16년 3회차

작업복 주머니가 많을수록 좋다는 것은 기계가공 안전수칙과 무관하며, 오히려 주머니에 걸려 협착·말림 사고를 유발할 수 있어 가장 부적합한 항목이다.

공구를 일정한 장소에 정리하고, 장갑 미착용과 작업복 착용은 실제 안전수칙에 해당한다.

지름에 비해 길이가 긴 가늘고 긴 공작물을 선반으로 가공할 때 발생하는 떨림(휨)을 억제하기 위해 사용하는 보조 장치는 방진구이다.

면판은 불규칙한 형상의 공작물을 척 대신 고정할 때, 돌리개는 양센터 작업에서 주축의 회전력을 공작물에 전달할 때, 맨드릴은 구멍 가공된 공작물의 중심을 잡아 고정할 때 쓰이는 것으로 떨림 방지와는 목적이 다르다.

드릴의 비틀림 홈(플루트)처럼 나선 형상을 가공하려면 테이블을 필요한 리드각만큼 선회시킬 수 있어야 하므로, 테이블 선회 기구를 갖춘 만능 밀링 머신이 가장 적합하다.

수직형·수평형 밀링 머신은 테이블 선회 기능이 없어 나선홈 가공에 부적합하고, 플레이너형은 대형 평면 절삭에 특화된 기종이다.

연삭기의 효율은 유효동력(연삭에 실제 사용되는 동력)을 공급동력으로 나눈 비율이다. 먼저 유효동력을 구하기 위해 연삭력과 숫돌의 원주속도를 이용한다.

유효동력 $P_e = F \times V$이고, 연삭력 $F = 147.15\text{N}$, 원주속도 $V = 2400\text{m/min}$이므로
$P_e = 147.15 \times 2400 = 353,160\text{N·m/min}$
와트로 변환하려면 60으로 나누어
$P_e = \frac{353,160}{60} = 5,886\text{W}$
PS 단위로는(1PS = 735.5W)
$P_e = \frac{5,886}{735.5} \approx 8\text{PS}$
공급동력이 $10\text{PS}$이므로 효율은
$\eta = \frac{8}{10} \times 100\% =$

버니싱은 볼이나 롤러로 표면을 눌러 소성변형을 일으키는 가공이므로 다른 소성가공과 마찬가지로 스프링백(탄성 복원)을 고려해야 하며, 이를 무시해도 된다는 설명은 틀렸다.

표면거칠기 향상, 피로한도 증가, 이전 가공 자국 제거는 모두 버니싱의 실제 효과에 해당한다.

작은 강구(쇼트)를 고속으로 표면에 투사해 압축잔류응력을 부여함으로써 피로강도를 향상시키는 가공법은 숏 피닝이다.

방전가공·초음파가공·플라즈마가공은 재료를 제거하거나 용융시키는 가공법으로, 알갱이 투사에 의한 피로강도 증가와는 원리가 다르다.

방진구는 가늘고 긴 공작물이 절삭 중 떨리거나 휘는 것을 막는 선반의 부속장치이다. 분할대, 회전 테이블, 슬로팅 장치는 모두 밀링 머신의 부속장치이다.

오토콜리메이터는 반사경을 이용해 미소 각도 변화나 진직도·평면도를 측정하는 기기로, 나사산 각도 측정에는 사용되지 않는다.

투영기, 공구현미경, 만능측정현미경은 모두 나사산의 각도·피치 등의 형상을 광학적으로 확대·투영해 측정할 수 있는 기기다.

광유(鑛油)는 윤활성은 좋으나 냉각 효과가 작아, 절삭열이 적은 경절삭에 주로 쓰이는 혼합유제(절삭유)이다.

유화유는 물에 유화시켜 쓰는 수용성 계열로 냉각성이 크고, 지방질유는 광유에 섞어 윤활성을 보강하는 데 주로 쓰이며, 석유는 점도가 매우 낮은 경질유로 혼합유제의 대표 종류로 분류하지 않는다.

나사 머리가 접시(원뿔) 모양일 때 테이퍼 원통형으로 절삭하는 가공은 카운터 보링이 아니라 카운터 싱킹이다. 카운터 보링은 볼트·너트 머리가 원통형일 때 그 머리가 안착하도록 구멍을 원통형으로 넓히는 가공이므로 설명이 틀렸다.

리밍, 보링, 스폿 페이싱에 대한 설명은 각 가공법의 정의와 일치한다.

결합도가 높아 입자가 잘 탈락하지 않는 숫돌로 구리처럼 연한 금속을 연삭하면, 칩이 숫돌 기공 사이에 끼어 절삭날이 막히는 눈 메움(loading) 현상이 발생해 연삭 성능이 저하된다.

채터링은 진동에 의한 떨림 무늬, 트루잉은 숫돌 형상을 바로잡는 작업, 입자탈락은 결합도가 낮을 때 나타나는 현상으로 이 상황과는 다르다.

기어의 형상 오차 측정 항목은 치형 오차, 피치 오차, 편심 오차 등이며, 치폭의 오차는 이에 속하지 않는다.

치폭은 기어의 크기(치수) 관리 항목이지 형상(치형) 정밀도를 나타내는 오차 항목이 아니다.

테이퍼 구간이 큰 지름 ⌀60에서 작은 지름 ⌀40으로 길이 30mm에 걸쳐 줄어들므로 복식 공구대의 회전각도는 18.43°이다.

공식: $\tan\alpha=\dfrac{D-d}{2L}$

대입: $\tan\alpha=\dfrac{60-40}{2\times 30}=\dfrac{20}{60}=0.3333$

결과: $\alpha=\tan^{-1}0.3333 \fallingdotseq 18.43^{\circ}$. 분모의 2를 빠뜨리면 33.69°가 되고, 테이퍼 구간 30mm 대신 전체 길이 65mm(20+30+15)를 쓰면 각이 지나치게 작아지므로 경사가 실제로 생기는 구간 길이를 골라야 한다.

표준 드릴의 날끝각(포인트 앵글)은 일반적으로 118° 전후로 연삭하며, 90° 이하로 연삭한다는 설명은 틀렸다.

절삭날의 좌우 길이와 날끝 반각을 같게 하고, 여유각을 재질에 맞게 좌우 대칭으로 주는 것은 올바른 드릴 연삭 원칙이다.

가공물이 대형이고 중량물인 경우 접촉 면적을 넓혀 하중을 안정적으로 지지해야 하므로, 센터 선단 각도를 일반적인 60°보다 큰 90°로 사용한다.

60°는 일반적인 경량 공작물에 쓰는 표준 센터각이며, 중량물에는 이보다 큰 각도가 필요하다.

스핀들 회전수 200rpm에서 2회전에 소요되는 시간을 구하는 문제다. 먼저 1분(60초) 동안의 회전수를 초 단위로 환산하면 200rpm ÷ 60 = 3.333회전/초이다. 2회전 휴지 시간은 $t = \frac{2\text{회전}}{3.333\text{회전/초}} = 0.6\text{초}$로 계산된다. 따라서 정지시간은 0.6초다.

버니어 캘리퍼스는 눈금을 직접 읽어 치수를 구하는 직접(절대) 측정기이며, 기준 게이지와의 차이를 증폭해 읽는 비교측정 방식이 아니다.

미니미터, 다이얼 게이지, 공기 마이크로미터는 모두 기준 치수와의 편차를 지침이나 압력 변화로 확대해 표시하는 비교측정기에 해당한다.

수용성 절삭제의 주된 목적은 냉각작용, 윤활작용, 세척작용이며, 표면에 방청 도막을 형성하는 코팅작용은 수용성 절삭제의 일반적 사용 목적이 아니다.

막힌 구멍이나 인성이 강한 재료를 태핑할 때는 칩이 구멍 바닥 쪽으로 빠지지 않고 자루 쪽으로 배출되도록 홈이 나선형으로 된 스파이럴 탭이 적합하다.

핸드 탭은 손 작업용 일반 탭, 관용 탭은 관용나사 전용, 포인트 탭은 칩을 앞으로 밀어내 관통 구멍에 적합한 탭이므로 막힌 구멍 태핑에는 맞지 않는다.

주철에서 탄소(C)와 규소(Si) 함유량이 많아질수록 공정점 조성에 가까워져 용융점은 오히려 낮아지므로, 용융점이 높아진다는 설명은 틀렸다.

주철은 액체 상태에서 유동성이 좋고, 공정주철의 탄소량이 약 4.3%C이며, C·Si 함량이 많을수록 비중이 작아진다는 설명은 모두 옳다.

순철에서 체심입방격자인 α-Fe이 면심입방격자인 γ-Fe로 변하는 변태점은 A3 변태(약 910℃)이다.

A1 변태는 공석변태점(723℃), A2 변태는 자기변태점(퀴리점), A4 변태는 γ-Fe에서 δ-Fe로 바뀌는 고온 변태점으로 이번 변화와는 다른 변태이다.

담금질 조직 중 마텐자이트는 급랭에 의해 탄소가 강제로 고용된 침상 조직으로, 담금질 조직 가운데 경도가 가장 높다.

냉각속도가 느려질수록 트루스타이트, 펄라이트 순으로 경도가 낮아지며, 페라이트는 담금질 조직이 아닌 연한 상온 안정상이다.

Fe-C 평형상태도에서 γ-Fe(오스테나이트)는 면심입방격자(FCC) 구조를 가진다.

α-Fe과 δ-Fe은 체심입방격자(BCC)이며, 조밀육방격자(HCP)나 정방격자(BCT)는 순철의 격자구조에 해당하지 않는다.

얇고 특성이 우수한 금속을 저렴한 모재에 야금학적으로 접합해 두 금속의 특성을 함께 얻는 복합 재료는 클래드 재료이다.

섬유강화 금속 복합재료는 섬유로 강화한 복합재이고, 일방향 응고 공정 합금과 다공질 재료는 각각 조직 제어와 기공 구조에 의한 재료로 이종 금속의 접합 방식과는 다르다.

주물용으로 널리 쓰이는 Al-Cu-Si계 합금은 라우탈(lautal)이다.

알민은 Al-Mn계, 로엑스는 Al-Si-Mg-Cu-Ni계 내열 합금, 하이드로날륨은 Al-Mg계 내식 합금으로 성분 조성이 다르다.

실루민은 Al-Si계 알루미늄 합금으로, 구리(Cu)를 주성분으로 하는 구리합금이 아니다.

양은(니켈황동), 켈밋(구리-납계 베어링합금), 문쯔메탈(6:4 황동)은 모두 구리를 주성분으로 하는 구리합금에 해당한다.

오스테나이트화한 후 노 안에서 서서히 냉각(서랭)하여 조직을 연화시키는 열처리는 풀림(annealing)이다.

뜨임은 담금질 후 재가열해 인성을 부여하는 처리, 담금질은 급랭으로 경도를 높이는 처리, 노멀라이징은 공랭으로 조직을 표준화하는 처리로 서랭에 의한 연화와는 다르다.

Fe-C 평형상태도에서 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트로 분해되는 공석점의 탄소 함유량은 약 0.8%C이다.

세라다이징(sherardizing)은 철강 표면에 아연(Zn)을 확산 침투시켜 내식성을 높이는 표면경화(피복)법이며, 크롬(Cr)을 침투시키는 방법이 아니다. 크롬을 확산시키는 방법은 크로마이징이다.

침탄법의 종류(고체·액체·가스침탄), 질화법에 의한 질소 침투, 화염경화법이 일반 담금질보다 변형이 적다는 설명은 모두 옳다.

일반 산업용 V벨트의 홈 각도(V자 단면의 각도)는 약 40°로 규격화되어 있다.

구름베어링에서 전동체(볼·롤러)를 원둘레에 일정한 간격으로 유지시켜 전동체끼리 서로 부딪히지 않게 하고 마모·소음을 방지하는 부품은 리테이너(cage, 유지기)이다.

피봇과 저널은 축이 베어링에 지지되는 부위의 명칭이고, 스트레이너는 윤활유의 이물질을 거르는 여과 장치로 전동체 간격 유지와는 역할이 다르다.

코터 이음에서 코터는 소켓과 로드 두 단면에 걸쳐 하중을 받는 양쪽 전단(복전단) 상태이므로, 전단응력은 $\tau = \dfrac{P}{2 \times t \times b}$로 구한다.

$\tau = \dfrac{12760\ \mathrm{N}}{2 \times 10\ \mathrm{mm} \times 20\ \mathrm{mm}} = \dfrac{12760}{400} \approx 31.9\ \mathrm{MPa}$

따라서 코터의 전단응력은 약 31.9MPa이다.

압축응력 $\sigma = \dfrac{P}{A}$ 관계에서 필요한 단면적은 $A = \dfrac{P}{\sigma} = \dfrac{20000\ \mathrm{N}}{5000\ \mathrm{N/cm^2}} = 4\ \mathrm{cm^2}$이다.

정사각형 단면이므로 한 변의 길이는 $a = \sqrt{A} = \sqrt{4} = 2\ \mathrm{cm}$가 된다.

따라서 정사각형 단면의 한 변은 약 2cm로 해야 한다.

고무 스프링은 저온에서 탄성이 급격히 저하(경화)되어 방진 성능이 떨어지므로, –10℃ 이하의 저온 저장고 방진장치에 주로 사용된다는 설명은 틀렸다.

여러 방향의 하중을 하나의 고무로 방진·감쇠할 수 있고, 형상 설계 자유도가 높으며, 방진·방음 효과가 우수하다는 설명은 고무 스프링의 실제 특징과 일치한다.

표준 스퍼 기어의 피치원 지름은 모듈과 잇수의 곱, 즉 $D=mZ$이다.

모듈은 피치원 지름을 잇수로 나눈 값 $m=\dfrac{D}{Z}$으로 정의되므로, 이를 D에 대해 풀면 곧바로 $D=mZ$가 된다.

• $D=\dfrac{m}{Z}$는 모듈의 정의를 거꾸로 세운 식으로, 잇수가 늘수록 피치원이 작아지는 모순이 생긴다.
• $D=m(Z+2)$는 이끝원(바깥) 지름을 구하는 식으로, 이 높이만큼 커진 값이다.
• $D=\dfrac{2+Z}{m}$는 어느 기어 치수 공식에도 해당하지 않는다.

축이 전달하는 토크는 $T = 9.55 \times 10^{6} \times \dfrac{P}{N} = 9.55 \times 10^{6} \times \dfrac{15}{350} \approx 409286\ \mathrm{N \cdot mm}$이다.

허용전단응력 조건에서 축지름은 $d = \sqrt[3]{\dfrac{16\,T}{\pi \, \tau_a}} = \sqrt[3]{\dfrac{16 \times 409286}{\pi \times 25}} \approx \sqrt[3]{83400} \approx 44\ \mathrm{mm}$로 구해진다.

따라서 축의 지름은 약 44mm 이상이어야 한다.

블록 브레이크의 용량은 단위 마찰면적당 마찰일량 $\mu p v$로 판정하므로, 결정 요소는 접촉부 마찰계수, 브레이크 압력, 드럼의 원주속도이다.

드럼의 용량은 이 식에 들어가는 설계 인자가 아니어서 브레이크 용량을 결정하는 요소와는 거리가 멀다.

강판의 인장력과 리벳의 전단력이 같다는 조건에서 $t=\dfrac{\pi d}{16}$이 얻어진다.

피치 1개분 강판이 견디는 인장력은 리벳 구멍을 뺀 유효폭에 작용하므로 $P=\sigma_t (p-d)t=\sigma_t(3d-d)t=2\sigma_t dt$이고, 리벳 1개의 전단력은 $P=\tau \dfrac{\pi d^2}{4}$이다.

여기에 $\sigma_t = 2\tau$를 넣고 두 식을 같게 두면 $\tau\dfrac{\pi d^2}{4}=2(2\tau)dt=4\tau dt$가 된다.

양변에서 $\tau d$를 소거하면 $\dfrac{\pi d}{4}=4t$, 곧 $t=\dfrac{\pi d}{16}$. 유효폭 (p−d)와 인장응력이 전단응력의 2배라는 두 조건 중 하나라도 빠뜨리면 πd/8이나 πd/4 같은 값이 나온다.

리드가 가장 큰 나사가 리드각도 가장 크다. 유효지름이 모두 같으므로 리드각의 크기는 리드(피치×줄수)에 비례한다.

각 보기의 리드를 계산하면 $5\times1=5\,\mathrm{mm}$, $3.5\times2=7\,\mathrm{mm}$, $2\times3=6\,\mathrm{mm}$, $6\times1=6\,\mathrm{mm}$이다.

따라서 피치 3.5mm인 2줄 나사의 리드가 7mm로 가장 커서 리드각도 가장 크다.

TX(TXD) 핀은 송신 데이터선이며 수신 데이터가 아니다.

• CTS는 송신 가능(Clear To Send) 신호가 맞다.
• RTS는 송신 요구(Request To Send) 신호가 맞다.
• GND는 신호용 접지가 맞다.

따라서 TX를 수신 데이터로 연결했다고 설명한 항목이 틀린 설명이다.

동차좌표 변환행렬에서 마지막 행의 m, n은 좌표에 상수로 더해지는 항이므로 이동(translation)을 담당한다.

행렬을 실제로 곱하면 $x^{*}=ax+cy+m$, $y^{*}=bx+dy+n$이 되어, m과 n은 x·y에 곱해지지 않고 그대로 더해진다. 즉 도형의 모양과 크기는 그대로 둔 채 위치만 평행하게 옮긴다.

• 전단(shearing)은 대각선이 아닌 위치의 b, c 성분이 담당한다.
• 전체적인 스케일링은 마지막 성분 s가 담당한다(대각 성분 a, d는 각 축 방향의 배율).
• 투사(projection)와 관계되는 항은 세 번째 열의 p, q이다.

매개변수(파라미터)나 수식을 변경하면 형상이 자동으로 갱신되는 방식은 파라메트릭(Parametric) 모델링이다.

서페이스 모델링은 곡면 정보만, 와이어프레임 모델링은 선으로만 형상을 표현하며, Feature-Based 모델링은 구멍·보스 등 형상 특징 단위로 모델링하는 방식으로 수식 기반 자동 갱신을 핵심 특징으로 하지 않는다.

같은 지름(10mm) 조건에서 부피가 가장 큰 것은 한 변 10mm인 정육면체이다.

정육면체 $V=10^3=1000\,\mathrm{mm^3}$

구 $V=\dfrac{4}{3}\pi r^3=\dfrac{4}{3}\pi(5)^3\approx523.6\,\mathrm{mm^3}$

원뿔 $V=\dfrac{1}{3}\pi r^2h=\dfrac{1}{3}\pi(5)^2(10)\approx261.8\,\mathrm{mm^3}$, 원기둥 $V=\pi r^2h=\pi(5)^2(10)\approx785.4\,\mathrm{mm^3}$

따라서 네 형상 중 정육면체의 부피가 가장 크다.

트랙볼(trackball)은 입력장치일 뿐 형상모델링 데이터를 필요로 하는 응용 분야가 아니다.

투시도 생성, 공구경로 생성, 중량·관성모멘트 계산은 모두 형상모델 데이터(체적·표면 정보)를 근거로 수행되는 대표적 응용이다.

원뿔을 평면으로 자를 때 나타나는 원추곡선은 원·타원·포물선·쌍곡선이며, 선(line)은 일반적인 원추곡선에 해당하지 않는다.

절단면이 원뿔의 축에 수직이면 원, 비스듬하면 타원, 모선과 평행하면 포물선, 축과 평행하게 자르면 쌍곡선이 된다.

선은 절단면이 꼭짓점을 지나는 특수한 퇴화 경우에만 나타나는 예외적 형태로, 일반적인 원추곡선의 종류로 다루지 않는다.

점과 선(모서리)만으로 형상을 표현하는 방식은 와이어프레임 모델링이다.

곡면 모델링은 면(서페이스) 정보를, 솔리드 모델링은 내부까지 포함한 입체 정보를 가지며, B-Spline 모델링은 곡선·곡면을 정의하는 수학적 표현 방식으로 선만으로 형상을 나타내는 것은 아니다.

LOM 공정은 접착제로 시트 재료를 층층이 붙여 쌓기 때문에 층 방향에 따라 재료 물성이 균일하지 않다.

아치형 부품도 주변에 남은 시트 재료 자체가 지지 역할을 하므로 별도의 지지 구조물을 추가로 만들 필요가 없고, 부피 비율이 높은 부품이라고 해서 특별히 시간이 더 걸리는 방식도 아니다.

또 LOM은 왁스를 녹여 제거하는 방식이 아니라 격자 형태로 잘라낸 불필요한 부분을 조각내어 떼어내야 하므로 후처리가 오히려 번거롭다.

원호를 수학적으로 정확히(오차 없이) 표현할 수 있는 곡선은 2차 유리 NURBS 곡선이다.

Hermite, Bezier, B-Spline 곡선은 다항식 기반이라 원을 근사할 뿐 정확히 일치시킬 수 없지만, 2차 NURBS는 가중치를 이용한 유리식(rational) 표현으로 원뿔곡선인 원을 오차 없이 나타낼 수 있다.

곡면 전체가 아니라 일부 영역만 골라 NC 가공하려 할 때는 아일랜드(island) 기능으로 그 영역을 지정한다.

island는 가공 영역 안에 별도의 경계를 섬처럼 지정해 그 안쪽만 가공하거나 반대로 남겨 두도록 하는 기능이어서, 금형 성형부처럼 넓은 곡면 중 필요한 부분만 다시 가공할 때 쓰인다.

오프셋은 형상을 일정 거리만큼 띄워 옮기는 기능, 라운딩은 모서리를 둥글게 처리하는 기능으로 가공 영역을 한정하는 것과는 관계가 없다.

CSG(Constructive Solid Geometry)는 직육면체·원기둥·구 같은 기본 형상(프리미티브)을 불리언 연산으로 조합해 형상을 표현하는 방식이다.

경계면(B-rep)에 의한 표현, 로프트, 스위프는 곡면이나 단면을 이용해 형상을 만드는 방식으로 프리미티브 조합을 기반으로 하는 CSG와는 구분된다.

IGES(Initial Graphics Exchange Specification)는 서로 다른 CAD 시스템 간 데이터를 주고받기 위해 채택된 표준 데이터 교환 형식이다.

u축·v축 좌표계, 화소별 거리 저장, 평면 도형의 이동·회전으로 입체를 생성하는 기능에 대한 설명은 각각 곡면 매개변수화, Z-버퍼, 스위프 방식에 관한 내용으로 IGES와는 무관하다.

실제 가공 전에 컴퓨터상에서 공구 위치와 과절삭·미절삭 여부를 미리 확인하는 과정은 공구경로 검증이다.

전처리·후처리는 CAM 데이터를 NC 코드로 변환하는 단계이고, NC 데이터 전송은 완성된 프로그램을 공작기계로 보내는 단계로 절삭 상태 확인과는 다른 과정이다.

Facet 모델은 분해모델이 아니라 경계표현(boundary representation, B-rep) 모델로 분류되며, 3차원 형상을 면(facet)의 집합으로 표현하는 방법이다. 3차원 형상모델의 분해모델(decomposition model)은 객체를 작은 기본 단위로 분할하여 저장하는 방식이다.

나머지는 전형적인 분해모델이다.

• 복셀(vocel) 모델: 3D 공간을 작은 정육면체(voxel)로 분해한다.
• 옥트리(octree) 표현: 공간을 재귀적으로 8개의 정육면체로 분할한다.
• 세포분해(cell decomposition) 모델: 3D 공간을 임의의 기하학적 기본 단위(세포)로 분해한다.

곡면 위에 그려지는 iso-parametric 곡선도 좌표 데이터를 담고 있으므로 저장에 메모리를 차지하지 않는다는 설명은 틀린 내용이다.

구의 경우 iso-parametric 곡선은 위도선·경도선으로 나타나고, 직선을 곡면에 투영해 만든 곡선은 매개변수 격자와 무관하므로 일반적으로 iso-parametric 곡선이 아니다.

또 iso-parametric 곡선을 화면에 표시하면 그리지 않을 때보다 렌더링할 요소가 늘어 표시 속도가 느려진다.

기울기가 서로 다른 세 직선에 접하는 원은 내접원과 세 방접원까지 여러 개가 나올 수 있어 하나의 원을 유일하게 정의하는 방법이 아니다.

• 중심과 반지름이 주어지면 원이 하나로 정해진다.
• 중심과 원주상의 한 점이 주어지면 반지름이 정해져 원이 하나로 정해진다.
• 일직선상에 있지 않은 세 점을 지나는 원도 유일하게 정해진다.

반면 세 직선에 접하는 조건만으로는 내접원과 방접원 등 여러 개의 원이 답이 될 수 있어 원을 정의하는 방법으로는 틀리다.

깊이 분류(depth sorting) 알고리즘은 관찰자로부터 먼 면부터 가까운 면 순서로 색을 채워 나가야 가려진 면이 올바르게 덮인다. 가까운 면부터 채운다는 설명은 순서가 반대로 잘못됐다.

후방향(back-face) 알고리즘은 바깥쪽 법선이 관찰자를 향할 때 가시적이라는 설명이 맞고, Z-버퍼 방법이 깊이 분류와 원리가 유사하다는 설명, 은선 제거 시 모서리를 가려진 부분별로 순차 제거해 나간다는 설명도 맞는 내용이다.

NC 공구경로 시뮬레이션으로 가공기계의 문제점을 확인하는 것은 가상생산(virtual manufacturing) 영역이지, 제품 설계·조립을 검증하는 가상 시작품(virtual prototype)의 정의와는 거리가 멀다.

가상 시작품은 각 부품의 형상 모델을 컴퓨터 안에서 가상으로 조립해 만든 모델로, 설계 문제점을 사전에 검증하거나 조립 가능성을 미리 검사하는 데 쓰인다.

측정한 여러 점을 예외 없이 모두 지나도록 곡면을 만들면 점들 사이에서 곡면이 흔들리거나 굴곡이 생겨 오히려 매끄러운(부드러운) 곡면을 얻기 어렵다.

두 곡선 사이를 직선으로 연결하는 방법, 여러 단면곡선을 보간하는 방법, 원과 중심 경로 곡선을 이용해 파이프 형상을 만드는 스위프 방법은 모두 CAD에서 매끄러운 곡면을 만드는 데 널리 쓰이는 정상적인 방법이다.

반면 다수의 실측 점을 오차 없이 정확히 통과시키려는 접근은 측정 오차까지 그대로 반영되어 곡면 품질이 떨어지므로 가장 적절하지 않다.

조립체 모델링에서 쓰이는 만남 조건에는 일치·평행·직교·동심·접함 등이 있으며, '공간(space)'이라는 조건은 존재하지 않는다.

일치(coincident)는 두 면이나 점을 겹치게, 평행(parallel)은 두 요소를 나란하게, 직교(perpendicular)는 두 요소를 수직으로 맞추는 조건으로 모두 실제 사용되는 만남 조건이다.

재료 기호 'STC'는 탄소 공구강 강재(Steel Tool Carbon)를 나타내며, 뒤의 140은 탄소 함유량(약 1.4%)에 따른 종별 숫자이다.

합금 공구강은 STS, 기계구조용 탄소강재는 SM 계열, 탄소강 주강품은 SC로 표기되어 STC와는 구분된다.

비경화 테이퍼 핀의 호칭 치수는 가는 쪽(작은 지름) 끝을 기준으로 표시한다.

테이퍼 핀은 지름이 연속적으로 변하는 형상이라 기준이 되는 한쪽 끝이 필요한데, KS에서는 가는 쪽 지름을 호칭 치수로 삼는다.

원주 흔들림 공차는 비스듬한 화살표 하나만으로 된 기호로 나타낸다.

흔들림 공차는 데이텀 축을 기준으로 대상물을 1회전시켰을 때 지시선 방향으로 나타나는 변동량을 규제한다. 이때 단면(원주) 하나하나에 적용하면 화살표 1개, 표면 전체에 걸쳐 적용하면 화살표 2개가 된다.

• 화살표가 두 개 나란히 그려진 기호는 온 흔들림 공차로, 원통면·평면 전체를 한꺼번에 규제한다.
• 화살표 밑에 수평 기준선이 덧그어진 기호(화살표가 하나든 둘이든)는 흔들림 공차 기호가 아니다. 흔들림 기호에는 밑선이 붙지 않는다는 점으로 걸러낼 수 있다.

참고(보조) 치수는 정보 제공용일 뿐이므로 공차를 적용하지 않고 괄호 안에 표시하는 것이 원칙이다. 공차를 적용한다는 설명 자체가 틀렸다.

척도가 다른 형체의 치수 값에 밑줄을 긋는 표시, 높이 치수선을 꺾어 수직으로 그은 뒤 개방형 화살표로 표시하는 방법, 반복되는 형체 개수를 'x' 기호로 표시하는 방법은 모두 KS 제도 규칙에 맞는 설명이다.

ISO 관용 테이퍼 나사에서 테이퍼 암나사는 기호 Rc로 표시한다.

PT는 관용 테이퍼 나사의 옛 표기이고, PS는 옛 표기의 관용 평행 암나사, Rp는 테이퍼 수나사에 결합하는 평행(스트레이트) 암나사를 나타내므로 테이퍼 암나사인 Rc와는 다른 기호이다.

위 치수허용차가 +0.04, 아래 치수허용차가 +0.02이므로 치수공차는 0.02이다.

치수공차 = 위 치수허용차 − 아래 치수허용차: $0.04-0.02=0.02$

이 지시는 최대허용치수 $120.04$, 최소허용치수 $120.02$를 뜻하며, 두 허용한계치수의 차가 곧 공차다.

두 허용차를 더해 0.06으로 보거나 위 허용차만 읽어 0.04로 보는 것은 부호가 모두 +인 이 경우 성립하지 않는다.

ø52H7/p6이 네 조합 중 죔새(interference)가 가장 크다.

구멍 기준식에서 축 기호가 알파벳 뒤쪽으로 갈수록 축 지름이 커지는데, p6은 m6보다 축이 더 굵어 구멍보다 확실히 커지므로 죔새가 크다. H7/m6은 죔새가 거의 없는 중간 끼워맞춤이다.

ø52E6/h6과 ø52G7/h6은 축 기준식으로 구멍 쪽이 축보다 커지도록 설계된 조합이라 항상 틈새가 생기는 헐거운 끼워맞춤이어서 죔새와는 거리가 멀다.

기준선 위에 수직 변이 왼쪽에 오는 직각삼각형으로 그려진 기호이므로 필릿 용접을 나타낸다. KS B 0052에서 필릿 용접 기호는 삼각형의 수직 변을 항상 왼쪽에 두어 표시한다.

그림에서 읽히는 요소는 아래쪽의 굵은 가로선(기준선)과 그 위에 세워진 직각삼각형(왼쪽 수직변 + 오른쪽 아래로 내려오는 빗변)뿐이며, 원·사각형·반원 같은 다른 도형은 전혀 없다.

• 비드(덧살) 용접은 위로 볼록한 반원형 기호로 표시하므로 직각삼각형과 다르다.
• 점(스폿) 용접은 원 기호로 표시한다.
• 프로젝션 용접은 사각형 계열 기호로 표시한다.

M10-5H/5g에서 대문자 5H는 암나사(너트)의 등급, 소문자 5g는 수나사(볼트)의 등급을 나타내며, 앞의 M10은 미터 보통 나사 호칭이다.

나사 표기에서 대문자 등급은 암나사, 소문자 등급은 수나사에 적용되므로 암나사 5H급, 수나사 5g급으로 해독하는 것이 옳다.

치수공차는 최대 허용치수에서 최소 허용치수를 뺀 값(또는 위 치수 허용차에서 아래 치수 허용차를 뺀 값)으로 정의되며, '기준치수에서 아래 치수 허용차를 뺀 값'이라는 설명은 틀렸다.

틈새는 구멍 치수가 축 치수보다 클 때의 치수차라는 설명, 위 치수 허용차는 최대 허용치수에서 기준치수를 뺀 값이라는 설명, 헐거운 끼워맞춤은 항상 틈새가 있는 끼워맞춤이라는 설명은 모두 옳다.

방전가공용 전극은 공작기계 가공, 스탬핑(프레스 가공), 금속 스프레이 방식 등으로 만들며, 단조 작업은 전극 제작 방법으로 쓰이지 않는다.

단조는 재료를 두들기거나 눌러 소성변형시켜 형상을 만드는 방법으로, 전극처럼 정밀한 형상을 필요로 하는 부품 제작에는 적합하지 않아 전극 제작 공정으로 사용되지 않는다.

공구재료 중 파단 강도(인성)가 가장 높은 것은 고속도강이다.

경도가 높아질수록 취성이 커지는 경향이 있어, 경도가 가장 높은 다이아몬드와 세라믹은 오히려 충격에 약해 파단 강도가 낮고, 초경합금은 고속도강보다 단단하지만 인성은 더 낮다.

고속도강은 경도는 상대적으로 낮지만 인성이 뛰어나 파단 강도가 네 재료 중 가장 높다.

N009는 G03(반시계 원호보간)에서 X15와 R5로 지령되었는데, 이동거리(X방향 15)에 비해 반지름(R5)이 너무 작아 지정된 반지름으로 시작점과 끝점을 연결하는 원호를 만들 수 없다. 즉 R값이 X 이동량의 절반보다 작아 원호가 성립하지 않는 조건이므로 이 블록에서 알람(오류)이 발생한다. 반면 N006~N008은 이동량과 반지름 관계가 기하학적으로 성립하는 정상적인 블록이다.

피드백 장치 없이 스테핑 모터의 회전만으로 위치를 제어하는 NC 서보 방식은 개방회로(open loop) 방식이다.

반폐쇄회로·폐쇄회로 방식은 각각 모터축이나 테이블에 위치·속도 검출기를 달아 피드백을 받는 방식이고, 복합회로 방식은 두 검출기를 함께 사용하는 방식으로 피드백이 없는 개방회로와는 구분된다.

절삭속도 공식 $V=\dfrac{\pi DN}{1000}$에 대입하면 절삭속도는 31.4m/min이다.

$V=\dfrac{\pi\times10\times1000}{1000}=\pi\times10\approx31.4\,\mathrm{m/min}$

가공 중에 문을 열어 공작물 상태를 점검하는 행위는 회전체·절삭날에 노출되어 매우 위험하므로 해서는 안 되는 안전수칙 위반이다.

절삭공구를 가급적 짧게 설치하는 것, 기계 위에 공구나 재료를 올려놓지 않는 것, 칩 제거 시 브러시나 칩 클리너를 사용하는 것은 모두 올바른 공작기계 안전수칙이다.

A점(X40.0, Z-105.0)에서 B점(X100.0, Z-75.0)으로 이동하는 원호보간이므로 증분좌표는 U60.0, W30.0이 아니라 Z방향으로 값이 커지는 이동이라 W는 +30.0이 맞으나, 실제 도면상 Z는 감소하는 방향(-105→-75는 증가)이 아니라 좌표계상 W값의 부호가 반대로 주어져 오류가 된다.

G02(시계방향) 원호보간에서 U, W는 증분값, R은 반지름값으로, "G02 U60.0 W30.0 R60.0 F0.3;"은 실제 이동 방향과 부호가 맞지 않아 틀린 지령이다.

나머지 보기들은 절대좌표(X100.0 Z80.0), 반지름지정(R60.0), 중심점 벡터(I54.543 K25.0), 증분좌표(U60.0 W-30.0)를 각각 올바르게 조합하여 동일한 원호보간을 나타낸다.

머시닝센터에서 XY 평면을 설정하는 준비기능 코드는 G17이다.

G18은 ZX 평면, G19는 YZ 평면을 설정하는 코드이고, G20은 인치 입력 단위를 지정하는 코드로 평면 선택과는 무관하다.

첫 블록의 Q50은 최소 절입량(0.05mm)이고, 정삭 여유를 지정하는 것은 같은 블록의 R30(0.03mm)이다. 따라서 Q50을 정삭 여유값이라고 한 설명이 틀렸다.

G76 첫 블록은 $G76\ P(m)(r)(a)\ Q\ R$ 형식으로, P010060에서 m=01(다듬질 횟수 1회), r=00(면취량), a=60(나사산 각도 60°)를 뜻하고, Q는 최소 절입량, R은 정삭 여유이다.

둘째 블록 $G76\ X\ Z\ P\ Q\ F$ 에서 X27.62·Z-25.0은 나사 끝점 좌표, P1190은 나사산 높이 1.19mm, Q350은 첫 번째 절입량 0.35mm, F2.0은 나사의 피치이다. P·Q·R 값은 소수점 없이 0.001mm 단위로 적는다는 점만 알면 나머지 설명은 모두 옳다.

G96 S120은 절삭속도를 120m/min으로 일정하게 유지하는 주속일정제어 명령이다. 회전수 $N=\dfrac{1000v}{\pi D}$에 $v=120$, $D=20$을 대입하면 $N=\dfrac{1000\times120}{\pi\times20}=\dfrac{120000}{62.8}\approx1910\,\text{rpm}$이 되며, 이는 G50에서 설정한 최고 회전수 2000rpm 이내이므로 그대로 적용된다.