 있도록 부품설계, 작업표준가공 등을 계통적으로 행하여 생산효율을 높이는 기법으로 집단가공법 또는 유사부품 가공법을 말한다. 공구, 고정구, 공정 등의 표준화 뿐만 아니라 완제품도 표준화대상에 해당된다.
문 17. 주조에 관한 설명으로 옳은 것은?
① 다이캐스팅은 소모성주형을 사용한다.
② 인베스트먼트 주조법은 터빈 날개, 제트 노즐 등의 기계가공이 어려운 제품에 적합하다.
③ 진원심주조법에서는 안지름의 치수를 위해 코어가 필요하다.
④ 부적절한 라이저에 의하여 용탕의 공급이 불충분하여 생기는 결함을 미스런이라고 한다.
②
① 다이캐스팅은 영구주형을 사용한다.
③ 원심주조법에는 코어가 필요없다.
④ 주탕불량(misrun)은 낮은 용탕 주입온도로 인해 용융금속이 주형을 완전히 채우지 못하고 응고된 것을 말한다. 저건 수축공이다.
문 18. 산업용 로봇에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 매니퓰레이터(manipulator)는 인간의 몸통 역할을 수행하는 역학적 기구이다.
② 엔드이펙터(end effector)는 다양한 종류가 있으며, 그립퍼(gripper), 스프레이건 등이 그 예이다.
③ 산업용 로봇의 종류에는 직교좌표형 로봇, 원통(실린더)좌표형 로봇, 구형(극좌표형) 로봇, 그리고 다관절형 로봇 등이 있다.
④ 산업용 로봇의 운동은 관절부의 직선 운동이나 회전 운동의 조합으로 이루어진다.
①
<매니퓰레이터, manipulator>
인간의 팔이나 손의 기능과 유사한 역할을 수행하는 기구이다.
<엔드이펙터, end effector>
로봇의 손목 끝에 달려있는 작업공구를 의미하며 용접봉, 분무총(spray gun), 공구 또는 개폐식 여닫이를 가지는 집게(gripper 또는 finger) 등이 있다.
<겐트리, gantry>
로봇이 다리와 같은 프레임 위에 장착되었을 때 이것을 겐트리로봇이라 일컬으며 다른 말로는 주행 형태(traverse type)로봇이라고도 한다.
문 19. 원심주조(centrifugal casting)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
① 우주선 안의 무중력상태에서는 진원심주조가 어렵다.
② 수직형 원심주조에서는 중력 때문에 주물의 하부가 상부보다 두껍다.
③ 원심주조에는 진원심주조, 반원심주조, 센트리퓨즈 주조가 있다.
④ 원심주조에서는 제품이 회전대칭이어야 한다.
④
<원심 주조법, centrifugal casting>
수직식 원심주조법 중 원심가압주조법은 여러개의 불규칙한 모양의 주물을 중앙의 탕구로부터 방사상으로 배치하고, 탕구를 수직회전축으로 하여 주형을 회전시키면서 용탕을 주입하는 방법이다. 수도용 주철관, 피스톤링, 실린더라이너 등의 재료로 이용된다.
<원심 주조법의 특징>
- 용융금속에 높은 압력이 걸리게 되므로 주물의 조직이 치밀하게 된다.
- 수축공이나 기공이 없다.
- 비중차이에 의한 개재물의 분리제거가 가능하다.
- 주물 모양에 따라 다르지만, 탕구나 압탕이 필요하지 않다.
→ 재료의 회수율이 높다.
- 관이나 원통형의 주물을 만들 때에도 코어가 필요없다.
- 모형(패턴)이 필요없다.
- 작업시간이 짧고, 대량생산이 가능하다.
- 응고가 빠르거나 유동성이 작은 금속일수록 주형의 회전속도를 크게한다.
- 제품이 회전대칭일 필요는 없다.
문 20. 판재굽힘(bending)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 굽힘 부분의 내측에는 압축응력, 외측에는 인장응력이 발생한다.
② 최소굽힘반경은 기계 구조용 탄소강에서 고탄소강일수록 커진다.
③ 최소굽힘반경은 판재의 압연 방향(0도)과 압연 방향에 직각 방향(90도)에 따라 다르다.
④ 스프링백은 소재에 신장(伸張)을 주면서 굽힐 때 커진다.
④
<스프링백의 양을 줄여주는 방법>
- 판재의 온도를 높여서 굽힘작용을 수행한다.
- 굽힘과정 중에 판재에 인장력이 걸리도록 신장굽힘한다.
- 펀치 끝과 다이면에서 높은 압축응력이 걸리도록 굽힘부위를 압축한다.
→ 펀치 끝에 돌기를 설치하여 굽힘부위를 압축
- 원하는 각도보다 여유각만큼 과도굽힘시킨다.
- 굽힘반경을 작게하고 액압프레스로 긴 시간 동안 가압한다.
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