문 01. 공작기계 작업 시 지켜야 할 안전수칙으로 옳지 않은 것은?
① 칩을 제거할 때는 칩 제거용 공구를 사용한다.
② 절삭 중에는 안전을 위하여 반드시 장갑을 착용한다.
③ 안전 덮개가 설치된 상태로 연삭 작업을 실시한다.
④ 절삭 가공을 할 때는 보안경을 착용하여 눈을 보호한다.
②
2번처럼 장갑끼고 하다가 회전하는거 터치하는 순간 그대로 말려들어가 끔찍한 일이 발생할 수 있다. 마찬가지로 머리카락도 조심해야 한다. 쏘우 같은 일이 일어날지도 모른다.
문 02. 탄소강에서 내마멸성을 증가시키고 적열 취성을 방지하기 위해서 첨가하는 원소는?
① 구리(Cu)
② 망간(Mn)
③ 규소(Si)
④ 티타늄(Ti)
②
<망간, Mn>
- 황(S)와 결합하여 절삭성을 개선하고, 적열 취성을 방지한다.
- 고온에서 결정립 성장을 방지한다.
→ 연신율의 감소를 억제시키고 강도, 경도를 증가시킨다.
- 흑연화를 방지하고 담금질 효과를 향상시킨다.
- 강의 점성을 증가시켜 주조성과 고온 가공성을 향상시킨다.
- 탄소강에서 내마멸성을 증가시킨다.
- 탄소강의 인성을 증가시키고, 열처리에 의한 변형을 감소시킨다.
- 가스 침탄법에서 침탄층의 깊이를 증가시킬 수 있다.
- 단단하면서 인성을 유지하려고 하는 가공 경화능을 향상시킨다.
- 페라이트에 고용되면 고온강도와 피로 강도를 증대시킨다.
- 오스테나이트에 고용되면 담금질성을 향상시킨다.
- 오스테나이트 조직을 유지시켜 인성을 향상시킨다.
<규소, Si>
- 선철과 탈산에서 잔존하며 보통 0.1 ~ 0.35% 를 함유한다.
- 강의 인장강도, 경도, 탄성한계를 증가시킨다.
- 연신율, 충격치를 감소시킨다.
- 단접, 용접성 및 냉간 가공성을 저하시킨다.
- 결정입자를 조대화시키며 소성을 감소시킨다.
- 함유량이 많아지면 내식성과 내열성을 증가시킨다.
→ 전자기적 성질을 향상시킨다.
<티타늄, Ti>
- 흑연화를 촉진, 많으면 흑연화를 방지
- 인장강도에 비하여 피로강도가 크다.
- 바닷물에 강하다.
- 용융점이 대단히 높다. (1,670 ℃)
- 경금속이며 비중이 철과 알루미늄의 중간이다. (4.5)
- 합금은 가스 터빈용, 항공기 구조용으로 다양하게 쓰인다.
- 생체 친화도가 높아 치아 임플란트(implant)에 사용된다.
문 03. 커플링(coupling)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 올덤 커플링(Oldham's coupling)은 두 축이 평행하고 두 축의 거리가 가까운 경우에 사용한다.
② 플렉시블 커플링(flexible coupling)은 두 축의 중심이 완전히 일치한 경우에 주로 사용한다.
③ 유니버설 커플링(universal coupling)은 중심선이 60°까지 서로 교차하는 경우에 사용한다.
④ 플랜지 커플링(flange coupling)은 주철제의 원통 속에서 두 축을 맞대고 키(key)로 고정한 것이다.
①
<올덤 커플링, oldham coupling>
2축이 평행하거나 약간 떨어져 있는 경우에 사용되고, 양축 끝에 끼어 있는 플랜지 사이에 90°의 키 모양의 돌출부를 양면에 가진 중간 원판이 있고, 돌출부가 플랜지 홈에 끼워 맞추어 작용하도록 3개가 하나로 구성되어 있다.
<플렉시블 커플링, flexible coupling>
회전토크의 전달기능과 두 축 간의 축경사와 편심을 흡수하는 기능에 따라 여러 종류가 개발되어 사용된다. 두 축 사이의 약간의 축심의 어긋남과 축의 팽창 및 수축을 커플링에서 흡수할 수 있다. 두 축 사이의 진동을 절연시키는 역할을 한다.
<유니버설 커플링, universal coupling>
원동축과 종동축의 교차각이 클수록 각속도 변화가 크므로, 주로 교차각이 30° 이하일 때 사용한다.
<플랜지 커플링, flange coupling>
양축의 끝에 플랜지를 각각 억지 끼워맞춤하고 키로 고정한 후, 양축에 끼워져 있는 플랜지를 리머볼트를 이용하여 연결한 축이음이다.
<슬리브 커플링, sleeve coupling>
머프 커플링을 셀러가 개량한 것으로 셀러 커플링 혹은 테이퍼 슬리브 커플링이라고도 불린다. 두 축을 주철제의 원통속에 양쪽에서 끼워 넣은 후 키로 고정한 것으로 축지름이 작고 하중이 작은 경우에 사용된다.
문 04. 다음 설명에 해당하는 제동장치는?
○ 유압 피스톤으로 작동되는 마찰패드가 회전축 방향에 힘을 가하여 제동한다.
○ 원판 브레이크와 원추 브레이크가 있다.
① 블록 브레이크
② 밴드 브레이크
③ 드럼 브레이크
④ 디스크 브레이크
④
<디스크 브레이크, 원판 브레이크>
축압 브레이크의 일종으로 마찰패드에 회전축방향의 힘을 가하여 회전을 제동하는 브레이크
<블록 브레이크>
브레이크 드럼의 한쪽 또는 양쪽에 배치되어 드럼을 조여 마찰력을 생기게 함으로써 회전축을 제동하는 브레이크
<밴드 브레이크>
강철 또는 가죽 밴드를 회전체에 부착시킨 주철 또는 주강제의 브레이크
<드럼 브레이크, drum brake>
바퀴와 함께 회전하는 브레이크 드럼 안쪽으로 라이닝(마찰재)을 붙인 브레이크 슈를 압착하여 제동력을 얻는 브레이크
문 05. 담금질한 강의 내부에 생기는 응력을 제거하기 위하여 그림의 (ㄱ) 구간처럼 일정한 온도로 가열한 후 냉각시켜 인성을 회복시키는 열처리 방법은?
① 표면 경화법(surface hardening)
② 뜨임(tempering)
③ 풀림(annealing)
④ 불림(normalizing)
②
<담금질, 소입, 퀜칭>
재질을 경화, 마텐자이트 조직을 얻기 위한 열처리
<뜨임, 소려, 템퍼링>
담금질한 강은 경도가 크나, 취성을 가지므로 경도가 다소 저하되더라도 인성을 증가시키기 위해 $A_{1} $변태점(723) 이하에서 재가열하여 냉각시키는 열처리, 강인성 부여
<불림, 소준, 노멀라이징>
$A_{3} $(912), $A_{cm} $보다 30~50 높게 가열 후 공랭하여 미세한 소르바이트 조직을 얻는 열처리로, 결정조직의 표준화와 조직의 미세화 및 내부응력을 제거
<풀림, 소둔, 어닐링>
$A_{1} $ 또는 $A_{3} $변태점 이상으로 가열하여 냉각시키는 열처리로 내부응력을 제거하며 재질의 연화를 목적으로 하는 열처리, 노나 공기 중에서 서랭처리한다.
문 06. 체인 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 큰 동력을 전달시킬 수 있다.
② 여러 개의 축을 동시에 구동할 수 있다.
③ 미끄럼이 없어 일정한 속도비를 얻을 수 있다.
④ 회전각의 전달 정확도가 좋아 고속 회전에 적합하다.
④
<체인 전동장치의 장점>
- 큰 동력을 전달시킬 수 있고, 전동효율이 높다.(95%이상)
- 여러 개의 축을 동시에 구동할 수 있다.
- 미끄럼이 없어 일정한 속도비를 얻을 수 있다.
- 초기장력이 필요 없다.
- 정지 시, 장력이 작용하지 않아 베어링 반력이 발생하지 않는다.
- 링크 수를 조절하여 축간거리를 조절할 수 있다.
- 체인의 탄성에 의해 충격하중 흡수가 가능하다.
- 유지·보수가 쉽고, 수명이 길다.
<체인 전동장치의 단점>
- 진동과 소음이 심하다.
- 회전각의 전달 정확도가 좋지 않아서 고속 회전에 부적합하다.
- 링크의 피치 단위로 치수를 조절해야 한다.
- 윤활이 필요하다.
문 07. 베어링 호칭번호 6208 C2 P6에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 단열 깊은 홈 볼 베어링이다.
② 안지름 치수는 8mm이다.
③ C2는 틈새기호로 보통 틈새보다 작다.
④ P6는 등급기호로 6등급에 해당한다.
②
<6208 C2 P6>
6: 단열 깊은 홈 볼 베어링(형식 기호)
2: 경하중(치수 계열 기호)
08: 안지름 40 mm(안지름 번호)
C2: 보통급 CN보다 작은 틈새(틈새 기호)
P6: 정밀도 6급(정밀도 등급)
<베어링 하중>
0, 1 특별 경하중
2 경하중
3 중간하중
4 고하중
<베어링 안지름>
00 10
01 12
02 15
03 17
<베어링의 틈새기호와 정밀도 등급>
- C1 < C2 < CN < C3 < C4 < C5
- 무기호 < P6X < P6 < P5 < P4 < P2
문 08. 상향 절삭방식 밀링작업에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 구성인선의 영향이 적다.
② 날마멸이 크고 수명이 짧다.
③ 절삭열로 인한 치수불량이 적다.
④ 백래시(backlash) 제거장치가 반드시 필요하다.
④
<상향절삭>
- 커터 날이 움직이는 방향과 공작물의 이송방향이 반대방향이다.
- 밀링커터의 날이 공작물을 들어올리는 방향으로 작용한다.
→ 기계에 무리를 주지 않는다.
- 절삭 시작할 때 날에 가해지는 절삭저항이 점차적 증가한다.
→ 날이 부러질 염려가 없다.
- 백래시가 자연히 제거된다.
- 절삭열에 의한 치수정밀도의 변화가 작다.
- 절삭 날이 공작물을 들어올리는 방향으로 작용한다.
- 공작물의 고정이 불안정, 떨림이 발생하여 동력손실이 크다.
- 날의 마멸이 심하며 수명이 짧고 가공면이 거칠다.
- 칩이 잘 빠져나오므로 절삭을 방해하지 않는다.
- 구성인선의 영향이 적고 칩의 가장 두꺼운 위치에서 절삭이 끝난다.
→ 커터의 날이 절삭을 시작할 때 칩의 두께가 가장 얇다.
<하향절삭>
- 커터 날이 움직이는 방향과 공작물의 이송방향이 동일하다.
→ 날 각각의 자리 간격이 짧고 동력손실이 적으며 가공면이 깨끗하다.
→ 백래시 제거장치가 없으면 가공이 곤란하다.
- 커터의 날이 마찰작용으로 하지 않아 날 마멸이 적고 수명이 길다.
- 절삭열에 의해 치수정밀도가 불량해질 염려가 있다.
- 칩의 가장 두꺼운 위치에서 절삭이 시작한다.
→ 절삭날이 절삭을 시작할 때 절삭저항이 커서 날이 부러지기 쉽다.
→ 절삭칩의 앞부분이 두껍고, 끝부분은 얇다.
문 09. 결합용 기계요소에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?
ㄱ. 평키는 축과 보스에 키 홈을 만들어 고정하는 것으로 가장 많이 사용한다.
ㄴ. 관용나사는 가스관, 수도관 등의 이음부분과 같이 기밀을 유지하는데 사용한다.
ㄷ. 스플라인은 원주 방향에 여러 개의 키 홈을 가공한 축으로 공작기계, 자동차 등에 사용한다.
ㄹ. 둥근나사는 나사의 홈에 강구를 넣어 마찰을 줄인 나사로 정밀 공작기계의 이송나사로 사용한다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄹ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄷ, ㄹ
③
<평키, flat key>
납작키라고도 하며, 납작한 장방형 단면의 키이다. 보스에만 홈을 파고, 키폭만큼 닿는 부분을 평평하게 절삭하며, 이곳에 키를 때려 박아 사용되며 하중이 많이 걸리지 않는 곳에 사용된다. 회전 방향이 때때로 바뀌는 축에 사용하면 헐거워질 우려가 있다.
<둥근나사, round thread>
나사산의 단면이 원호 모양이며 너클(knuckle) 나사라고도 한다. 모난 곳이 없으므로 전구 등의 먼지나 가루 등이 나사부에 끼이기 쉬운 곳에 사용하면 다른 나사보다 매우 유리하다.
문 10. 금속 결정 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 체심 입방 격자(BCC)의 배위수는 12이다.
② 면심 입방 격자(FCC)는 전연성이 좋고, 강도가 충분하다.
③ 조밀 육방 격자(HCP)는 전연성이 떨어지고, 강도가 충분하다.
④ 체심 입방 격자(BCC)는 용융점이 비교적 높고, 전연성이 떨어진다.
④
<체심입방격자, BCC, body-centered cubic>
입방체의 8개의 구석에 각 1개씩의 원자와 입방체의 중심에 1개의 원자가 있는 결정격자이며 가장 많이 볼 수 있는 구조의 하나이다.
- 모양 구조에서 가장 중심에 원자가 있는 것
- 용융점이 높고 강도는 크지만, 전·연성은 작다.
Na Li Ta MoWCrVBa αδ (BCC)
나 리 타 공항에 모스크바 모자쓴 아델이 비씨카드 선전한다.
<면심입방격자, FCC, face-centered cubic>
입방체에 있어서 8개의 꼭지점과 6개 면의 중심에 원자가 있는 단위격자로 된 결정격자이다.
- 면의 중심에 원자가 있는 것
- 강도는 작지만, 전·연성이 커서 가공성이 우수하다.
Ag Cu Au Al β-Co Ca Pb Ni γ-Fe Pt
은 구 금 알 코 카 (콜라) 납 니? 감철 백
<조밀육방격자, HCP, hexagonal-closed-packed>
정육각기둥의 각 위, 아랫면 꼭지점의 중심에, 정삼각기둥의 중심에 원자가 배열한 결정격자이다.
- 강도와 전연성이 나쁘고 가공성도 나쁘며 취성이 있다.
Co Mg Zn Ti Be Te La Zr α-Co Cd Ce
꼬 마 아 티셔츠 배에 테란 질럿잇다 알코잇니 키득세
<단위격자>
| 체심 | 면심 | 조밀 | 단순 | |
| 원자의 수 | 2 | 4 | 2 | 1 |
| 배위 수 (인접 원자수) |
8 | 12 | 12 | 6 |
| 충진율 | 68 | 74 | 74 | 52 |
문 11. 수치제어 공작기계 프로그램에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 프로그램을 구성하는 지령단위를 워드(word)라 한다.
② ‘G01’은 준비기능으로 직선 절삭을 의미한다.
③ ‘M03’은 보조기능으로 주축 정회전 지령이다.
④ ‘G96’은 공작물 지름에 따라 회전수가 변화하는 원주 속도 일정제어이다.
①
지령 단위는 블록이라하고, 최소 단위가 워드다.
문 12. 다음 측정기 중 비교 측정기는?
① 높이 게이지
② 다이얼 게이지
③ 마이크로미터
④ 버니어 캘리퍼스
②
<비교측정기> <직접측정기>
전공실미옵다 측버각마하
기기린니티이 장니도이이
마마더미미얼 기어자크트
문 13. 다음 중 표면 거칠기가 가장 우수한 가공 방법은?
① 보링 가공
② 호닝 가공
③ 래핑 가공
④ 밀링 가공
③
<표면 정밀도 높은 순서>
- 래핑 〉 슈퍼피니싱 〉 호닝 〉 연삭
- 래슈호연
<구멍의 내면의 정밀도가 높은 순서>
- 호닝 > 리밍 > 보링 > 드릴링
- 호리보드
문 14. 선반 가공의 절삭 조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 절삭 속도는 공작물의 지름과 주축 회전수에 따라 결정된다.
② 이송은 공작물이 1회전할 때 공구가 이동한 거리이다.
③ 절삭 저항의 크기는 배분력 > 이송 분력 > 주분력 순이다.
④ 바깥지름 깎기의 경우 공작물 지름은 절삭하는 깊이의 2배로 작아진다.
③
<절삭저항의 3분력>
주분력, 배분력, 이송분력(횡분력) 크기는 주분력 > 배분력 > 이송분력 순이다.
문 15. 4행정 사이클 기관에서 흡기 밸브와 배기 밸브가 모두 닫혀 있는 행정은?
① 흡입 행정과 압축 행정
② 압축 행정과 폭발 행정
③ 폭발 행정과 배기 행정
④ 배기 행정과 흡입 행정
②
<내연기관에 대한 설명>
- 디젤은 공기만을 높은 압력으로 압축한 후 연료를 분사하여 자연 착화
- 4행정 사이클 디젤 기관은 흡입 → 압축 → 폭발 → 배기의 순서
→ 흡기 밸브와 배기 밸브가 모두 닫혀 있는 행정은 압축, 폭발
- 소구 기관은 소구(hot bulb)를 가열해서 연료를 연소시키는 기관이다.
- 디젤기관은 저속 성능이 좋고 회전력도 우수하다.
- 외연기관 대비 소형화에 유리하다.
문 16. 압축식 냉동기 구성요소에 해당하는 것은?
① 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기
② 압축기, 흡수기, 팽창 밸브, 증발기
③ 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 재생기
④ 압축기, 흡수기, 팽창 밸브, 재생기
①
압응팽증 or 증압응수팽
<냉동기 주요 장치들의 역할 순환 순서>
- 증발한 저온ㆍ저압의 기체 냉매를 흡입ㆍ압축하여 압력을 상승시킴
- 토출된 고온ㆍ고압 냉매 가스의 열을 상온의 공기 중에 방출
→ 냉매액으로 응축시킴
- 고온ㆍ고압의 액체를 좁은 통로를 통해서 팽창
→ 저온ㆍ저압의 냉매액과 증기의 혼합 매체를 만듦
- 저온ㆍ저압의 습증기(액체 + 증기)를 증기 상태로 증발시킴
<냉동사이클에서의 4개의 중요 기기>
1 → 2 압축기(압력상승, 소요동력)
- 단열압축(등엔트로피과정)
2 → 3 응축기(기체에서 액체로 응축되면서 열방출)
- 정압방열, 엔트로피 감소, 엔탈피 감소
3 → 4 압력강하장치(팽창기, 압력강하, 일부 액체가 기체로 기화, 교축)
- 교축과정(등엔탈피과정)
4 → 1 증발기(액체가 기체로 기화되면서 열흡수, 냉동능력)
- 정압흡열, 등온, 엔트로피 증가, 엔탈피 증가
문 17. 도면에서 사용하는 치수 보조 기호에 대한 설명으로 옳은 것은?
①
② 두께
③ 구의 지름
④ 호의 길이
문 18. 드릴링 머신의 가공에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 리밍(reaming)은 구멍을 넓히는 가공이다.
② 보링(boring)은 구멍을 정밀하게 다듬는 가공이다.
③ 태핑(tapping)은 구멍에 암나사를 내는 가공이다.
④ 카운터 싱킹(counter sinking)은 나사나 볼트의 머리 부분이 묻히도록 단을 파는 가공이다.
③
① 보링
② 리밍
④ 카운터 보링
문 19. 다음에서 설명하는 것은?
○ 보통 주철에 비해 인성과 연성을 현저하게 개선시킨 주철이다.
○ 백주철을 열처리로에 넣고 가열하여 탈탄 또는 흑연화 방법으로 제조한다.
○ 강도 및 내식성이 우수하여 커넥팅 로드, 유니버설 커플링 등에 사용한다.
① 가단 주철
② 칠드 주철
③ 구상 흑연 주철
④ 미하나이트 주철
①
<가단주철, malleable cast iron>
보통주철의 결점인 여리고 약한 인성을 개선하기 위하여 백주철을 장시간 열처리(풀림) 하여 탄소(C)의 상태를 분해 또는 소실시켜 인성 또는 연성을 증가시킨 주철이다. 주강과 같은 정도의 강도를 가지며 주조성과 피삭성이 좋고, 다량 생산에 적합하다.
<칠드주철, chilled cast iron>
주조할 때 모래주형에 필요한 부분에만 금형을 이용하여 금형에 접촉된 부분만이 급랭에 의하여 경화되는 주철로서 냉경주철이라고도 한다. 표면은 백주철(시멘타이트 조직)로 마멸과 압축에 견딜 수 있도록 단단하며, 내부는 회주철로 연성을 가지게 하여 강도와 경도를 모두 가지게 한 것으로 전체를 백주철로 한 것보다 충격에 잘 견딜 수 있다. 용도로는 제강용롤, 분쇄기롤, 제지용롤 등에 이용된다.
<구상흑연주철, spheroidal graphit cast iron>
주철의 인성과 연성을 현저히 개선시킨 것으로 자동차의 크랭크 축, 캠 축 및 브레이크 드럼 등에 사용된다. 보통 자동차용 주물에 가장 많이 사용되는 주철이 구상흑연주철이다.
<미하나이트 주철, meehanite cast iron>
저탄소, 저규소의 보통주철에 규소철(Fe - Si) 또는 칼슘실리케이트(Ca - Si)를 접종(inoculation)하여 흑연을 미세화시켜 강도를 높인 펄라이트 주철이다.
문 20. 테이퍼 형상의 다이 구멍을 통해 판재나 봉재를 잡아 당겨서 가늘고 긴 선이나 봉재 등을 만드는 소성 가공은?
① 압출
② 압연
③ 인발
④ 단조
③
<단조>
가공하려는 재료를 일정온도이상으로 가열하여 연하게 되었을 때 해머 등으로 압력을 가해 원하는 모양이나 크기로 가공하는 방법
<자유단조>
도구를 사용하여 앤빌(받침대) 위에 놓인 재료에 타격을 가해 만드는 작업(특정한 금형을 사용하지 않고 성형하는 것으로 형단조와 구분)
<형단조>
형을 사용하여 판상의 금속 재료를 굽혀 원하는 형상으로 변형시키는 공정
<인발>
금속 봉이나 관 등을 다이를 통해 축 방향으로 잡아당겨 지름을 줄이는 공정
<압출>
상온 또는 가열된 금속을 용기 내의 다이를 통해 밀어내어 봉이나 등을 만드는 공정
<압연>
열간 혹은 냉간에서 금속을 회전하는 두 개의 롤러사이를 통과시켜 두께나 지름을 줄이는 공정
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