15년 3회차

브로칭 머신의 크기는 최대 인장력(pulling force)과 최대 행정길이(stroke length)로 표시된다. 이 두 사양이 머신의 가공 능력과 작업 범위를 결정하는 핵심 지표이기 때문이다. 테이블 크기는 워크홀딩 용량을, 분당 행정수는 생산성을, 스윙 및 센터 간 거리는 부가적인 치수 정보일 뿐 머신 자체의 크기 분류 기준이 아니다.

줄작업에서 황삭(거친 작업)과 다듬질(마무리 작업)에 적합한 방법은 직진법이다. 직진법은 줄을 줄의 길이 방향으로 일직선상에 이송시키는 기본적인 방법으로, 줄의 전체 길이를 효율적으로 사용하여 금속 표면을 균일하게 제거할 수 있어 황삭과 다듬질 모두에 가장 적합하다. 이에 비해 병진법은 가로 방향 움직임, 사진법은 대각선 방향 움직임으로 특정 용도에 제한되며, 황진법은 표준 줄작업 분류에 포함되지 않는다.

센터리스 연삭기는 조정숫돌(정렬 숫돌)과 지지대를 이용하여 공작물을 고정하고 이송하는 방식으로, 중심축 없이 가늘고 긴 원통형 가공물을 연삭하는 기계다. 공구 연삭기는 절삭공구를 연삭하는 용도이고, 평면 연삭기들은 평면 가공에 특화되어 있으므로 조정숫돌과 지지대를 이용한 원통체 연삭이라는 문항의 특성과 맞지 않는다.

작업 중 정전 시 우선순위는 안전 확보와 기계 보호다. V-Belt 등 동력전달장치 부품 교체는 정전과 직접 관련이 없으며, 정전 상황에서 즉시 필요한 조치가 아니라 사후 점검·유지보수 단계에 해당하므로 가장 거리가 멀다.

• 메인 스위치를 끄는 것: 감전 위험 방지의 필수 조치다.
• 절삭공구를 가공물에서 떼어 내는 것: 전원 복구 시 돌연 재가동으로 인한 사고 방지 조치다.
• 기계의 스위치를 끄고 주위를 정리하는 것: 즉각적인 안전 확보의 기본 절차다.

절삭유의 주요 목적은 윤활, 냉각, 칩 배출이다. 구성인선(Built-Up Edge) 발생 촉진은 절삭유 사용의 목적과 정반대다.

• 공구와 칩 사이 마찰 감소: 윤활 작용으로, 절삭유의 정상적인 기능이다.
• 가공물과 공구 냉각: 정밀도와 공구수명 확보로, 절삭유의 정상적인 기능이다.
• 칩 씻어주기: 칩 제거를 통한 절삭 원활화로, 절삭유의 정상적인 기능이다.

구성인선은 공구 상면에 경화된 절삭칩이 부착되어 표면 거칠기를 악화시키고 공구 손상을 초래하므로, 절삭유는 오히려 이를 억제하기 위해 사용된다.

슈퍼피니싱(Superfinishing)은 입도가 작고 연한 숫돌을 사용하여 적은 압력으로 가압하면서 가공물에 이송을 주고, 숫돌에 진동을 동시에 가하는 초정밀 표면 가공법이다. 이 방식은 숫돌의 미세한 진동을 통해 가공물 표면의 미세한 요철을 제거하여 표면 거칠기를 향상시키며, 일반 연삭보다 뛰어난 표면 품질을 얻을 수 있다.

밀링 가공에서 절삭속도 선정은 공구 수명과 생산성의 균형을 맞추는 것이 핵심이다. 추천 절삭속도보다 높게 설정하면 공구의 온도가 올라가 수명이 단축되므로, 커터 수명을 연장하려면 오히려 추천 속도보다 낮게 또는 동등하게 설정해야 한다.

• 가공물의 기계적 성질 고려: 가공물의 기계적 성질에 따라 속도를 결정하는 올바른 방법이다.
• 거친 절삭 시 느린 속도·빠른 이송·큰 절삭깊이: 생산성을 우선시하여 이송과 깊이를 크게 하되 속도는 낮춰 공구 수명을 보호하는 표준 전략이다.
• 커터날 마모 시 절삭속도 낮춤: 공구 마모가 빠르면 절삭속도를 낮춰 온도 상승을 억제하는 올바른 대처법이다.

주축 회전수는 약 695 rpm이다.

선반 가공에서 절삭속도와 주축 회전수의 관계식은
$v = \frac{\pi DN}{1000}$
이다. 여기서 $v$는 절삭속도(m/min), $D$는 공구지름(mm), $N$은 회전수(rpm)이다.

주어진 값을 대입하면
$131 = \frac{\pi \times 60 \times N}{1000}$
$N = \frac{131 \times 1000}{\pi \times 60} = \frac{131000}{188.5} \approx 695 \text{ rpm}$

지름에 비해 길이가 20배 이상 긴 가공물은 절삭력 때문에 휘거나 떨린다. 이를 막으려고 가공물 중간을 받쳐 주는 장치가 방진구이며, 고정식과 이동식이 있다. 맨드릴은 구멍 있는 공작물을 끼워 고정하는 축이고, 돌리개는 주축의 회전을 공작물에 전달하는 도구다. 면판은 불규칙한 형상의 공작물을 고정하는 판이다.

호닝(Honing) 작업은 원통형 숟돌공구(혼)가 회전하면서 동시에 축방향으로 왕복운동하는 합성운동으로 수행된다. 이 합성운동을 통해 숟돌의 다양한 부분이 가공면과 접촉하여 균일한 표면 조도와 높은 기하학적 정밀도를 얻을 수 있다. 단순 회전운동(1번)만으로는 가공면에 줄무늬가 생기고, 곡선 왕복운동(2번)은 호닝 공구의 특성과 맞지 않으며, 교대운동(3번)은 실제 호닝 방식이 아니다.

연삭숫돌의 결합제 중 점토와 장석을 주성분으로 하는 것은 비트리파이드(vitrified) 결합제다. 비트리파이드 결합제는 무기질 광물인 점토와 장석을 고온에서 소성하여 유리질로 변화시켜 입자를 결합하며, 경도가 높고 다공질 구조를 가져 연삭성능이 우수하다. 실리케이트 결합제는 규산나트륨(물유리)을 주성분으로 하고, 레지노이드와 셸락 결합제는 각각 인공수지와 천연수지를 기반으로 한다.

기차바퀴처럼 지름이 크고 길이가 짧은 가공물은 축 방향 길이가 짧으면서 횡 방향(반지름) 크기가 큰 형태의 디스크형 부품이다. 정면 선반(페이스 플레이트 선반)은 넓은 면을 척(chuck) 또는 페이스 플레이트에 고정하여 원판형 또는 디스크형 가공물을 정면에서 직접 깎아내는 방식으로 설계되어 있어 이러한 형태의 대형·광폭 가공물 가공에 최적화되어 있다.

• 탁상 선반: 소형 정밀 부품용이다.
• 공구 선반: 정밀 공구 제작용이다.
• 터릿 선반: 길이가 있는 회전체의 대량 생산용이다.

머시닝 센터 가공에서 공구경 보정(Tool Radius Compensation, TRC)을 취소할 때 사용되는 G코드는 G40이다. G40은 공구경 보정 기능을 해제하는 코드로, 이전에 설정된 G41(좌측 보정) 또는 G42(우측 보정)를 취소하고 프로그래밍된 경로 그 자체를 따라 가공하도록 한다. G30은 자동 원점 복귀, G20은 인치 단위 설정, G10은 오프셋 데이터 설정 관련 코드로 공구경 보정 취소와는 무관하다.

미세한 분말가루를 이용하여 가압과 상대운동으로 가공하는 방식은 래핑이다. 래핑은 탄화규소, 산화알루미늄 등의 미세한 연마입자를 유연한 래핑판에 섞어 두 면 사이에서 일정한 압력을 가하면서 상대운동을 일으켜 초정밀 평면 가공을 수행한다. 호닝은 회전운동으로 홀 내면을 가공하고, 그라인딩은 회전하는 숫돌로 가공하며, 슈퍼피니싱은 숫돌의 미세한 진동으로 가공하므로 래핑과는 원리가 다르다.

보링은 뚫린 구멍을 넓히거나 정밀하게 다듬는 작업이다. 보링 바 끝에 바이트를 고정해 회전시키면서 구멍 안쪽을 절삭한다. 다이스는 수나사, 탭은 암나사 가공 공구이고, 혼은 구멍 내면을 정밀 다듬질(호닝)하는 공구이다.

G03은 원호보간 명령으로 반시계 방향(CCW)이 맞다(시계 방향은 G02). CNC 선반 프로그래밍에서 워드의 의미를 판단하려면 G코드 T코드의 정의를 정확히 이해해야 한다.

• T0305: 공구번호 03, 공구 오프셋 번호 05를 의미하므로 05가 공구번호라는 설명은 틀렸다.
• G50: 좌표 설정(위치 설정) 명령이며, 황삭 사이클은 G71, G72 등이므로 틀렸다.
• G04 P200: G04는 Dwell 명령이 맞으나, P200은 0.01초 단위이므로 P200은 2초가 아니라 0.1초 또는 제어 방식에 따라 밀리초 단위일 수 있으며, 일반적으로 P값의 단위는 제어기 설정에 따라 달라지지만 표준적으로는 P값이 밀리초(ms) 단위이어서 P200은 0.2초이거나 기계 시간 설정에 따라 다르므로 "2초"는 정확하지 않다.

절삭 시 공구에 작용하는 힘은 절삭 방향에 따라 3분력으로 분류되며, 주분력(절삭분력), 이송분력, 배분력(역분력)으로 구성된다. 주분력은 절삭 방향으로 작용하고, 이송분력은 공구의 이송 방향으로, 배분력은 이 두 방향에 수직으로 작용한다. 표면분력은 절삭저항의 3분력 분류 체계에 포함되지 않으며, 이는 공구 표면과 칩 사이의 마찰 현상을 설명할 때 사용되는 별도의 개념이다.

수직 밀링머신에서 넓은 평면을 가공하기에 가장 적당한 공구는 정면 밀링커터(face mill)이다. 커터의 끝면에 여러 개의 절삭날을 가지고 있어 한 번에 넓은 영역을 효율적으로 가공할 수 있으며, 특히 평면 가공에 최적화되어 있다.

• 더브테일 밀링커터: 특수한 형태의 가공(더브테일 홈)에 사용된다.
• 메탈소: 수동공구로 작은 부위 정밀 가공용이다.
• 엔드밀: 주로 측면 절삭으로 홈이나 포켓 가공에 사용되므로 넓은 평면 가공에는 적합하지 않다.

고무 해머로 연삭숫돌을 두드려 발생하는 음향의 둔탁함·울림 정도를 귀로 청취하여 균열이나 결함을 판단하는 검사 방법을 음향검사(탭핑 테스트)라 한다. 육안검사는 표면의 눈에 보이는 결함을 확인하는 방법이고, 회전시험은 실제 회전 중 균형과 안전성을 확인하는 방법이며, 가공시험은 숫돌의 가공 성능을 직접 확인하는 방법으로서 음향을 이용한 검사와는 다르다.

절삭날과 자루가 분리되는 구조는 셸 엔드밀(shell end mill)의 특징이다. 셸 엔드밀은 절삭날 부분(셸)이 별도의 아버(arbor)에 끼워지는 분리형 구조로, 엔드밀의 지름이 크고 절삭량이 많을 때 경제성과 교체 편의성 때문에 사용된다. 평 엔드밀과 라프 엔드밀은 날과 자루가 일체형이며, 볼 엔드밀은 끝단이 구형이어서 용도가 다르다.

1분 동안의 이송속도는 약 4.38 m/min이다. 센터리스 연삭기의 통과 이송법에서 이송속도는 조정숫돌바퀴의 원주속도에 경사각의 사인값을 곱한 값으로 구한다.

원주속도는 (D: 지름 m, N: 회전수 rpm)
$v = \pi DN$
$v = \pi \times 0.5 \times 40 = 20\pi \approx 62.83 \text{ m/min}$

이송속도는
$v_f = v \times \sin\theta = 62.83 \times \sin(4°) = 62.83 \times 0.06976 \approx 4.38 \text{ m/min}$

래핑은 연마제 입자와 연마액(오일/물)을 사용하므로 가공 중 먼지, 폐기물, 슬러지가 많이 발생하며, 작업 환경이 오염되기 쉽고 후처리가 필요하다. 따라서 작업이 깨끗하고 먼지가 적다는 설명은 틀렸다.

래핑(lapping) 작업은 연마제(보통 산화알루미나, 탄화규소 등)를 포함한 래핑액을 사용하여 두 표면을 상대 운동시키며 미세 입자들을 제거하는 정밀 가공법이다.

• 거울면: 미세한 연마 입자로 표면을 갈아내므로 거울면(mirror finish)과 같은 매끈한 가공면을 얻을 수 있다.
• 높은 정밀도: 공차 0.1~1㎛ 수준의 매우 높은 정밀도를 달성할 수 있는 정밀 가공법이다.
• 윤활성 및 내마모성: 래핑된 표면은 미세 요철이 적어 윤활유 보유력이 높아 윤활성과 내마모성이 우수하다.

전해연삭은 가공량의 대부분을 전해 작용으로 제거하고 숫돌은 보조 역할만 한다. 그래서 연삭열과 가공 압력이 거의 없다. 따라서 열에 민감한 재료, 연질재, 얇은 판도 변형이나 버(burr) 없이 가공할 수 있다.

레이디얼 드릴링머신(Radial Drilling Machine)은 수평 방향으로 이동 가능한 암(Arm)과 이를 지지하는 수직 칼럼(Vertical Column)으로 구성된 기계로, 대형 가공물의 여러 위치에 구멍을 뚫기에 적합하다. 암이 칼럼 주위를 회전하면서 드릴링헤드를 수평으로 이동시킬 수 있어 가공물을 고정한 상태에서 다양한 위치의 구멍 작업이 가능하다.

• 이동식 드릴링머신: 바닥에 바퀴가 있어 이동성에 중점을 둔다.
• 다축 드릴링머신: 여러 개의 스핀들을 갖춘 특수 기계다.
• 탁상 드릴링머신: 소형 가공물용으로 구성과 용도가 다르다.

분할대의 직접분할판을 이용하여 원주를 n등분할 때 회전하는 구멍 수는 전체 구멍 수를 n으로 나눈 값이다. 직접분할판의 표준 구멍 수는 24개이므로, 원주를 8등분하려면 24 ÷ 8 = 3구멍씩 회전하면 된다. 각 등분마다 3구멍씩 회전하면 총 8회 회전하여 정확히 360°를 8등분하게 된다.

마이크로미터는 나선형 나사와 원통형 스케일을 이용하여 미소한 길이 변화를 각도 변화로 확대하는 원리로 동작하며, 이는 나사의 회전각과 지름(원통스케일의 반지름)에 의한 확대 원리에 해당한다.

스핀들(나사)이 한 바퀴 회전할 때 이동하는 거리(피치, 보통 0.5mm)를 원통스케일의 50개 눈금으로 나누어 읽기 때문에 최소 0.01mm 단위의 정밀한 측정이 가능하다. 롤러·게이지 블록, 기포관, 광파장은 각각 다른 측정기기(버니어캘리퍼, 수준기, 간섭계 등)의 원리이므로 부정확하다.

접시머리 나사의 머리부를 재료 표면에 묻히게 하기 위해 원뿔 모양의 깔때기 형태 자리를 만드는 작업은 카운터싱킹(Counter Sinking)이다. 카운터싱킹은 드릴구멍 위쪽을 원뿔 형태로 확대하여 접시머리 나사, 평머리 나사 등이 표면과 면일(flush)하게 들어가도록 하는 가공이다.

• 카운터보링: 구멍 위쪽을 원통 모양으로 확대하여 육각머리 볼트의 머리를 묻히는 데 사용되므로 구분해야 한다.
• 태핑: 나사산 가공이므로 본 목적과 맞지 않는다.
• 스폿페이싱: 축 주위의 좁은 영역만 평탄하게 다듬는 작업이므로 본 목적과 맞지 않는다.

편심장치는 회전 중심을 의도적으로 벗겨내는 방식으로 테이퍼 가공에 직접 사용되지 않으며, 주로 편심 캠이나 특수 형상 가공에 적용되므로 테이퍼 가공 방법이 아니다.

선반에서 테이퍼 가공의 주요 방법은 테이퍼 절삭장치, 복식 공구대 경사, 심압대 편위이다.

• 테이퍼 절삭장치: 공작물 축에 대해 절삭 방향을 일정 각도로 기울여 가공한다.
• 복식 공구대 경사: 복식 공구대를 경사시키면 공구의 진행 방향이 테이퍼각도를 따른다.
• 심압대 편위: 심압대를 편위(옆으로 이동)시키면 공작물 중심이 어긋나 자동으로 테이퍼가 가공된다.

선반가공법은 회전하는 공작물을 고정 공구로 절삭하는 가공방식이며, 1번 외경 절삭가공·2번 드릴링 가공·3번 총형 절삭가공 모두 선반에서 수행되는 표준적인 절삭가공이다. 반면 4번 더브테일 가공은 밀링머신(수평밀링기)에서 수행되는 밀링가공 방식으로, 더브테일 커터를 사용해 도브테일홈(새 꼬리 모양의 홈)을 가공하는 작업이다. 따라서 더브테일 가공이 선반가공법과의 거리가 가장 멀다.

각도 측정 기기를 구분하기 위해 각 보기의 용도를 확인한다. 오토콜리메이터는 각도 편차를 광학적으로 측정하는 정밀 기기이고, 사인바는 정현함수 원리를 이용하여 각도를 설정·측정하는 기기이며, 수준기는 수평·수직·기울기 등 각도를 측정하는 기기다. 반면 플러그게이지는 구멍의 지름을 측정하는 길이 측정 기구로, 각도 측정과는 무관한 도구다.

하이트게이지는 측정 눈금과 측정점이 한 직선 위에 있지 않아 아베의 원리에 맞지 않는 구조이다. 그래서 오차를 줄이려면 스크라이버를 짧게 고정해 사용해야 한다. 종류로는 HM형·HB형·HT형이 있고, 정반면을 기준으로 높이 측정이나 금긋기를 한다.

상향절삭은 하향절삭과 비교했을 때 절삭날과 공작물 사이의 마찰저항이 커지는 것이 특징이다.

상향절삭은 절삭 두께가 0에서 점점 증가하며 날이 미끄러지듯 파고들기 때문에 초기 미끄럼과 마찰이 크고, 표면이 다소 거칠며 공구 마모도 빠른 편이다.

• 백래시를 제거해야 한다는 것은 테이블이 커터 쪽으로 끌려갈 위험이 있는 하향절삭에서 요구되는 조건이다.
• 인선의 수명이 길어진다는 것은 절삭 충격과 마찰이 적은 하향절삭의 특징이다.
• 가공 시 충격이 있어 높은 강성을 필요로 한다는 것은 날이 공작물 표면에 처음부터 큰 두께로 파고드는 하향절삭에 해당한다.

한계게이지는 측정 대상의 형태에 따라 링형, 스냅형, 플러그형으로 분류된다. 링형은 축(회전축)의 지름 측정에, 스냅형은 축의 지름을 빠르게 측정할 때, 플러그형은 구멍의 지름 측정에 사용되는 표준 분류이며, 직각형은 한계게이지의 공식적인 형태 분류에 포함되지 않는 용어이다.

4개의 조가 각각 독립적으로 움직여 불규칙한 형상의 공작물을 고정할 수 있는 척은 단동척이다.

단동척은 조마다 개별 나사로 조절할 수 있어 사각형이나 비대칭 형상 같은 불규칙한 공작물도 중심을 맞춰 물릴 수 있다.

• 연동척은 보통 3개의 조가 하나의 핸들로 동시에 같은 양만큼 움직여 원형·육각 같은 규칙적인 공작물을 빠르게 중심 맞춤하는 척이다.
• 마그네틱척은 조 없이 전자석의 자력으로 얇은 자성체 공작물을 흡착해 고정하는 척이다.
• 콜릿척은 가늘고 규격화된 지름의 공작물을 정밀하게 물리는 데 쓰인다.

호빙머신은 스퍼기어·헬리컬기어·웜기어처럼 연속 회전 절삭이 가능한 기어를 주로 가공하며, 래크기어는 호빙 가공과 거리가 멀다.

호브는 무한나사 형태의 공구가 공작물과 함께 연속적으로 회전하며 치형을 창성하는 방식이라 회전체 기어에 적합하고, 치형이 직선으로 이어지는 래크는 별도의 래크 커터나 셰이퍼 가공이 일반적이다.

• 스퍼기어는 호빙으로 가장 일반적으로 가공되는 평기어다.
• 헬리컬기어도 호브 축을 경사시켜 호빙으로 가공할 수 있다.
• 웜기어(웜휠)도 호빙머신으로 창성 가공이 가능하다.

청동은 구리(Cu)와 주석(Sn)의 합금으로 정의된다. Cu+Fe는 철강, Cu+Zn은 황동(놋쇠), Cu+Mg는 구리와 마그네슘의 합금으로 각각 다른 합금이다.

줄, 쇠톱날, 정처럼 날카로운 절삭날을 오래 유지해야 하는 수기가공용 공구에는 탄소공구강이 가장 적합하다.

탄소공구강은 담금질로 높은 경도를 얻을 수 있어 절삭날을 오래 유지할 수 있다.

• 주강은 주조로 형상을 만드는 구조용 재료라 절삭날 유지에는 적합하지 않다.
• 스프링강은 탄성 복원력이 중요한 스프링류에 쓰이는 재료다.
• 쾌삭강은 절삭 가공성을 높인 재료로 공구가 아니라 깎이는 재료(피삭재)로 쓰인다.

비중(밀도)은 단위 부피당 질량으로, 일반적인 비철금속의 비중은 Mg 약 1.8 g/cm³, Al 약 2.7 g/cm³, Ni 약 8.9 g/cm³, Cu 약 8.9 g/cm³이다. 따라서 Mg이 가장 가볍고, Al이 그 다음이며, Cu와 Ni는 상대적으로 훨씬 무겁다.

Mo는 탄소강에 첨가될 때 뜨임취성을 촉진하는 것이 아니라 오히려 뜨임취성을 억제하는 원소이므로 제시된 관계가 틀렸다.

Mo는 담금질성을 높이면서 뜨임 시 취성이 생기는 것을 줄여주는 효과가 있어 뜨임취성 방지용으로 첨가되는 대표적인 원소다.

• Ni은 강인성(인성)을 높여주는 원소로 옳게 연결되어 있다.
• Cr은 내식성과 내마모성을 향상시키는 원소로 옳게 연결되어 있다.
• Si은 전자기적 특성을 개선해 규소강판 등 전기용 강재에 활용되는 원소로 옳게 연결되어 있다.

합금공구강은 탄소공구강에 Cr, W, Mn, Ni, V 등을 넣어 경도, 내마모성, 절삭성, 담금질성 등을 개선한 강이다. 초경합금은 WC 분말을 Co로 소결한 것이고, 주조경질합금(스텔라이트)은 Co-Cr-W계 주조합금이다.

테이퍼 핀의 테이퍼 값은 1/50으로, 길이 50mm당 지름이 1mm씩 감소하는 비율을 나타낸다. 호칭 지름은 테이퍼 핀의 큰 쪽 끝 부분의 지름이 아니라 작은 쪽 끝 부분의 지름으로 표시되므로, 테이퍼 핀 #6은 작은 끝 지름이 6mm라는 의미다.

합성수지는 유기고분자 물질로서 가벼운 밀도, 자유로운 착색, 우수한 전기절연성을 공통된 특성으로 가진다. 반면 열에 약한 것이 일반적인 성질로, 대부분의 합성수지는 일정 온도 이상에서 연화·변형·분해되므로 열에 강하다는 것은 합성수지 전체의 공통된 성질이라 보기 어렵다. 따라서 4번이 가장 거리가 멀다.

베어링 호칭번호 6308에서 안지름(내경)을 구하는 문제다. 베어링 호칭번호의 기본 규칙은 맨 뒤 두 자리 숫자에 5를 곱하면 안지름(mm)이다. 6308의 맨 뒤 두 자리는 08이므로, $08 \times 5 = 40 \text{ mm}$이 안지름이다.

인치계(29°) 사다리꼴나사의 기호는 TW이다. Tr은 미터 사다리꼴나사의 기호이며, 구 KS 규격의 30° 사다리꼴나사 기호 TM에 해당한다. 유니파이 보통나사는 UNC, 유니파이 가는나사는 UNF로 표시한다.

Fe-C 상태도에서 공정점의 탄소량은 약 4.3%C(1,148℃ 부근)이며, 이 조성의 주철이 공정 주철이다. 이보다 적으면 아공정 주철, 많으면 과공정 주철이다. 0.8%C 부근은 강의 공석점이다.

축방향 하중만 받는 아이볼트의 바깥지름은 $d = \sqrt{\dfrac{2W}{\sigma_a}}$로 구한다. 이 식은 골지름을 바깥지름의 약 0.8배로 보고 안전을 고려한 식이다.
$W = 2000\,\text{N}$, $\sigma_a = 400\,\text{N/cm}^2 = 4\,\text{N/mm}^2$를 대입하면 $d = \sqrt{\dfrac{2 \times 2000}{4}} = \sqrt{1000} \approx 31.6\,\text{mm}$이다. 따라서 바깥지름은 31.6 mm 이상이어야 한다.

회전을 계속하다가 일정 구간만 움직이고 멈추는 간헐운동을 만드는 기어는 제네바기어이다.

제네바기어는 구동판의 핀이 슬롯에 물렸을 때만 종동판을 돌리고 나머지 구간은 정지시키는 구조라 간헐 인덱싱 운동에 널리 쓰인다.

• 베벨기어는 교차하는 두 축 사이의 연속 회전을 전달하는 기어다.
• 헬리컬기어는 이가 비스듬히 경사져 물리는 평행축용 연속 회전 기어다.
• 웜기어는 큰 감속비의 연속 회전을 전달하는 기어다.

직접전동 기계요소인 홈 마찰차에서 홈의 각도 2α는 30~38° 범위로 잡는다.

각도가 너무 크면 쐐기 작용이 약해져 전달할 수 있는 마찰력이 줄고, 반대로 너무 작으면 홈이 깊어져 마찰차를 떼어내기 어렵고 마멸이 심해지므로 이 범위가 적당하다.

스프링 지수(Spring index) $C = \frac{D}{d}$는 코일의 평균 지름 $D$와 소선(wire) 지름 $d$의 비율이다. 주어진 조건에서 $C = 9$, $D = 180 \text{ mm}$이므로, 소선의 지름은 $d = \frac{D}{C} = \frac{180}{9} = 20 \text{ mm}$이다.

리드(Lead)는 나사축이 한 바퀴 회전할 때 축 방향으로 이동하는 거리이며, 피치(Pitch)가 일정할 때 리드는 나사의 줄 수에 정비례한다. 리드 = 피치 × 줄 수 공식에서 4줄 나사는 1줄 나사의 4배 리드를 가지므로 리드가 가장 크다.

A는 대상물의 보이는 부분을 나타내는 외형선(굵은 실선), B는 도형의 중심을 표시하는 중심선(가는 1점쇄선), C는 보이지 않는 부분을 나타내는 숨은선(파선)으로 모두 올바르다. D는 치수를 기입하기 위해 도형에서 인출한 선이 아니라 치수를 표시하는 치수선이므로, "치수 보조선"이라는 명칭은 틀렸다.

도면에서의 치수 배치방법은 직렬치수(연속된 선 위에 차례대로 기입), 누진치수(기준점으로부터 누적하여 기입), 좌표치수(X, Y 좌표축을 기준으로 기입) 기입법이 표준 방식이다. 상대치수는 특정 기준면에 대한 상대적 위치를 나타내는 개념이지만, 도면 치수 배치의 표준 분류 방법으로는 인정되지 않으며, 직렬·누진·좌표 기입법에 포함되거나 보조적 표현 방식에 해당한다.

우측면도는 아래쪽 가운데에 홈이 있고, 위쪽에 낮은 가로선(앞쪽)과 높은 가로선(뒤쪽)이 있으며 그 경계에서 윗변까지 세로선이 올라가는 보기가 맞습니다.

입체의 앞쪽 부분은 윗면이 오른쪽으로 내려가는 경사면이라 오른쪽에서 보면 경사면 아래 모서리가 낮은 가로선으로 나타납니다. 뒤쪽 부분은 오른쪽 위가 모따기처럼 기울어 있어 그 아래 모서리가 더 높은 가로선으로 나타납니다.

앞쪽과 뒤쪽 경계에는 뒤쪽 부분의 앞면이 윗면 높이까지 서 있으므로, 우측면도에서 이 면이 낮은 가로선에서 윗변까지 이어지는 세로선으로 보입니다. 바닥의 홈은 좌우 방향으로 관통해 있어 우측면도의 아래 윤곽에 오목하게 나타납니다.

• 가로선이 한쪽에만 있는 보기들: 앞·뒤 두 부분의 경사 모서리 중 하나를 빠뜨린 모양입니다.
• 두 가로선 사이만 세로선으로 잇는 계단 모양 보기: 뒤쪽 부분 앞면이 윗변까지 올라가는 선이 빠졌습니다.

가공 줄무늬가 여러 방향으로 나 있을 때 사용하는 표면의 결 방향 기호는 M이다.

표면의 결 도시 기호에서 M은 커터 자국이 한 방향이 아니라 다방향으로 교차해 나타나는 경우를 표시한다.

• X는 가공 줄무늬가 두 방향으로 비스듬히 교차하는 경우에 쓰는 기호다.
• R은 가공 중심에서 방사상으로 뻗는 줄무늬를 나타내는 기호다.
• C는 가공 중심을 기준으로 동심원 모양의 줄무늬를 나타내는 기호다.

나사 호칭 "M8×1"에서 8 뒤에 오는 1은 나사의 피치(mm)를 나타낸다.

미터가는나사는 호칭지름 뒤에 피치를 곱셈 기호로 이어 적어, 같은 호칭지름이라도 피치를 달리해 여러 가는나사 규격을 구분한다.

• 나사산의 줄 수는 다줄나사일 때 "2줄"처럼 따로 적어 나타내며, 1줄나사는 줄 수를 생략한다.
• 나사의 호칭지름은 앞의 M8에서 8이 이미 나타내고 있다.
• 나사의 등급은 표기 뒤에 별도의 문자·숫자 기호로 추가되며 곱셈 기호 뒤 숫자로 표시하지 않는다.

그림의 “AⓂ”은 데이텀 형체 A에 최대 실체 공차 방식을 적용한다는 뜻이다.

공차 기입 틀은 위치도 기호 ⊕ · 공차값 ⌀0.04 · 데이텀 “AⓂ” 세 칸으로 되어 있다. Ⓜ이 데이텀 문자 A 바로 뒤에 붙었으므로 적용 대상은 공차값이 아니라 데이텀 형체이고, Ⓜ은 최대 실체(Ⓛ이 최소 실체)를 나타낸다.

• 위치도에 최소 실체 공차 방식 적용: 최소 실체 기호는 Ⓛ이며, 그림의 기호는 Ⓜ이다.
• ⌀0.04 mm 공차값에 최소 실체 공차 방식 적용: 공차값 칸에는 아무 기호도 없고, 기호도 Ⓛ이 아닌 Ⓜ이다.
• ⌀0.04 mm 공차값에 최대 실체 공차 방식 적용: 그러려면 Ⓜ이 “⌀0.04Ⓜ”처럼 공차값 뒤에 붙어야 하는데, 여기서는 데이텀 A 뒤에 있다.

최소 틈새는 구멍의 최소 허용치수 − 축의 최대 허용치수로 구한다. 구멍은 φ300^+0.15₀이므로 최소 치수는 300, 축은 φ300^-0.05_-0.20이므로 최대 치수는 300−0.05=299.95이다. 따라서 최소 틈새 = 300 − 299.95 = 0.05이다.

기어제도의 선 표현 규칙에서 피치원은 가는 실선이 아니라 일점쇄선(chain line)으로 그려진다. 피치원은 기어의 기준이 되는 원이지만 실제 물리적 경계가 아니므로 일점쇄선으로 표시한다.

• 잇봉우리원: 잇봉우리원(addendum circle)은 기어 외형의 실제 경계이므로 굵은 실선으로 표현한다.
• 잇줄 방향: 통상 3개의 가는 실선으로 표시한다.
• 축에 직각된 방향의 단면도: 이골(tooth root)의 선은 굵은 실선으로 그린다.

이 설명들은 모두 옳으므로, 피치원의 선종을 잘못 설명한 것이 틀린 설명이다.

세 축 사이의 각도가 모두 120°이고 옆면 모서리가 수평선과 30°를 이루어 정면·평면·측면을 한 투상면에서 동시에 볼 수 있는 것은 등각투상도이다.

등각투상도는 세 축이 동일한 비율로 압축되어 표현되므로 세 면을 균등한 각도로 함께 나타낼 수 있다.

• 정면투상도는 정면 한 면만을 나타내는 단일 투상이다.
• 입체투상도는 등각투상을 포함하는 넓은 개념으로 축 각도가 특정되지 않는다.
• 부등각투상도는 세 축의 각도와 축척이 서로 다르게 설정되는 투상법이다.

코일 스프링의 제도 표준에서 정면도의 나선 모양 부분은 직선으로 단순화하여 표현하는 것이 올바른 방법이다. 따라서 "나선모양 부분은 직선으로 나타내서는 안 된다"는 설명이 틀렸다.

• 하중 상태 도시: 스프링은 자유 상태(하중이 없는 상태)에서 도시하는 것이 맞다.
• 간략도: 스프링의 간략도 표현 방법으로 중심선을 굵은 실선으로 그리는 것이 정확하다.
• 동일 부분 생략: 반복되는 동일 부분을 생략할 때 중심선을 가는 1점 쇄선(2-1 쇄선)으로 표시하는 표준 규칙이다.