14년 3회차

미하나이트 주철은 용탕에 Ca-Si 등을 접종해 흑연을 미세하게 분포시킨 고급 주철(펄라이트 주철)이다. 담금질이 가능하고 강도와 내마멸성이 커서 공작기계의 안내면과 내연기관의 실린더에 쓰인다. 칠드 주철은 표면만 급랭해 경화시킨 주철로 압연롤 등에, 구상흑연 주철과 흑심가단 주철은 인성이 필요한 부품에 쓰인다.

절삭공구 재료의 용도분류 기호 중 실제로 사용되지 않는 기호는 G이다.

ISO 규격의 절삭공구 용도분류는 재료 특성에 따라 P(강)·M(스테인리스강)·K(주철)로 구분하며, 이 밖에 비철금속용 N, 내열합금용 S, 고경도재료용 H 등이 있다. G라는 용도분류 기호는 이 체계에 존재하지 않는다.

보기 중 비금속 재료에 해당하는 절삭공구는 세라믹이다.

• 고속도강은 텅스텐·크롬 등을 첨가한 합금강이다.
• 탄소공구강은 탄소 함유량으로 경도를 높인 강이다.
• 합금공구강은 탄소공구강에 합금원소를 첨가한 강이다.

이들은 모두 철을 기본으로 한 금속재료이지만, 세라믹은 산화알루미늄 등을 소결하여 만든 비금속 재료로 고온 경도와 내마모성이 우수해 고속절삭에 사용된다.

인청동은 청동에 인(P)을 첨가한 합금으로, 냉간가공하면 탄성·내식성·내마멸성이 좋아지고 자성이 없어 통신기기와 각종 기계의 고급 스프링 재료로 쓰인다. 포금은 기계 부품용, 납 청동과 켈밋 합금은 베어링용 합금이다.

구상흑연 주철의 강도는 기지조직의 종류에 따라 결정되며, 펄라이트형이 가장 강도가 강인하다. 펄라이트형은 페라이트와 시멘타이트의 층상 조직으로 인해 높은 강도와 경도를 동시에 확보한다.

• 페라이트형: 연성이 우수하지만 강도가 낮다.
• 불스아이형: 페라이트 외곽과 펄라이트 중심부를 가진 혼합 조직으로 중간 수준의 강도를 나타낸다.
• 시멘타이트형: 일반적인 구상흑연 주철의 기지조직 분류에 포함되지 않는다.

따라서 기지조직 중 가장 강도가 강인한 것은 펄라이트형이다.

금속재료의 일반적 특성이 아닌 것은 투명성이다.

금속은 자유전자가 빛을 반사하므로 특유의 금속광택을 띠며 불투명한 것이 일반적 성질이다. 반면 전기·열을 잘 전달하는 양도체이고, 소성변형이 가능해 가공성이 좋은 것은 금속의 대표적 특성이다.

알루미늄은 전성·연성이 우수한 금속이므로, 전연성이 나쁘다는 설명이 틀렸다.

알루미늄은 가볍고 전연성이 좋아 판재·박·선재로 가공하기 쉽다. 주물용으로는 주조성을 높이기 위해 규소(Si)·구리(Cu) 등을 첨가한 알루미늄 합금을 주로 사용한다.

보크사이트를 원료로 제련한다는 것, 표면에 생기는 산화피막(Al₂O₃)이 보호막 역할을 해 내식성이 좋다는 것, 열처리로 석출경화·시효경화시켜 성질을 개선한다는 것은 모두 맞는 설명이다.

피니언의 잇수는 19개이다.

스퍼기어의 피치원 지름은 $D=mZ$로 구해지므로 잇수는 $Z=\dfrac{D}{m}$이다.
피니언의 피치원 지름 38mm, 모듈 2를 대입하면 $Z=\dfrac{38}{2}=19$개가 된다.

스러스트 볼 베어링의 형식기호는 5이다.

구름베어링의 형식기호는 구조·용도에 따라 숫자로 구분되며, 단열 깊은홈 볼베어링은 6, 단열 앵귤러 콘택트 볼베어링은 7 계열로 표시된다. 이 중 축방향 하중을 주로 지지하는 스러스트 볼 베어링은 형식기호 5로 나타낸다.

줄자가 자동으로 말려 들어가는 것은 태엽 스프링의 복원력 때문이다.

태엽 스프링은 얇은 띠 모양의 강판을 한 평면 안에서 소용돌이 모양으로 감은 스프링으로, 감을 때 저장된 탄성에너지가 풀리려는 힘으로 작용한다. 그래서 줄자나 시계태엽처럼 당겼다 놓으면 자동으로 되감기는 구조에 사용된다. 코일 스프링이나 판 스프링은 회전 복원 용도보다는 압축·인장·굽힘 하중을 받는 용도로 쓰인다.

훅을 걸 수 있는 고리 형상의 머리를 가진 볼트는 아이볼트이다.

아이볼트는 머리부가 링(고리) 모양으로 되어 있어 여기에 훅을 걸고 크레인 등으로 중량물을 달아 올리는 데 사용된다. 나비볼트는 손으로 돌리기 쉽도록 날개가 달린 볼트이고, 리머볼트는 리머로 다듬은 구멍에 정밀하게 끼워 전단하중을 받게 하는 볼트, 스테이볼트는 두 부재 사이 간격을 유지하는 볼트로 각각 용도가 다르다.

응력은 $\sigma = \frac{F}{A}$로 정의되므로, 단면적 $A = \frac{F}{\sigma}$이다.

주어진 값을 대입하면
$A = \frac{18\text{ kN}}{5\text{ MPa}} = \frac{18,000\text{ N}}{5 \times 10^6\text{ Pa}} = \frac{18,000}{5,000,000}\text{ m}^2 = 0.0036\text{ m}^2 = 3,600\text{ mm}^2$이다.
정사각형의 한 변을 $a$mm라 하면 $a^2 = 3,600$이므로
$a = \sqrt{3,600} =$이다.

너트의 풀림을 방지하는 장치는 로크 너트(Lock Nut)로, 이중 너트 또는 너트 위에 비스듬한 홈이 있어 진동이나 충격에 의한 회전을 저항한다. 플레이트 너트는 탭(tab)을 구부려 축에 고정하는 방식이고, 슬리브 너트는 관형이며, 나비 너트는 손으로 조이기 용이한 형태로 진동 방지 기능이 없다.

맞물림 클러치의 턱(claw) 형태에 유선형은 해당하지 않는다.

맞물림 클러치는 원판 면에 사다리꼴형, 나선형, 톱니형 등의 턱을 가공하여 서로 맞물리게 함으로써 동력을 단속하는 구조이다. 유선형은 공기·유체 저항을 줄이기 위한 형상으로 클러치 턱의 분류와는 관계가 없다.

공작기계의 이송 나사로 사용되는 나사는 사다리꼴 나사이다. 사다리꼴 나사는 나선의 단면이 사다리꼴 모양으로, 나사의 밑이 두꺼워 산 마루와 골에 틈이 생기는 특징을 가지고 있다.

이러한 구조 때문에 공작이 용이하고 맞물림이 좋으며 마모 시 간단한 조정으로 맞춤값을 회복할 수 있어 이송 나사로 널리 사용된다.

• 유니파이 나사: 일반 체결용으로 문항의 특징과 맞지 않는다.
• 너클 나사: 견고성이 필요한 경우에 쓰이므로 문항의 특징과 맞지 않는다.
• 톱니 나사: 축방향 이동용으로 문항의 특징과 맞지 않는다.

호칭번호 6303의 안지름은 17mm이다.

베어링 호칭번호 뒤 두 자리(안지름 번호) 중 03은 안지름 17mm를 나타내는 약속기호이다.
참고로 00은 10mm, 01은 12mm, 02는 15mm, 03은 17mm이며, 04부터는 번호에 5를 곱해 안지름을 구한다.

보조투상도는 물체의 경사면을 실제 모양(실형)으로 나타낼 때 사용한다.

경사면은 정면도·평면도 등 기본 투상면에 나타내면 형상이 줄어들거나 왜곡되어 보이므로, 경사면과 평행한 투상면을 따로 두고 경사면에 수직인 방향에서 투상한 보조투상도를 그려 실제 치수와 형상을 정확히 표시한다. 확대도는 작은 부분을 확대할 때, 단면도는 내부 형상을 나타낼 때 사용하는 별도의 표현법이다.

굵은 1점 쇄선(굵기 있는 점선)은 표면처리 부분을 표시하는 특수 지정선으로 사용된다. 1번은 중심선(가는 1점 쇄선), 2번은 가는 실선의 수평·수직 쇄선, 4번은 보조선(가는 실선)으로 각각 다른 선종이 규정되어 있으며, 굵은 1점 쇄선은 도면에서 도금, 열처리, 용접 등 특정 표면처리가 필요한 부분을 강조하기 위해 적용된다.

축과 구멍의 끼워맞춤에서 최대 틈새는 구멍의 최대 허용치수에서 축의 최소 허용치수를 뺀 값이다.

틈새는 구멍이 축보다 클 때 생기므로, 틈새가 가장 커지는 경우는 구멍이 가장 크고(최대 허용치수) 축이 가장 가늘 때(최소 허용치수)이다. 반대로 최소 틈새는 구멍의 최소 허용치수에서 축의 최대 허용치수를 뺀 값으로 구한다.

나사의 도시법에서 완전 나사부와 불완전 나사의 경계는 굵은 실선으로 그리며, 보기 4번은 이를 "가는 실선"이라고 잘못 표기했으므로 틀린 것이다. 수나사의 바깥지름(1번)과 암나사의 안지름(2번)은 굵은 실선으로 표시하는 것이 맞고, 수나사와 암나사의 결합부(3번)는 수나사의 바깥지름에 맞춰 수나사로 그리는 것이 정확한 도시 규칙이다.

데이텀 표적이 선일 때는 2개의 X 표시를 가는 실선으로 연결한다. 굵은 실선으로 연결한다는 설명은 틀렸다. 표적이 점이면 굵은 실선의 X로 표시하고, 영역이면 가는 2점 쇄선으로 둘러싼 뒤 해칭하며, 표적 기호는 가로선으로 2개로 나눈 원형 테두리로 그린다.

화살표 방향에서 본 투상도는 사각형 안의 아래쪽(약 1/3 높이)에 가로선 하나만 있는 그림이다.

입체는 낮은 직사각형 받침 위에, 뒤쪽은 받침 폭 전체이고 앞쪽으로 갈수록 좁아지는 사다리꼴 기둥이 올라간 형태다. 화살표는 왼쪽 옆면을 수평으로 바라보므로, 받침의 옆면과 윗블록의 경사진 옆면이 각각 직사각형으로 겹쳐 보이고 그 경계인 받침 윗면 높이에 가로선 하나만 생긴다.

• 사선이 들어간 두 그림: 수평으로 본 투상에서는 이 입체의 모서리가 세로선이나 가로선으로만 나타나므로 사선이 생길 수 없다. 사다리꼴 모양은 위에서 내려다볼 때 보인다.
• 윗부분이 세로선으로 세 칸 나뉜 그림: 좁은 앞면과 양쪽 경사면이 한꺼번에 보이는, 화살표와 다른 쪽(오른쪽 앞면)에서 본 모양이다.

"제거가공을 필요로 한다"는 V자 모양 기본 기호의 짧은 쪽 끝을 가로선으로 막아 삼각형을 만든 기호로 지시한다.

면의 지시 기호는 V자 모양 기본 기호에 무엇을 더하느냐로 세 가지를 구분한다.

• V자 선만 있는 기본 기호: 제거가공 여부를 묻지 않는다.
• V자 안에 원을 넣은 기호: 제거가공을 허락하지 않는다. 긴 쪽 선 끝에 가로선을 덧붙여도 요구사항을 적는 연장선일 뿐 의미는 같다.
• V자를 가로선으로 막아 삼각형으로 만든 기호: 제거가공을 필요로 한다.

도면에서 중심선을 기준으로 좌우(또는 상하) 대칭인 물체의 절반만 절단하여 내부와 외부 형상을 동시에 나타내는 방법이 한쪽 단면도(반단면도)이다. 그림은 대칭축 우측(또는 상측) 절반만 단면 처리되어 외형과 내부 구조를 함께 보여주고 있으므로 이에 해당한다. 온 단면도는 전체를 절단, 부분 단면도는 필요한 일부만 파단선으로 절단, 회전 도시 단면도는 축·리브 등의 단면을 회전시켜 나타내는 방법이라 그림과 다르다.

개개의 치수공차가 누적되어도 무방한 경우에 사용하는 배치법은 직렬 치수 기입법이다.

직렬 치수 기입법은 인접한 치수를 차례로 이어서 한 줄로 기입하는 방식으로, 각 구간의 공차가 다음 구간에 더해져 누적되는 특징이 있다. 반면 병렬 치수 기입법이나 누진 치수 기입법은 하나의 공통 기준점에서 치수를 기입해 공차가 누적되지 않도록 하는 방식이다.

선반에서 일반적으로 가공하지 않는 것은 기어 가공이다.

선반은 공작물을 회전시키며 바이트로 외경·나사·널링 등을 가공하는 공작기계로, 원통가공·나사절삭가공·널링가공은 선반의 대표적인 작업이다. 기어의 치형 가공은 호빙머신이나 기어셰이퍼 등 전용 공작기계에서 이루어진다.

연삭가공 방법에 속하지 않는 것은 탄성연삭이다.

연삭가공은 가공물 형상과 부위에 따라 원통연삭, 평면연삭, 내면연삭, 센터리스연삭 등으로 분류된다. 탄성연삭이라는 명칭은 표준적인 연삭가공 분류에 존재하지 않는다.

'공작물의 재질이 연하면 연한 숫돌을 사용한다'는 틀렸다 — 공작물 재질이 연하면 숫돌 입자가 쉽게 마모되므로 경한 숫돌을 사용하여 입자를 강하게 유지해야 하는데, 문항에서는 연한 숫돌을 사용한다고 명시하여 오류다.

결합도는 숫돌 입자가 결합제에 얼마나 강하게 붙어있는지를 나타내며, 선정 기준은 연삭 조건에 따라 결정된다.

• 원주 속도가 빠를 때 연한 숫돌: 맞다 — 원주 속도가 빠르면 열이 많이 발생하므로 연한 숫돌로 빠르게 마모시켜 새로운 날을 드러내야 한다.
• 연삭 깊이가 얕을 때 경한 숫돌: 맞다 — 연삭 깊이가 얕으면 숫돌 입자에 가해지는 응력이 작으므로 경한 숫돌을 사용해 입자를 유지한다.
• 접촉 면적이 작을 때 경한 숫돌: 맞다 — 접촉 면적이 작으면 단위 면적당 응력이 크므로 경한 숫돌로 입자 탈락을 촉진해야 한다.

표면 거칠기 표시법 중 최대높이 거칠기를 나타내는 기호는 Rmax이다.

Ra는 중심선 평균거칠기, Rz는 10점 평균거칠기를 나타내는 기호로 각각 계산 방식이 다르다. 이 중 단면곡선에서 가장 높은 봉우리와 가장 깊은 골 사이의 최댓값으로 거칠기를 표시하는 것이 Rmax이다.

하향절삭의 장점이 아닌 것은 백래시 제거장치가 필요 없다는 설명이다.

하향절삭(down cutting)은 절삭날이 위에서 아래로 파고들며 깎기 때문에 공작물이 테이블에 밀착되어 고정이 쉽고, 날의 마멸이 적어 수명이 길며, 날 자리 간격이 짧아 가공면이 깨끗하다는 장점이 있다.

다만 이 방식은 이송 방향으로 힘이 작용해 테이블 이송나사에 백래시가 있으면 떨림이나 파손이 발생할 수 있으므로, 오히려 백래시 제거장치가 반드시 필요하다. 따라서 이 설명은 하향절삭의 장점으로 볼 수 없다.

드릴의 표준 날끝 선단각은 118°이다.

이는 일반적인 재료를 가공할 때 가장 널리 쓰이는 표준 각도이며, 재질이 단단하거나 부드러운 정도에 따라 각도를 다르게 연삭하기도 한다.

비절삭 가공에 속하는 것은 유압 프레스이다.

밀링머신, 호빙머신, 플레이너는 모두 공구의 날로 재료를 깎아내는 절삭가공 기계이다. 반면 유압 프레스는 소재에 압력을 가해 형상을 변형시키는 소성가공(비절삭가공) 설비이다.

체이싱 다이얼은 나사절삭 시 하프너트를 맞물릴 시기를 결정하는 데 사용하는 장치이다.

나사절삭 작업에서 왕복대를 리드스크루에 정확한 시점에 맞물리지 않으면 나사산이 어긋나게 된다. 체이싱 다이얼의 눈금을 보고 하프너트를 잠그는 시기를 맞춤으로써 리드스크루의 회전과 나사산의 위상을 일치시킨다.

주물품에서 볼트·너트가 닿는 부분을 평평하게 가공해 자리를 만드는 작업은 스폿 페이싱이다.

보링은 이미 뚫린 구멍을 넓혀 정밀하게 다듬는 작업, 카운터싱킹은 접시머리 나사 머리가 묻히도록 원뿔 모양으로 면취하는 작업, 리밍은 구멍의 정밀도와 표면 정도를 높이는 다듬질 작업으로 각각 용도가 다르다.

이송속도를 높이는 것은 오히려 절삭속도를 높이지 못해 구성인선이 여전히 형성될 수 있고, 전단형 칩 형성만으로는 구성인선 방지의 근본 대책이 아니다. 따라서 이송속도를 높여 전단형 칩이 형성되도록 하는 것이 구성인선 방지 대책과 가장 거리가 멀다.

구성인선(built-up edge, BUE)은 공구 앞면에 피삭재가 축적되어 형성되는 현상으로, 낮은 절삭속도와 높은 마찰에서 발생한다.

• 윤활성 좋은 절삭 유제: 마찰을 감소시켜 직접적으로 방지한다.
• 절삭 깊이 감소: 공구-칩 접촉 면적을 줄여 축적을 억제한다.
• 윗면 경사각 증대: 전단 응력을 감소시켜 피삭재의 공구 면 부착을 줄인다.

니형 밀링머신의 컬럼면에 설치하여 주축의 회전운동을 수직 왕복운동으로 바꿔주는 장치는 슬로팅 장치이다.

슬로팅 장치는 크랭크 기구를 이용해 주축의 회전운동을 수직 방향의 직선 왕복운동으로 변환하여, 바이트로 키홈이나 세레이션 같은 직선 홈을 절삭할 수 있게 해준다. 분할대나 원형테이블은 공작물을 회전·분할시키는 부속장치로 운동 변환 기능과는 무관하다.

동식물유 절삭유제의 윤활 효과를 높이는 첨가제에는 유황(유화물), 흑연, 아연, 납, 염소 화합물 등이 있다. 이들은 공구와 칩 사이에 윤활막을 만들어 마찰을 줄인다. 인산염은 이런 윤활 첨가제에 속하지 않는다.

와이어컷 방전가공의 전극선 재질로 납은 적합하지 않다.

와이어 전극은 방전으로 인한 소모를 견디면서도 높은 인장강도와 전기전도성을 가져야 하므로 황동, 구리, 텅스텐 등이 사용된다. 납은 융점이 낮고 강도가 약해 가공 중 쉽게 끊어지므로 전극선으로 쓰이지 않는다.

절삭속도, 주축 회전수, 공작물 지름의 관계식은 $v = \frac{\pi D N}{1000}$이다. 여기서 v는 절삭속도(m/min), D는 공작물 지름(mm), N은 주축 회전수(rpm)이다.

주어진 조건 v = 40 m/min, N = 70 rpm을 대입하면
$40 = \frac{\pi \times D \times 70}{1000}$이고,
이를 정리하면
$D = \frac{40 \times 1000}{\pi \times 70} = \frac{40000}{219.8} \approx 181.8 \text{ mm}$이다.
약 182 mm로 계산된다.

절삭 속도, 지름, 회전수의 관계식은 $v = \frac{\pi DN}{1000}$(단위: m/min, D: mm, N: rpm)이다. 절삭 속도 v가 일정할 때 가공물 지름 D가 감소하면, 분모의 D가 작아지므로 회전수 N을 증가시켜야 식이 성립한다.

• 절삭 속도가 빠르면 절삭 온도가 낮아짐: 절삭 속도가 빠르면 온도가 높아져(낮아지지 않음) 공구 선단의 경도가 저하되고 마모가 생기므로 틀렸다.
• 절삭 속도 감소 시 공구 수명 단축: 절삭 속도가 감소하면 표면 거칠기는 좋아지지만 절삭공구 수명은 연장되므로 틀렸다(낮은 속도에서 공구가 더 오래 버팀).
• 절삭 속도 단위 rpm: 절삭 속도의 단위가 m/min이지 rpm이 아니므로 틀렸다.

공구의 수명은 절삭온도가 높을수록 오히려 짧아지므로, 고온에서 길어진다는 설명이 틀렸다.

절삭 중 발생하는 열은 공구 재료를 연화시키고 마멸을 촉진하는 주된 원인 중 하나이다. 공구수명은 일정한 절삭조건으로 절삭을 시작해 사용할 수 없게 될 때까지의 총 절삭시간(분)으로 정의되며, 공구날의 윗면은 경사면 마멸, 옆면은 여유면 마멸이 나타난다.

마이크로미터 측정면의 평면도를 검사하는 데 사용하는 것은 옵티컬 플랫이다.

옵티컬 플랫은 극히 평평하게 다듬은 유리판으로, 측정면에 밀착시켰을 때 나타나는 간섭무늬(뉴턴 링)의 개수와 형태로 평면도의 오차를 광학적으로 검사한다. 오토콜리메이터는 각도·직진도 측정, 옵티미터는 길이 측정, 사인바는 각도 설정에 사용되는 별도의 정밀측정기이다.

심압대 쪽에서 주축방향(Z축)으로 내경가공 시 공구가 구멍 내부의 왼쪽에 위치하므로 G41(공구 왼쪽 보정)을 사용한다. CNC선반의 반경보정은 공구가 가공 궤적의 어느 쪽에 있는지에 따라 결정되는데, G40은 보정 취소, G41은 공구가 프로그램 경로의 왼쪽, G42는 오른쪽에 위치할 때 사용하며, G43은 공구길이 보정으로 다른 개념이다. 심압대 쪽 내경가공에서는 공구의 상대적 위치상 왼쪽 보정이 필요하다.

이 나사의 회전당 이송속도(F) 값은 2.0이다.

미터나사 표기 "M30×2"에서 뒤의 숫자 2는 나사의 피치 2mm를 의미한다. 나사 가공에서 회전당 이송 F는 나사의 리드와 같은 값으로 지령하며, 한 줄 나사는 리드가 피치와 같으므로 F는 2.0이 된다. 앞의 "왼"은 왼나사라는 방향 표시일 뿐 F값에는 영향을 주지 않는다.

충돌 위험이 있을 때 전원 스위치를 눌러 기계를 정지시킨다는 것은 적절한 안전조치가 아니다.

CNC 공작기계에서 충돌 등 긴급 상황이 발생하면 비상정지(EMERGENCY STOP) 버튼을 눌러 즉시 구동을 멈춰야 한다. 비상정지 버튼은 이런 상황에서 기계를 가장 빠르고 확실하게 멈추도록 만든 장치이므로, 전원 스위치로 정지시키는 것은 올바른 대처가 아니다.

전원을 순서대로 켜고 역순으로 끄는 것, 윤활유량을 확인·보충하는 것, 작업 시 보안경·안전화를 착용하는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

어드레스의 의미가 틀리게 연결된 것은 P, X, U를 "기계 각 부위 지령"으로 묶은 설명이다.

P, X, U는 일시정지 기능(G04)과 함께 쓰여 드웰(휴지) 시간을 지정하는 어드레스이다. 기계 각 부위의 동작(주축 정지, 절삭유 공급 등)을 지령하는 것은 보조기능인 M 기능의 역할이므로 이 연결은 틀렸다.

반면 F·E는 이송속도와 나사의 리드, X·Y·Z는 각 축의 이동 위치 지정, P·Q는 복합반복사이클의 시작·종료 번호 지정이라는 설명은 모두 올바르다.

CNC 선반 보정화면에 입력되는 값과 관계없는 것은 공구의 지름 보정 값이다.

CNC 선반의 공구보정은 X축·Z축 길이 보정 값과 바이트 날끝의 공구인선 반경(노즈 R) 값을 입력하는 방식으로 이루어진다. 공구 지름 보정은 엔드밀처럼 원형 공구를 사용하는 머시닝센터·밀링가공에서 필요한 개념으로, 바이트를 사용하는 선반가공과는 관계가 없다.

NC 공작기계에서 테이블의 이송속도와 위치를 제어하는 장치는 서보기구이다.

서보기구는 지령된 이송속도와 위치 정보를 받아 서보모터를 구동함으로써 테이블을 정밀하게 움직이는 제어 요소이다. 정보처리회로는 프로그램을 해석해 지령을 만들어내는 부분, 조작반은 조작자가 기계를 다루는 입력장치, 포스트 프로세서는 CAM 데이터를 해당 기계용 NC 프로그램으로 변환하는 프로그램으로 서보기구와 역할이 다르다.

증분명령(incremental)은 현재 위치로부터의 상대적 이동 거리를 지정하는 방식이며, 수치제어에서는 G91 코드로 명령한다. 따라서 정답은 G91 X20. Y20. Z50.로, 절대좌표축 기호를 사용하면서도 G91로 증분 모드를 지정한 것이다.

반면 G90은 절대좌표명령으로 기준점(원점)으로부터의 절대 위치를 지정한다. X, Y, Z는 절대좌표축이고, U, V, W는 상대좌표(증분)축이므로, 증분명령 프로그래밍은 G91과 함께 사용하는 것이 원칙이지만 실질적으로는 G91 코드 자체가 증분 모드를 활성화하는 핵심이다.

CNC 제어기능 중 "공구 선택 및 보정"을 담당하는 기능은 T기능이다.

T기능은 공구번호와 보정번호를 함께 지정하여 필요한 공구를 선택하고 해당 공구의 길이·형상 보정값을 적용하게 한다. S기능은 주축 회전수(또는 절삭속도), G기능은 제어의 동작모드, M기능은 기계의 보조동작을 지정하는 기능으로 역할이 각각 다르다.

도면상의 임의의 점을 프로그램상의 절대좌표 기준점으로 정한 것을 프로그램 원점이라 한다.

프로그래머가 도면에서 좌표 계산이 편리한 점을 골라 이 점을 기준으로 모든 절대좌표를 지령하는 것이 프로그램 원점이다. 기계 원점은 기계 제작사가 정한 기계 고유의 기준점이고, 제2·제3 원점은 공구교환 등 특정 작업을 위해 별도로 설정하는 보조 기준점으로 프로그램 원점과는 구분된다.

공구 지름(반지름) 보정과 관계없는 준비기능은 G43이다. G43은 공구 길이 보정(+ 방향)을 수행하는 코드로, 공구마다 다른 Z축 방향 길이 차이를 보정할 때 사용한다.

반면 공구 지름 보정은 다음 세 코드로 이루어진다.

• G41: 공구 진행 방향의 좌측으로 공구 반지름만큼 옮겨 가공하는 좌측 보정
• G42: 공구 진행 방향의 우측으로 공구 반지름만큼 옮겨 가공하는 우측 보정
• G40: 설정된 지름 보정을 해제(취소)

즉 G40·G41·G42는 모두 공구 지름 보정의 설정·해제에 관여하지만, G43은 별개의 기능인 길이 보정에 속한다.

절삭유 취급 안전에 관한 설명으로 틀린 것은 작업 완료 후 공작물과 손을 절삭유로 세척한다는 내용이다. 절삭유에는 방청제·계면활성제 등 화학 성분이 포함되어 있어 피부에 오래 남아 있으면 피부염 등을 일으킬 수 있으므로, 작업 후 손은 절삭유가 아니라 비누와 물로 깨끗이 씻어야 한다.

나머지 설명은 모두 올바른 안전수칙이다.

• 바닥에 누출된 절삭유는 미끄럼 사고의 원인이 되므로 누출되지 않도록 관리해야 한다.
• 절삭유는 미스트 형태로 공기 중에 퍼져 오염을 일으킬 수 있어 항상 청결을 유지해야 한다.
• 수용성 절삭유는 세균·미생물이 번식하기 쉬우므로 정기적으로 pH를 점검해 부패를 방지해야 한다.

G92 블록의 F는 나사의 리드(lead)를 지령한다.

CNC 선반에서 G92는 나사 절삭 사이클로, X는 각 회 절입 지름, Z는 나사 끝점, F는 주축 1회전당 공구가 이동하는 거리인 리드다. 한 줄 나사는 리드와 피치가 같지만 다줄 나사는 리드가 줄 수 × 피치이므로 F에는 리드를 넣는다.

• 나사의 피치: 한 줄 나사일 때만 리드와 값이 같을 뿐, F가 뜻하는 것은 리드다.
• 나사산의 높이·나사 면취량: G92의 F로 지령하지 않고 절입 X값이나 파라미터로 다룬다.

머시닝센터의 매일(일상) 점검 항목과 가장 거리가 먼 것은 필터 점검이다. 유압·윤활 계통의 필터 청소·교환은 오염 상태를 확인해 일정 주기(월간 등)로 시행하는 정기점검 항목이지, 매일 확인하는 일상점검 항목은 아니다.

반면 각부의 유량·압력·작동 상태 점검은 기계를 가동하기 전 매일 육안과 계기로 확인해야 하는 대표적인 일상점검 항목이다.

도면 치수는 $50^{0}_{-0.04}$이므로 중간값은 $50 - 0.02 = 49.98$mm이다. 홈(포켓) 내측을 측면가공하므로 공구 중심은 진행방향 왼쪽, 즉 G41을 사용한다. 공구지름 ø16이므로 반지름은 8mm이며, 중간값 가공을 위해 실제 절입 반경은 $(49.98 - 50)/2 + 8 = 8 - 0.01 = 7.99$mm가 되어야 한다. 따라서 G41 D02(D02=7.99)가 정답이다.

머시닝센터의 원호 보간에서 I, J는 원호의 시작점에서 원호 중심까지의 벡터 값을 나타낸다. I는 X축 방향의 중심점까지의 거리, J는 Y축 방향의 중심점까지의 거리를 의미하므로 1, 2, 4번은 모두 정확하다. 3번은 I, J가 시작점에서 끝점까지의 벡터라고 잘못 설명하고 있으므로 틀린 것이다.

머시닝센터 고정 사이클에서 태핑 사이클은 G84이다. 주축이 정회전하며 나사 깊이까지 하강한 뒤 주축이 역회전으로 전환되어 빠져나오는 동작으로 탭 가공을 수행한다.

같은 계열의 드릴링 고정 사이클로는 단순 구멍뚫기(G81), 구멍 바닥에서 일시정지가 추가된 카운터보링용(G82), 칩을 끊어내며 단속적으로 파고드는 심공드릴링(G83)이 있으며, 태핑은 바닥에서 주축 회전 방향 전환이 필수적이라는 점에서 이들과 구분된다.

복합가공기(Multi-task machine)는 선반과 밀링 등 서로 다른 가공 방식을 하나의 기계에서 수행할 수 있는 장비다. FMC(Flexible Manufacturing Cell)는 여러 공정을 자동으로 수행하는 유연한 가공 셀로, 복합가공기와 유사하게 다양한 가공 기능을 통합하여 작은 규모에서 다품종 소량 생산을 가능하게 한다.

• CNC는 단순히 수치 제어 공작기계일 뿐 복합 기능을 내재하지 않는다.
• FMS는 여러 기계를 통신으로 연결한 대규모 시스템이다.
• CIMS는 전사적 통합 생산시스템이다.

이들은 모두 복합가공기보다 범위가 크거나 성질이 다르다.

임의의 곡선을 회전축을 중심으로 회전시켜 얻어지는 곡면은 회전 곡면이다. 프로파일 곡선이 축 둘레를 돌면서 쓸고 지나간 궤적이 곧 곡면이 되는 방식이다.

로프트 곡면은 서로 다른 단면 곡선들을 순서대로 연결해 보간한 곡면이고, 롤드 곡면은 두 개의 경계 곡선 사이를 직선으로 연결해 만드는 곡면이며, 메시 곡면은 격자 형태의 곡선망으로 정의되는 곡면이라는 점에서 회전 곡면과 생성 원리가 다르다.