16년 2회차

더브테일 커터(dovetail cutter)는 더브테일 홈 가공에 쓰는 공구로, 기어절삭용 공구가 아니다.

호브는 호빙 머신에서 기어를 창성 가공하는 대표적 공구이고, 래크 커터와 피니언 커터도 창성법으로 기어를 절삭하는 공구로 실제 기어절삭에 사용된다.

센터 펀치는 드릴로 구멍을 뚫기 전에 드릴 위치를 잡아주기 위해 사용하는 공구로, 구멍을 뚫은 뒤에 사용하는 공구가 아니다.

리머는 뚫린 구멍의 정밀도를 높이는 다듬질, 카운터 보어와 카운터 싱크는 각각 볼트 머리·접시머리 나사를 위한 자리파기 가공으로, 모두 드릴 가공 이후에 사용된다.

육면체 소재의 윗면에 원형 기둥(원기둥 보스)을 남기는 가공이므로, 공작물을 회전시키며 원호를 깎을 수 있는 회전테이블(로터리 테이블)이 필요하다.

그림은 직육면체 블록 위에 일정한 지름의 원기둥이 솟아 있는 형상이다. 밀링에서 이런 원형 윤곽은 엔드밀 위치를 고정한 채 테이블(공작물)을 한 바퀴 돌려 만들어 낸다.

• 다이스는 수나사를 깎는 공구로 밀링 부속장치가 아니다.
• 각도바이스는 공작물을 경사지게 물리는 고정구여서 원형 윤곽을 만들 수 없다.
• 슬로팅 장치는 주축의 회전운동을 직선 왕복운동으로 바꿔 키홈·각홈을 깎는 장치다.

스핀들이 200 rpm으로 회전할 때 6회전 동안 정지(dwell)하는 시간을 구하려면, 먼저 1회전에 소요되는 시간을 계산한다. 1분(60초) ÷ 200 rpm = 0.3초/회전이므로 6회전 = 6 × 0.3 = 1.8초 = 1800밀리초이다. NC 프로그래밍에서 G04는 정지(dwell) 명령이며, P는 밀리초 단위의 시간값을 나타낸다(P1800 = 1.8초). 따라서 정답은 G04 P1800이다.

칩 브레이커는 연속적으로 발생하는 유동형 칩을 짧게 끊어주기 위한 칩절단장치이다.

칩의 한 형태를 가리키는 말이 아니라 바이트나 인서트에 만들어 놓은 홈·단 구조를 뜻하며, 드로우 어웨이 바이트의 일종이나 가공 정밀도를 위한 인서트 팁 형상과도 다른 개념이다.

선반가공에서 가공변질층(표면변질층)은 절삭 시 발생한 열과 소성변형의 영향으로 생성되는 표면층이다. "절삭온도가 상승하면 가공변질층은 증가한다."는 틀렸다. 절삭온도 상승은 공구와 피삭재 사이에서 이미 발생한 현상으로서, 온도 상승 자체가 변질층을 직접 증가시키기보다는 절삭조건(이송, 절삭각, 속도 등)에 의해 결정되며, 절삭속도 증가 시처럼 온도가 상승해도 접촉시간 단축으로 변질층이 감소할 수 있다.

따라서 절삭온도 상승 → 변질층 증가라는 단순한 인과관계는 선반가공의 실제 메커니즘과 맞지 않는다.

• "이송이 증가하면 가공변질층은 증가한다.": 이송량이 증가하면 단위시간당 소성변형량이 증가하여 표면변질층이 증가하는 것이 맞다.
• "절삭각이 커지면 가공변질층은 증가한다.": 절삭각이 커지면 절삭열이 증가하고 소성변형이 커져 변질층이 증가하는 것이 맞다.
• "절삭속도가 증가하면 가공변질층은 감소한다.": 절삭속도가 증가하면 절삭열이 증가하지만, 동시에 공구와 피삭재의 접촉시간이 단축되어 열의 침투 깊이가 감소하므로 가공변질층은 감소한다.

보조판 나무를 사용하는 것은 드릴 파손을 막기 위한 예방 조치이며 파손 원인이 아니다.

얇은 판에 구멍을 뚫을 때 뒷면에 받침판(나무)을 대면 드릴이 판을 관통하는 순간 발생하는 충격과 버(burr)가 줄어들어 드릴날 손상을 방지한다.

• 이송이 너무 커지면 절삭저항이 급증해 드릴이 파손된다.
• 시닝(thinning)이 지나치면 드릴 웹(web)이 약해져 파손으로 이어진다.
• 절삭칩이 배출되지 못하고 홈에 가득 차면 저항이 커져 드릴이 파손된다.

다이스는 한 번의 통과로 수나사산을 완성하는 공구로, 단계별 순서 구분 없이 가공한다.

탭(tap)의 경우 1번탭(초벌)→2번탭(중간)→3번탭(다듬질) 순서로 단계적으로 암나사를 가공하지만, 이는 다이스가 아니라 탭에 해당하는 설명이다.

탭이 나사부와 자루 부분으로 구성되고, 다이스가 수나사 가공용 공구이며, 줄 작업이 황목→중목→세목 순으로 진행된다는 설명은 모두 옳다.

초경합금 공구 표면에 TiC·TiN 등의 경질막을 입히는 대표적인 피복처리법은 화학증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition)이다.

가스 상태의 화합물을 화학반응을 통해 공구 표면에 얇은 막으로 석출시켜 내마모성과 공구수명을 크게 높이는 방식이다.

• 탈탄법은 강 표면의 탄소를 제거하는 처리로 피복과는 무관하다.
• 경납땜법과 점용접법은 재료를 접합하는 공정으로 표면 피복처리법이 아니다.

연삭숫돌 결합제 중 레지노이드(resinoid)의 KS 기호는 B이며, G가 아니다.

KS 규격상 결합제 기호는 비트리파이드-V, 실리케이트-S, 셸락-E, 고무-R, 레지노이드-B, 메탈-M 등으로 정해져 있다.

고무-R, 셸락-E, 비트리파이드-V로 짝지은 설명은 모두 옳다.

드릴로 뚫은 구멍을 정밀하게 다듬는 공구는 리머이며, 카운터보어는 볼트 머리 등이 앉을 자리를 평탄하게 넓히는 가공에 쓰인다.

따라서 카운터보어가 구멍을 정밀 다듬질한다는 설명은 틀렸다.

서피스 게이지가 평행선·평행면 검사용으로 쓰이고, 스크레이퍼가 줄 가공 후 정밀 다듬질에 쓰이며, 센터펀치의 끝각이 60~90도 원뿔로 위치표시에 쓰인다는 설명은 모두 옳다.

부드럽고 전연성이 큰 재료를 연삭할 때는 눈메꿈을 막기 위해 오히려 거친 입자를 사용해야 하므로, 고운 입자를 쓴다는 설명은 틀렸다.

연질 재료는 숫돌 표면이 쉽게 막히므로 입자가 굵어야 자생작용이 원활하게 일어난다.

단단하고 치밀한 재료나 숫돌과 공작물의 접촉면적이 작은 경우에 고운 입자를 사용한다는 설명, 그리고 숫돌입자에 천연산과 인조산이 있다는 설명은 모두 옳다.

삼침법은 나사의 유효지름을 정밀하게 측정하는 방법이다.

지름이 같은 3개의 와이어(침)를 나사산 골에 대고 침을 넘는 전체 치수(오버핀 치수)를 측정한 뒤, 이를 환산식에 대입해 유효지름을 구한다.

골지름·바깥지름·나사 길이는 삼침법이 아니라 마이크로미터나 버니어캘리퍼스 등 다른 방식으로 측정한다.

이 3줄 나사가 2회전 했을 때 전진거리는 18mm이다.

줄나사의 리드는 피치와 줄수의 곱으로 구한다.

$L = np = 3 \times 3\,\mathrm{mm} = 9\,\mathrm{mm}$

2회전이므로 전진거리는 $2 \times 9\,\mathrm{mm} = 18\,\mathrm{mm}$가 된다.

밀링머신의 백래시 제거장치는 테이블 이송나사(리드스크류)와 너트 사이에 설치된다.

이송나사와 너트 사이의 유격을 없애 테이블이 이송될 때 발생하는 오차를 줄이는 역할을 한다.

변속기어, 자동 이송레버, 테이블 이송핸들은 백래시 제거장치가 설치되는 위치가 아니다.

실물이나 모형을 따라 윤곽을 깎아내는 것은 모방선반(트레이서 선반)의 특징이며, 터릿선반에 대한 설명으로는 틀렸다.

터릿선반은 여러 공구를 회전 공구대(터릿)에 미리 장착해 공구 교환 시간을 단축하고, 보통선반의 심압대 대신 터릿대를 배치해 숙련도가 낮은 작업자도 일정한 품질의 제품을 반복 가공할 수 있게 한다.

연삭작업은 숫돌이 파괴될 경우 파편에 의한 사고를 막기 위해 원주 정면을 피해서 실시해야 하므로, 원주정면에서 작업한다는 설명은 틀렸다.

연삭숫돌의 측면부위로는 연삭작업을 하지 않는다는 것, 숫돌을 나무해머 등으로 두드려 음향검사를 한다는 것, 분진 비산 방지를 위해 집진기를 가동한다는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

결론은 X ≒ 68.39이다. 홈의 양쪽 구석에 넣은 ø6 핀의 안쪽 면 사이를 잰 값 52에, 핀 때문에 가려진 양쪽 여유분을 더해서 홈의 최대 폭을 구한다.

도면에서 홈 측면이 밑면과 이루는 각이 60°이고 핀 지름은 ø6이다. 핀은 반각 30°인 구석에 접하므로, 구석 꼭짓점에서 핀 중심까지의 수평거리는 $r\cot 30^\circ = r\tan 60^\circ = 3 \times 1.7321 = 5.196$ 이다.

여기에 핀 반지름 3을 더하면 구석에서 핀 안쪽 면까지, 즉 한쪽당 가려지는 길이는 $3 + 5.196 = 8.196$ 이므로
$X = 52 + 2\left(r + r\tan 60^\circ\right) = 52 + 2 \times 8.196 = 68.39$

양쪽 합이 $d\left(1+\tan 60^\circ\right) = 6 \times 2.7321 = 16.39$ 이므로, 60.26처럼 한쪽 몫만 더하거나 84.86처럼 두 배로 더한 값은 맞지 않는다.

주축 회전수는 약 640 rpm이며, 절삭깊이 8mm와 이송 0.25mm/rev는 회전수 결정에 영향을 주지 않는다.

절삭속도 공식
$V = \pi DN/1000$
(V: 절삭속도 m/min, D: 지름 mm, N: 회전수 rpm)에 V = 150 m/min, D = 75 mm를 대입하면
$150 = \pi \times 75 \times N / 1000$
이를 정리하면
$N = 150 \times 1000 / (\pi \times 75) = 150000 / (3.14 \times 75) = 150000 / 235.5 \approx 636.6$

초음파가공은 유리·보석·세라믹 같은 경도가 높고 취성이 있는 재료에 적합하며, 구리처럼 연성이 큰 금속은 가공효율이 낮아 가공하기 어렵다.

초음파가공은 공구와 공작물 사이에 연삭입자를 넣고 초음파 진동으로 미세한 타격을 반복해 재료를 제거하는 방식이므로, 취성 재료에서 효과가 크다.

담금질 조직 중 경도가 가장 높은 것은 마텐자이트이다.

냉각속도가 빠를수록 마텐자이트 → 트루스타이트 → 소르바이트 → 펄라이트 순으로 조직이 변하며, 경도도 이 순서대로 낮아진다.

금속간화합물은 성분 금속과 다른 결정구조를 가지며 전기저항이 크고 금속적 성질이 약한 편이므로, 전기저항이 작고 금속적 성질이 강하다는 설명은 틀렸다.

금속간화합물은 경하고 취약하며 일반적으로 복잡한 결정구조를 가진다는 설명은 옳다.

Fe₃C(시멘타이트)는 대표적인 금속간화합물의 예이다.

A1 변태는 탄소를 포함한 강에서 오스테나이트가 펄라이트로 변하는 변태로, 탄소가 거의 없는 순철에서는 나타나지 않는다.

순철에서는 A2(자기변태, 약 768℃), A3(동소변태, 약 910℃), A4(동소변태, 약 1400℃)가 나타난다.

섬유로 금속 기지를 강화한 복합재료는 FRM(Fiber Reinforced Metal)이다.

FRP와 GFRP는 각각 섬유강화플라스틱, 유리섬유강화플라스틱으로 기지재료가 금속이 아닌 플라스틱이라는 점에서 다르다.

마그네슘(Mg)은 비중이 약 1.74로 가벼운 경금속에 속하며 중금속이 아니다.

철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr)은 비중이 5 이상인 중금속으로 분류된다.

크롬(Cr)은 강한 탄화물 형성 원소로 내마모성을 높이고 결정립을 미세화하는 역할을 한다.

인(P)은 상온취성을 유발하고, 망간(Mn)은 황화물을 형성해 적열취성을 방지하며, 규소(Si)는 주로 탈산과 강도 향상에 관여할 뿐 탄화물 형성능은 크롬에 비해 약하다.

황동에 납을 1.5~3.7% 첨가해 절삭성을 높인 합금은 쾌삭황동이다.

납은 황동 조직 내에 분산되어 절삭 시 칩을 잘게 끊어주므로 자동선반 가공성이 크게 향상된다.

알루미늄 및 그 합금의 질별기호에서 가공경화(냉간가공으로 경화된 상태)를 나타내는 기호는 H이다.

O는 완전풀림 상태를 나타내고, W는 용체화처리 후 자연시효가 진행 중인 상태를 나타내므로 가공경화와는 무관하다.

강을 오스테나이트화한 후 공기 중에서 냉각하여 표준화된 조직을 얻는 열처리는 노멀라이징(불림)이다.

퀜칭은 급랭으로 마텐자이트 조직을 얻는 처리, 어닐링은 노냉으로 조직을 연화하는 처리, 템퍼링은 담금질한 강의 인성을 회복시키는 저온 재가열 처리로 각각 목적과 냉각방식이 다르다.

아연(Zn)을 강 표면에 확산 침투시키는 금속침투법은 세라다이징이다.

크로마이징은 크롬(Cr), 칼로라이징은 알루미늄(Al), 실리코나이징은 규소(Si)를 침투시키는 처리로 침투 원소가 서로 다르다.

이 코일 스프링의 유효 감김수는 약 4권이다.

처짐 공식 $\delta = \dfrac{8PC^3 n}{Gd}$을 감김수 n에 대해 정리하면 $n = \dfrac{\delta G d}{8PC^3}$이다.

수치를 대입하면 $n = \dfrac{100\,\mathrm{mm} \times 80000\,\mathrm{N/mm^2} \times 10\,\mathrm{mm}}{8 \times 2500\,\mathrm{N} \times 10^3} = 4$이다.

벨트의 접촉각을 늘리고 장력을 보강하는 풀리는 인장 풀리(텐션 풀리)이다.

원동 풀리와 종동 풀리는 동력을 전달하는 주 풀리이고, 원추 풀리(단차 풀리)는 속도비를 바꾸는 데 쓰이는 풀리로 접촉각 조절이 주목적이 아니다.

축은 가공하지 않고 보스에만 홈을 파서 조립하는 키는 안장 키(saddle key)이다.

납작 키와 묻힘 키는 축에도 평면이나 홈을 가공해야 하고, 둥근 키는 축과 보스에 둥근 구멍을 뚫어 핀 형태로 끼운다는 점에서 안장 키와 다르다.

제동용 기계요소에 해당하는 것은 랫칫 휠이다.

웜은 감속용 동력전달요소, 코터는 축과 축을 결합하는 결합용 요소, 스플라인은 큰 토크를 전달하는 축이음 요소로 각각 제동 기능과는 관련이 없다.

피치원 지름이 무한대인 기어는 래크(rack) 기어이다.

래크는 피니언과 맞물려 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 평기어로, 곡률반경이 무한대인 직선 형태의 이(tooth)를 가진다.

이 블록 브레이크의 제동 동력은 약 3.0kW이다.

마찰력은 $F = \mu P = 0.3 \times 500\,\mathrm{N} = 150\,\mathrm{N}$이다.

제동동력은 $H = Fv = 150\,\mathrm{N} \times 20\,\mathrm{m/s} = 3000\,\mathrm{W} = 3.0\,\mathrm{kW}$이다.

구름 베어링에서 실링(sealing)의 주목적은 윤활유의 유출을 막고 이물질의 침입을 방지하는 것이다.

실링은 주유 자체를 돕거나 발열을 방지하거나 축 삽입을 돕는 부품이 아니라, 베어링 내부 환경을 외부와 차단하는 밀봉 부품이다.

이 중실축의 지름은 약 29mm 이상이어야 한다.

전달 토크는 $T = 9550 \times \dfrac{P}{N} = 9550 \times \dfrac{3.1}{300} \approx 98.7\,\mathrm{N\cdot m} = 98700\,\mathrm{N\cdot mm}$이다.

비틀림 강도식 $d^3 = \dfrac{16T}{\pi \tau_a}$에 대입하면 $d^3 = \dfrac{16 \times 98700}{\pi \times 20.6} \approx 24400\,\mathrm{mm^3}$이고, $d \approx 29\,\mathrm{mm}$가 된다.

이 사다리꼴 나사의 효율은 약 31%이다.

리드각은 $\tan\alpha = \dfrac{p}{\pi d_2} = \dfrac{4}{\pi \times 18} \approx 0.0707$이다.

사다리꼴 나사산 각(30°)의 절반 15°를 고려한 상당마찰각은 $\tan\rho' = \dfrac{\mu}{\cos15^\circ} = \dfrac{0.15}{0.966} \approx 0.155$로, $\rho' \approx 8.8^\circ$이다.

나사의 효율은 $\eta = \dfrac{\tan\alpha}{\tan(\alpha+\rho')} \approx \dfrac{0.0707}{0.229} \approx 31\%$이다.

이 조건을 만족하는 피치는 약 51.4mm이다.

리벳 1개가 받는 전단력은 $\dfrac{\pi d^2}{4}\tau$이고, 판이 받는 인장력은 $(p-d)t\sigma$이다.

전단응력과 인장응력이 같다는 조건에서 $\dfrac{\pi d^2}{4} = (p-d)t$가 되고, 수치를 대입하면 $\dfrac{\pi \times 20^2}{4} = 314.2 = (p-20)\times 10$이므로 $p \approx 51.4\,\mathrm{mm}$이다.

그림의 직선은 점 (-1, 1)을 지나고 x축과 -45°를 이루므로, 매개변수식은 $x=-1+\dfrac{1}{\sqrt{2}}t,\quad y=1-\dfrac{1}{\sqrt{2}}t$ 이다.

직선의 매개변수식은 $(x,\,y)=(x_0+t\cos\theta,\ y_0+t\sin\theta)$ 꼴이다. 그림에서 통과점은 $(x_0,\,y_0)=(-1,\,1)$, 기울기 각은 $-45^\circ$ 이므로 $\cos(-45^\circ)=\dfrac{1}{\sqrt{2}},\ \sin(-45^\circ)=-\dfrac{1}{\sqrt{2}}$ 를 대입하면 위 식이 된다.

• 상수항이 $x=1$로 시작하는 식은 통과점의 x좌표가 -1이라는 조건에 어긋난다.
• y의 t항 부호가 +인 식은 오른쪽으로 갈수록 y가 커지는 +45° 직선이 되어 그림과 반대 방향이다.

특수한 서식의 문자열로 이루어진 아스키(ASCII) 방식의 CAD 중립파일은 DXF이다.

DXF(Drawing Exchange Format)는 도면 정보를 텍스트 코드로 기록해 서로 다른 CAD 시스템 간 도면 데이터를 교환하는 표준 형식이다.

GKS와 PHIGS는 도면 교환용 파일 형식이 아니라 화면 출력을 다루는 그래픽 표준(라이브러리)이고, CAT 역시 CAD 데이터 교환용 중립 파일 형식이 아니다.

3차원 공간을 작은 단위 입체로 나누고 물체가 그 공간을 차지하는지 여부를 메모리 비트 0 또는 1로 저장하는 방법은 복셀(voxel)표현이다.

경계표현(B-rep)은 면과 모서리로 형상의 경계를 정의하는 방식이고, CSG표현은 기본 입체들의 불 연산으로 형상을 구성하는 방식이라 격자 단위 점유 여부를 저장하는 복셀표현과는 접근 방식이 다르다.

올바른 순서는 형상 모델링 → 가공공정 정의 → C/L데이터 생성 → 포스트 프로세싱 → NC데이터를 이용한 가공 이다.

CAD/CAM은 먼저 CAD에서 제품 형상을 만들고(형상 모델링), 그 형상에 어떤 공구로 어떤 경로·조건으로 깎을지 가공공정을 정의한다. 그 결과로 공구 중심 경로인 C/L(Cutter Location) 데이터가 계산된다.

C/L데이터는 기계에 그대로 넣을 수 없으므로 포스트 프로세싱으로 해당 CNC 제어기가 읽는 NC 코드로 변환하고, 마지막에 그 NC데이터로 실제 가공을 수행한다. 실제 가공이 중간에 오거나 모델링 없이 공정 정의부터 시작하는 순서는 성립하지 않는다.

은선·은면 처리를 위해 화면상 각 점의 깊이 방향 값을 메모리에 저장해 비교하는 방법은 Z버퍼 방법이다.

변환 행렬 방법은 좌표변환에, 깊이 분류 알고리즘과 후향면 제거 알고리즘은 각각 정렬이나 시선 반대쪽 면 판별에 쓰이는 별도의 은면제거 기법으로, 깊이값 자체를 저장해 두는 방식과는 접근이 다르다.

⚠️ 이 문항은 원본 출처에서 문제 또는 보기 내용이 정확하지 않다고 밝힌 문항입니다. 지문이 원래 시험 문제와 다를 수 있으니 개념 확인용으로만 활용하시기 바랍니다.

이동 거리와 이송속도로 소요 시간을 구한 뒤 X축 이동량을 나누면 X축 펄스 속도는 8,000개/sec가 된다.

전체 이동거리는 $\sqrt{40^2+30^2}=50\ \mathrm{mm}$이고, 이송속도 10 mm/s로 나누면 소요 시간은 $\dfrac{50}{10}=5\ \mathrm{s}$이다.

X축 방향 이동량 40 mm를 5초로 나누면 X축 속도는 $\dfrac{40}{5}=8\ \mathrm{mm/s}$이고, 이를 BLU(0.001 mm)로 나누면 $\dfrac{8}{0.001}=8000$개/sec가 나온다.

⚠️ 이 문항은 원본 출처에서 문제 또는 보기 내용이 정확하지 않다고 밝힌 문항입니다. 지문이 원래 시험 문제와 다를 수 있으니 개념 확인용으로만 활용하시기 바랍니다.

공구가 (0,0)에서 (40,30)mm까지 이동하는 경로의 길이와 이송속도로 이동 시간을 구한 뒤, x축 방향 속도를 BLU로 나누면 8000개/sec의 펄스 속도가 나온다.

이동 거리는 $\sqrt{40^2+30^2}=50\ \mathrm{mm}$이고 이송속도가 $10\ \mathrm{mm/s}$이므로 이동 시간은 $\dfrac{50}{10}=5\ \mathrm{s}$이다.

이 시간 동안 x축은 $40\ \mathrm{mm}$를 이동해야 하므로 x축 속도는 $\dfrac{40}{5}=8\ \mathrm{mm/s}$이고, 이를 $\mathrm{BLU}=0.001\ \mathrm{mm}$로 나누면 $\dfrac{8}{0.001}=8000$개/sec의 펄스 속도가 된다.

파트 프로그램은 NC 하드웨어가 아니라 소프트웨어(가공 지령 데이터)이므로 하드웨어 구성요소로 볼 수 없다.

• 제어 루프 장치(CLU)는 서보 위치·속도 피드백을 처리하는 하드웨어이다.
• 기계 제어 장치(MCU)는 CNC의 두뇌 역할을 하는 하드웨어이다.
• 데이터 처리 장치(DPU)는 프로그램을 해독·처리하는 하드웨어이다.

반면 파트 프로그램은 이러한 하드웨어가 실행하는 데이터(소프트웨어)에 해당한다.

래스터 스캔 디스플레이는 화면을 가로 방향의 주사선(scan line)을 순차적으로 훑으며 영상을 표시하는 주사선 방식 그래픽 장치이다.

플라즈마 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드 디스플레이는 각각 다른 발광·표시 원리를 사용하며 주사선 방식과는 구분된다.

파트 프로그램에 사용된 곡선의 종류는 CAD/CAM에서 형상을 내부적으로 표현하기 위한 수학적 방법(알고리즘) 정보이지, 가공을 실행시키는 파트 프로그램 자체의 지령 내용은 아니다.

• 공구 교환은 T코드·M코드로 파트 프로그램에 직접 기술된다.
• 절삭유 공급/중지는 M08/M09 등으로 파트 프로그램에 포함된다.
• 절삭공구의 동작 정보(이송·경로)는 G코드로 파트 프로그램의 핵심 내용이다.

곡면 모델과 솔리드 모델은 실제 표면(곡면) 정보를 가지고 있어 은선 제거를 통해 실루엣을 정확히 표현할 수 있다.

반면 와이어프레임 모델은 점과 선(모서리)만으로 형상을 표현하므로 면의 정보가 없어 실루엣을 정확히 나타낼 수 없다.

베지어 곡면은 조정점들이 이루는 볼록포(Convex hull) 내부에서 생성되므로, 곡면이 볼록포 외부에서 생성된다는 설명은 틀렸다.

• 곡면의 코너와 코너 조정점이 일치하는 것은 베지어 곡면의 특징이다.
• 곡면이 조정점의 전반적 형상을 따라가는 것도 베지어 곡면의 특징이다.
• 곡면의 차수가 조정점 개수에 의해 결정되는 것도 옳은 설명이다.

곡면 모델은 형상의 표면(껍질) 정보만 가지고 내부 체적 정보는 갖지 않으므로, 체적이나 질량 계산이 용이하다는 설명은 틀렸다. 체적·질량 계산은 솔리드 모델의 특징이다.

• 표면 정보가 있으므로 은선 제거가 가능하다.
• 표면 정보만으로 공구 경로를 만들 수 있어 CAM 가공용 모델로 사용 가능하다.
• 내부 체적 정보가 없어 3차원 solid 요소로 분할할 수 없으므로, 3차원 유한요소 해석에는 부적절한 모델이라는 설명은 옳다.

3차원 자유곡면 가공에는 구면 형상의 절삭날을 가진 볼 엔드밀이 가장 적합하다.

볼 엔드밀은 곡면을 따라 이동하며 매끄러운 곡면 절삭이 가능한 반면, 플랫(평) 엔드밀이나 더브테일 커터, 필렛 엔드밀은 평면·특정 홈·모서리 가공에 특화되어 자유곡면 가공에는 적합하지 않다.

LOM(Laminated Object Manufacturing)은 종이 등 박판 재료를 레이저로 절단한 뒤 층층이 접착·적층하여 조형하는 쾌속조형(RP) 기법이다.

SL(광경화수지 적층), FDM(용융수지 압출 적층), SLS(분말 소결 적층)는 각각 다른 재료와 적층 방식을 사용하므로 종이 박판 절단·적층 방식과는 다르다.

형상 구속조건과 치수조건을 부여해 형상을 정의하고 이를 변경하면 모델이 자동으로 재구성되는 방식이 파라메트릭(Parametric) 모델링이다.

Surface 모델링은 곡면 정보 중심, Boundary 모델링은 경계표현(B-rep) 방식, Primitive 모델링은 기본 형상의 불리언 조합 방식으로 구속조건·치수조건 기반 정의와는 개념이 다르다.

주어진 식은 중심이 $(x_c,\ y_c)$이고 반지름이 $r$인 원의 매개변수 표현이다.

두 식에서 $x-x_c=r\cos\theta,\ y-y_c=r\sin\theta$ 이므로 각각 제곱해 더하면
$(x-x_c)^2+(y-y_c)^2=r^2(\cos^2\theta+\sin^2\theta)=r^2$
즉 원의 방정식이 되고, $\theta$가 0에서 $2\pi$까지 변하므로 한 바퀴를 완전히 도는 닫힌 곡선이 된다.

타원이라면 $x=x_c+a\cos\theta,\ y=y_c+b\sin\theta\ (a \neq b)$ 처럼 두 반지름이 서로 달라야 하고, 쌍곡선은 $\sec\theta,\ \tan\theta$, 포물선은 $t,\ t^2$ 형태의 매개변수식을 쓴다.

곡면 모델은 형상의 표면(곡면) 정보를 정확히 가지고 있어 가공면을 자동으로 인식·처리할 수 있으며, 이를 바탕으로 NC 데이터(공구 경로) 작성이 용이하다.

와이어프레임 모델은 면 정보가 없어 가공면 인식이 어렵고, 유한요소 모델은 해석용 모델이며, 실물 모델은 컴퓨터 데이터가 아니므로 NC 데이터 작성에 직접 활용할 수 없다.

솔리드 모델의 음영효과(shading)는 모델 표면을 구성하는 각 면의 법선(수직) 벡터가 광원 방향과 이루는 각도에 의해 결정된다.

모델의 크기나 화면 배경색은 음영 계산과 무관하며, 평행광선의 경우 광원과 모델 사이 거리도 음영에 영향을 주지 않는다는 점에서 나머지 보기는 답이 될 수 없다.

DNC 운전 시 데이터 전송속도는 초당 전송되는 비트 수를 나타내는 BPS(Bits Per Second)로 표시한다.

CPS는 초당 문자 수, IPS는 초당 명령어 수, MIPS는 초당 백만 명령어 수를 나타내는 단위로 데이터 전송속도 표시와는 관련이 없다.

물체를 중심선을 지나는 하나의 절단면으로 전체를 잘라 나타냈으므로 온단면도(전단면도)이다.

왼쪽 투상도를 보면 90°로 굽은 관(엘보)의 위·아래 벽과 양쪽 플랜지 두께에 모두 해칭이 들어가 있고 안쪽 유로가 그대로 드러나 있다. 즉 절단하지 않고 남겨 둔 외형 부분이 없다.

• 한쪽 단면도라면 대칭 중심선을 경계로 한쪽만 해칭되고 반대쪽은 외형선으로 남아야 하는데, 그림은 양쪽 모두 잘려 있다.
• 부분 단면도는 파단선(가는 자유 실선)으로 필요한 일부만 떼어 내야 하는데 그런 파단선이 없다.
• 회전도시 단면도는 리브·암·훅 등의 절단면을 90° 돌려 겹쳐 그리는 방법으로, 관 전체를 자른 이 그림과 다르다.

구멍 지름이 ø8.2인 최소 재료 크기일 때는 최대 실체 상태보다 0.1 커진 만큼 보너스 공차가 붙어 위치 허용공차가 ø0.2까지 커지므로, ø0.1 영역 안에서만 변할 수 있다는 설명이 틀렸다.

도면 지시는 4×ø8 (위 편차 +0.2, 아래 편차 +0.1) 과 위치도 공차 ø0.1 Ⓜ 이며, 구멍 중심은 가로·세로 32의 이론적 정확 치수로 배치되어 있다. 구멍은 지름이 작을수록 재료가 많이 남으므로 ø8.1이 최대 실체 크기(MMC), ø8.2가 최소 재료 크기이다.

따라서 ø8.1일 때는 위치 공차가 ø0.1 그대로 적용되고, 실효(실질 조건) 치수는 $8.1-0.1=8.0$ 이 되어 모든 구멍이 ø8의 완전한 형상 경계를 지켜야 한다. 실제 크기가 ø8.1~ø8.2 사이(크기 공차 0.1)에서 변한다는 설명도 도면 그대로다.

평면도의 바깥 윤곽이 끊김 없는 직사각형이고 내부에는 나란한 평행 경사선만 계단처럼 어긋나 있으므로, 정면도도 윤곽이 온전한 직사각형이면서 평행한 경사선이 나타나는 것이 맞다.

주어진 평면도에는 폭 방향(가로)으로 그어진 선 두 줄과, 오른쪽에서 왼쪽 아래로 내려가며 계단처럼 배치된 평행한 경사선 세 줄만 있다. 반대로 깊이 방향(세로)으로 그어진 능선은 하나도 없다.

정면도의 윗변이 사각형으로 파여 있으려면 그 홈의 좌·우 벽이 평면도에서 세로 능선 두 줄로 반드시 나타나야 한다. 평면도에 그런 선이 없으므로 윗변에 사각 홈이 파인 형상들은 이 평면도와 짝이 될 수 없고, 윤곽이 직사각형 그대로이면서 경사선과 숨은선만 나타나는 것이 옳다.

A부 플랜지에 기입된 “8-19 드릴”은 지름 19mm 구멍을 8개 뚫으라는 뜻이므로, 드릴 구멍의 지름은 19이다.

도면에서 같은 크기의 구멍은 “개수-지름 드릴” 형식으로 한 번에 지시한다. 즉 앞의 8은 구멍의 개수, 뒤의 19가 드릴 지름이며, 지시선은 A부 플랜지의 구멍을 가리키고 있다.

같은 도면 위쪽의 다른 플랜지에는 “4-14 드릴”(ø14 구멍 4개)이 별도로 지시되어 있으므로 4와 14는 A부가 아닌 반대쪽 플랜지의 값이고, 8은 A부 구멍의 개수일 뿐 지름이 아니다.

평행 핀의 호칭은 KS 규격에 따라 명칭 - 호칭지름 및 공차 x 호칭길이 - 재질·등급 순서로 표기한다.

따라서 호칭 지름 5mm에 공차 h7, 호칭길이 25mm, 오스테나이트계 스테인리스강 A1 등급인 평행 핀은 "평행 핀 - 5 h7 x 25 - A1"과 같이 명칭을 맨 앞에, 치수를 중간에, 등급을 마지막에 표기하는 순서로 나타낸다.

면의 지시기호에서 줄무늬(결) 방향을 나타내는 자리에 적힌 C는 가공으로 생긴 줄무늬가 기호를 기입한 면의 중심에 대하여 대략 동심원 모양이라는 뜻이다.

그림의 지시기호는 제거가공을 뜻하는 삼각 기호에 가공방법 약호 B, 거칠기 값 Rz=1.5, 기준길이 L=25가 함께 기입되어 있고, 삼각 기호 오른쪽의 결 방향 자리에 C가 붙어 있다.

• 여러 방향으로 교차하거나 무방향에 가까운 결은 M으로 나타낸다.
• 거의 방사상인 결은 R, 지시면에 나란한 결은 =, 직각인 결은 ⊥로 나타낸다.

위치수 허용차는 최대허용치수에서 기준치수를 뺀 값이고, 아래치수 허용차는 최소허용치수에서 기준치수를 뺀 값이다.

위치수 허용차: $49.011-49.000=+0.011\,\mathrm{mm}$

아래치수 허용차: $48.985-49.000=-0.015\,\mathrm{mm}$

그림은 사각형 하나 안에 사선(빗금) 하나만 들어 있고 밸브 쪽에 붙는 형태이므로 단동 솔레노이드 기호다.

솔레노이드(전자 액추에이터) 기호는 사각형 안의 사선 개수로 작동 방향을 구분한다. 한 방향으로만 밀어 주는 단동은 사선 한 개, 양방향으로 작동하는 복동은 사선을 두 개(서로 마주 보는 두 사각형)로 그린다.

• 복동형이라면 사선이 두 개로 그려져야 하는데 그림에는 하나뿐이다.
• 가변식 전자 액추에이터라면 사각형을 비스듬히 가로지르는 가변 표시(화살표)가 함께 그려져야 하는데 그림에는 없다.

도면 구역 표시에서 세로 방향 대문자 영어 기호는 숫자 1, 0과 혼동되기 쉬운 I와 O를 제외하고 사용한다.

따라서 보기 중 O는 구역 표시 문자로 사용해서는 안 되며, A·H·K는 혼동 우려가 없어 사용 가능한 문자이다.

헬리컬 보간은 두 축의 원호 이송과 동시에 나머지 한 축의 직선 이송이 결합되는 제어로, 3개 축을 동시에 제어해야 하므로 2축 제어방식 CNC공작기계로는 수행할 수 없다.

위치 결정, 직선 보간, 원호 보간은 모두 2개의 축만으로 구현 가능한 제어 방식이다.

그림의 이동은 시점 (X30, Y10)에서 종점 (X15, Y20)으로 가는 직선이므로, 원점 기준 좌표를 그대로 쓰는 절대지령 G90 으로 X15.0 Y20.0 을 지령해야 한다.

G90(절대지령)은 프로그램 원점에서 잰 도달점의 좌표를 쓰고, G91(증분지령)은 현재 위치에서의 이동량을 쓴다. 문제가 절대지령을 요구했으므로 G91 로 시작하는 지령은 조건 자체에 어긋난다.

같은 이동을 증분지령으로 쓰면 이동량이 X방향 $15-30=-15$, Y방향 $20-10=+10$ 이므로 G91 G01 X-15.0 Y10.0 이 된다. 즉 X-15.0 Y10.0 이라는 값을 절대지령에 그대로 쓰면 전혀 다른 위치로 이동한다.

CNC공작기계의 작업 제어방식은 위치결정 제어, 직선절삭 제어, 윤곽절삭(연속절삭) 제어의 세 가지로 구분되며, "평면절삭 제어"라는 별도의 제어방식 구분은 존재하지 않는다.

위치결정 제어는 목표점까지의 이동만 제어하고, 직선절삭 제어는 직선 경로를 따라 절삭하며, 윤곽절삭 제어는 직선과 곡선이 혼합된 경로를 연속적으로 절삭하는 방식이다.

방전가공은 방전개시 → 기화상태 → 폭발 → 용융비산 → 방전휴지의 순서로 진행된다.

전극과 공작물 사이에 방전이 시작되면 가공액과 금속 일부가 순간적으로 기화하고, 이어서 폭발적으로 압력이 상승하면서 용융된 금속이 비산되어 제거된 뒤 방전이 멈추는 휴지 시간을 거친다.

CNC공작기계의 보조기능(M코드) 중 주축 정회전을 지령하는 것은 M03이다. M03은 주축을 시계방향(정회전)으로 회전시키며, M04는 반시계방향(역회전), M05는 주축 정지, M02는 프로그램 종료를 의미한다.

볼 스크루는 나사축과 너트 사이에서 볼이 구름 운동을 하므로 마찰이 매우 적고 그에 따라 마찰열에 의한 열팽창도 작다는 것이 특징이며, "부하에 따른 마찰열에 의하여 열팽창이 크다"는 설명은 틀렸다.

마찰이 적은 만큼 동력손실이 적고, 볼과 나사 홈 사이의 예압 구조로 인해 백래시도 거의 발생하지 않는다.

M98은 보조 프로그램(서브 프로그램)을 호출하는 기능이다.

M99는 보조 프로그램에서 주 프로그램으로 복귀하는 기능이고, G30은 제2·제3원점 복귀, G98은 이송 방식(분당 이송) 지령 또는 고정 사이클의 초기점 복귀 지령으로 사용되는 코드여서 보조 프로그램 호출과는 무관하다.

지령값과 실제 측정값의 차이만큼 X축 공구 보정값을 늘려야 하므로 새로운 보정값은 X=4.8, Z=6.0이 된다.

지름 오차는 $25.0-24.4=0.6\,\mathrm{mm}$이며, 내경이 지령값보다 작게 가공되었으므로 이 오차만큼 기존 X 보정값에 더해준다.

$X=4.2+0.6=4.8$이며, Z방향 치수에는 오차 정보가 없으므로 기존 Z 보정값 6.0을 그대로 유지한다.

CNC선반에서 X축(U)은 일반적으로 지름지정 방식으로 지령하므로, X축의 증분 좌표를 나타내는 U10.0이 지름지정 어드레스에 해당한다.

R은 원호 반지름이나 모따기 등에, I는 원호보간의 X축 중심 벡터 성분에, K는 원호보간의 Z축 중심 벡터 성분에 사용되는 어드레스로 지름지정과는 성격이 다르다.

한 날당 이송속도는 이송속도(mm/min) ÷ (주축 회전수 × 날의 개수)로 구한다. G94 F100은 분당 이송속도 100 mm/min을 의미하고, ø16.2 엔드밀은 2날 공구이므로, 한 날당 이송속도 = 100 ÷ (400 × 2) = 100 ÷ 800 = 0.125 mm/tooth이다.