19년 3회차

바이트 끝 반지름 r과 이송 S로 정해지는 이론적 표면거칠기는 $H_{max}=\dfrac{S^2}{8r}$ 이다.

반지름 r인 바이트 노즈 원호가 이송 S 간격으로 겹치면서 남기는 잔류 산의 높이가 $H_{max}$ 이며, 원의 성질에서 $\left(\dfrac{S}{2}\right)^2=H_{max}(2r-H_{max})\fallingdotseq 2rH_{max}$ 로 근사된다.

정리하면 $H_{max}=\dfrac{S^2}{8r}$ 이므로, 이송을 줄이거나 노즈 반지름을 크게 할수록 표면거칠기 값이 작아진다는 실제 절삭 경향과도 맞는다.

• $\dfrac{8r}{S}$, $\dfrac{8r}{S^2}$ 처럼 r과 S의 자리가 뒤집힌 식은 이송이 커질수록 표면이 고와진다는 잘못된 결론을 준다.
• 이송이 1제곱으로만 들어간 $\dfrac{S}{8r}$ 형태는 근사식의 $(S/2)^2$ 항과 맞지 않는다.

선반의 크기는 통상 베드 위의 스윙(가공 가능한 최대 지름)과 양 센터 사이의 최대 거리, 베드의 길이로 표시한다.

기계의 중량, 모터의 마력, 바이트의 크기는 선반의 성능이나 부속 요소를 나타내는 값일 뿐 선반의 규격(크기)을 표시하는 공식적인 방법은 아니다.

연강 연삭의 이송을 $\left(\tfrac{4}{5}\sim\tfrac{7}{6}\right)B$ 로 제시한 것이 잘못이다.

원통 연삭의 이송 f는 공작물이 1회전할 때 숫돌바퀴가 축 방향으로 옮겨 가는 양이므로, 숫돌 접촉너비 B보다 반드시 작아야 한다. $\tfrac{7}{6}B$ 처럼 B를 넘는 이송을 주면 숫돌이 한 번도 스치지 않고 지나가는 구간이 생겨 연삭 자체가 성립하지 않는다. 연강은 절삭 저항이 커서 오히려 주철보다 이송을 작게 잡는다.

• 다듬질 연삭은 $\left(\tfrac{1}{4}\sim\tfrac{1}{3}\right)B$ 로 이송을 작게 잡아 겹침을 크게 하고 표면을 곱게 한다.
• 거친 연삭은 능률을 위해 $\left(\tfrac{1}{4}\sim\tfrac{3}{4}\right)B$ 범위로 이송을 크게 잡는다.
• 주철은 절삭 저항이 작아 $\left(\tfrac{3}{4}\sim\tfrac{4}{5}\right)B$ 까지 이송을 크게 줄 수 있으나, 이 역시 B 이내다.

봉재의 중심을 구하는 금긋기 작업에는 봉을 올려놓는 V 블록, 금을 긋는 서피스 게이지, 치수를 옮기는 버니어캘리퍼스가 함께 사용된다.

마이크로미터는 정밀 치수를 측정하는 계측기일 뿐 금긋기(마킹) 작업에 쓰이는 공구가 아니므로 중심 금긋기용 공구에 해당하지 않는다.

연삭숫돌 입자 선정은 재료의 성질에 따라 반대로 적용한다 — 부드럽고 전연성이 큰 공작물에는 거친 입자를, 단단하고 치밀한 공작물에는 고운 입자를 사용해야 하므로, 부드러운 재료에 고운 입자를 쓴다는 설명은 틀렸다.

천연입자·인조입자의 구분, 접촉 면적이 작을 때 고운 입자를 쓰는 원칙은 연삭숫돌 선정에서 실제로 통용되는 기준이다.

하향절삭은 절삭 시작점에서 칩 두께가 최대이고 끝에서 0에 가까워 공구와 공작물 사이의 마찰이 적기 때문에 상향절삭보다 오히려 공구 수명이 길어진다 — 따라서 공구 수명이 짧다는 설명이 틀렸다.

표면 거칠기가 좋고, 절삭력이 공작물을 테이블에 눌러주는 방향으로 작용해 고정이 유리하며, 백래시 충격을 줄이기 위해 기계에 높은 강성이 요구된다는 점은 모두 하향절삭의 실제 특징이다.

숏 피닝은 표면에 강구를 고속으로 분사해 압축 잔류응력을 형성시키는 가공으로, 이를 통해 반복 하중(피로 하중)에 대한 저항성, 즉 피로 강도를 높이는 데 가장 효과적이다.

굽힘·인장·압축 하중은 정적인 하중 형태로, 숏 피닝이 목표로 하는 반복적인 피로 균열 방지 효과와는 직접적인 관련이 적다.

탭 가공을 위한 드릴 지름은 나사의 호칭지름에서 피치를 뺀 값으로 구한다.

$d = 10 - 1.5 = 8.5\,\mathrm{mm}$

삼침법에서 나사 축선에 평행하게 측정했을 때 나사산의 홈과 폭이 같아지는 가상원통의 지름을 유효지름이라 한다.

골지름은 나사산 바닥을 잇는 지름, 바깥지름은 나사산 꼭대기를 잇는 지름, 끝지름은 나사 끝단부 지름을 뜻해 홈과 폭이 같아지는 기준과는 다른 개념이다.

칩분력은 절삭저항의 3분력에 해당하지 않는다.

절삭가공에서 공구에 작용하는 절삭저항은 절삭속도 방향(공구가 재료를 깎아내는 방향)으로 작용하는 주분력, 이송방향으로 작용하는 이송분력, 절입(공구 반경) 방향으로 작용하는 배분력의 세 가지로 나뉜다.

이 중 주분력이 가장 크며, 칩(chip)의 형성 자체는 절삭저항 3분력의 구성요소로 정의되지 않는다.

TiAl은 초경합금 공구의 내마모성·내열성 향상을 위한 코팅 재질에 해당하지 않는다.

초경합금 공구의 표면 코팅에는 TiC, TiN, TiCN 등 티타늄 탄화물·질화물 계열이 주로 쓰이며, 경도와 내마모성·내열성을 높이는 역할을 한다.

게이지 블록의 양 단면이 항상 평행을 유지하도록 지지하는 지점은 0.2113L 위치이며, 이를 에어리 점(Airy point)이라 한다.

자중에 의한 처짐(휨)이 발생해도 이 위치에서 지지하면 양 끝단이 서로 평행을 유지하도록 계산된 값으로, 길이가 긴 게이지 블록의 정밀도를 유지하기 위해 사용한다.

일반 연강을 가공하는 트위스트 드릴의 표준 날끝각(선단각)은 118°이다.

가공 재질이 더 무르거나 단단한 경우 이 각도를 줄이거나 늘려 조정하지만, 연강 가공의 표준값은 118°로 규정되어 있다.

화학가공은 넓은 면적을 얕게 가공하는 데 적합하며, 반대로 미세한 형상을 정밀하게 가공하는 데는 언더컷 등으로 인해 오히려 불리하므로 이 설명은 틀렸다.

• 방전가공이 복잡한 형상의 금형 캐비티 제작에 편리하다는 설명은 맞는 내용이다.
• 와이어컷 방전가공이 2차원 형상의 프레스 금형 펀치 제작에 유용하다는 설명도 맞는 내용이다.
• 전해가공이 전기 도체만을 대상으로 하며 부도체는 가공할 수 없다는 설명도 맞는 내용이다.

사고발생률은 불안전한 행동(b)이 가장 높고, 다음으로 불안전한 상태(a), 마지막으로 불가항력(c) 순으로 낮아진다.

산업재해 통계에 따르면 재해의 대부분은 사람의 불안전한 행동과 같은 인적 요인에서 비롯되며, 설비·환경의 불안전한 상태가 그 다음 비중을 차지하고, 예측·방지가 불가능한 불가항력에 의한 사고는 극히 일부에 그친다.

니형 밀링머신의 크기는 테이블의 최대 이송거리(전후·좌우 이동거리)로 표시한다.

천공테이프 제어는 NC 선반의 제어방식이 아니라 프로그램을 기계에 전달하는 입력 매체에 해당하므로 제어방식으로 볼 수 없다.

NC 공작기계의 실제 제어방식은 목표 위치로만 공구를 이동시키는 위치결정 제어, 직선 구간을 절삭하는 직선절삭 제어, 곡선 등 복잡한 형상을 가공하는 윤곽절삭 제어로 구분된다.

가공물을 고정하고 드릴 쪽이 가공위치로 이동하는 방식의 드릴링 머신은 레이디얼 드릴링 머신이다.

암(arm)을 따라 드릴 헤드가 회전·이동할 수 있어 가공물을 옮기지 않고도 대형·중량물의 여러 위치를 뚫을 수 있다.

가공물을 지그 중앙에 클램핑한 뒤 지그 자체를 회전시켜 가면서 재고정 없이 전면을 가공·완성할 수 있는 지그는 박스지그(box jig)이다.

육면체 형태의 지그 안에 공작물을 고정하고 지그를 돌려가며 여러 면을 순차적으로 가공하므로 위치 재설정에 따른 오차가 발생하지 않는다.

단위 시간에 깎여 나가는 칩의 체적은 절삭폭 × 절삭깊이 × 이송을 곱한 뒤 mm³를 cm³로 바꾼 (b×t×f)/1000 cm³/min 이 옳다.

세 값이 모두 mm 단위이므로 그대로 곱하면 $b \times t \times f\ [\mathrm{mm^3/min}]$ 이고, $1\ \mathrm{cm^3}=1000\ \mathrm{mm^3}$ 이므로 $Q=\dfrac{b\,t\,f}{1000}\ [\mathrm{cm^3/min}]$ 가 된다.

• 이송 f를 분모에 둔 식들은 곱해야 할 이송을 나누어 버려 체적의 차원 자체가 만들어지지 않는다.
• 세 값을 모두 곱했더라도 100으로 나눈 식은 mm³ → cm³ 환산 계수가 1000이라는 점에서 어긋나 값이 10배 커진다.

비강도가 우수해 알루미늄 다이캐스팅 제품의 대체용으로 자동차 부품 등에 많이 쓰이는 합금은 마그네슘(Mg) 합금이다.

Mg은 비중이 알루미늄보다도 작으면서 비강도가 높아 경량화가 중요한 자동차·전자기기 부품에 널리 활용된다.

결정 구조가 면심입방격자(FCC)인 것은 알루미늄이다.

• 크롬은 체심입방격자(BCC) 구조이다.
• 몰리브덴도 체심입방격자(BCC) 구조이다.
• 코발트는 조밀육방격자(HCP) 구조이다.

발전기·전동기·변압기 등의 철심 재료로 가장 적합한 특수강은 규소강이다.

규소(Si)를 첨가해 전기저항을 높이고 히스테리시스손·와전류손을 줄인 강으로, 교류 자기회로에 사용하는 철심에 널리 쓰인다.

철-탄소 평형상태도에서 공정점과 관계된 조직은 레데뷰라이트이다.

공정반응(액체 → 오스테나이트+시멘타이트)으로 생성되는 조직이 레데뷰라이트이며, 펄라이트는 공석반응(오스테나이트 → 페라이트+시멘타이트)에서 생성되는 조직이다.

오스테나이트계 스테인리스강의 대표 조성은 Fe-18%Cr-8%Ni이다.

흔히 18-8 스테인리스강으로 불리며, Ni을 다량 첨가해 상온에서도 오스테나이트 조직을 안정적으로 유지시킨 것이 특징이다.

세라믹 공구는 취성이 커 충격에 약하다는 것이 실제 특징이므로, 충격에 강하다는 설명은 세라믹 공구의 특징과 가장 거리가 멀다.

내마모성·내열성·내식성은 우수하지만 인성이 낮아 단속절삭이나 충격이 큰 가공 조건에는 불리하다.

알루미늄의 용융점은 약 660℃이며, 1083℃는 구리(Cu)의 융점에 해당하므로 이 설명은 틀렸다.

알루미늄이 전기·열의 양도체이고 대기 중에서 내식성이 양호하며, 가볍고 전연성이 좋아 성형가공이 용이하다는 나머지 설명은 모두 맞는 내용이다.

탄성한도를 넘어 소성변형을 일으켜도 하중을 제거하면 원래 형상으로 되돌아가는 성질을 초탄성(superelasticity) 효과라 한다.

형상기억합금 등에서 나타나는 현상으로, 응력에 의해 유발된 마텐자이트 변태가 가역적으로 일어나기 때문에 나타난다.

강을 오스테나이트화 온도까지 가열한 후 공기 중에서 냉각시키는 열처리는 노멀라이징(불림)이다.

결정립을 미세화하고 조직을 균일하게 만들어 기계적 성질을 표준화할 목적으로 수행한다.

철강 조직 중 경도가 가장 높은 것은 마텐자이트이다.

급랭에 의한 무확산 변태로 생성되어 결정격자가 심하게 왜곡되므로 매우 단단하지만 취성도 함께 커진다.

사각나사의 유효지름은 27mm이다.

나사산의 높이 $h = \dfrac{6}{2} = 3\ \mathrm{mm}$이므로 골지름은 $30 - 2 \times 3 = 24\ \mathrm{mm}$이다.

유효지름은 바깥지름과 골지름의 평균이므로 $\dfrac{30 + 24}{2} = 27\ \mathrm{mm}$가 된다.

묻힘 키의 길이는 약 40mm 이상이어야 한다.

축 지름 $d = 5\ \mathrm{cm}$이므로 축 표면에 작용하는 힘은 $F = \dfrac{T}{d/2} = \dfrac{96000}{2.5} = 38400\ \mathrm{N}$이다.

전단강도 조건 $\tau = \dfrac{F}{b \cdot l}$에서 $l = \dfrac{F}{\tau \cdot b} = \dfrac{38400}{8000 \times 1.2} = 4\ \mathrm{cm} = 40\ \mathrm{mm}$가 된다.

주철과 같은 취성재료에 가장 적합한 파손이론은 최대주응력설이다.

최대주응력이 재료의 극한강도에 도달할 때 파손된다고 보는 이론으로, 취성재료의 인장 시 파단면 거동을 잘 설명한다.

암 H를 시계방향으로 2회전시키면 기어 B는 시계방향으로 +6회전한다.

그림은 잇수 70인 큰 기어 A 위에 잇수 35인 작은 기어 B가 외접해 물리고, 두 기어의 중심을 잇는 막대 모양의 암 H가 A의 중심을 축으로 도는 유성기어 장치다. 계산은 첫째로 전체를 한 덩어리로 +2회전시키고, 둘째로 암을 고정한 채 A를 -2회전시켜 A의 합이 0(고정)이 되게 하는 두 단계로 나눈다.

첫째 단계: A=+2, B=+2, H=+2
둘째 단계: 암 고정 상태에서 A를 -2 돌리면 외접이므로 B는 반대방향으로 $-(-2)\times \dfrac{Z_A}{Z_B}=2\times\dfrac{70}{35}=+4$ 회전
따라서 $N_B=+2+4=+6$ 회전

부호가 음(-)인 값은 B가 반시계로 돈다는 뜻이라 외접 물림의 방향과 맞지 않고, +2는 암에 실려 함께 도는 몫만 센 값이어서 물림으로 생기는 자전 +4가 빠져 있다.

겹판스프링은 판 사이의 마찰에 의한 감쇠 때문에 오히려 미소진동 흡수에는 불리하므로, 미소 진동 흡수에 특히 유리하다는 설명은 틀렸다.

판간 마찰(스틱-슬립)은 큰 진동을 감쇠하는 데는 효과적이지만, 진폭이 작은 미소 진동은 마찰력을 넘어서지 못해 잘 흡수되지 않는다.

내구성이 좋고 유지보수가 용이하며 트럭·철도차량의 현가장치로 사용된다는 나머지 설명은 맞는 내용이다.

베어링 설계 시 마찰저항은 작고 손실동력도 감소해야 하므로, 마찰저항이 크고 손실동력이 감소한다는 설명은 서로 모순되어 틀렸다.

마모가 적고 강도를 충분히 유지하며 구조가 간단해 유지보수가 쉬운 것은 베어링 설계 시 올바른 유의사항이다.

벨트의 유효장력은 약 273N이다.

벨트 속도는 $V = \dfrac{\pi D N}{60} = \dfrac{\pi \times 0.25 \times 1400}{60} \approx 18.33\ \mathrm{m/s}$이다.

유효장력은 $P_e = \dfrac{P}{V} = \dfrac{5000}{18.33} \approx 273\ \mathrm{N}$으로 계산된다.

필요한 원치 동력은 약 2.94kW이다.

속도 $v = 6\ \mathrm{m/min} = 0.1\ \mathrm{m/s}$이므로 효율을 고려하기 전 소요동력은 $P = \dfrac{mgv}{1000} = \dfrac{2400 \times 9.8 \times 0.1}{1000} = 2.352\ \mathrm{kW}$이다.

효율 80%를 고려하면 $P' = \dfrac{2.352}{0.8} \approx 2.94\ \mathrm{kW}$가 된다.

용접 이음은 급열·급랭 과정에서 잔류응력이 발생하는 것이 일반적이므로, 잔류응력이 발생하지 않는다는 설명은 용접이음의 장점으로 적절하지 않다.

기밀 및 수밀성이 우수하고, 부재를 겹치지 않아도 되어 제품 중량을 줄일 수 있으며, 공정수와 제작비를 줄일 수 있다는 것은 용접이음의 실제 장점이다.

브레이크 용량은 마찰계수×접촉압력×회전속도(마찰속도)의 곱으로 나타낸다.

단위 접촉면적당 흡수 가능한 동력을 나타내는 지표로, 마찰계수·접촉압력·마찰속도가 클수록 브레이크 용량도 커진다.

박판적층(LOM) 공정에서 적층 완료 후 잘려나간 부분은 잘게 조각난 상태로 남아 재사용이 어렵고 재료 낭비가 많은 것이 실제 특징이므로, 재료낭비가 적다는 설명은 틀렸다.

재료와 접착제 층이 교대로 나타나 물성이 이방성을 띠고, 얇은 재료를 사용할 수 있어 정밀도가 높으며, 단면 전체가 아닌 윤곽만 처리하므로 효율적이라는 나머지 설명은 맞는 내용이다.

원추곡선을 그리기 위해서는 곡선의 양 끝점, 양 끝점의 접선, 곡선 위의 한 점이 필요하며, 양 끝점의 곡률 반경은 필요 요소가 아니다.

면(surface) 정보를 갖지 않는 와이어프레임(Wire frame) 모델은 은선 제거가 불가능해 실루엣을 구할 수 없다.

Surface model, B-rep, CSG 방식은 모두 면 또는 솔리드 정보를 가지고 있어 은선 제거를 통한 실루엣 추출이 가능하다.

CSG는 기본 형상(primitive)과 불리언 연산으로 모델을 표현하므로, 동일 모델이라도 데이터 기억용량이 B-Rep보다 작다. 따라서 B-Rep보다 커야 한다는 설명은 틀렸다.

대신 CSG는 윤곽·교차선·능선 같은 경계 정보가 필요할 때 이를 별도로 계산해야 하고, 기본 도형을 직접 입력하며 데이터 수정이 용이한 것이 실제 특징이다.

CAD/CAM 시스템 간 데이터베이스가 호환성을 갖도록 해주는 모델의 표준 입출력 데이터 형식은 IGES이다.

거리(r), 각도(θ), 높이(z)로 공간상의 한 점을 나타내는 좌표계는 원통좌표계이다.

극좌표계는 평면상의 (r, θ)만 사용하고, 구면좌표계는 (r, θ, φ)와 같이 두 개의 각도를 사용한다는 점에서 원통좌표계와 구분된다.

스플라인 곡선은 주어진 여러 점을 모두 지나면서 각 구간을 3차 다항식 등으로 매끄럽게 이어주는 보간(interpolation) 곡선이다.

이와 달리 다음 곡선들은 제어점(control point)을 사용하는 근사 곡선으로, 일반적으로 제어점 자체를 지나지 않는다.

• B-spline 곡선은 국소적 제어점의 영향을 받아 만들어지며 끝점을 제외하면 제어점을 지나지 않는다.
• NURB 곡선은 B-spline에 가중치를 부여한 형태로 역시 제어점을 통과하지 않는다.
• 베지어 곡선은 양 끝 제어점만 지나고 중간 제어점은 지나지 않는다.

볼 엔드밀로 곡면을 가공할 때 인접한 가공 경로(패스) 사이에 깎이지 않고 남는 물결 모양의 잔여 돌기를 cusp라고 한다.

가공 경로 간격(픽 피드)이 넓을수록 cusp 높이가 커져 표면조도가 나빠지므로, 정밀 곡면 가공에서는 경로 간격을 좁혀 cusp를 줄인다.

• undercut은 지정 형상보다 덜 깎여 남는 상태와 관련된 용어다.
• overcut은 방전가공 등에서 전극보다 크게 파여나가는 여유량을 뜻한다.
• chatter는 가공 중 발생하는 진동에 의한 떨림 현상이다.

퍼거슨(Ferguson) 곡선은 3차 Hermite 곡선식으로 표현되며, 이때의 기하 계수는 곡선의 양 끝점 좌표와 그 양 끝점에서의 접선 벡터로 정의된다.

즉 곡선 위의 임의의 점이 아니라 시작점·끝점의 위치와 그 지점에서의 접선 방향·크기가 곡선 형상을 결정하는 입력값이 된다.

CNC 기계가공에서 가공계획은 도면을 해석해 가공 순서와 방법을 결정하는 준비 단계로, 좌표계 설정은 가공계획이 아니라 실제 프로그램 작성·기계 조작 단계에서 이루어지는 작업이다.

도면파악, 공작기계선정, 가공순서결정은 모두 가공에 들어가기 전 계획 단계에서 다루는 항목이다.

CAM 프로그램은 컴퓨터로 수행되므로 다른 작업과 병행이 가능하며, "병행할 수 없다"는 설명은 CAM의 특징과 반대된다.

• NC 데이터 신뢰도가 향상되는 것은 CAM의 실제 장점이다.
• 사람이 계산하기 어려운 복잡한 연산을 처리할 수 있는 것도 CAM의 장점이다.
• 복잡한 형상의 NC 데이터 작성 시간과 노력이 단축되는 것도 CAM 도입의 이유다.

이송 벡터는 $(\Delta x,\Delta y)=(4-1,\,6-2)=(3,4)\ \mathrm{mm}$이고 이동 거리는 $\sqrt{3^2+4^2}=5\ \mathrm{mm}$이다.

이송속도 $1\ \mathrm{cm/s}=10\ \mathrm{mm/s}$이므로 이동에 걸리는 시간은 $t=\dfrac{5\ \mathrm{mm}}{10\ \mathrm{mm/s}}=0.5\ \mathrm{s}$이다.

BLU가 0.001mm이므로 x축은 $\dfrac{3\ \mathrm{mm}}{0.001\ \mathrm{mm}}=3000$펄스를, y축은 $\dfrac{4\ \mathrm{mm}}{0.001\ \mathrm{mm}}=4000$펄스를 0.5초에 출력해야 하므로, 초당 펄스수는 x축 6000펄스, y축 8000펄스가 된다.

캐시 메모리는 CPU와 주기억장치(RAM) 사이에 위치해 자주 쓰이는 데이터를 임시로 저장함으로써 두 장치 간 속도 차이를 줄이고 자료 처리속도를 높이는 역할을 한다.

• 코프로세서는 특정 연산(예: 부동소수점 연산)을 보조하는 처리장치다.
• BIOS는 부팅 시 하드웨어를 초기화하는 펌웨어다.
• CISC는 명령어 집합 구조의 한 방식이다.

서피스 모델은 면 정보만 가지므로 유한요소법 적용을 위한 요소 분할은 솔리드 모델의 특징이며, 서피스 모델에서는 이 작업이 어렵다.

은선 제거와 복잡한 형상 표현은 면 데이터를 기반으로 하는 서피스 모델의 실제 장점이며, 내부 정보가 없어 질량·부피 등 물리적 성질을 구하기 어려운 것도 서피스 모델의 한계로 맞는 설명이다.

x방향 2배, y방향 3배의 확대는 대각선 자리에 배율 2와 3이 순서대로 놓인 행렬로 이루어진다.

주어진 관계 $[X^{*}\ Y^{*}]=[X\ Y]\,T$ 에 $T=\begin{bmatrix}2&0\\0&3\end{bmatrix}$ 를 대입하면 $X^{*}=2X,\ Y^{*}=3Y$ 가 되어 요구한 배율과 정확히 일치한다.

• 대각선이 3, 2 순서인 행렬은 $X^{*}=3X,\ Y^{*}=2Y$ 가 되어 두 축의 배율이 서로 뒤바뀐다.
• 대각선이 0이고 2·3이 반대각선에 놓인 행렬들은 $X^{*}=3Y$ 처럼 x와 y가 맞바뀌는 교환 변환이 되어 단순 확대가 아니다.

루프(loop)는 B-Rep 모델에서 하나의 면을 내부와 외부로 경계 짓는 모서리들이 순서대로 연결되어 이루는 닫힌 회로를 말한다.

모서리 하나를 두 방향으로 쪼갠 것은 루프가 아니라 모서리 분할에 해당하고, 면들이 연결되어 하나의 닫힌 곡면이나 입체를 이루는 것은 각각 셸이나 솔리드 개념에 가깝다.

웹에서 3차원 그래픽 데이터를 표현하기 위한 표준 포맷은 VRML이다.

• CGM은 2차원 벡터 그래픽 교환 포맷이다.
• DWT는 캐드 도면 템플릿 파일 확장자다.
• HTML은 웹 문서 구조를 기술하는 마크업 언어다.

간섭 체크, 은선 제거, 체적 등 물리적 성질 계산이 모두 가능한 것은 솔리드 모델링의 특징이다.

솔리드 모델은 형상을 속이 꽉 찬 입체로 정의해 내부와 외부가 명확히 구분되므로, 부피·무게중심·관성모멘트 같은 물리량을 바로 계산할 수 있고 조립품의 간섭(충돌) 검사도 할 수 있다.

• 서피스 모델링은 면만 정의하므로 은선 제거와 NC 가공 데이터 생성은 되지만 속이 비어 있어 체적·질량 계산과 간섭 체크가 어렵다.
• 와이어프레임 모델링은 점과 선(모서리)만 있고 면이 없어 은선 제거·간섭 체크·물리적 성질 계산이 모두 불가능하다.
• 셸 메시는 해석을 위해 면을 요소로 잘게 나눈 것이어서 형상 정의 방식을 가르는 세 가지 모델링 기법에 해당하지 않는다.

NC 공작기계의 제어루프장치는 실제 기계의 움직임을 제어하는 서보계로, 보간회로·보조기능 제어장치·감속과 역회전 처리회로 등으로 구성된다.

데이터 프로세싱 장치는 입력된 프로그램을 해석·연산하는 정보처리부에 속하는 구성요소로, 기계 동작을 직접 제어하는 제어루프장치의 구성요소로는 볼 수 없다.

shell은 솔리드 모델의 두께를 얇게 만드는 모델링 작업이지, 곡면을 새로 생성하는 방법이 아니다.

lofting은 여러 단면을 연결해 곡면을 만들고, sweeping은 단면 곡선을 경로를 따라 이동시켜 곡면을 만들며, Bezier patch는 제어점으로 정의되는 곡면 생성 방식이다.

부분확대도는 특정 부위의 도형이 작아 치수를 기입하기 곤란할 때, 그 부분을 다른 곳에 확대된 척도로 그려 넣는 투상도다.

• 구멍이나 홈 등 한 부분의 모양만 나타낸 투상도는 국부 투상도의 설명이다.
• 경사면의 실제 모양을 나타낼 필요가 있을 때 쓰는 것은 보조 투상도다.
• 그림 일부만 도시해도 충분할 때 그 부분만 그리는 것은 부분 투상도의 설명이다.

기준치수 320에 위 치수허용차 -2, 아래 치수허용차 -1로 적은 표기가 잘못됐다.

치수공차를 위·아래 허용차로 나눠 적을 때는 위쪽에 큰 값, 아래쪽에 작은 값이 와야 한다. 이 표기대로라면 최대허용치수는 $320-2=318$, 최소허용치수는 $320-1=319$ 가 되어 최댓값이 최솟값보다 작아지는 모순이 생긴다.

• 320에 위 +1, 아래 -1을 적은 것은 319~321 범위로 정상이다.
• 320에 위 +2, 아래 -1을 적은 것은 319~322 범위로 정상이다.
• 320 ±1은 위아래 허용차의 절댓값이 같을 때 쓰는 정상적인 간략 표기다.

16% 규칙은 표면거칠기 기호에 "max" 표시가 없는 경우, 즉 상한값으로 규정된 경우에 적용하는 판정 기준이다.

평가 길이 내에서 측정한 값들 중 16% 이하가 규정값을 초과하면 해당 표면을 합격으로 간주하며, 이보다 많은 값이 초과하면 불합격으로 판정한다.

기하공차 중 데이텀이 필요한 것은 다른 형체를 기준으로 상대적 위치·자세·흔들림을 규제하는 관련형체 공차이며, 원주 흔들림이 이에 해당한다.

진직도, 원통도, 평면도는 형체 자체의 모양만을 규제하는 단독형체(모양) 공차로 데이텀을 필요로 하지 않는다.

KS 기계 재료 기호에서 SPS는 스프링 강재(Spring Steel)를 나타내는 기호다. SPS는 고탄소강에 규소와 망간을 첨가하여 탄성과 내구성을 높인 스프링용 재료를 의미한다. 나머지 기호들은 SBC(베어링강), SM(구조용강), STS(스테인리스강)로 모두 다른 용도의 강재다.

점 용접(spot weld)을 나타내는 기호는 속이 빈 원(○)이다.

KS 용접 기호에서 점 용접은 접합부가 점 모양으로 생기는 것을 본떠 원으로 나타내며, 점의 지름·개수·간격은 원 기호의 좌우에 숫자로 덧붙여 지시한다.

• 원을 수평선 두 줄이 가로질러 좌우로 뻗어 나간 기호는 심(seam) 용접으로, 용접부가 선처럼 이어짐을 뜻한다.
• 수직 변과 밑변에 빗변이 붙은 직각삼각형 기호는 필릿 용접이다.
• 세로선에 X가 겹쳐진 별 모양 기호는 원이 아니므로 점 용접 기호로 볼 수 없다.

구멍이 45°마다 하나씩 모두 8개 배치되어 있다는 설명이 옳다.

왼쪽 도형에 기입된 8 × 45° 는 45° 간격으로 놓인 구멍이 8개라는 뜻이고, 오른쪽 단면도의 8 × Ø20 도 같은 구멍이 8개임을 확인해 준다. 구멍 중심은 Ø88 피치원 위에 있고, 부품의 안지름은 Ø52, 바깥지름은 Ø124다.

• Ø20 구멍은 5개가 아니라 8개다.
• 두께는 오른쪽 도형 아래에 10으로 기입되어 있어 도면에서 바로 읽을 수 있다.
• 왼쪽 도형은 대칭이라 절반만 그리고 중심선 끝에 대칭 도시 기호(짧은 평행선 두 줄)를 붙인 것이고, 오른쪽 도형은 위아래를 모두 해칭한 온단면이므로 한쪽 단면도(반단면도)가 아니다.

가는 실선으로 그은 대각선은 그 부분이 평면임을 나타내는 표시다.

둥근 축이나 원통면의 일부를 깎아 납작하게 만든 자리는 투상도만으로는 곡면과 구별되지 않는다. 그래서 그 면에 가는 실선의 대각선(X자)을 그어 평면임을 알리도록 규정되어 있다.

그림에서도 원통 축의 중간 사각 구역과 오른쪽 끝의 각진 구역에 각각 대각선이 X자로 그어져 있어, 그 자리가 원통을 깎아 만든 평면임을 뜻한다.

곡면이나 라운드는 이런 대각선으로 표시하지 않고 윤곽선 자체로 나타내며, 홈은 실제 형상선이나 단면으로 그리므로 대각선 표시와는 관계가 없다.

구름 베어링의 안지름 번호 07은 실제 안지름 35mm에 해당하므로, "07-30mm"로 연결한 것은 잘못된 표기다.

안지름번호가 04 이상일 때 안지름(mm)은 $\text{번호}\times 5$로 계산하므로 $07\times5=35\ \mathrm{mm}$가 되어야 한다.

00번은 10mm, 03번은 17mm, /22와 같이 슬래시가 붙은 번호는 안지름을 그대로 mm로 나타낸 것(22mm)이므로 나머지 보기는 올바른 연결이다.

바깥 윤곽이 직사각형이고 그 안에 실선으로 된 ∧ 모양(꼭짓점이 위)이 들어간 것이 알맞은 우측면도다.

주어진 두 도면에서 물체는 왼쪽의 직육면체 블록과 오른쪽의 지붕형(삼각기둥) 부분이 나란히 붙은 형태다. 위쪽 평면도에서 오른쪽 영역을 가로지르는 수평선이 지붕의 능선이고, 아래쪽 정면도에서 오른쪽이 단순한 직사각형으로만 보이는 것은 경사면이 정면 방향으로 그대로 투상되기 때문이다.

오른쪽에서 보면 앞뒤로 기울어진 두 경사면이 가운데가 솟은 ∧자로 나타나고, 그 뒤에 놓인 왼쪽 블록의 외형이 직사각형 윤곽으로 함께 보인다. 경사면 모서리는 보는 사람 쪽에 있으므로 숨은선이 아니라 실선으로 그린다.

• ∧를 파선(숨은선)으로 그린 것은 능선이 뒤에 가려져 있다는 뜻이 되어 맞지 않는다.
• 꼭짓점이 아래로 향한 ∨ 모양은 가운데가 파인 V홈 형상이 되어 다르다.
• 꼭짓점이 오른쪽을 향한 > 모양은 능선이 좌우 방향으로 놓였다는 뜻이라 주어진 도면과 어긋난다.

CNC 선반에서 이송축이 충돌하여 안전핀이 파손되면 구동계에 걸리는 부하가 급격히 커지는데, 이를 감지해 발생하는 경보가 TORQUE LIMIT ALARM이다.

• EMERGENCY L/S ON은 비상정지 리밋 스위치가 작동했을 때의 경보다.
• P/S ALARM은 프로그램(파라미터) 설정 오류 등에서 발생하는 경보다.
• OT ALARM은 스트로크 한계를 벗어났을 때(오버트래블) 발생하는 경보다.

호칭 맨 앞의 T는 인서트의 형상(모양)을 나타내는 기호이며, T는 정삼각형을 뜻한다.

ISO 선삭용 인서트 호칭은 앞에서부터 형상 → 여유각 → 공차 → 단면 형태(칩브레이커·구멍 유무) → 절삭날 길이 → 두께 → 코너 반지름 순으로 읽는다. 따라서 TNMG160408에서 T=삼각형, N=여유각 0°, M=공차 등급, G=구멍과 양면 칩브레이커, 16=절삭날 길이 16mm, 04=두께 기호, 08=코너 반지름 0.8mm가 된다.

여유각은 두 번째 자리 N이, 공차는 세 번째 자리 M이 각각 맡고 있으므로 T가 그 값을 뜻할 수 없고, 인선 높이는 애초에 이 호칭 체계에 들어 있는 항목이 아니다.

프로그램 원점과 공작물의 한 점을 일치시켜 설정하는 좌표계를 공작물좌표계라 하며, 도면 치수를 기준으로 가공 프로그램을 작성할 때 사용된다.

기계좌표계는 기계 원점을 기준으로 하는 좌표계이고, 구역좌표계와 증분좌표계는 프로그램 원점 자체를 정의하는 좌표계와는 성격이 다르다.

회전수는 $N=\dfrac{1000V}{\pi D}=\dfrac{1000\times35}{\pi\times12}\approx928\ \mathrm{rpm}$이다.

이송속도는 $F=f_z\times z\times N=0.06\times4\times928\approx223\ \mathrm{mm/min}$이므로 공구 이송속도는 약 223mm/min이다.

첫 지령절의 U1.5는 X축 정삭여유가 아니라 1회 절삭깊이이므로 이 설명이 틀렸다.

FANUC 계열 G71 황삭 사이클의 첫 지령절 G71 U__ R__ 에서 U는 한 번에 깎아 들어가는 절삭깊이(Δd), R은 절삭 후 공구가 물러나는 도피량이다. X축 정삭여유는 첫 지령절이 아니라 두 번째 지령절의 U로 준다.

두 번째 지령절 G71 P__ Q__ U__ W__ F__ 에서 P는 다듬질 형상이 시작되는 전개번호, Q는 끝나는 전개번호, W는 Z축 정삭여유다. 따라서 P10을 첫 전개번호로, Q100을 마지막 전개번호로, W0.2를 Z축 정삭여유로 설명한 것은 모두 옳다.

방전가공에서는 방전 시 발생하는 열에 의해 전극도 함께 소모되므로, "전극의 소모가 발생하지 않아 반복 사용할 수 있다"는 설명은 틀린 내용이다.

열 변형이 적어 가공 정밀도가 우수한 점, 구리·황동·흑연 등으로 성형이 쉬운 점, 전극만 만들면 복잡한 구멍 가공이 가능한 점은 모두 방전가공의 실제 특징이다.

CNC 밀링기계에 자동공구교환장치(ATC)를 부착하면 머시닝센터가 되며, 공구 교환에 걸리는 비절삭 시간을 크게 단축할 수 있다.

암(arm)은 ATC를 구성하는 부품 중 하나이고, 베이스·컬럼과 컨트롤장치는 공구 교환 기능과 직접 관련된 장치가 아니다.

공구 지름(반지름) 보정과 관련된 준비기능은 G40(보정 취소), G41(좌측 보정), G42(우측 보정)이다.

G43·G44·G49는 공구 길이 보정 및 그 취소와 관련된 기능이므로 공구 지름 보정 기능과는 구분된다.

CNC의 절삭 제어 방식은 위치결정 제어, 직선절삭 제어, 윤곽절삭 제어의 세 가지로 분류되며, 디지털 제어는 이러한 절삭 제어 방식의 분류 항목이 아니다.

공구가 P₁에 있을 때 약 591rpm, P₂에 있을 때 약 1035rpm이다.

프로그램의 G96 S130은 절삭속도를 130m/min으로 일정하게 유지하라는 지령이고, G50 S1200은 주축 최고 회전수를 1200rpm으로 제한한다. 회전수는 $N=\dfrac{1000V}{\pi D}$ 로 구하며, 그림에서 P₁은 지름 Ø70 자리, P₂는 지름 Ø40 자리다.

P₁: $N=\dfrac{1000\times130}{\pi\times70}=591\ \mathrm{rpm}$
P₂: $N=\dfrac{1000\times130}{\pi\times40}=1035\ \mathrm{rpm}$

두 값 모두 G50으로 건 1200rpm보다 낮아 회전수 제한에는 걸리지 않는다. 지름이 작아질수록 회전수가 높아져야 하므로 Ø70에서 451rpm이나 Ø40에서 1095rpm이 나오는 조합은 이 식으로 성립하지 않는다.