18년 1회차

텅스텐(W), 크롬(Cr), 바나듐(V), 코발트(Co) 등을 함유한 합금강으로 약 600℃까지 고온경도를 유지하는 공구 재료는 고속도강이다.

초경합금은 고온경도가 더 높지만 탄화텅스텐 분말을 코발트로 소결한 재료여서 W, Cr, V, Co계 합금강으로 분류되지 않는다. 탄소공구강과 합금공구강은 온도가 올라가면 경도가 급격히 떨어져 600℃ 수준의 고온경도를 유지하지 못한다.

공구와 공작물이 서로 물림 운동을 하면서 치형을 만들어내는 방식을 창성법이라 하며, 호브를 이용한 기어가공이 대표적인 창성법이다.

형판이나 총형 바이트를 이용한 가공은 공구의 날 형상을 그대로 공작물에 옮기는 성형법에 해당하며, 브로칭에 의한 가공도 브로치 날의 형상을 그대로 전사하는 성형법이다.

밀링 절삭에서 상향절삭과 하향절삭을 비교할 때, 상향절삭에서는 절삭력이 위쪽으로 작용하므로 가공물을 밀어올리는 효과가 생겨 오히려 가공물의 고정이 불리해진다. 반면 하향절삭은 절삭력이 아래쪽으로 작용하여 가공물을 테이블에 누르므로 고정이 유리하다. 1번은 참(하향절삭이 공구수명이 더 길다), 2번은 참(상향절삭이 표면거칠기가 더 나쁘다), 4번도 참(커터 회전방향과 가공물 이송이 같은 방향이 하향절삭의 정의)이므로, 정답은 3번이다.

테이퍼 게이지는 테이퍼 구멍이나 테이퍼 축의 형상 검사용으로, 원통형 부품 검사의 엄밀한 테일러 원리 적용 대상이 아니며, 주로 접촉 흔적(색깔 칠하기 방식)으로 끼워맞음 정도를 정성적으로 판단하므로 테이퍼 게이지는 테일러의 원리를 반드시 따를 필요가 없다.

테일러의 원리(Taylor's Principle)는 관통 게이지(GO 게이지)는 실제 부품과 같은 형상·크기를 가져야 하고, 관통 불가 게이지(NOT GO 게이지)는 측정 공차의 경계 한 점만 검사해야 한다는 원칙이다. 링 게이지, 스냅 게이지, 플러그 게이지는 모두 원통형 부품의 구멍이나 축 지름을 검사하는 표준 게이지로서 이 원리를 엄격히 따라야 한다.

터릿선반은 여러 공구를 방사형으로 설치한 터릿(회전 공구대)을 돌려 가며 여러 공구를 순차적으로 쓰므로 같은 부품을 대량으로 가공하기에 알맞다. 스윙을 크게 만든 것은 정면선반, 작업대에 설치하는 소형 정밀선반은 탁상선반, 모형을 따라 깎는 것은 모방선반이다.

연삭기의 이송방법은 피삭재(워크)를 연삭숫돌에 대해 진행시키는 방식을 분류한 것이다. 테이블 왕복식은 테이블이 앞뒤로 움직이며 워크를 이송하고, 플랜지 컷 방식은 숫돌 측면을 이용해 한 번에 넓은 면을 삭과하며, 연삭 숫돌대 방식은 숫돌대 자체를 워크에 접근시켜 이송하는 방식으로 모두 실제 이송 메커니즘이다. 반면 마그네틱 척은 워크를 고정하거나 위치시키는 장치일 뿐 이송의 동작 원리 자체가 아니므로 이송방법에 포함되지 않는다.

선반에서 긴 가공물의 휨을 막는 방진구 중, 이동식(이송식) 방진구는 새들(왕복대)에 설치되어 바이트와 함께 이동하면서 가공물을 지지한다.

이에 비해 고정식 방진구는 베드 위에 고정되어 위치가 변하지 않는다는 점에서 구분된다.

머시닝센터의 드릴링 관련 고정 사이클에는 G73(고속 심공 드릴링 사이클)과 G83(심공 드릴링 사이클, 펙 드릴링)이 있다.

나머지 코드는 드릴링 사이클과 무관하다. G43·G44는 공구길이 보정(+·-), G54는 공작물 좌표계 선택, G65는 매크로 호출, G92는 좌표계 설정에 쓰이는 코드이다.

탭 자체 재질의 경도가 높다는 것은 탭의 내마모성과 강도가 크다는 의미이므로, 그 자체가 탭 파손의 원인이 되지는 않는다.

• 탭이 구멍에 경사지게 들어가면 무리한 힘이 걸려 파손된다.
• 가공 속도가 지나치게 빠르면 절삭저항이 급증해 파손으로 이어진다.
• 탭이 구멍 바닥에 부딪히면 충격으로 파손된다.

표시된 WA 60 K m V에서 m은 결합도가 아니라 조직을 나타내므로, m을 결합도라고 한 설명이 옳지 않다.

연삭숫돌 기호는 숫돌입자 – 입도 – 결합도 – 조직 – 결합제 순으로 적는다. 따라서 WA는 백색 알루미나계 숫돌입자, 60은 입도, K는 결합도, m은 조직, V는 비트리파이드 결합제이다.

결합도는 A~Z의 대문자로, 조직은 c(치밀)·m(중간)·w(거침)처럼 소문자로 적어 구분하므로, 대소문자를 보면 두 항목을 헷갈리지 않는다.

습식래핑은 랩액에 연마입자를 섞어 공작물에 주입하면서 가공하는 방식으로 거친 래핑에 사용되며, 초경질 합금·보석·유리 등 특수재료의 래핑에 널리 쓰이는 것도 습식래핑이다.

건식래핑은 랩제를 랩에 고르게 눌러 붙인 뒤 여분을 닦아내고 건조 상태에서 가공하는 방식으로, 광택이 요구되는 고급 다듬질(경면 다듬질)에 쓰인다.

따라서 초경질 합금·보석·유리 등에 널리 쓰이는 것을 건식래핑의 용도라고 설명한 것은 습식래핑의 용도를 잘못 옮긴 것이다.

측정자의 직선 또는 원호 운동을 기계적으로 확대하여 지침의 회전 변위로 바꾸고, 이를 눈금으로 읽는 측정기는 다이얼 게이지이다.

수준기는 수평·수직 상태를 확인하는 기구, 스냅 게이지와 게이지 블록은 각각 한계 치수 비교, 길이의 기준이 되는 블록으로 다이얼 게이지와 원리가 다르다.

나선형 홈(비틀림 홈)을 가진 트위스트 드릴은 칩을 홈을 따라 원활하게 배출할 수 있고, 정밀한 안내면이 있어 가공 정밀도도 가장 높은 편이다.

평 드릴이나 직선홈 드릴은 칩 배출이 어렵고, 센터 드릴은 구멍을 뚫는 용도가 아니라 중심 자리를 내는 용도로 쓰인다.

밀링머신용 바이스 중 회전과 상하 경사가 모두 가능한 것은 만능 바이스(유니버설 바이스)이다.

회전 바이스는 수평면 안에서 회전만 가능하고, 수평 바이스(평 바이스)는 테이블에 고정되어 회전·경사 기능이 없으며, 유압 바이스는 유압으로 공작물을 죄는 방식을 가리킬 뿐 경사 기능과는 무관하다.

연삭 작업에서 덮개(안전커버) 설치는 보안경 착용과 별개로 반드시 이루어져야 하는 안전조치이며, 보안경 착용이 덮개 설치를 대신할 수 없다.

따라서 덮개 설치보다 보안경 착용을 권장한다는 것은 안전수칙에 어긋난다.

• 연삭숫돌을 정확히 고정하는 것은 기본 안전수칙이다.
• 숫돌 측면 연삭을 피하는 것도 파괴 사고 예방을 위한 수칙이다.
• 회전 원주의 정면에 서지 않는 것도 파편 비산 사고를 막기 위한 수칙이다.

공구 수명이 다했다고 판정하는 기준 중 하나는 절삭저항의 주분력이 절삭 시작 시점에 비해 급격히 증가하는 경우이며, 저항이 처음과 동일하게 유지되는 경우는 수명 판정 기준이 될 수 없다.

• 공구 인선의 마모량이 일정 수준에 이른 경우는 실제 수명 판정 기준이다.
• 가공 치수의 변화가 일정량에 달한 경우도 판정 기준이다.
• 가공면에 광택이나 반점(발열에 의한 변색)이 나타나는 경우도 판정 기준이다.

절삭속도 식 $V=\dfrac{\pi d n}{1000}$을 회전수에 대해 풀면 $n=\dfrac{1000V}{\pi d}$가 된다.

드릴 지름 d는 mm, 절삭속도 V는 m/min이므로 단위를 맞추려면 V에 1000을 곱해 mm/min으로 바꿔야 한다. 드릴이 1회전 하는 동안 날 끝이 지나는 거리는 $\pi d\,[\mathrm{mm}]$이다.

따라서 1분 동안 진행한 거리 $1000V\,[\mathrm{mm/min}]$을 1회전당 거리 $\pi d\,[\mathrm{mm}]$로 나눈 분자 1000V, 분모 πd의 식이 rpm 단위를 준다. 1000이 분모로 가거나 V가 분모에 있는 식은 단위 자체가 회전수가 되지 않는다.

절삭제는 절삭점의 마찰과 발열을 줄여주는 역할을 하므로 절삭 저항을 감소시키는 것이 목적이며, 저항을 증가시키는 것은 절삭제 사용 목적과 반대된다.

• 공구수명 연장은 절삭제의 실제 사용 목적이다.
• 공구 온도 상승 방지도 냉각 작용에 따른 목적이다.
• 가공물 정밀도 저하 방지도 열변형을 줄여주는 효과에 따른 목적이다.

일정한 길이의 두 롤러(원통)와 삼각함수 관계를 이용해 각도를 측정하는 기구는 사인 바(sine bar)이다.

마이크로미터와 버니어캘리퍼스는 길이 측정, 하이트 게이지는 높이 측정 및 금긋기에 쓰이는 기구로 각도 측정용이 아니다.

거친(황삭) 절삭에서는 절삭량을 크게 하기 위해 절삭속도를 낮추고 이송을 크게 하는 것이 일반적이며, 절삭속도를 빠르게 하는 것은 오히려 다듬질(정삭) 절삭에 해당하는 방식이다.

• 다듬질 절삭에서 이송속도를 느리게 하는 것은 표면 정밀도를 위한 실제 방식이다.
• 커터 날이 빠르게 마모되면 절삭속도를 낮추는 것도 맞는 대응이다.
• 적정 속도보다 약간 낮게 설정하면 커터 수명이 늘어나는 것도 사실이다.

구멍의 최대치수가 50.025, 축의 최소치수가 50.034여서 축이 항상 구멍보다 크므로 틈새는 생기지 않는다. 0.009는 최소 틈새가 아니라 최소 죔새이므로 틈새로 설명한 것이 옳지 않다.

허용차를 치수로 바꾸면 구멍은 50.000~50.025, 축은 50.034~50.050이다.
최소 죔새 = 축 최소 − 구멍 최대 = 50.034 − 50.025 = 0.009
최대 죔새 = 축 최대 − 구멍 최소 = 50.050 − 50.000 = 0.050

축의 최소 허용치수 50.034와 최대 죔새 0.050은 위 계산과 그대로 맞고, 축의 최소치수가 구멍의 최대치수보다 크므로 조립 상태도 억지 끼워 맞춤이 맞다.

유니파이 나사는 호칭지름(인치) - 1인치당 나사산 수 - 나사의 종류 순으로 표시하며, 보통나사는 UNC(Unified National Coarse), 가는나사는 UNF로 구분한다.

따라서 호칭지름 3/8인치, 1인치당 나사산 16개인 유니파이 보통나사는 $3/8-16\ \mathrm{UNC}$ 형식으로 표시한다.

재료기호 SPCC는 Steel Plate Cold Commercial의 약자로, 냉간압연 강판 및 강대를 뜻하는 KS 기호이다.

참고로 SPHC는 열간압연 강판 및 강대, STK는 일반구조용 탄소강관, STKM은 기계구조용 탄소강관을 가리키는 별개의 기호이다.

구멍이 있는 한 부분만 따로 그려 중심선으로 주 투상도와 이어 놓은 이 그림은 국부 투상도이다.

국부 투상도는 대상물의 구멍·홈 등 한 국부만의 모양을 보이면 충분할 때 그 부분만 그리고, 투상 관계를 나타내기 위해 중심선·기준선·치수보조선 등으로 주 투상도와 연결한다. 그림에서 오른쪽 작은 원의 중심선이 본체 단면도의 구멍 중심선과 1점 쇄선으로 이어져 있는 것이 바로 그 표현이다.

• 보조 투상도: 경사면의 실형을 보기 위해 경사면과 마주 보는 방향에서 본 투상도
• 부분 투상도: 필요한 일부만 그리고 나머지 경계를 파단선으로 생략한 투상도
• 회전 투상도: 각도를 이루는 부분을 회전시켜 실제 길이로 나타낸 투상도

두 개의 X 표시를 선으로 이어 표적 범위를 나타냈으므로 선의 데이텀 표적을 지시한 것이다.

데이텀 표적은 표적의 형태에 따라 점이면 X 하나, 선이면 두 개의 X를 가는 실선으로 연결, 면(영역)이면 해칭한 원이나 사각형으로 구분해 표시한다. 그림은 X가 두 개이고 그 사이가 선으로 이어져 있다.

기입틀인 원은 가로선으로 나뉘어 아래 칸에 데이텀 표적 기호(A1)를, 위 칸에는 표적 영역의 크기를 적는다. 점이나 선 표적은 넓이가 없으므로 위 칸이 비게 되는데, 그림의 원도 위 칸이 비어 있다.

산업이 거대화되고 대량생산 체제가 확산되는 흐름에서는 부품과 제품의 호환성을 확보하기 위해 국제적으로 통용되는 규격화가 요구된다.

특정 이익집단이나 민족, 특정 대기업만을 위한 규격화는 오히려 대량생산과 국제 교류에 걸림돌이 된다.

가공에 의해 생긴 커터 줄무늬가 기호를 기입한 투영면에 대해 비스듬하게 두 방향으로 교차하는 것을 나타내는 표면 줄무늬 방향 기호는 ×이다.

⊥는 투영면에 직각 방향, =는 투영면에 평행한 방향, C는 면의 중심에 대해 대략 동심원 모양임을 나타내는 기호로 서로 구분된다.

맨 위판이 전체를 덮고 있어 평면도의 내부 선은 모두 숨은선이 되며, 가로 숨은선 하나와 대각 숨은선 하나가 들어간 직사각형이 맞다.

정면도와 우측면도가 가로선 두 개로 위·중간·아래 세 층으로 나뉘는데, 우측면도를 보면 중간 층은 앞쪽이 잘려 나가고 뒤쪽 벽만 남아 있다. 이 남은 뒷벽의 앞면이 평면도에서 뒤쪽에 치우친 가로 숨은선으로 나타난다.

아래층은 정면도에서 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로, 우측면도에서 앞쪽 아래에서 뒤쪽 위로 기울어진 선이 보이므로 비스듬한 경사면 하나로 깎인 형상이다. 그 경사면이 밑면과 만나는 모서리가 평면도에서 앞쪽 왼쪽 모서리에서 출발해 뒷벽을 나타내는 가로 숨은선의 오른쪽 끝으로 향하는 대각 숨은선 한 줄이 된다.

경사면이 하나뿐이므로 대각선 두 줄이 X자로 교차하는 평면도는 이 형상에서 나올 수 없다.

괄호로 묶어 적은 (25)가 참고 치수이다.

참고 치수는 가공이나 검사의 기준이 되지 않고 이해를 돕기 위해 덧붙이는 치수이므로 수치를 괄호 안에 넣어 표시한다. 도면에서 가로 40, 세로 30±0.05, 단 높이 15와 45°로 형상이 이미 정해지므로 위쪽의 25는 중복되는 값이며, 그래서 괄호가 붙어 있다.

30±0.05와 오른쪽 아래의 일반공차 ±0.1은 공차가 주어진 실제 치수이고, 45°는 빗면의 각도 치수, 기입틀의 $\angle\ 0.01$은 경사도를 지시한 기하공차여서 모두 참고 치수와는 성격이 다르다.

축·볼트처럼 길이 방향으로 절단하지 않는 부품은 몸통을 자르지 않고 외형선 그대로 두고, 구멍처럼 내부를 보여야 하는 곳만 국부적으로 잘라 해칭한 그림이 KS 제도에 맞다.

KS 제도에서는 축·볼트·너트·키·핀·리벳, 기어의 이, 리브, 암 등은 길이 방향으로 잘라도 이해에 도움이 되지 않으므로 절단하지 않는다. 다만 구멍·홈처럼 내부를 보여야 하는 부분만은 국부적으로 단면 도시할 수 있다. 정답 그림은 머리와 몸통을 해칭 없이 외형선으로 그리고, 끝부분에 뚫린 구멍이 있는 자리만 잘라 해칭했다.

또한 해칭은 주된 중심선에 대해 45°의 가는 실선을 등간격으로 긋고, 인접한 다른 부품끼리는 방향이나 간격을 다르게 해서 경계를 구분한다. 나머지 그림들은 길이 방향으로 절단하면 안 되는 축·핀까지 통째로 해칭했거나, 서로 맞닿은 다른 부품을 같은 방향·같은 간격으로 해칭해 부품 경계가 드러나지 않는다.

최대실체공차방식(Ⓜ)이 적용되므로, 실치수가 최대실체치수(구멍의 최소허용치수 9.9)보다 여유가 생기면 그 차이만큼 평행도 공차가 추가로 허용된다. 실측 지름이 10.1이므로 여유치 = $10.1 - 9.9 = 0.2$이고, 도면지시 평행도공차 0.1에 이 여유치를 더하면 최대 허용 평행도공차 = $0.1 + 0.2 = 0.3$이 된다.

왼쪽 끝의 기점 기호 하나에서 시작해 한 개의 연속된 치수선 위에 12, 24, 32를 차례로 적은 그림이 누진 치수 기입이다.

누진 치수 기입법은 직렬 치수 기입과 같은 결과를 얻으면서 치수 공차가 누적되지 않는 방법으로, 기점 위치에 기점 기호(○)를 붙이고 나머지 치수보조선 쪽에만 화살표를 붙여 기점에서부터 잰 누적 치수를 적는다.

구간마다 양쪽에 화살표를 붙여 12, 24, 32를 따로 잰 것은 직렬 치수 기입이고, 기점 기호가 아예 없거나 양쪽 끝에 모두 기점 기호가 붙은 것은 기점이 하나로 정해지지 않아 누진 치수 기입이 되지 못한다.

구멍 11개가 120mm 등간격으로 뚫려 있고 양 끝단에서 첫 구멍 중심까지가 각각 70mm이므로 L = 1340mm이다.

도면에는 지름 24mm 구멍이 11개(11 × Φ24), 구멍 중심 간 거리 120mm, 양쪽 끝단 여유 70mm가 기입되어 있다. 구멍이 11개면 구멍 사이의 간격 수는 하나 적은 10개다.

첫 구멍에서 마지막 구멍까지의 거리는 $120 \times 10 = 1200\,\mathrm{mm}$이고, 여기에 양 끝 여유를 더하면 $L = 70 + 1200 + 70 = 1340\,\mathrm{mm}$.

간격 수를 구멍 수와 같게 보아 $70+120\times 11+70 = 1460$으로 계산하거나 끝단 여유를 한쪽만 더하면 틀린 값이 나오므로, 간격 수 = 구멍 수 − 1을 반드시 확인해야 한다.

헬리컬 기어의 잇줄 방향(비틀림 방향)은 3개의 가는 실선으로 표시하는 것이 KS 기어 제도 규칙이며, 2개의 가는 실선으로 표시한다는 설명은 규칙과 다르다.

• 피치원을 가는 1점쇄선으로 표시하는 것은 실제 규칙이다.
• 축에 직각인 방향에서 본 단면도에서 이골(이뿌리)선을 굵은 실선으로 표시하는 것도 규칙이다.
• 잇봉우리원을 굵은 실선으로 표시하는 것도 규칙이다.

등각투상도의 물체는 위에서 본 모양이 십자(+)이고 두께가 일정한 각기둥이므로, 평면도는 십자 윤곽선만 그리고 내부에는 어떤 선도 넣지 않는다.

등각투상도에서 위로 보이는 면은 하나로 이어진 평평한 면이다. 좌우로 넓은 부분과 앞뒤로 길게 뻗은 부분의 윗면이 같은 높이에 있고, 보이는 수직 모서리들이 윗면 외곽선과 아랫면 외곽선을 1:1로 잇고 있어 단차(계단)가 없는 균일 두께임을 알 수 있다.

화살표 쪽이 정면이므로 좌우 방향이 평면도의 가로, 앞뒤 방향이 평면도의 세로가 된다. 따라서 앞뒤로 뻗은 팔은 세로로 좁고 길게, 좌우로 뻗은 부분은 가로로 넓게 그려진 십자 모양이 된다.

윗면에 단차가 없으니 두 부분이 겹치는 자리에는 모서리 자체가 생기지 않고, 아래쪽에도 가려진 단차가 없어 숨은선(파선)도 필요 없다. 세로 부분의 양쪽 선을 가로 부분 안까지 이어 그린 것, 가로 부분의 위·아래 선을 세로 부분 안까지 이어 그린 것, 파선을 덧그린 것은 모두 없는 모서리를 그린 오답이다.

특수 가공 부분(범위)을 나타낼 때는 굵은 1점 쇄선을 사용한다.

KS 제도에서 굵은 1점 쇄선은 특수지정선으로, 열처리나 특수가공 등 특별한 요구사항이 있는 범위를 표시하는 데 쓰인다.

가는 1점 쇄선은 중심선·기준선·피치선에, 가는 실선은 치수선·해칭선 등에 쓰여 용도가 서로 다르다.

ø50 H7/s6이 구멍 기준식 억지 끼워맞춤을 올바르게 나타낸 표기다.

구멍 공차역이 H(기준 구멍 H7)이면 구멍 기준식이며, 이때 축의 공차역 기호가 알파벳 뒤쪽(p, r, s, t …)으로 갈수록 축이 굵어져 죔새가 생기는 억지 끼워맞춤이 된다.

• ø50 H7/h6은 구멍 기준식이 맞지만 축이 h6이어서 틈새가 생기는 헐거운(활동) 끼워맞춤이다.
• ø50 X7/h6과 ø50 F7/h6은 축 h6을 기준으로 구멍 공차역을 바꾼 축 기준식 표기이므로 구멍 기준식이 아니다.

안지름번호 03은 안지름 17mm에 해당하므로, 이를 18mm로 나타낸 표기가 규격과 어긋난다.

구름베어링 안지름번호 00, 01, 02, 03은 각각 10, 12, 15, 17mm를 나타내고, 04 이상부터는 번호에 5를 곱해 안지름을 구한다(04는 20mm).

기준선 위쪽에 V, 아래쪽에 반원이 그려지고 그 바깥쪽에 각각 직선이 덧붙어 있으므로, 이면 용접을 한 V형 맞대기 용접이며 표면과 이면을 모두 평면으로 마감하라는 지시다.

기본 기호에서 V는 V형 맞대기 용접을, 기준선 반대쪽의 반원은 이면 용접을 뜻한다. 즉 한쪽에서 V형 개선으로 용접한 뒤 반대면에서 이면 비드를 덧대는 지시다.

V 바깥과 반원 바깥에 그려진 직선은 보조기호 '평면 마감'으로, 용접 덧살을 모재와 같은 평면이 되도록 다듬으라는 뜻이다. 두 곳 모두에 붙어 있으므로 앞·뒤 양면을 평면 처리한다.

양면 V형(X형)이라면 기준선 위·아래에 V가 마주 보게 그려지고, 필릿은 직각삼각형, 볼록·오목 마감은 곡선 보조기호로 표시하므로 이 도시와 구별된다.

빗줄 널링은 축선에 대해 30°로 엇갈리게 일정한 간격으로 도시한다.

평목 널링은 축선과 평행하게 표시하지만, 빗줄 널링은 서로 교차하는 사선 형태로 나타내며 제도에서는 축선에 대한 경사를 30°로 그린다.

뜨임취성을 억제하는 데 가장 효과적인 원소는 Mo(몰리브덴)이다.

Mo은 뜨임 과정에서 P, Sb 등 불순물이 결정립계에 편석되는 것을 억제해 뜨임취성 발생을 방지하는 대표적인 첨가 원소로 알려져 있다.

길딩 메탈(Gilding metal)은 95%Cu-5%Zn인 톰백 계열 황동이다. 연하고 코이닝이 쉬워 동전·메달 등에 쓴다. 카트리지 브라스는 70%Cu-30%Zn(7·3 황동), 문츠 메탈은 60%Cu-40%Zn(6·4 황동)이다. 네이벌 브라스는 6·4 황동에 Sn을 약 1% 넣은 것이다.

Kelmet는 Cu-Pb(구리-납) 계 합금으로, 납의 함량이 높고 구리를 주요 합금원소로 하는 베어링 합금이다. 이 합금은 납의 우수한 자윤성과 구리의 강도를 결합하여 내마모성과 하중지지능력이 뛰어나며, 주로 자동차 엔진 베어링 등에 사용된다. Zn-Pb, Cr-Pb, Mo-Pb 계는 일반적인 베어링 합금 조성이 아니므로 부적절하다.

Fe-C 평형상태도에는 포정반응(약 1495℃), 공정반응(1148℃), 공석반응(727℃)의 세 가지 불변반응이 나타난다. 액상이 다른 액상과 고상으로 나뉘는 편정반응은 Fe-C계에 없다.

쾌삭강의 피삭성을 높이기 위해 첨가하는 대표 원소는 S(황)이다.

황은 강 속에서 MnS 개재물을 형성해 절삭 시 칩을 잘게 끊어주고 절삭저항을 낮춰 피삭성을 좋게 한다.

반도체의 주요 성분 원소는 Ge(게르마늄)와 Si(규소)이다.

두 원소는 대표적인 4족 반도체 재료로, 불순물 도핑을 통해 전기적 특성을 제어할 수 있어 반도체 소자에 널리 사용된다.

SM15C는 탄소 약 0.15%인 기계구조용 탄소강으로, 경도와 내마모성이 부족해 블랭킹·피어싱 펀치용 금형재료로 쓰지 않는다. STD11(냉간금형용 합금공구강), STS3(합금공구강), STC3(탄소공구강)은 모두 펀치 재료로 쓰인다.

냉금을 삽입해 표면을 급냉시켜 백선화하고 경도를 높인 내마모성 주철은 칠드(chilled)주철이다.

주형에 냉금(chill)을 넣으면 응고 속도가 국부적으로 빨라져 표면층만 시멘타이트(백주철) 조직이 되면서 표면 경도가 크게 높아진다.

구상흑연주철, 가단주철, 미해나이트주철은 각각 흑연 형상 제어나 인성 개선을 목적으로 하는 주철로 급냉 백선화와는 관련이 없다.

스프링강은 불변강에 속하지 않는다.

인바, 엘린바, 코엘린바는 온도가 변해도 열팽창계수나 탄성계수가 거의 일정하게 유지되는 Fe-Ni계 불변강 계열이며, 스프링강은 탄성한도와 피로강도를 높인 별도 계열의 강이다.

성형수축이 적고 성형 가공성이 좋은 열가소성 수지는 폴리스티렌 수지이다.

페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지는 모두 열경화성 수지로 한 번 경화되면 재성형이 불가능하지만, 폴리스티렌은 대표적인 열가소성 수지로 성형성이 우수하다.

비틀림모멘트 4kN·m를 받는 축의 지름은 약 70mm이다.

축의 비틀림 강도식은 $T = \dfrac{\pi}{16}\tau d^3$이며, 이를 지름에 대해 정리하면 $d = \sqrt[3]{\dfrac{16T}{\pi \tau}}$이다.

T=4×10⁶N·mm, τ=60N/mm²를 대입하면 $d = \sqrt[3]{\dfrac{16 \times 4\times10^6}{\pi \times 60}} \approx 70\ \mathrm{mm}$가 된다.

양쪽 기울기 코터가 저절로 빠지지 않기 위한 자립조건은 α ≦ ρ, 즉 기울기각이 마찰각 이하인 조건이다.

양쪽에 기울기가 있으면 두 접촉면에서 각각 마찰이 작용하므로, 중심선에 대한 기울기각 α가 마찰각 ρ를 넘지 않아야 마찰력이 빼내려는 힘을 상쇄해 이탈이 방지된다.

참고로 한쪽에만 기울기가 있는 코터의 자립조건은 α ≦ 2ρ로 조건이 완화된다.

용접 가공의 특징 중 열 영향부(HAZ)에서 모재의 조직 변화와 성질 저하가 필연적으로 발생하므로, "열 영향에 의한 재료의 변질이 거의 없다"는 설명이 틀렸다. 용접은 고온에서 금속을 녹여 접합하기 때문에 열로 인한 재료의 변질(경도 저하, 취성 증가, 강도 감소 등)을 피할 수 없다.

• 나사 결합이나 리벳 등 여러 공정이 필요 없어 제작비가 감소한다.
• 용융부가 완전히 융합되어 기밀·수밀성이 우수하다.
• 비균등 가열과 냉각으로 인한 잔류응력이 흔히 발생하는 것은 용접의 주요 단점이다.

세 스프링이 천장에서 하중까지 일렬로 이어진 직렬 연결이므로 합성 스프링상수는 역수의 합으로 구해지고, 처짐 150mm일 때 하중은 약 243N이다.

직렬 연결의 합성 상수: $\dfrac{1}{k}=\dfrac{1}{k_1}+\dfrac{1}{k_2}+\dfrac{1}{k_3}=\dfrac{1}{40}+\dfrac{1}{50}+\dfrac{1}{60}$

$\dfrac{1}{k}=\dfrac{15+12+10}{600}=\dfrac{37}{600}\;\Rightarrow\;k=\dfrac{600}{37}\fallingdotseq 16.22\,\mathrm{N/cm}$

처짐 150mm = 15cm이므로 $P=k\,\delta=16.22\times 15\fallingdotseq 243\,\mathrm{N}$. 병렬로 착각해 $k=40+50+60=150\,\mathrm{N/cm}$로 두면 2250N이 나오므로, 직렬은 상수의 역수를 더한다는 점과 단위(N/cm ↔ mm) 환산이 핵심이다.

축선에 직각인 하중과 축선 방향 하중을 동시에 지지하는 베어링은 테이퍼 베어링이다.

테이퍼 베어링은 접촉면이 축에 대해 경사져 있어 레이디얼 하중과 스러스트 하중을 동시에 받을 수 있는 구조를 갖는다.

• 축선에 직각인 하중만 지지하는 베어링은 레이디얼 베어링이다.
• 축선 방향 하중만 지지하는 베어링은 스러스트 베어링, 칼라 베어링이다.

이 평벨트 전동장치의 최대전달동력은 약 10.47kW이다.

벨트가 견딜 수 있는 최대 장력은 $T_1 = \sigma b t = 2.35 \times 116 \times 8 = 2180.8\ \mathrm{N}$이다.

유효장력은 장력비(θ=2.5)를 이용해 $T_e = T_1\left(1-\dfrac{1}{\theta}\right) = 2180.8 \times 0.6 \approx 1308.5\ \mathrm{N}$로 구한다.

따라서 전달동력은 $H = T_e \times v = 1308.5 \times 8 \approx 10467\ \mathrm{W} = 10.47\ \mathrm{kW}$가 된다.

레버 지점을 중심으로 모멘트 평형을 세우면 F·a = Q·b − μQ·c 형태가 되는데, 그림에서 드럼이 반시계방향으로 회전하며 마찰력이 지지점 쪽으로 작용해 조작력을 덜어주는(자기작동, self-energizing) 방향이 된다. 이 경우 F = Q(b − μc)/a의 관계식이 성립하며, 이는 마�지력이 레버를 미는 방향으로 작용해 필요한 조작력이 감소함을 나타낸다. 따라서 마찰항이 (−) 부호로 포함된 2번 식이 정답이다.

볼트 1개에 작용하는 하중은 약 5890N이다.

내압 100N/cm²는 단위를 맞추면 1N/mm²이므로, 커버 전체에 작용하는 힘은 $F = p \times \dfrac{\pi}{4}D^2 = 1 \times \dfrac{\pi}{4}\times 300^2 \approx 70686\ \mathrm{N}$이다.

이를 볼트 12개가 나눠 지지하므로 $W = \dfrac{70686}{12} \approx 5890\ \mathrm{N}$이 된다.

공칭응력을 기준으로 재료가 저항할 수 있는 최대응력을 극한강도라 한다.

응력-변형률 선도에서 곡선의 최고점에 해당하는 응력이 극한강도이며, 비례한도, 탄성한도, 항복점은 그보다 낮은 단계에서 나타나는 특성값이다.

피치원지름은 이의 크기가 아니라 기어 자체의 크기를 나타내는 값이다.

모듈, 원주피치, 지름피치는 모두 이 하나의 크기(간격)를 정의하는 척도이지만, 피치원지름은 이의 크기 표시 방법에 해당하지 않는다.

OLED도 유기 발광 소자가 시간이 지나며 열화되므로, CRT와 마찬가지로 번인 현상이 발생할 수 있어 이는 OLED의 장점이 아니다.

• 백라이트가 필요 없다는 점은 자체 발광 방식인 OLED의 실제 장점이다.
• 박막화·경량화가 가능하다는 점도 OLED의 실제 장점이다.
• TFT-LCD보다 시야각이 넓다는 점 역시 OLED의 실제 장점이다.

IGES 파일 구조의 5개 섹션에는 local section이 포함되지 않는다.

IGES 파일은 start, global, directory entry, parameter data, terminate의 다섯 섹션으로 구성되며, local section이라는 항목은 존재하지 않는다.

원 $x^2+y^2=2$ 위의 점 (1, 1)에서의 접선은 $x+y-2=0$이며, 이를 그대로 2배해 정리한 $2(x-1)+2(y-1)=0$이 같은 직선이다.

원 $x^2+y^2=r^2$ 위의 점 $(x_1,\,y_1)$에서의 접선 공식 $x_1x+y_1y=r^2$에 대입하면 $1\cdot x+1\cdot y=2$, 즉 $x+y=2$이다.

음함수 미분으로도 같다. $2x+2y\dfrac{dy}{dx}=0$에서 (1, 1)의 기울기는 $-1$이므로 $y-1=-(x-1)$, 정리하면 $x+y-2=0$.

$2(x-1)+2(y-1)=2x+2y-4=0$은 양변을 2로 나누면 접선과 완전히 일치한다. 반면 $(x-1)-(y-1)=0$은 $y=x$로 그림에 함께 표시된 법선이므로 혼동하지 않아야 한다.

단면곡선을 안내곡선을 따라 이동시켜 생기는 궤적으로 정의되는 곡면은 스윕(sweep) 곡면이다.

스윕 곡면은 단면(profile) 곡선을 경로가 되는 안내곡선을 따라 이동시키며 생성하는 방식으로, 두 곡선을 직선으로 연결하는 룰드 곡면이나 두 곡면을 매끄럽게 잇는 블렌딩 곡면과는 생성 원리가 다르다.

비틀림 모멘트는 솔리드 모델링으로 계산되는 물리적 성질이 아니다.

솔리드 모델은 형상 데이터로부터 부피, 표면적, 부피중심, 관성모멘트 등 기하학적·질량 특성을 산출할 수 있지만, 비틀림 모멘트는 외력 조건에 따라 달라지는 하중이라 모델 자체의 성질로 얻어지지 않는다.

와이어프레임 모델은 면 정보가 없어 은선 제거가 불가능하므로 해당 설명은 틀렸다.

와이어프레임 모델은 점과 선(모서리)만으로 형상을 표현해 데이터 구성이 간단하고 처리속도가 빠르지만, 면 정보가 없기 때문에 물리적 성질 계산은 물론 숨은선 제거도 할 수 없다.

3차원 좌표를 화면상의 2차원 평면좌표로 바꿔주는 처리를 투영 변환이라 한다.

투영 변환은 시점(view point)과 투영면 조건에 따라 3D 형상의 좌표를 2D 평면좌표로 사상하는 과정으로, 점 변환·축척 변환·동차 변환과는 목적이 다르다.

프린터 해상도 단위 DPI는 dot per inch의 약자다.

1인치(inch) 안에 인쇄되는 점(dot)의 개수를 나타내는 단위로, 값이 클수록 해상도가 높다.

구하는 직선의 방정식은 y=-(1/3)x+2이다.

원래 직선 y=3x+4의 기울기는 3이므로, 이에 직교하는 직선의 기울기는 $-\dfrac{1}{3}$이다.

점(3,1)을 지나므로 $y-1=-\dfrac{1}{3}(x-3)$을 정리하면 $y=-\dfrac{1}{3}x+2$가 된다.

3차원 모델링·시뮬레이션은 오히려 목업 등 물리적 모델보다 비용을 절감할 수 있어 해당 설명은 틀렸다.

컴퓨터를 이용한 형상 모델링과 시뮬레이션은 실물 목업 제작 없이도 설계 검증이 가능해 개발 비용과 시간을 줄이는 것이 일반적인 이점으로 꼽힌다.

코헨-서더랜드 알고리즘은 9개 영역을 구분하기 위해 4비트 코드를 사용한다.

윈도우 내부·외부에 대한 상, 하, 우, 좌 4가지 경계에 대해 초과 여부를 각각 1비트씩 배정해야 하므로 최소 4비트가 필요하다.

형상 구속 조건과 치수 조건을 이용해 형태를 결정하는 모델링 방식은 파라메트릭(parametric) 모델링이다.

파라메트릭 모델링은 형상 간의 기하학적 구속조건(평행, 수직 등)과 치수 값을 변수로 두어, 값을 바꾸면 형상이 함께 갱신되는 방식이다.

베지어 곡면은 조정점 하나를 바꾸면 곡면 전체 형상이 영향을 받아 부분(국부) 수정이 어렵다.

곡면의 코너가 조정점과 일치하는 점, 조정점들의 볼록포 내부에 곡면이 포함되는 점, 곡면이 조정점 배치를 전반적으로 따르는 점은 베지어 곡면의 특징이 맞지만, 국부 수정 가능성은 B-스플라인 곡면의 특징이지 베지어 곡면의 특징은 아니다.

컴퓨터를 이용한 자동공정계획(CAPP)에 가장 적합한 모델링 기법은 특징형상(feature-based) 모델링이다.

특징형상 모델링은 구멍, 홈, 포켓 등 가공 특징(feature) 단위로 형상을 표현하기 때문에 가공 공정을 자동으로 인식·계획하는 CAPP과 연계하기에 유리하다.

B-rep 방식은 형상의 경계(면·모서리) 정보를 직접 가지고 있어 3면도·투시도·전개도 작성이 CSG보다 용이하다.

CSG 방식은 기본 입체의 불리언 연산 결과만 저장해 자료 구조가 단순하고 메모리 용량이 적게 드는 반면, 실제 형상을 도출하려면 별도의 변환이 필요하다. B-rep은 이미 면 경계 데이터를 갖고 있어 도면화 작업에 바로 활용할 수 있다.

중심(1,2), 반지름 3인 원의 방정식을 전개하면 x²-2x+y²-4y-4=0이 된다.

원의 표준식은 $(x-1)^2+(y-2)^2=3^2$이다.

이를 전개하면 $x^2-2x+1+y^2-4y+4=9$이고, 정리하면 $x^2-2x+y^2-4y-4=0$이 된다.

가공정보 제어기능은 CAM(전산응용가공)의 기능이지 CAD 소프트웨어의 기본 기능이 아니다.

CAD의 기본 기능은 문자·데이터 편집, 디스플레이 제어, 도면 작성 등 설계·표현에 관한 기능이며, 가공을 위한 NC 정보 생성 등은 CAM 영역에서 다룬다.

일반적인 B-스플라인 곡선은 원, 타원과 같은 원추곡선을 정확히 표현할 수 없다.

원, 타원 등의 원추곡선을 정확히 표현하려면 가중치를 갖는 유리형(NURBS) 곡선이 필요하며, 일반 B-스플라인은 이를 근사적으로만 표현할 수 있다.

곡선의 차수가 조정점 개수와 무관하다는 점, 국부 수정이 가능하다는 점, 조정점 수가 오더(k)와 같을 때 베지어 곡선과 일치한다는 점은 모두 B-스플라인 곡선의 올바른 특징이다.

두 개의 접선만으로는 원을 유일하게 정의할 수 없다. 두 접선에는 반지름이 다른 무수히 많은 원이 접할 수 있어, 반지름이나 중심점 같은 추가 조건이 있어야 원이 하나로 결정된다.

중심점과 원주상의 한 점, 원주상의 서로 다른 3개 점, 중심점과 하나의 접선(중심에서 접선까지의 거리가 반지름)은 모두 원을 유일하게 결정하는 충분한 조건이다.

누산기(accumulator)는 레지스터의 일종으로, 산술연산이나 논리연산의 결과를 일시적으로 기억하는 장치이다.

연산이 반복될 때마다 중간 결과를 누산기에 저장하고 다음 연산에 사용하므로 연산장치(ALU)의 핵심 구성요소로 쓰인다.

• 연산 명령이 주어졌을 때 피연산 데이터를 준비해 두는 것은 데이터 레지스터의 기능이다.
• 연산명령의 순서를 기억하는 것은 프로그램 카운터(명령계수기)의 역할이다.
• 연산부호를 해독하는 장치는 명령 해독기(디코더)이다.