12년 1회차

공구용 재료에 요구되는 성질이 아닌 것은 열처리에 의한 변형이 클 것이다.

공구는 정밀한 치수와 형상을 유지해야 하므로 열처리 후 변형은 오히려 작아야 하며, 변형이 큰 것은 바람직하지 않은 성질이다.

내마멸성·내충격성이 크고, 가열에 의한 경도 변화가 적으며, 제조·취급이 쉽고 가격이 싼 것은 모두 공구 재료에 요구되는 성질이다.

탄성한도를 넘어 소성 변형시킨 뒤에도 하중을 제거하면 원래 형상으로 되돌아가는 현상은 초탄성이다.

형상기억합금 등에서 나타나는 성질로, 일반 금속의 소성변형과 달리 상변태를 통해 변형이 가역적으로 회복된다.

• 취성은 외력에 잘 깨지고 변형되지 않는 성질이다.
• 연성은 재료가 끊어지지 않고 길게 늘어나는 성질이다.
• 소성은 하중 제거 후에도 변형이 그대로 남는 성질이다.

합성수지의 특성으로 옳지 않은 것은 산, 알칼리에 약하다는 설명이다.

합성수지는 대체로 내약품성이 우수해 산이나 알칼리에 잘 견디는 것이 특징이며, 이 점이 금속 재료와 구별되는 장점 중 하나이다.

가볍고 튼튼하며, 전기 절연성이 좋고, 열에는 약한 편이라는 나머지 설명은 옳다.

Al-Cu-Si계 합금으로 주조성과 절삭성이 우수하고 시효경화하는 것은 라우탈이다.

라우탈은 Al-Cu계 합금에 Si를 첨가해 주조성을 개선한 합금으로, 시효경화 처리를 통해 강도를 높일 수 있다.

• 실루민은 Al-Si계 합금으로 주조성은 우수하지만 시효경화성이 없다.
• Y합금은 Al-Cu-Ni-Mg계 합금으로 내열성이 좋아 피스톤 재료로 쓰인다.
• 로엑스는 Al-Si-Cu-Mg-Ni계 합금으로 열팽창이 작은 피스톤 재료이다.

소결초경합금을 만들 때 사용하는 원소가 아닌 것은 Mn이다.

소결초경합금은 W·Ti·Ta의 탄화물 분말을 Co를 결합제로 하여 고온·고압에서 소결해 만들며, Mn은 이 조성에 쓰이지 않는다.

풀림은 재료를 연하게 만드는 열처리이므로 경도의 증가는 풀림의 목적이 아니다.

풀림은 가공이나 주조 과정에서 생긴 잔류응력을 제거하고, 결정 조직을 조정해 조직의 균일화를 이루며, 재료를 연하게 만들어 절삭성을 향상시키는 데 목적이 있다.

경도를 높이는 열처리는 담금질이며, 풀림은 오히려 경도를 낮추는 방향으로 작용한다.

마찰전동장치는 접촉면 사이의 마찰력으로 동력을 전달하므로 약간의 미끄럼이 불가피하다. 따라서 미끄럼이 전혀 없다는 설명은 틀렸다.

마찰차는 두 바퀴가 구름접촉하며 동력을 전달하지만, 마찰력에 의존하는 구조라 미끄럼이 생길 수밖에 없고, 이 때문에 정확한 속도비가 요구되는 전동에는 적합하지 않다.

대신 무단변속이 쉽고 운전이 조용하다는 장점이 있어 비교적 작은 동력의 전달에 활용된다.

응력은 $\sigma = \frac{F}{A}$로 구한다. 주어진 조건에서 힘 F = 10 kN = 10,000 N, 단면적 A = 25 ㎟ = 25 × 10⁻⁶ m²이므로, $\sigma = \frac{10,000}{25 \times 10^{-6}} = \frac{10,000}{0.000025} = 400,000,000 \text{ Pa} = 400 \text{ MPa}$이다. 따라서 발생하는 응력은 400 MPa이다.

다공질 금속에 윤활유를 함침시켜 별도의 급유 없이 사용하는 베어링은 오일리스 베어링이다.

소결 금속 내부의 미세한 기공에 윤활유가 스며들어 있다가 축이 회전하며 온도가 오르면 기공에서 윤활유가 배어 나와 자동으로 윤활 작용을 한다.

미끄럼 베어링과 구름 베어링은 접촉 형태에 따른 분류, 스러스트 베어링은 하중 방향에 따른 분류로, 일반적으로는 외부에서 윤활유를 공급해야 한다. 오일리스 베어링은 미끄럼 베어링의 일종이지만 스스로 윤활유를 머금고 있어 급유가 필요 없다는 점이 특징이다.

축방향 하중과 비틀림을 동시에 받는 죔용 나사의 호칭 지름은 약 17.9 mm로 계산되므로 M18을 선정한다.

비틀림의 영향을 고려해 축하중의 $\dfrac{4}{3}$배가 작용하는 것으로 보고, 골지름을 호칭지름의 약 0.8배로 놓으면 다음 식이 된다.

$d=\sqrt{\dfrac{8W}{3\sigma_a}}=\sqrt{\dfrac{8\times600}{3\times5}}=\sqrt{320}\approx17.9\,\mathrm{mm}$

계산값 이상이면서 가장 가까운 규격이 M18이므로, M12·M14·M16은 강도가 부족하다.

이를 축에 대해 경사지게 만들어 이 물림을 순조롭게 하는 대신 축방향 하중이 발생하는 기어는 헬리컬 기어이다.

이가 비스듬히 물리기 시작해 점진적으로 맞물리므로 스퍼 기어보다 소음과 충격이 적고 큰 하중을 전달할 수 있지만, 그 대가로 축방향 분력이 생겨 스러스트 베어링 등으로 지지해야 한다.

• 스퍼 기어는 이가 축에 평행해 축방향 하중이 발생하지 않는다.
• 내접 기어와 랙과 작은 기어는 기어의 배치·형태에 따른 분류로, 이가 경사진 것을 특징으로 하는 기어가 아니다.

인치계 사다리꼴 나사산의 각도는 29°이다.

미터계 사다리꼴 나사(Tr)는 나사산 각도가 30°인 반면, 인치계 사다리꼴 나사(애크미 나사)는 29°로 규정되어 서로 구분된다.

참고로 일반 삼각나사 계열은 관용나사 55°, 미터·유니파이나사 60°를 사용한다.

스프링의 사용 범위에 제동 작용은 포함되지 않는다.

스프링은 탄성 변형을 이용해 충격을 흡수하고, 에너지를 저장했다가 방출하며, 하중과 변위의 비례 관계를 이용해 하중을 측정하는 용도로 널리 쓰인다.

반면 제동은 마찰재를 이용하는 브레이크의 기능이지 스프링의 기본 용도가 아니다.

축의 홈을 가공하지 않는 키는 안장(saddle) 키다. 안장 키는 허브(호브)의 홈에만 맞춰지고 축 표면에 직접 접촉하므로 축에 홈을 파지 않는다. 반면 묻힘 키, 반달 키, 스플라인은 모두 축에 홈을 가공하여 삽입하는 방식이다.

투상법 기호는 원뿔대를 정면(사다리꼴)과 측면(동심원 두 개)에서 본 그림을 나란히 놓아 나타낸다. 제3각법은 우측면도를 정면도 오른쪽에 두므로, 사다리꼴 오른쪽에 동심원이 그려진 기호가 제3각법 기호다. 동심원이 사다리꼴 왼쪽에 있으면 제1각법 기호다.

코일 스프링은 일반적으로 하중이 걸리지 않은 상태로 도시하므로, 하중이 걸린 상태로 그린다는 설명은 틀렸다.

KS 스프링 제도에서 코일 스프링·벌류트 스프링·접시 스프링 등은 무하중 상태를 기준으로 그리고, 겹판 스프링은 스프링 판이 수평인 상태로 그리는 것이 원칙이다.

• 종류와 모양만 나타낼 때는 재료의 중심선만 굵은 실선으로 그리는 것은 맞는 설명이다.
• 요목표에 단서가 없으면 오른쪽으로 감은 것으로 보는 것도 맞는 설명이다.
• 양 끝을 제외한 동일 모양 부분을 생략할 때 선지름의 중심선을 가는 1점 쇄선으로 표시하는 것도 맞는 설명이다.

파단선은 대상물의 일부를 떼어낸 경계를 나타내는 선이다.

부품의 전체 형상을 다 그리지 않고 일부를 잘라내어 생략할 때, 그 파단 경계를 표시하기 위해 불규칙한 파형이나 지그재그의 가는 실선으로 그린다.

단면 위치를 표시하는 선은 절단선, 보이지 않는 부분은 숨은선, 도형의 중심은 중심선으로 각각 별도로 규정되어 있다.

우측면도는 외곽 사각형의 왼쪽 위에 직사각형 하나가 구획된 모양이 적합하다.

정면도를 보면 좌우 윗모서리가 경사지게 깎여 있고, 평면도의 T자 모양 선을 보면 이 경사면은 앞쪽 약 2/3 깊이에만 있고 뒤쪽 약 1/3은 깎이지 않은 채 남아 있다. 오른쪽에서 보면 경사면 아래 끝이 경사 끝 높이의 가로선으로, 깎인 부분과 뒤쪽 남은 벽의 경계가 세로선으로 나타난다. 제3각법 우측면도에서는 정면 쪽이 왼쪽에 오므로 이 구획은 왼쪽 위에 생긴다.

• 구획 안에 대각선이 있는 그림: 경사면은 좌우 방향으로 기울어 있어 옆에서 보면 사각형 면으로 보이며 대각선 모서리가 생기지 않는다.
• 가로선이 전체 폭을 가로지르는 그림: 뒤쪽 1/3은 깎이지 않아 오른쪽 면이 위아래로 이어지므로 그 구간에는 가로선이 없다.
• 왼쪽 위 모서리에 경사선만 있는 그림: 앞뒤 방향으로 기운 경사면일 때의 모양으로, 정면도의 좌우 경사와 맞지 않는다.

구의 지름을 표시하는 치수 보조 기호는 Sø이다.

일반 원의 지름은 ø, 반지름은 R로 표시하지만, 구를 나타낼 때는 각각 앞에 S를 붙여 지름은 Sø, 반지름은 SR로 구분한다.

대칭 형상의 중심선을 기준으로 한쪽 절반만 단면으로, 나머지 절반은 외형으로 그렸으므로 한쪽 단면도(반단면도)이다.

그림은 V홈이 있는 풀리로, 중심선 위쪽은 V홈 림과 몸체의 절단면에 빗금이 그어져 있고, 아래쪽은 단면 없이 바깥 모양이 그려져 있다.

• 온 단면도: 물체 전체를 한 평면으로 절단하여 전부 단면으로 나타낸다.
• 부분 단면도: 필요한 일부분만 파단선으로 경계를 지어 단면으로 나타낸다.
• 회전 도시 단면도: 암·리브·훅 등의 절단면을 90° 회전시켜 도형 안이나 밖에 그린다.

표면의 결 도시 기호(√)는 기호의 꼭짓점이 가공 표면에 접하도록 표면에서 바깥쪽으로 세워 표기해야 한다. A, B, C는 각 면에 기호가 올바르게 접하여 표시되어 있으나, D는 면에 접하지 않고 도형 내부의 엉뚱한 위치에 기입되어 표면 지시 기호로서 대상 면을 특정할 수 없으므로 잘못 기입된 경우이다.

데이텀 표적이 영역일 때는 그 부분을 가는 2점 쇄선으로 둘러싸고 안쪽에 해칭하여 나타내므로, 테두리 안에 빗금을 친 사각형 기호가 맞다.

• X자 하나: 데이텀 표적이 점일 때의 기호이다.
• X자 두 개를 가는 실선으로 이은 기호: 데이텀 표적이 선일 때의 기호이다.
• 검게 칠한 삼각형: 데이텀 표적이 아니라 형체를 데이텀으로 지시하는 데이텀 삼각 기호이다.

KS 기어 제도에서 피치원은 가는 1점 쇄선으로 그린다.

잇봉우리원(이끝원)은 굵은 실선, 이골원(이뿌리원)은 가는 실선으로 그리는 것이 원칙이며, 피치원은 기어 치수의 기준이 되는 원이므로 가는 1점 쇄선으로 표시한다.

잇줄 방향은 통상 3개의 가는 실선으로 표시하므로, 2개의 가는 1점 쇄선이라는 설명은 맞지 않는다.

ø100 H6/m6는 구멍 기준식 중간 끼워 맞춤을 나타낸다.

대문자 H가 구멍의 공차역을 의미하므로 구멍 기준식이며, H 구멍에 m 축을 조합하면 조건에 따라 틈새와 죔새가 모두 생길 수 있어 억지 끼워맞춤과 헐거운 끼워맞춤 사이의 중간 끼워맞춤에 해당한다.

입도가 작고 연한 숫돌을 낮은 압력으로 가공물 표면에 대고 이송과 함께 숫돌에 진동을 주어 표면 거칠기를 향상시키는 가공법은 슈퍼피니싱이다.

호닝은 혼(hone)을 회전 및 왕복운동시켜 주로 원통 내면을 다듬는 가공이고, 래핑은 랩과 공작물 사이에 랩제를 넣고 상대운동시켜 다듬는 가공이며, 배럴 가공은 회전하는 통 속에 공작물과 연삭 매체를 함께 넣어 서로 마찰시키며 다듬는 방식이다.

절삭된 칩이 이미 가공된 면 위에 쌓이는 현상은 하향절삭의 특징이며, 상향절삭의 특징이 아니다.

상향절삭은 커터날이 절삭을 시작할 때 두께가 0에서 점점 두꺼워지며 미끄러지듯 파고들기 때문에 날의 마모가 빨라 커터의 수명이 짧고, 절삭력이 공작물을 들어 올리는 방향으로 작용해 표면 거칠기가 나쁘다.

또한 상향절삭은 절삭열에 의한 치수 정밀도의 변화가 작은 것도 특징으로 정리된다. 반면 하향절삭은 칩이 가공된 면 위에 쌓이기 쉬운 것이 특징이다.

선반 베드의 재질은 일반적으로 고급 주철을 사용하며, 특수강으로 만든다는 설명은 맞지 않는다.

베드는 주축대와 왕복대 등을 지지하는 기초 구조물로서 강성과 방진성이 크고 내마모성이 우수하며 정밀도와 진직도가 좋아야 하지만, 재질 자체는 주조가 쉽고 진동 흡수성이 좋은 고급 주철이 주로 쓰인다.

사인바는 게이지블록과 함께 사용해 삼각함수 원리로 정밀한 각도를 측정하는 측정기이다.

사인바 양단의 롤러 밑에 높이가 다른 게이지블록을 받쳐 경사를 만들고, 그 높이차와 롤러 중심 간 거리의 비로부터 각도를 구한다.

$\sin\theta=\dfrac{H-h}{L}$

진원도는 진원도 측정기, 나사의 유효경은 삼침법이나 나사 마이크로미터, 표면거칠기는 표면거칠기 측정기 등으로 측정하며 사인바의 용도가 아니다.

자생작용은 연삭 가공에서 나타나는 현상이다.

연삭숫돌의 입자가 절삭 중 마모되어 무뎌지면 절삭저항이 커져 입자가 부서지거나 결합제에서 떨어져 나가고, 그 아래의 새롭고 날카로운 입자가 노출되는데, 이 과정을 자생작용이라 한다.

스피닝 가공은 소성가공, 선반 가공은 바이트에 의한 절삭, 레이저 가공은 빛 에너지를 이용한 가공이므로 숫돌 입자의 탈락에 의한 자생작용과는 무관하다.

초경합금 모재 위에 TiC, TiCN, TiN, Al₂O₃ 등의 경질 물질을 2~15μm 두께로 증착하는 공정은 피복(코팅) 공정이며, 이렇게 제조된 공구가 바로 피복 초경합금이다. 이 공정을 통해 표면에 경질 피막층이 형성되어 내마모성과 내열성이 대폭 향상된다. 세라믹은 단순 세라믹 소재 공구, CBN은 입방정 질화붕소 단결정 공구, 서멧은 경질 입자(탄화물)와 결합제(코발트 등)로 제조된 별도의 공구 재료이므로 피복 초경합금과는 다르다.

선반에서 테이퍼를 가공하는 방법으로 주축을 편위시키는 방법은 존재하지 않는다.

실제로 편위시키는 것은 주축이 아니라 심압대이며, 심압대의 중심을 편위시켜 공작물 축선을 경사지게 만드는 방법이 표준적인 테이퍼 가공법이다.

• 복식 공구대를 필요한 각도만큼 회전시켜 수동으로 이송하는 방법도 테이퍼 가공에 쓰인다.
• 테이퍼 절삭장치를 이용해 자동으로 경사 이송을 만드는 방법도 표준적인 방법이다.

한계 게이지는 조작이 간단해 숙련된 경험이 필요 없다는 것이 특징이므로, 조작이 복잡해 숙련이 필요하다는 설명은 맞지 않는다.

한계 게이지는 통과쪽과 정지쪽 두 치수만으로 합격·불합격을 판정하는 방식이라 별도의 눈금을 읽거나 해석할 필요가 없어 누구나 빠르게 검사할 수 있고, 이 때문에 대량 생산 현장에서 간편하게 쓰인다.

다만 실제 치수 값을 읽을 수는 없고 합격 범위 안인지 여부만 판정할 수 있으며, 규격화된 게이지로 여러 제품 사이의 호환성을 확보할 수 있다.

캠이나 유압 기구를 이용해 부품 가공을 자동화한 선반은 자동선반이다.

캠의 형상에 따라 공구대가 정해진 순서로 자동 이송되도록 설계되어 있어 사람의 조작 없이도 일정한 형상의 부품을 반복 가공할 수 있다.

모방선반은 형판을 트레이서로 따라가며 형상을 복사하는 방식이고, 터릿선반은 여러 공구를 터릿에 장착해 순차적으로 작업하는 방식이라 캠·유압에 의한 자동화 구조와는 구분된다.

선삭(선반 가공)은 공구가 아니라 가공물이 회전하고 공구가 이송하며 깎으므로, 공구를 회전시키는 운동 방식과 관계가 없다.

지문의 운동 방식은 가공물을 고정해 이송시키고 공구가 회전하면서 절삭하는 방식이다.

• 밀링: 가공물을 테이블에 고정해 이송시키고 밀링 커터가 회전하며 절삭한다.
• 보링: 보링 바(공구)가 회전하고 고정된 가공물을 이송시키며 구멍을 넓힌다.
• 호닝: 가공물을 고정하고 혼(숫돌)이 회전과 왕복 운동을 하며 구멍 내면을 다듬는다.

구멍 내면에 암나사를 내는 작업은 태핑이다.

탭이라는 공구를 구멍에 넣고 회전시켜 나사산을 절삭하는 가공으로, 볼트가 체결될 암나사를 만들 때 사용한다.

리밍은 구멍의 정밀도와 표면 거칠기를 향상시키는 다듬질, 보링은 뚫린 구멍을 넓히거나 정밀하게 다듬는 가공, 스폿 페이싱은 볼트 머리가 닿는 자리면을 평탄하게 가공하는 작업이다.

탁상 드릴링 머신의 주축 회전 변속장치로는 V벨트와 단차 풀리가 가장 일반적이다. V벨트는 마찰력이 크고 전달 효율이 우수하며, 단차 풀리는 벨트 위치를 이동하여 간단하게 회전속도를 변속할 수 있어 소규모 공작기계에 가장 적합하다. 원추형 풀리는 무단변속이 가능하지만 구조가 복잡하고, 평벨트는 V벨트에 비해 효율이 낮으며, 기어 변속장치는 고비용이고 유지보수가 번거로워 탁상용으로는 거의 사용되지 않는다.

절삭속도가 낮은 경우는 오히려 유동형 칩이 발생하기 어려운 조건이다.

유동형 칩은 연성 재료를 절삭속도가 높고 윗면 경사각이 크며 절삭 깊이가 작고 윗면 마찰이 작을 때 발생하기 쉬운, 연속적이고 매끄러운 형태의 칩이다.

반대로 절삭속도가 낮으면 칩이 매끄럽게 흘러나가지 못하고 전단형이나 열단형 칩에 가까워진다.

절삭유제를 사용하는 목적에 마찰작용은 포함되지 않는다.

절삭유는 절삭열을 낮추는 냉각작용, 공구와 칩·공작물 사이의 마찰을 줄이는 윤활작용, 칩과 이물질을 씻어내는 세척작용을 위해 사용한다.

절삭유의 목적은 마찰을 줄이는 데 있으므로, 마찰을 일으키는 작용이라는 설명은 절삭유의 기능과 정반대이다.

공구를 수직으로 이동시켜 높이를 조절하고, 구조가 단순하고 튼튼해 중절삭이 가능하며 동일 제품의 대량생산에 적합한 밀링머신은 생산형 밀링머신이다.

생산형(베드형) 밀링머신은 니(knee) 없이 베드 위에 테이블이 놓여 좌우로만 이동하고, 주축헤드가 상하로 움직여 높이를 맞추는 단순한 구조라 강성이 크고 동일 부품의 반복 가공에 유리하다.

만능 밀링머신은 테이블이 선회해 다양한 작업이 가능한 범용기이고, 수평 밀링머신은 니형 구조의 기본형이며, 램형 밀링머신은 칼럼 위의 램에 주축헤드를 달아 전후 이동·경사가 가능하도록 한 범용기라 대량생산 전용기와는 구분된다.

글레이징은 연삭숫돌의 결합도가 너무 높을 때 많이 발생한다.

결합도가 높은 숫돌은 무뎌진 입자가 결합제에서 쉽게 떨어져 나가지 못해 새로운 날카로운 입자가 노출되는 자생작용이 일어나기 어렵고, 그 결과 입자가 탈락하지 않은 채 마모되어 납작해지는 글레이징 현상이 나타난다.

글레이징은 숫돌의 원주속도가 너무 빠르거나 숫돌 재료가 공작물에 적합하지 않을 때도 생기므로, 원주속도가 작거나 재료가 적합한 경우는 원인이 아니다. 공작물이 연질인 경우는 칩이 기공을 메우는 눈메움(로딩)의 원인에 가깝다.

밀링 머신의 테이블 이송속도를 구하는 공식은 $f=f_z\times z\times n$이다.

여기서 $f_z$는 커터의 날 1개마다의 이송량(mm), $z$는 커터의 날 수, $n$은 커터의 회전수(rpm)이다. 날 1개당 이송에 날 수를 곱하면 커터 1회전당 이송이 되고, 여기에 회전수를 곱하면 1분 동안 테이블이 이동하는 거리(mm/min)가 된다.

이 식에는 커터의 리드나 피치 같은 값은 들어가지 않는다.

복합형 고정 사이클(G70, G71)이 종료되면 공구는 사이클 시작점으로 복귀한다.

G71(황삭) 또는 G70(정삭) 사이클을 수행하는 동안 공구는 지정된 다듬질 형상을 따라 반복 가공을 진행하고, 사이클이 모두 끝나면 처음 사이클을 호출하기 전 공구가 있던 위치로 되돌아온다.

프로그램 원점이나 기계 원점, 제2원점은 각각 좌표계의 기준점이나 별도로 설정한 복귀 지점으로, 고정 사이클 종료 시 자동 복귀 지점과는 다른 개념이다.

G99가 지정된 상태의 F0.2는 회전당 이송속도를 의미한다.

G99는 주축 1회전당 공구의 이송 거리(mm/rev)를 지정하는 모드이므로, F0.2는 주축이 한 바퀴 돌 때 공구가 0.2mm 이송된다는 뜻이다.

분당 이송속도로 지정하려면 G98을 사용해야 하며, 절삭속도나 회전수를 일정하게 유지하는 것은 G96·G97의 기능이지 F값과는 별개이다.

G32(나사 절삭) 블록에서 F에 오는 값은 나사의 리드를 의미한다.

일반 절삭에서 F는 이송속도를 뜻하지만, 나사 절삭 지령인 G32에서는 F값이 주축 1회전당 공구가 이동해야 할 축방향 거리, 즉 나사의 리드를 나타낸다.

따라서 F1.5는 리드가 1.5mm인 나사를 절삭하라는 의미이며, 나사의 길이나 깊이는 X·Z 좌표값으로 별도로 지정된다.

CNC용 DC 서보모터는 넓은 속도범위에서 안정된 속도제어가 가능해야 하므로, 좁은 속도범위에서만 안정적이라는 설명은 요구 특성에 맞지 않는다.

서보모터는 잦은 시동·정지·역전과 저속에서의 연속 운전에도 안정적이어야 하고, 가감속 응답성이 우수하며 높은 회전각 정밀도를 가져야 한다.

또한 진동이 적고 소형이면서 견고해 CNC 공작기계의 정밀한 위치·속도 제어에 적합해야 한다.

M코드는 CNC 기계의 보조 기능을 제어하는 명령어로, 주축 회전 제어와 관련된 것들은 M03(주축 시계방향 회전), M04(주축 반시계방향 회전), M05(주축 정지)이다. M02는 프로그램 종료(end of program)를 의미하므로 주축의 회전 방향 지정이나 정지와는 무관한 기능이다.

노즈 반지름 R이 너무 커지면 절삭저항이 증가해 떨림이 발생할 수 있다는 설명이 가장 옳다.

노즈 반지름이 클수록 이송 자국이 완만해져 표면조도는 좋아지고 날 끝이 튼튼해져 공구 수명도 길어지는 경향이 있지만, 절삭날과 공작물의 접촉 길이가 늘어 절삭저항이 커지므로 지나치게 크면 떨림이 발생하기 쉬워진다.

절입량이 작은 다듬질 절삭에서는 저항과 떨림을 줄이기 위해 오히려 작은 노즈 반지름을 사용하는 것이 일반적이다.

CNC 공작기계에 경보가 발생했을 때 아무런 조치를 하지 않고 작업을 계속 진행하는 것은 옳지 않은 대응이다.

경보가 발생하면 즉시 비상스위치를 눌러 작업을 멈추고 알람 메시지를 확인해 원인을 파악한 뒤 경보를 해제해야 하며, 원인이 중대한 결함으로 판단되면 전문가와 협의해 조치해야 한다.

경보를 무시하고 가공을 계속하면 공구나 기계 손상은 물론 안전사고로 이어질 수 있다.

전기회로가 정상 상태인지는 육안으로 판단할 수 없으므로 작업 전 육안 검사 사항에 해당하지 않는다.

전기회로의 이상 유무는 계측기나 제어 시스템을 통해 점검해야 하는 항목이다.

공작물의 고정 상태, 윤활유의 양, 공기압이 충분한지는 눈으로 직접 확인할 수 있는 전형적인 작업 전 점검 사항이다.

머시닝센터에서 X-Y 평면을 지정하는 G코드는 G17이다.

G18은 Z-X 평면, G19는 Y-Z 평면을 지정하며, 이는 원호 보간이나 공구경 보정 등에서 어느 평면을 기준으로 연산할지를 결정하는 코드이다. G20은 평면 지정이 아니라 인치 단위 입력을 지정하는 코드이다.

홈깎기 바이트는 길게 물릴수록 떨림과 파손 위험이 커지므로, 가급적 길게 물려서 사용한다는 설명은 틀렸다.

홈깎기 바이트는 날 폭이 좁고 가늘어 휨과 진동에 취약하므로, 공구대에서 짧게 물려 돌출 길이를 최소화해야 절삭 중 떨림과 파손을 막을 수 있다.

센터 드릴은 지름이 작으므로 센터 구멍을 뚫을 때 회전수를 빠르게 하고, 홈깎기 바이트의 길이 방향 여유각과 옆면 여유각은 양쪽이 같게 연삭하며, 양 센터 작업 시 심압대 센터 끝에 그리스를 발라 마찰을 줄이는 것은 모두 올바른 사항이다.

밀링 작업 중 안전사항에서 보기 4번이 잘못된 이유는 절삭 중 면장갑 착용 자체가 위험하기 때문이다. 회전하는 커터에 면장갑이 걸리면 손가락이 말려 들어가는 심각한 손상을 입을 수 있으므로, 절삭 작업 중에는 장갑을 착용하지 않아야 한다. 반면 보기 1, 2, 3은 모두 올바른 안전사항으로, 칩 제거 시 브러시 사용, 보안경 착용, 회전 중인 커터 접촉 금지는 모두 밀링 작업의 기본 안전수칙이다.

G04 명령에서 휴지(dwell) 시간을 지정하는 주소는 X·U(초 단위)나 P(밀리초 단위)이며, S는 주축 회전수를 지정할 때 쓰는 주소라 휴지 명령에는 사용할 수 없다.

G97 S1200으로 회전수가 1200rpm으로 고정되어 있으므로 2회전에 걸리는 시간은 $t=\dfrac{2}{1200}\times 60=0.1\ \mathrm{sec}$이다.

G04 X0.1과 G04 U0.1은 0.1초, G04 P100은 100밀리초로 모두 이 시간을 올바르게 나타내지만, G04 S100은 휴지 시간을 지정하는 주소가 아닌 S를 쓴 것이라 틀린 프로그램이다.

절삭속도 공식은 $v = \frac{\pi DN}{1000}$이고, 여기서 v는 절삭속도(m/min), D는 공작물 직경(mm), N은 주축 회전수(rpm)이다. 주어진 조건은 D = 40 mm, v = 150 m/min이므로, 회전수를 구하면 $N = \frac{1000v}{\pi D} = \frac{1000 \times 150}{\pi \times 40} = \frac{150000}{125.66} \approx 1194 \text{ rpm}$이다.

공구 보정 화면의 T는 공구 선택 번호가 아니라 가상 인선 번호(공구 날끝의 방향)이므로 설명이 틀렸다.

화면은 공구 보정번호 01~04마다 X축 보정량, Z축 보정량, R, T 값을 적은 표이다(예: 02번은 X 0.457, Z 1.321, R 0.2, T 2). T 열의 3·2·3·8은 인선 반경 보정(G41·G42) 때 날끝이 어느 방향에 있는지 알려 주는 가상 인선 방향 번호이다.

• X축 열: X축 방향 공구 위치 보정량이다.
• Z축 열: Z축 방향 공구 위치 보정량이다.
• R 열: 공구 날끝의 인선 반경(노즈 R)이다.

공구 선택은 프로그램의 T 지령(예: T0202의 앞 두 자리)으로 하며, 보정 화면의 T 열과는 다르다.

G80은 고정 사이클을 취소하는 준비기능으로, 이 블록 이후에는 지정되었던 사이클 동작 없이 일반적인 이송·위치결정 블록으로 복귀한다.

G81은 드릴 사이클을 시작시키는 코드이고, G98·G99는 사이클 동작 후 공구가 복귀하는 높이(초기점·R점)를 정하는 코드일 뿐 사이클 자체를 취소하지는 않는다.

CAD/CAM 시스템에서 모니터·프린터·플로터·디지타이저 같은 입·출력 장치는 실제 장비이므로 하드웨어에 해당한다.

• 운영체제(OS)는 하드웨어를 제어하는 시스템 소프트웨어이다.
• 응용 소프트웨어는 CAD/CAM 프로그램 자체로 소프트웨어이다.
• 데이터베이스 시스템도 자료를 관리하는 소프트웨어 영역에 속한다.

A(10, 20)에서 B(30, 20)까지 반지름 10인 반원을 시계 방향으로 가공하므로 G02 X30. R10. ;이 옳다.

그림에서 원의 중심은 두 점의 가운데인 (20, 20)이고 반지름은 R10이다. XY 평면을 위(+Z 쪽)에서 볼 때 A에서 위로 돌아 B로 가는 방향이 시계 방향이므로 G02를 쓰고, 원호 각이 180° 이하이므로 R은 + 값으로 지령한다. Y값은 20으로 변하지 않아 생략한다.

• G03 X30. R10. ;: G03은 반시계 방향 원호 보간이다.
• G02 I-10. ;: I는 시작점에서 중심까지의 X 거리이므로 +10이어야 하고, 끝점 없이 I만 주면 한 바퀴 전체 원을 가공한다.
• G03 I-10. ;: 회전 방향도 반대이고 I의 부호도 틀렸다.

CNC 공작기계의 자동 원점 복귀에서 중간 경유점을 지정하는 가장 큰 이유는 공구와 공작물·기계 구조물의 충돌을 방지하기 위함이다.

직선 경로로 바로 원점에 복귀하면 도중에 척이나 클램프, 공작물에 공구가 부딪힐 수 있으므로 안전한 경유점을 거쳐 우회 경로로 복귀하도록 한다.