13년 3회차

18-8형 스테인리스강은 크롬(Cr) 18% - 니켈(Ni) 8%를 주성분으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강이다. 크롬은 내식성을 부여하고 니켈은 안정된 오스테나이트 조직을 형성하여 인성과 용접성을 향상시키는 역할을 한다. 이 조성은 일반 산업용으로 가장 널리 사용되는 표준 스테인리스강이며, SUS304 등이 이에 해당한다.

에머리(emery)는 강옥(산화알루미늄)에 산화철 등이 섞인 천연 광물로, 채취한 광석을 분쇄해 연삭재·연마제로 쓰는 천연 소재이다.

• 알런덤은 보크사이트를 전기로에서 용융해 만든 인조 산화알루미늄 연삭재이다.
• 카보런덤은 규사와 코크스를 전기로에서 반응시켜 만든 인조 탄화규소 연삭재이다.
• 탄화붕소는 인공적으로 합성한 초경질 연삭재이다.

탄소강은 탄소량이 증가할수록 내식성이 오히려 감소하므로, 내식성이 증가한다는 설명은 옳지 않다.

탄소량이 많아지면 인성과 충격치가 줄고, 비중은 감소하며, 비열과 항자력은 증가하는데 이는 모두 탄소강의 일반적인 성질과 일치한다.

합금주철은 Ni, Cr, Mo, Cu, Mg 등의 합금원소나 Si, Mn, P 등을 다량 첨가하여 보통주철의 기계적 성질을 개선하고 내식성, 마멸성, 내열성 등의 특수성능을 부여한 주철입니다. 칠드주철은 냉각속도를 조절하여 표면경화하는 것이고, 가단주철은 백주철을 열처리하여 흑연화시키는 것이며, 미하나이트주철은 특정 원소 첨가로 미세조직을 개선하는 종류로, 모두 합금원소를 특별히 다량 첨가하는 방식과 다릅니다.

베릴륨 청동은 시효경화 처리 후 강도가 981MPa 이상으로 특수강에 견줄 만큼 높고 뜨임 경화 시효성이 뚜렷해, 베어링·고급 스프링·전기 접점·전극 등에 쓰인다.

• 알루미늄 청동은 내식성과 내마모성이 우수해 선박 프로펠러 등에 쓰이는 청동이다.
• 아암즈 청동은 알루미늄 청동 계열의 특수청동으로 강도와 내식성이 좋다.
• 코슨 합금은 구리-니켈-규소계로 도전율과 강도를 함께 갖춘 합금이다.

인청동 주물은 탈산제로 인(P)을 첨가해 강도·탄성률·내마모성을 높인 청동 합금 주물로, 기어·베어링·유압실린더 등에 쓰인다.

• 규소청동 주물은 규소를 첨가해 내식성과 강도를 높인 청동이다.
• 납청동 주물은 납을 첨가해 윤활성과 내마모성을 높인 베어링용 청동이다.
• 알루미늄 청동 주물은 알루미늄을 첨가해 내식성과 강도를 높인 청동이다.

네이벌 황동은 6:4 황동에 주석을 0.75~1% 첨가해 내식성을 높인 합금으로, 판·봉으로 가공되어 용접봉·파이프·선박용 기계 등에 사용된다.

• 애드미럴티 황동은 7:3 황동에 주석을 첨가한 합금이다.
• 델타 메탈은 6:4 황동에 철을 첨가한 강도가 높은 황동이다.
• 듀라나 메탈은 7:3 황동에 철을 소량 첨가한 황동이다.

사다리꼴나사는 나사산 각도가 미터계에서 30°, 인치계에서 29°로 규정되어 있으며, 인치계 사다리꼴나사는 애크미(Acme) 나사라고도 불린다.

• 사각나사는 나사산 단면이 정사각형에 가까운 나사이다.
• 톱니나사는 힘을 한쪽 방향으로만 크게 받는 톱니 모양 단면의 나사이다.
• 너클나사는 둥근 산 모양으로 먼지나 이물질에 강한 나사이다.

원뿔 키(cone key)는 축과 보스 사이 틈에 원뿔 모양으로 쪼개진 키를 박아 마찰력으로 고정하는 방식이라 축이나 보스에 별도의 키 홈을 팔 필요가 없다.

키 홈이 없으므로 편심이 생기지 않고, 축의 원하는 어느 위치에나 자유롭게 설치할 수 있다는 특징이 있다.

• 평 키는 축을 키 폭만큼 평평하게 깎고 보스에 키 홈을 파서 끼운다.
• 반달 키는 축에 반달 모양의 키 홈을 파서 끼운다.
• 새들 키는 축에는 홈을 파지 않지만 보스에는 키 홈을 파야 한다.

두 스프링이 병렬로 하중을 함께 받으므로 처짐량은 15 mm이다.

그림에서 스프링 K₁과 K₂는 위쪽 고정면에 나란히 매달려 있고, 아래 끝이 하나의 막대로 연결되어 그 가운데에 하중 W가 걸려 있다. 병렬 연결은 두 스프링의 처짐이 같으므로 전체 스프링 상수는 두 상수의 합이다.

$K=K_1+K_2=2+2=4\ \mathrm{N/mm}$
$\delta=\dfrac{W}{K}=\dfrac{60}{4}=15\ \mathrm{mm}$

• 30: 스프링 하나(2 N/mm)만 하중을 받는다고 보고 계산한 값이다.
• 20·25: 병렬 합성 스프링 상수 4 N/mm로 계산한 값과 맞지 않는다.

레이디얼 베어링은 하중이 축선에 직각 방향으로 작용할 때 사용하는 베어링이다.

• 피벗 베어링과 컬러 베어링은 축 방향(축선 방향) 하중을 지지하는 베어링이다.
• 스러스트 베어링도 축 방향으로 작용하는 하중을 받는 베어링이다.

정하중은 시간이 지나도 크기와 방향이 변하지 않는 하중이다.

• 반복하중은 크기만 주기적으로 변화하는 하중이다.
• 교번하중은 크기뿐 아니라 방향까지 주기적으로 바뀌는 하중이다.
• 충격하중은 짧은 시간에 급격히 작용하는 하중이다.

플랜지 커플링은 두 축 끝에 각각 원판(플랜지)을 끼우고 볼트로 체결하는 방식으로, 원통형 슬리브로 두 축을 감싸는 원통 커플링 계열에 속하지 않는다.

머프 커플링, 셀러 커플링, 반중첩 커플링은 모두 원통형 부재로 두 축을 둘러싸 연결하는 원통 커플링의 종류이다.

리드(lead)는 나사가 1회전했을 때 축 방향으로 이동한 거리를 말한다.

줄 수(선 수)가 1개인 한줄나사는 리드와 피치가 같지만, 여러 줄 나사에서는 리드가 피치의 배수가 된다.

스퍼기어 한 쌍의 중심거리는 두 기어의 피치원 반지름의 합, 즉 모듈과 잇수 합의 절반으로 구한다.

$C=\dfrac{m(Z_1+Z_2)}{2}$

$C=\dfrac{5\times(30+50)}{2}=\dfrac{5\times80}{2}=200\ \mathrm{mm}$

따라서 두 기어의 중심거리는 200mm이다.

굵은 1점 쇄선은 특수 지정선으로, 특수한 가공이나 표면처리 등 특별한 요구사항을 적용할 범위를 표시할 때 쓴다. 숨은선은 가는 파선(또는 굵은 파선), 파단선은 가는 자유 실선, 무게 중심선은 가는 2점 쇄선으로 그린다.

기어의 잇줄 방향은 보통 3개의 가는 실선으로 표시한다. 이 방법은 헬리컬 기어 등에 쓰인다. 잇봉우리원은 굵은 실선, 피치원은 가는 1점 쇄선으로 그린다. 이골원은 가는 실선으로 그리며, 축에 직각 방향으로 단면 도시할 때는 굵은 실선으로 그린다.

그림은 릴리프 밸브 기호다.

정사각형 밸브 몸체의 위쪽이 입구, 아래쪽이 탱크로 이어진 출구다. 몸체 안 화살표가 입출구 선에서 비껴 있어 평상시 닫혀 있고, 오른쪽의 스프링이 밸브를 닫는 쪽으로 누른다.

입구 쪽 관로에서 갈라진 점선(파일럿 선)이 몸체 왼쪽으로 들어가, 입구 압력이 스프링 설정압을 넘으면 밸브가 열려 기름을 탱크로 돌려보낸다. 이렇게 회로의 최고 압력을 제한하는 것이 릴리프 밸브의 역할이다.

• 체크 밸브: 볼(원)과 시트 모양으로 그리며, 한 방향 흐름만 허용할 뿐 스프링 설정압으로 압력을 제한하지 않는다.
• 무부하 밸브: 외부에서 들어오는 파일럿 압력으로 작동해 펌프 유량을 탱크로 돌리므로 파일럿 선이 자기 입구가 아닌 외부 신호에서 온다.
• 감압 밸브: 평상시 열려 있고(화살표가 입출구와 일직선) 출구 쪽 압력을 파일럿으로 받으며, 출구가 탱크가 아닌 2차 회로로 이어진다.

제거가공을 허락하지 않는 면은 기본 지시 기호(길이가 다른 두 다리의 V자)의 꺾인 부분에 작은 원을 붙여 나타낸다.

원이 붙은 기호는 주조·단조한 그대로의 면처럼 절삭·연삭 등으로 재료를 깎아 내면 안 되는 면이라는 뜻이다.

• 원이나 가로선이 없는 기본 V자 기호: 제거가공 여부를 따지지 않는 면이다.
• V자의 짧은 다리 끝을 가로선으로 이어 삼각형으로 닫은 기호: 제거가공이 필요한 면이다.
• 다리 없이 역삼각형(▽)만 붙인 기호: 예전 삼각 다듬질 기호 모양으로, 깎아서 다듬은 면을 나타낼 뿐 제거가공 금지를 뜻하지 않는다.

'기본공차의 산출에 사용하는 기준치수의 함수로 나타낸 단위'는 공차 단위의 정의이다. 공차 등급은 IT01~IT18처럼 모든 기준 치수에 대해 같은 정밀도 수준에 속하는 치수 공차의 묶음(등급)을 말하므로, 이 설명은 옳지 않다.

• 실 치수는 형체를 실제로 측정한 치수를 말한다.
• 기준 치수는 위·아래 치수 허용차를 적용해 허용한계치수를 정하는 기준이 되는 치수를 말한다.
• 최소 허용 치수는 형체에 허용되는 가장 작은 치수를 뜻한다.

치수와 함께 쓰는 치수 보조기호에는 Sø(구의 지름), SR(구의 반지름), C(45° 모따기), ø, R, □, t 등이 있다. ∠는 치수 보조기호에 해당하지 않는다.

정면도는 왼쪽이 높고 오른쪽이 한 단 낮은 계단형 윤곽 안에, 왼쪽 아래 작은 사각형과 오른쪽 위 모서리에 붙은 사각형이 그려진 그림이다.

화살표 방향에서 보면 왼쪽의 높은 부분과 오른쪽의 낮은 부분이 같은 앞면을 이루어 윤곽이 계단형이 되고, 모든 부분이 한 바닥면에 놓여 바닥선은 일직선이다. 앞으로 튀어나온 작은 정육면체는 왼쪽 끝과 바닥에 붙은 사각형으로 보인다.

오른쪽 위 모서리는 위·앞·오른쪽이 트인 사각 홈으로 파여 있다. 홈 안쪽 벽이 낮은 윗면 높이까지 올라가므로 윤곽은 그대로이고, 홈의 왼쪽 벽과 바닥이 오른쪽 위 모서리에 붙은 사각형으로 나타난다.

• 홈의 왼쪽 세로선이 바닥까지 내려가 아래에 칸이 하나 더 생긴 그림: 홈 아래 앞면은 나머지 앞면과 이어진 한 면이라 그 선이 없다.
• 윤곽의 바닥선이 계단 모양으로 어긋난 그림: 한 바닥면에 놓인 입체의 정면도가 될 수 없다.
• 왼쪽 위 사각형 아래로 전체 폭의 가로선이 있고 홈 안에 세로선이 하나 더 있는 그림: 높은 부분의 앞면은 끊김 없이 이어져 그 가로선이 없고, 홈 안에서 보이는 모서리는 왼쪽 벽과 바닥뿐이다.

평행도는 기준이 되는 면이나 축(데이텀)에 대해 얼마나 평행한지를 나타내는 관련(자세)공차이므로 데이텀이 반드시 필요하다.

원통도·진직도·진원도는 형체 자신의 형상만으로 판단하는 모양공차이므로 비교 기준이 되는 데이텀이 필요하지 않다.

그림은 회전도시 단면도이다.

훅의 굽은 부분 두 곳(오른쪽 가로 중심선 위치와 아래쪽 세로 중심선 위치)을 잘라 낸 단면을 90° 회전시켜 그 자리의 외형선 안에 해칭으로 그려 넣었다. 훅·바퀴의 암·리브처럼 부위마다 단면 모양이 달라지는 부재에 쓰는 도시법이다.

• 전단면도: 물체를 하나의 절단면으로 완전히 잘라 전체를 단면으로 그린 것이다.
• 한쪽 단면도: 대칭 물체의 1/4을 잘라 내어 외형 절반과 단면 절반을 함께 그린 것이다.
• 부분 단면도: 필요한 일부만 파단선으로 경계를 지어 단면으로 보인 것이다.

양끝을 20 mm 띄우고 50 mm 피치로 지름 15 mm 구멍 12개를 뚫는다는 뜻이다.

지시선의 12-Ø15는 지름 15 mm 구멍이 12개라는 뜻이고, 구멍 중심 사이 치수 50이 피치다. 아래 치수선은 왼쪽 끝에서 첫 구멍 중심까지 20, 구멍 사이 11×50(=550), 전체 길이 590이다.

구멍 12개 사이의 간격은 11개이므로 $11\times50=550$이고, $590-20-550=20$이므로 오른쪽 끝도 20 mm 띄워져 있다.

• 지름 12 mm 구멍 15개: 12-Ø15의 개수와 지름을 뒤바꿔 읽었다.
• 12 mm 피치의 구멍 50개: 피치 50과 개수 12를 뒤바꿨다.
• 15 mm 피치의 지름 50 mm 구멍: 지름 15와 피치 50을 뒤바꿨다.

연동척(universal chuck)은 선반 등에서 공작물을 고정하는 척의 한 종류일 뿐 기어를 가공하는 방법이 아니다.

• 형판에 의한 방법은 기어의 치형과 같은 형판을 따라 공구를 움직여 치형을 깎는 방법이다.
• 총형 커터에 의한 방법은 치형과 같은 단면을 가진 커터로 한 번에 치형을 절삭하는 방법이다.
• 창성법은 랙 커터나 호브 등 공구와 소재를 상대운동시켜 치형을 만들어내는 방법이다.

나사의 유효지름은 버니어캘리퍼스의 평면형 조로는 나사산 사이를 정확히 물기 어려워 측정할 수 없고, 나사 마이크로미터나 삼침법 등 별도의 방법이 필요하다.

외측·내측 치수와 좁은 폭은 모두 버니어캘리퍼스의 외측 조와 내측 조로 직접 측정할 수 있는 항목이다.

1회 가공에 걸리는 시간은 3분이다. 선반 가공 시간 계산 문제로, 가공 시간 = 가공 길이 ÷ (이송 × 회전수) 공식을 적용한다.

먼저 회전수를 구하면
$n = \frac{v}{\pi d} = \frac{157 \times 1000}{\pi \times 100} = \frac{157000}{314} = 500\text{rpm}$
이다. 다음으로 분당 이송 거리는
$f_m = 0.2 \times 500 = 100\text{mm/min}$
이고, 가공 길이가 300mm이므로
$t = \frac{300}{100} = 3\text{분}$
이다.

수직 밀링 머신에서 니(Knee)는 기둥(컬럼)의 슬라이드면을 따라 상하로 이송되며 테이블의 높이를 조절하는 부분이다.

새들은 니 위에서 전후 방향으로, 테이블은 새들 위에서 좌우 방향으로 이송되고, 오버 암은 수평 밀링에서 아버를 지지하는 부재로 상하 이송과는 관계가 없다.

절삭공구를 계속 사용해 마모가 진행되면 날 끝이 무뎌져 소요 절삭동력은 오히려 증가하므로, 동력이 감소한다는 설명은 옳지 않다.

공구가 마모될수록 절삭성이 떨어지고 가공치수의 정밀도와 표면거칠기도 함께 나빠지는 것이 일반적인 현상이다.

서피스 게이지는 정반 위에서 금긋기(선긋기)나 중심내기에 쓰는 도구로, 각도를 측정하는 기기가 아니다.

• 사인바는 삼각함수로 각도를 구하는 대표적인 각도 측정기이다.
• 각도 게이지는 여러 각도 블록을 조합해 각도를 측정한다.
• 콤비네이션 세트(콤비네이션 스퀘어)도 각도 눈금으로 각도를 직접 측정할 수 있다.

상향절삭은 커터의 회전에 의한 절삭방향과 테이블의 이송방향이 서로 반대이기 때문에 이송나사의 백래시가 자연히 제거되어 그 영향을 받지 않는 것이 대표적인 특징이다.

• 날 자리 간격이 짧고 가공면이 깨끗한 것은 절삭방향과 이송방향이 같은 하향절삭의 특징이다.
• 기계에 무리를 주지만 커터가 공작물을 눌러주어 고정이 쉬운 것도 하향절삭의 특징이다.
• 칩이 이미 가공된 면 위에 쌓여 가공할 면을 잘 볼 수 있는 것도 하향절삭의 특징이다.

설명에 해당하는 부분은 심압대이다.

심압대는 베드 위에서 주축대 맞은편에 놓이며, 센터를 끼워 긴 공작물의 끝을 받치거나 드릴·리머 같은 공구를 고정해 구멍 가공을 한다.

• 주축대: 주축과 변속 장치를 품고 척에 물린 공작물을 회전시키는 부분이다.
• 베드: 주축대·왕복대·심압대를 올려놓고 왕복대와 심압대의 이동을 안내하는 몸체다.
• 왕복대: 공구대를 싣고 베드를 따라 움직이며 공구에 이송을 주는 부분이다.

밀링 머신에서 떨림(채터) 현상은 절삭조건, 커터의 정밀도, 공작물의 고정 상태처럼 강성과 절삭력의 균형에 관련된 요소에서 비롯되며, 기계 자체의 크기는 직접적인 원인이 아니다.

• 절삭조건(속도·이송·깊이)이 지나치면 절삭력이 커져 떨림이 발생하기 쉽다.
• 밀링 커터의 정밀도가 낮으면 절삭이 불균일해져 진동을 유발한다.
• 공작물 고정이 불완전하면 절삭력에 의해 흔들려 떨림이 생긴다.

호닝은 혼(hone)에 여러 개의 숫돌을 붙여 회전과 왕복 운동을 동시에 주어 드릴링·보링·리밍 등으로 1차 가공된 구멍의 진원도·진직도와 표면 거칠기를 정밀하게 향상시키는 가공법이다.

래핑과 수퍼피니싱은 평면이나 외경 등 다양한 면의 초정밀 다듬질에 쓰이고, 방전가공은 전기 방전을 이용한 비접촉 가공으로 구멍의 정밀 다듬질용 연삭 가공과는 성격이 다르다.

보링머신은 공작물을 고정한 채 공구가 회전하며 이송하는 방식이므로, 무겁거나 회전시키기 곤란하고 편심 우려가 있는 제품의 구멍을 2차 가공하는 데 적합하다.

플레이너와 셰이퍼는 평면 절삭에 쓰이는 공작기계이고, 호빙머신은 기어의 치형을 창성하는 전용 기계로 구멍 다듬질과는 무관하다.

맨드릴은 구멍이 뚫린 공작물의 구멍에 끼워 넣어 그 구멍을 기준으로 공작물을 지지함으로써 외경을 동심으로 가공할 수 있게 하는 선반용 부속장치이다.

단동척은 각 조가 독립적으로 움직여 불규칙한 형상을 고정하는 데 쓰이고, 방진구는 가늘고 긴 공작물의 처짐을 막아주며, 심압대는 공작물의 반대쪽 끝을 지지하는 역할을 한다.

구성인선은 절삭공구와 칩 사이의 마찰열과 압력으로 재료가 공구날 끝에 달라붙어 생기는 현상이므로, 윤활성이 좋은 절삭유제를 사용해 마찰과 응착을 줄이면 발생을 억제할 수 있다.

• 절삭 깊이를 크게 하면 날 끝의 압력과 마찰이 커져 오히려 구성인선이 더 잘 생긴다.
• 절삭 속도를 작게 하면 칩이 날 끝에 응착되기 쉬워 구성인선이 더 잘 생긴다.
• 공구의 윗면 경사각을 작게 하면 칩이 매끄럽게 흐르지 못해 구성인선이 더 잘 생긴다.

센터리스 연삭기에는 별도의 이송장치가 없고, 공작물을 지지판 위에서 회전시키며 조정 숫돌(regulating wheel)의 경사와 회전으로 공작물에 이송 속도를 부여한다.

연삭 숫돌은 실제 연삭 작용을 담당하고 공작물 지지대는 공작물을 받쳐주는 역할만 하므로 이송 기능은 조정 숫돌이 대신한다.

유동형 칩은 연한 재료를 절삭 깊이가 작고 절삭 속도가 빠르며 공구의 윗면 경사각이 클 때 매끄럽게 흘러나오면서 생긴다.

메진(취성이 큰) 재료를 저속으로 절삭하면 칩이 매끄럽게 흐르지 못하고 균열이 생기며 잘게 부서지는 균열형 칩이 되므로, 이는 유동형 칩의 발생 조건이 아니다.

드레싱은 무뎌지거나 눈메움된 숫돌 표면을 깎아내 새로운 입자를 노출시키는 작업이므로, 드레싱을 한 직후의 숫돌은 오히려 눈메움(로딩)이 해소된 상태이다.

• 연성이 큰 재료를 연삭하면 칩이 숫돌 기공에 끈적하게 달라붙기 쉽다.
• 결합도가 지나치게 단단하면 무뎌진 입자가 탈락하지 않는 자생작용 부족으로 로딩이 생긴다.
• 조직이 너무 치밀하면 기공이 부족해 칩을 담아낼 공간이 없어 로딩이 생기기 쉽다.

다이스는 환봉이나 관의 원통 외면에 수나사를 절삭하는 공구이다.

탭은 구멍 안쪽에 암나사를 내는 공구이고, 드릴은 구멍을 뚫는 공구, 리머는 뚫린 구멍을 정밀하게 다듬는 공구로 각각 용도가 다르다.

A에서 B로 가는 원호는 시계 방향이고 종점을 절대 좌표로 주어야 하므로 G90 G02 X70.0 Y30.0 R30. ;이 맞다.

그림에서 A점은 (X100, Y60), B점은 (X70, Y30)이다. 원호는 A에서 아래로 출발해 오른쪽 아래로 불룩하게 휘어 B에 수평으로 닿으므로 중심은 (X70, Y60), 반지름은 30이다.

중심에서 보면 A는 오른쪽(3시), B는 아래쪽(6시)에 있다. +Z 쪽에서 내려다본 XY 평면에서 3시에서 6시로 도는 방향은 시계 방향이므로 G02다.

• G90 G03 블록: 반시계 방향 원호라 휘는 방향이 반대다.
• G91 G02 블록: 증분 지령이면 종점까지의 이동량인 X-30.0 Y-30.0을 써야 한다.
• G91 G03 블록: 회전 방향과 좌표 지령 방식이 모두 틀렸다.

입력할 내용은 G92 G90 X0. Y0. Z10.이다.

화면의 절대 좌표는 공구를 움직이지 않은 채 X 57,632 · Y 75,432 · Z 55,235(쉼표는 소수점)에서 X 0,000 · Y 0,000 · Z 10,000으로 바뀌어야 한다. 머시닝센터에서 G92는 현재 공구 위치를 지령한 좌표값으로 하는 공작물 좌표계를 설정하므로, G90 절대 지령과 함께 X0. Y0. Z10.을 주면 된다.

• G89 X0. Y0. Z10. ;: G89는 보링 사이클이라 좌표계 설정과 관계없다.
• G90 X0. Y0. Z10. ;: 절대 지령일 뿐이라 현재 좌표계의 X0·Y0·Z10 위치로 공구를 옮기라는 뜻이 되고, 표시값을 새로 정하지 못한다.
• G91 X0. Y0. Z10. ;: 증분 지령이라 현재 위치에서 Z 방향으로 10 mm 옮기라는 뜻이 되어 좌표계는 그대로다.

CNC 선반에서 단면이나 테이퍼처럼 가공 중 지름이 계속 변하는 부위에서도 절삭 속도를 일정하게 유지하려면 G96(절삭속도 일정 제어)을 사용한다.

• G97은 지름과 관계없이 회전수(rpm)를 일정하게 고정하는 기능이다.
• G94는 CNC 선반에서 단면(끝면)을 절삭하는 고정 사이클이다.
• G98은 CNC 선반에서 분당 이송량(mm/min)을 지정하는 기능이다.

공구기능 T0503에서 앞의 두 자리 "05"는 공구 번호를, 뒤의 두 자리 "03"은 그 공구에 적용할 공구 보정번호(옵셋 번호)를 의미한다.

즉 5번 공구를 사용하되 3번 보정 데이터를 불러와 적용하라는 지령이다.

기계의 정도검사(정밀도 검사)는 일정 주기(월간·연간 등)로 시행하는 점검이지, 매일 반복하는 점검 항목은 아니다.

• 작동점검은 기계를 가동하기 전 매일 확인하는 항목이다.
• 게이지 압력점검은 유압·공압 계통을 매일 확인하는 항목이다.
• 유량 점검은 윤활유 등의 양을 매일 확인하는 항목이다.

상대 좌표계는 현재 공구의 위치를 임의로 좌표계의 원점(0)으로 설정할 수 있어, 일감을 측정하거나 정확한 이동 거리를 확인하거나 공구를 보정할 때 기준점으로 활용된다.

기계 좌표계는 제조사가 정한 기계 원점을 기준으로 고정되어 있어 작업자가 필요에 따라 원점을 옮길 수 없고, 공구 좌표계나 임시 좌표계는 현 위치를 원점으로 재설정해 측정·이동·보정에 쓰는 좌표계를 가리키는 용어가 아니다.

CNC 선반의 다듬 절삭 고정 사이클 G70은 앞서 거친절삭(G71 등)에 사용된 다듬 형상을 정의하는 지령절들을 다시 불러와 다듬 가공을 수행한다.

여기서 P10은 그 다듬절삭 형상 지령절 중 첫 번째 전개번호(시작 블록)를 가리키고, Q50은 마지막 전개번호(끝 블록)를 가리킨다.

그림에서 속도검출기(타코 제너레이터)는 모터에서, 위치검출기(로터리 엔코더)는 테이블에서 각각 신호를 검출하여 피드백한다. 이처럼 속도와 위치를 별도의 검출기로 이중 검출하여 서보모터와 위치제어를 동시에 피드백하는 방식을 하이브리드(복합) 서보방식이라 하며, 이는 개방회로와 폐쇄회로의 장점을 결합한 방식이다.
테이블(기계 최종단)에서 직접 위치를 검출해 피드백하는 구조만 보면 폐쇄회로 방식의 특징과 일치하므로, 속도검출과 위치검출을 함께 사용하는 이 구성은 폐쇄회로 방식으로 분류된다.

지령값 X75.0으로 가공했는데 실측 지름이 74.95였다면 지령값보다 $0.05\ \mathrm{mm}$만큼 작게 가공된 것이므로, 공구가 그만큼 더 깊이 들어갔다는 뜻이다.

이를 보정하려면 기존 보정값에 부족한 만큼을 더해주어야 한다.

$0.005+0.05=0.055$

따라서 수정할 공구 보정값은 0.055가 되어야 한다.

공구 길이 보정 G43 뒤의 빈칸에는 보정 번호를 지정하는 H01이 들어간다.

프로그램 G90 G00 G43 Z100 ( ) ; 은 절대지령(G90)과 급속이송(G00)으로 Z100까지 이동하면서 공구 길이 보정(G43)을 거는 블록이다. 길이 보정량은 보정 번호에 저장되어 있으므로 H 코드로 불러와야 보정이 실행된다(취소는 G49).

• D01은 공구 지름 보정(G41·G42)에서 쓰는 보정 번호이다.
• S01은 주축 회전수를 지령하는 기능이다.
• M01은 선택적 프로그램 정지를 뜻하는 보조 기능이다.

선반 작업에서 공구의 돌출거리(오버행)는 짧을수록 강성이 높아 떨림과 휨이 줄어들므로, 일부러 돌출거리를 크게 하는 것은 잘못된 안전 수칙이다.

• 공작물을 고정한 다음 회전시키며 중심이 맞는지 점검하는 것은 올바른 절차이다.
• 치수 검사는 회전이 완전히 멈춘 다음 측정해야 안전하다.
• 공구 교환 위치는 공작물과 충돌하지 않는 곳으로 정해야 한다.

A는 전용기계, B는 CNC 공작기계, C는 범용기계에 해당한다.

그림은 가로축이 생산품종, 세로축이 생산개수인 그래프이다. A는 품종은 적고 생산개수가 많은 영역, B는 품종 범위가 넓고 생산개수가 중간인 영역, C는 품종은 많고 생산개수는 적은 영역에 그려져 있다.

• 소품종 대량생산(A)에는 한 가지 작업에 특화된 전용기계가 유리하다.
• 중품종 중량생산(B)에는 프로그램만 바꿔 여러 부품을 가공하는 CNC 공작기계가 알맞다.
• 다품종 소량생산(C)에는 작업자가 조작해 여러 가공을 하는 범용기계가 알맞다.

A를 범용기계로 짝지은 조합은 소품종 대량생산 영역을 거꾸로 본 것이고, B를 범용기계·C를 CNC 공작기계로 짝지은 조합은 중간 영역과 다품종 소량생산 영역을 서로 바꾼 것이다.

G54는 공작물마다 원점을 설정해 두는 공작물 좌표계(G54~G59)를 선택하는 준비기능이며, 로컬(local) 좌표계를 설정하는 기능이 아니다. 로컬 좌표계는 별도로 G52로 설정한다.

• G17은 XY 평면을 지정하는 기능으로 옳은 설명이다.
• G21은 치수를 미터법(㎜) 단위로 입력하는 기능으로 옳은 설명이다.
• G43은 공구 길이 보정을 + 방향으로 적용하는 기능으로 옳은 설명이다.

CAM 시스템의 일반적인 가공 흐름은 공작물의 형상(곡면) 모델링을 먼저 완료한 뒤, 그 형상을 따라가는 공구경로를 생성하고, 이를 기계가 읽을 수 있는 NC 데이터로 변환한 다음, 통신으로 기계에 전송하는 DNC 전송 순서로 진행된다.

공구경로 생성이 형상 모델링보다 먼저 오거나 NC데이터 생성이 공구경로 생성보다 먼저 오는 순서는 실제 가공 준비 절차와 맞지 않는다.

절삭 중 발생한 칩(chip)은 날카롭고 뜨거우므로 손으로 직접 받아 처리하면 크게 다칠 수 있어, 반드시 브러시나 갈고리 같은 도구로 제거해야 한다.

• 기계 위에 공구나 작업복을 올려놓지 않는 것은 올바른 안전수칙이다.
• 회전하는 기계를 손이나 공구로 멈추지 않는 것도 올바른 안전수칙이다.
• 절삭 중이나 회전 중에 공작물을 측정하지 않는 것도 올바른 안전수칙이다.

G90은 나사절삭이 아니라 내외경을 절삭하는 고정 사이클(직선절삭 사이클)을 지정하는 준비기능이다.

• G32는 블록마다 나사를 한 번씩 절삭하는 기본 나사절삭 기능이다.
• G92는 나사절삭 단일형 고정 사이클이다.
• G76은 나사산을 여러 번 나누어 자동으로 가공하는 나사절삭 복합반복 사이클이다.

G00은 공구를 가공에 관여하지 않고 최고 속도로 이동시키는 급속이송 기능이므로 절삭가공에 사용되는 기능이 아니다.

• G01은 직선 구간을 절삭하는 직선보간 기능이다.
• G02는 시계방향으로 원호를 절삭하는 기능이다.
• G03은 반시계방향으로 원호를 절삭하는 기능이다.

계산 회전수가 G50에서 제한한 값을 넘으므로 주축 회전수는 1500rpm이다.

G50 X100 Z100 T0100 S1500은 공작물 좌표계 설정과 함께 주축 최고 회전수를 1500rpm으로 제한하는 지령이고, G96 S150은 절삭속도를 150m/min으로 일정하게 유지하라는 지령이다.

회전수 공식: $N=\dfrac{1000V}{\pi D}$
지름을 20mm로 두고 계산하면(보기의 2387rpm이 이 계산값이다): $N=\dfrac{1000\times150}{\pi\times20}\approx2387\,\mathrm{rpm}$
이 값이 최고 회전수 1500rpm을 넘으므로 실제 회전수는 1500rpm으로 제한된다(지름이 약 31.8mm보다 작으면 계산값이 항상 1500rpm을 넘어 제한값이 적용된다).

• 2387rpm은 G50의 최고 회전수 제한을 고려하지 않은 계산값이다.
• 150rpm은 G96의 S150(절삭속도, m/min)을 회전수로 잘못 읽은 값이다.
• 1000rpm은 이 조건에서 계산되지 않는 값이다.