02년 2회차

밀링 안전작업 설명 중 틀린 것은 기계운전 중 다듬질면의 거칠기를 조사한다는 내용이다.

회전하는 커터나 공작물에 가까이 접근해 표면을 확인하면 손이 말려들어갈 위험이 있으므로 반드시 기계를 정지한 뒤 점검해야 한다.

• 보안경 착용은 칩이 튀는 것으로부터 눈을 보호하는 올바른 안전수칙이다.
• 장갑착용 금지는 회전체에 장갑이 말려들어가는 사고를 막기 위한 올바른 수칙이다.
• 변속을 정지 상태에서 하는 것은 기어 손상과 사고를 막기 위한 올바른 수칙이다.

철도차량용 바퀴만 가공하는 전용 선반은 차륜선반이다.

차륜선반은 열차 바퀴의 답면과 플랜지 형상을 전문으로 절삭하도록 설계된 전용 선반이다.

• 공구선반은 릴리빙 장치 등을 갖춰 절삭공구·게이지 같은 정밀 부품을 가공하는 선반으로 바퀴 전용기가 아니다.
• 응용선반은 철도 바퀴 전용 선반의 명칭이 아니며, 바퀴 답면·플랜지 전용 가공기는 차륜선반이다.
• 모방선반은 형판을 따라 윤곽을 가공하는 선반으로 바퀴 전용 가공기가 아니다.

1분 동안의 이송속도는 약 2.63 m/min이다.

통과 이송법의 이송속도는 f = πDN sinθ로 구해지므로
f = π × 400 × 30 × sin4° ≒ 2630 mm/min이고,
이를 m/min 단위로 바꾸면 약 2.63 m/min이 된다.

• 약 540.44 m/min 은 πDN 에 sin4° 를 곱하지 않고 나눈 값(37699 ÷ 0.0698 ≒ 540439 mm/min)이다.
• 약 317.70 m/min 은 공식의 어느 조합으로도 나오지 않으며, 조정 숫돌 원주속도(약 37.7 m/min)보다도 커서 이송속도가 될 수 없다.
• 약 37.61 m/min 은 sin4° 대신 cos4° 를 곱한 값(37699 × 0.9976 ≒ 37607 mm/min)이다.

셰이퍼의 크기는 램의 최대행정으로 표시한다.

램이 앞뒤로 왕복하는 행정이 가공할 수 있는 공작물의 최대 길이를 결정하므로 이를 기준으로 기계 크기를 나타낸다.

• 램의 크기는 규격화된 표시 기준이 아니다.
• 셰이퍼의 중량은 가공 능력과 직접 대응하는 값이 아니어서 크기 표시 기준으로 쓰지 않는다.
• 램의 매분 왕복횟수는 가공 속도를 나타낼 뿐 기계의 크기를 나타내는 값이 아니다.

숫돌축이 회전하면서 유성운동을 하고 미크론 단위로 정밀 다듬질하는 기계는 지그 그라인더이다.

숫돌이 자전과 동시에 공전(유성운동)하며 구멍의 위치와 지름을 극히 정밀하게 다듬는 데 사용된다.

• 윤곽 연마기는 형상 윤곽을 따라가며 연삭하는 기계로 유성운동 방식과는 구조가 다르다.
• 현미경식 연마기는 확대 관찰을 병행하는 정밀 연삭기이나 숫돌의 유성운동이 핵심 특징이 아니다.
• 광학식 성형연삭기는 광학 투영으로 형상을 확인하며 연삭하는 기계로 유성운동 구조와는 다르다.

사인 바로 각도를 측정할 때 45°를 넘으면 오차가 커진다.

각도가 커질수록 각도 변화에 대한 sin 값의 변화가 둔해져, 블록게이지 높이의 작은 오차가 큰 각도 오차로 나타나기 때문이다.

• 10°는 사인바의 안정적인 측정 범위 안에 있어 오차가 크게 나타나지 않는다.
• 20°도 마찬가지로 안정적인 측정 범위 안에 속한다.
• 30°까지도 비교적 정확한 측정이 가능한 범위에 속한다.

바이스의 크기는 일반적으로 물건을 물릴 수 있는 조(jaw)의 폭으로 나타낸다.

바이스의 중량, 물릴 수 있는 최대 거리, 전체 높이는 크기를 표시하는 기준으로 사용하지 않는다.

드릴 안전 작업에 위배되는 것은 일감을 손으로 꼭 잡고 드릴링하는 것이다.

회전하는 드릴에 손으로 잡은 일감이 걸리면 순간적으로 튕기거나 손이 말려드는 사고로 이어지므로 반드시 바이스나 지그로 고정해야 한다.

• 큰 구멍을 뚫기 전에 작은 구멍을 먼저 뚫는 것은 드릴 부하를 줄이는 올바른 작업 순서이다.
• 드릴 작업 중 장갑 착용이 위험하다는 설명은 장갑이 회전체에 말려드는 사고를 막기 위한 올바른 수칙이다.
• 일감을 바이스에 물리고 드릴링하는 것은 안전을 위한 기본 수칙이다.

선반 보링 작업에서 옳은 주의점은 회전 중 손가락을 구멍에 넣지 않는 것이다.

회전하는 공작물의 구멍에 손가락을 넣으면 손이 말려들어가는 사고로 이어지므로 반드시 회전을 멈춘 뒤 확인해야 한다.

• 회전 중에도 측정할 수 있다는 설명은 회전체 접촉으로 인한 사고 위험을 무시한 것이다.
• 보링 바이트를 되도록 길게 고정한다는 설명은 바이트 처짐과 떨림을 키워 오히려 위험과 가공 불량을 늘린다.
• 회전 중에 걸레로 칩을 제거한다는 설명은 걸레가 회전체에 말려드는 사고로 이어질 수 있다.

퓨즈가 다시 끊어졌다면 우선 전기의 합선 여부를 검사해야 한다.

퓨즈가 반복해서 끊어지는 것은 과전류나 합선 같은 근본 원인이 남아 있다는 신호이므로 원인을 확인하지 않고 퓨즈만 바꿔 끼우면 위험이 계속된다.

• 다시 한 번 끼워보는 것은 원인을 확인하지 않은 채 같은 상황을 반복하는 것일 뿐이다.
• 더 가는 것으로 끼우는 것은 문제 해결과 무관하고 오히려 불필요하게 자주 끊어지게 만든다.
• 굵은 동선으로 바꾸어 끼우는 것은 과전류 보호 기능을 무력화시켜 화재 위험을 키우는 위험한 행동이다.

KS규격 안전색채에서 지시·의무적 행동을 나타내는 기본색은 파랑이다.

파랑은 반드시 따라야 할 지시 사항이나 의무 행동을 알리는 데 사용되는 색으로 규정되어 있다.

• 주황은 위험 기계나 장애물 등을 표시하는 데 사용되는 색이다.
• 빨강은 금지나 정지, 소방 관련 표시에 사용되는 색이다.
• 자주는 방사능 등 특수한 위험을 표시하는 데 사용되는 색이다.

약한 압력으로 숫돌을 대고 일감에 회전과 이송을 주면서 매우 작고 빠른 진동으로 다듬는 가공법은 슈퍼피니싱이다.

숫돌이 일감 표면을 따라 짧은 행정으로 빠르게 진동하며 낮은 압력으로 표면을 매끄럽게 다듬는 정밀 다듬질 공정이다.

• 래핑은 랩제와 랩 공구 사이에 일감을 넣고 상대운동으로 다듬는 방식으로 숫돌의 미세 진동 방식과는 다르다.
• 호우닝은 혼(hone)을 구멍 안에서 회전·왕복시켜 다듬는 방식으로 평면·외경의 진동 다듬질과는 다르다.
• 액체호우닝은 압축공기로 랩제를 섞은 액체를 분사해 다듬는 방식으로 숫돌 진동 방식과는 다르다.

수기가공의 금긋기용 공구에 해당하지 않는 것은 스크레이퍼이다.

스크레이퍼는 표면을 긁어내 다듬는 다듬질 공구로, 선을 그어 기준을 표시하는 금긋기 작업과는 목적이 다르다.

• V-블럭은 원통형 일감을 얹어 금긋기 기준을 잡아주는 받침 공구이다.
• 서피스게이지는 정반 위에서 일정한 높이의 금을 긋는 데 사용하는 금긋기 공구이다.
• 직각자는 직각 기준을 잡아 금을 긋거나 확인하는 데 사용하는 공구이다.

기계 공장에서 작업화 바닥 재질로 가장 적당한 것은 가죽이다.

가죽은 어느 정도의 유연성과 내구성을 가지면서도 미끄럼과 기름에 대한 저항성이 있어 작업화 바닥재로 널리 사용된다.

• 고무는 열이나 기름에 노출되면 상대적으로 쉽게 변형되거나 마모될 수 있다.
• 비닐은 마모와 미끄러짐에 약해 작업화 바닥재로는 부적합하다.
• 쇠는 미끄럽고 충격 흡수가 되지 않아 작업화 바닥재로 사용하지 않는다.

드릴에 대한 설명으로 맞는 것은 ø13 mm 이상의 드릴은 슬리브나 소켓에 끼워 사용한다는 내용이다.

지름이 작은 드릴은 곧은 자루로 척에 직접 물리지만, 지름이 커지면 테이퍼 자루로 만들어 슬리브나 소켓을 거쳐 주축에 고정한다.

• 웨브는 드릴 끝 쪽이 아니라 자루 쪽으로 갈수록 두꺼워져 강성을 높인다.
• 드릴의 외경은 자루 쪽으로 갈수록 커지는 것이 아니라 구멍 벽과의 마찰을 줄이기 위해 자루 쪽으로 갈수록 약간 작아진다.
• 표준 드릴의 날끝각은 100°가 아니라 118°이고, 여유각도 8°가 아니라 12~15° 정도이다.

조오가 동시에 움직여 원형·정다각형 일감을 고정하기 편리한 척은 연동척이다.

연동척은 스크롤 기구로 세 개의 조가 동시에 같은 양만큼 움직여 중심을 자동으로 맞춰주므로 원형이나 정다각형 소재를 빠르게 고정할 수 있다.

• 단동척은 네 개의 조가 각각 독립적으로 움직여 불규칙한 형상의 일감을 고정하는 데 적합하다.
• 마그네틱척은 자력으로 얇은 강자성체 일감을 고정하는 방식으로 조가 동시에 움직이는 구조가 아니다.
• 콜릿척은 슬리브가 오므라들며 가는 지름의 일감을 정밀하게 고정하는 방식으로 조 여러 개가 동시에 움직이는 구조와는 다르다.

시닝(thinning)과 가장 관계가 있는 것은 드릴의 웨브각이다.

시닝은 드릴 끝의 웨브(치즐 에지 부분)를 얇게 갈아내 절삭저항을 줄이는 가공으로, 웨브의 형상과 각도를 다루는 작업이다.

• 밀링커터는 시닝과 별개로 밀링 가공에 쓰이는 공구이다.
• 바이트날의 측면각은 선삭용 바이트의 형상 요소로 드릴의 시닝과는 관계가 없다.
• 그라인더 숫돌의 내측면은 연삭숫돌 자체의 형상 요소로 드릴 시닝과는 관계가 없다.

선반에서 심봉의 종류에 속하지 않는 것은 수축식 심봉이다.

심봉은 구멍이 뚫린 일감을 끼워 축 사이에 지지하는 공구로, 표준·팽창식·조립식 등으로 구분되며 지름을 줄여 조이는 수축식 구분은 일반적으로 쓰이지 않는다.

• 표준 심봉은 약간의 테이퍼를 준 몸체를 일감 구멍에 압입해 사용하는 기본형 심봉이다.
• 팽창식 심봉은 몸체를 벌려 일감 구멍에 밀착시켜 고정하는 심봉이다.
• 조립식 심봉은 여러 부품을 조합해 다양한 지름의 일감에 맞출 수 있는 심봉이다.

드릴의 소재로 사용되지 않는 것은 세라믹이다.

세라믹은 단단하지만 충격에 약해 잘 깨지는 성질이 있어, 회전하며 반복적으로 충격을 받는 드릴 가공에는 적합하지 않다.

• 탄소공구강은 저속 가공용 드릴 소재로 전통적으로 사용되어 왔다.
• 합금공구강은 탄소공구강보다 내마모성과 인성을 높인 드릴 소재이다.
• 고속도강은 높은 절삭속도에서도 경도를 유지해 드릴 소재로 널리 사용된다.

결론: 호닝 다듬질에서 가장 적당한 교차각은 20~30°이다.

근거: 교차각은 혼의 회전운동과 축방향 왕복운동이 합쳐져 가공면에 남는 그물눈 자국이 서로 엇갈리는 각으로, 두 운동의 속도비로 정해진다. 왕복 속도의 비중이 커질수록 교차각이 커지며, 적정 범위는 20~30°로 본다.

• 30~50°는 적정 범위 20~30°보다 큰 각으로, 왕복 속도 비중이 과도한 조건이다.
• 60~70°는 적정 범위보다 훨씬 큰 각이다.
• 80~100°는 두 자국이 거의 직교하는 각으로, 적정 범위 20~30°와 거리가 멀다.

결론: 모방가공의 기본적인 모방절삭 방식에 속하지 않는 것은 수평 삼차원이다.

근거: 모방절삭의 기본 방식은 이차원 모방(수직 이차원·수평 이차원)과 삼차원 모방으로 나뉜다. 삼차원 모방은 입체 형상 전체를 따라가는 방식이라 수평·수직으로 다시 나누지 않는다.

• 수직 이차원은 수직면 안의 윤곽을 따라가는 기본 모방 방식이다.
• 수평 이차원은 수평면 안의 평면 윤곽을 따라가는 기본 모방 방식이다.
• 삼차원은 입체 형상을 따라가는 기본 모방 방식이다.

WA·60·K·m·V 는 순서대로 숫돌입자의 종류, 입도, 결합도, 조직, 결합제를 나타낸다.

WA = 백색 알루미나 입자, 60 = 입도, K = 결합도, m = 조직, V = 비트리파이드 결합제이다. 연삭숫돌 표시는 입자 → 입도 → 결합도 → 조직 → 결합제 순으로 쓴다.

• 조직, 결합제, 결합도, 입도, 숫돌입자의 종류: 표시 순서를 거꾸로 적었다.
• 숫돌입자의 종류, 조직, 결합도, 입도, 결합제: 숫자 60(입도) 자리에 조직을, 소문자 m(조직) 자리에 입도를 넣었다.
• 결합제, 조직, 결합도, 입도, 숫돌입자의 종류: 맨 앞 WA 는 입자 기호이고 결합제 V 는 맨 끝이다.

결론: 센터리스 연삭의 장단점 설명 중 틀린 것은 긴 홈이 있는 일감의 연삭에 적합하다는 설명이다.

근거: 센터리스 연삭은 조정숫돌과 받침판으로 일감 바깥지름을 연속적으로 지지하며 가공하므로, 표면에 홈이나 끊긴 부분이 있으면 지지가 끊겨 가공이 불안정해져 오히려 부적합하다.

• 연삭 여유가 적어도 된다는 것은 센터리스 연삭의 실제 장점이다.
• 숫돌 나비보다 긴 일감은 전후 이송법으로 연삭할 수 없다는 것은 실제 단점이다.
• 대형 중량물을 연삭할 수 없다는 것도 센터 구멍 없이 바깥지름만으로 지지하는 방식의 실제 단점이다.

결론: 지령된 펄스로 모터를 구동해 기계를 움직이되 위치·속도를 되먹임하지 않는 방식은 개방회로이다.

근거: 개방회로 방식은 스테핑 모터처럼 입력 펄스 수만큼 회전하는 구동장치를 사용하며 별도의 검출기로 결과를 확인하지 않는 구조라 구성이 간단하다.

• 폐쇄회로는 위치검출기로 실제 이동량을 검출해 지령값과 비교·보정하는 방식이라 되먹임이 없는 이 상황과 다르다.
• 보간회로는 공구 경로를 계산하는 회로이지 모터 구동 방식의 분류가 아니다.
• 반폐쇄회로는 모터축에서 위치를 검출해 간접적으로 되먹임하는 방식이라 되먹임이 전혀 없는 이 상황과 다르다.

결론: 표준 테이퍼 게이지의 종류에 속하지 않는 것은 인터내셔널 테이퍼이다.

근거: 표준화된 테이퍼 규격은 브라운샤프 테이퍼·자르노 테이퍼·쟈콥스 테이퍼처럼 공작기계나 공구별로 체계가 정해져 있으나, 인터내셔널 테이퍼라는 명칭은 이러한 표준 테이퍼 체계에 포함되지 않는다.

• 브라운샤프 테이퍼는 밀링 머신 주축 등에 쓰이는 표준 테이퍼이다.
• 자르노 테이퍼는 일정한 테이퍼 비율을 갖는 표준 테이퍼이다.
• 쟈콥스 테이퍼는 드릴척 등에 쓰이는 표준 테이퍼이다.

결론: 초경 정면 밀링 커터의 각부 명칭에 해당하지 않는 것은 슴베이다.

근거: 슴베는 줄이나 드릴처럼 자루에 꽂아 고정하는 공구에서 자루 속에 박히는 부분을 가리키는 명칭으로, 아버에 고정되는 정면 밀링 커터의 구조와는 관련이 없다.

• 블레이드는 절삭날을 이루는 인서트(팁) 부분이다.
• 아버는 커터를 주축에 고정하기 위한 축 부분이다.
• 쐐기는 블레이드를 커터 몸체에 고정하는 부품이다.

결론: 이 조건에서 테이블 이송속도는 약 1000 mm/min이다.

근거: 테이블 이송속도는 1날당 이송량에 날수와 회전수를 곱해 구한다.

$f = f_z \times Z \times N = 0.14 \times 10 \times 715 \approx 1001\ \mathrm{mm/min}$

• 약 715는 회전수 715 rpm 자체로, 1날당 이송량과 날수를 곱하지 않은 값이다.
• 약 5100은 계산값 1001의 약 5배로, 세 인자를 곱해서는 나오지 않는 값이다.
• 약 7150은 날수와 회전수만 곱하고(10×715) 1날당 이송량 0.14를 반영하지 않은 값이다.

결론: 다이얼 게이지를 이용한 진원도 측정 방법에 해당하지 않는 것은 2침법이다.

근거: 2침법은 나사의 유효지름을 측정할 때 두 개의 와이어를 골에 끼워 측정하는 방법으로, 다이얼 게이지로 형상 오차를 읽는 진원도 측정과는 목적이 다르다.

• 3점법은 V블록 등으로 세 점에서 지지하며 다이얼 게이지로 흔들림을 읽는 진원도 측정법이다.
• 반경법은 중심을 기준으로 반지름 방향의 변화를 다이얼 게이지로 읽는 진원도 측정법이다.
• 직경법은 마주보는 지름 위 두 점의 변화를 다이얼 게이지로 읽는 진원도 측정법이다.

결론: 지름피치 12, 잇수 76인 스퍼기어를 브라운 샤프형 분할판으로 깎을 때 쓰는 구멍열은 19구멍이다.

근거: 단식 분할에서 크랭크 회전수는 40을 잇수로 나눈 값이며, 지름피치는 커터 선택에만 쓰이고 분할 계산과는 무관하다. 약분한 분모가 곧 쓸 구멍열이다.

$n = \dfrac{40}{76} = \dfrac{10}{19}$

• 16구멍 열에서는 16의 40/76배가 약 8.42구멍이라 정수 구멍 수가 되지 않는다.
• 17구멍 열에서는 17의 40/76배가 약 8.95구멍이라 정수 구멍 수가 되지 않는다.
• 18구멍 열에서는 18의 40/76배가 약 9.47구멍이라 정수 구멍 수가 되지 않는다.

가늘고 긴 공작물을 가공할 때 직경에 비하여 길이가 20배 이상인 경우에 방진구(센터 레스트, center rest)를 사용한다. 방진구는 회전하는 공작물이 진동하거나 처지는 것을 방지하기 위해 중앙부를 지지하는 장치로, 고속 회전 시 세장 공작물의 안정성을 확보하는 데 필수적이다. 이는 기계가공 분야의 일반적인 기준으로, 길이/직경의 비율이 커질수록 처짐과 진동 현상이 증가하므로 일정 기준 이상에서 방진구 사용이 필수가 된다.

결론: 공구에 점착하기 쉬운 재질을 작은 경사각, 큰 절삭깊이로 가공할 때 생기기 쉬운 칩은 열단형 칩이다.

근거: 점성이 커 공구 윗면에 달라붙기 쉬운 재료를 작은 경사각으로 깊게 깎으면, 칩이 매끄럽게 미끄러지지 못하고 뜯겨 나가듯 분리되어 가공면이 거칠어진다. 이것이 열단형(경작형) 칩이다.

• 전단형 칩은 연성 재료가 전단면을 따라 미끄러지며 일정 간격으로 끊어지는 칩으로, 공구 점착이 두드러진 조건의 대표 칩이 아니다.
• 균열형 칩은 주철처럼 메진 재료에서 균열이 생기며 조각나는 칩이다.
• 유동형 칩은 연성 재료를 큰 경사각·고속·작은 절삭깊이로 깎을 때 연속으로 흘러나오는 칩이라 이 조건과 반대이다.

결론: 공구 재료의 구비 조건 설명 중 틀린 것은 내마멸성이 작을 것이라는 항목이다.

근거: 공구는 절삭 중 지속적으로 일감과 마찰하므로 내마멸성이 커야 수명이 길어지며, 내마멸성이 작으면 쉽게 마모되어 공구 재료로 적합하지 않다.

• 일감보다 단단하고 인성이 있어야 한다는 것은 올바른 구비 조건이다.
• 형상을 만들기 쉽고 가격이 싸야 한다는 것도 올바른 구비 조건이다.
• 높은 온도에서 경도가 떨어지지 않아야 한다는 것도 올바른 구비 조건이다.

결론: 스퍼 기어나 헬리컬 기어를 가공하는 데 가장 적합한 호브의 나사 형태는 한줄 오른 나사이다.

근거: 호브는 웜 모양의 절삭 공구로, 일반 기어 절삭에는 호브 1회전에 일감이 한 잇수만큼 돌아가는 한줄 나사 호브를 쓰며 나선 방향은 오른 나사가 표준이다.

• 한줄 왼 나사는 나선 방향이 표준인 오른 나사와 반대라 일반 기어 절삭용 표준 형태가 아니다.
• 두줄 왼 나사는 줄 수와 나선 방향이 모두 표준 형태와 다르다.
• 두줄 오른 나사는 능률은 높으나 분할 정밀도가 떨어져 주로 거친 절삭에 쓰이므로 가장 적합한 형태로 보지 않는다.

결론: 원형 베이스 하나와 팔을 위아래로 움직이는 피벗으로 구성된 로봇의 동작 구조는 극 좌표 구조이다.

근거: 극좌표 구조는 베이스가 회전하며 팔이 상하로 피벗 운동을 하고 필요에 따라 팔이 신축하는 방식으로, 회전과 선회 운동의 조합으로 작업 영역을 만든다.

• 직교 좌표 구조는 세 직선축의 이동만으로 위치를 정하므로 회전 베이스나 피벗이 필요 없어 이 설명과 다르다.
• 원통 좌표 구조는 회전과 두 개의 직선 이동으로 위치를 정하는 방식이라 팔의 상하 피벗 운동과는 구조가 다르다.
• 관절형 구조는 여러 개의 회전 관절이 연결되어 사람 팔처럼 움직이는 방식이라 하나의 피벗만 있는 이 설명과 다르다.

결론: 밀링 가공 중 떨림(chattering) 현상에 대한 설명으로 틀린 것은 절삭조건이 향상된다는 설명이다.

근거: 떨림은 공구와 일감 사이에 진동이 발생하는 불안정한 절삭 상태이므로 오히려 절삭조건을 악화시키는 현상이지 향상시키는 현상이 아니다.

• 거친 가공면이 나타난다는 것은 떨림의 실제 결과이다.
• 생산능률이 감소한다는 것도 떨림으로 인한 실제 결과이다.
• 공구수명이 단축된다는 것도 떨림으로 인한 실제 결과이다.

속도비는 원동차 잇수를 종동차 잇수로 나눈 값이다.

$i = \dfrac{Z_1}{Z_2} = \dfrac{28}{84} = \dfrac{1}{3}$이므로 속도비는 1/3이다.

베이나이트(bainite)는 오스템퍼링과 같은 항온 열처리(항온 변태)를 통해서만 얻어지는 조직이다.

트루스타이트와 솔바이트는 연속 냉각 과정에서도 얻을 수 있어 항온 변태 전용 조직이 아니며, 레데뷰라이트는 주철의 공정 조직으로 열처리 조직이 아니다.

헬리컬 기어의 이직각모듈이 $m_n = 4$, 비틀림각이 $\beta = 30^\circ$일 때, 축직각모듈은 $m_s = \dfrac{m_n}{\cos\beta}$로 구한다.

$m_s = \dfrac{4}{\cos 30^\circ} = \dfrac{4}{0.866} \approx 4.62$

피치원 지름은 $D = m_s \times Z = 4.62 \times 72 \approx 333\ \mathrm{mm}$로, 약 333㎜이다.

인치계 사다리꼴나사(휘트워스 사다리꼴나사, TW나사)의 나사산 각도는 29°이다.

참고로 미터계 사다리꼴나사(Tr)의 나사산 각도는 30°, 미터나사·유니파이나사는 60°이다.

결론: 편상흑연주철 중 인장강도가 25 kgf/mm² 이상인 것을 고급 주철이라 한다.

근거: 편상흑연주철은 인장강도로 등급을 나누며, 흑연을 미세하게 분포시키고 바탕 조직을 펄라이트로 만들어 인장강도를 25 kgf/mm² 이상으로 높인 것을 고급 주철(펄라이트 주철)로 구분한다.

• 5 kgf/mm²는 기준 25 kgf/mm²의 5분의 1에 불과한 값이다.
• 10 kgf/mm²는 보통 주철 수준의 값으로, 기준 25 kgf/mm²에 못 미친다.
• 50 kgf/mm²는 기준 25 kgf/mm²의 두 배로, 고급 주철을 구분하는 하한값이 아니다.

고속도강 18-4-1의 표준성분은 텅스텐(W) 18%, 크롬(Cr) 4%, 바나듐(V) 1%이다.

고속도강 명칭의 숫자 순서(18-4-1)가 그대로 W-Cr-V의 함유율(%)을 나타낸다.

응력과 변형률이 비례 관계를 유지하는 구간, 즉 비례한도에서 훅의 법칙이 성립한다.

훅의 법칙은 $\sigma = E\varepsilon$로 표현되며, 이 직선 비례 관계는 탄성한도를 넘어서면 성립하지 않는다.

정밀 공작기계의 밑면(베드, 기초)은 기계 자체의 무게와 그 위에 놓인 부품들의 하중을 떠받치므로 주로 압축하중을 받는다.

문쯔메탈은 구리에 아연을 약 40% 첨가한 황동(Cu-Zn 합금)으로, 니켈과는 관계가 없다.

• 백동은 구리에 니켈을 첨가한 합금이다.
• 콘스탄탄은 구리-니켈계 합금으로 열전대 등에 쓰인다.
• 모넬메탈은 니켈을 주성분으로 하는 니켈-구리 합금이다.

축에 작은 삼각형 모양의 이(齒)를 원주 방향으로 다수 만들어 축과 보스를 고정하는 것을 세레이션이라 한다.

같은 지름에서 스플라인보다 더 많은 이를 만들 수 있어 큰 토크를 전달할 수 있으므로 자동차 핸들 축, 전동기 축 등에 사용된다.

• 스플라인 축은 사각형에 가까운 큰 이를 여러 개 만든 것으로 세레이션보다 이의 수가 적다.
• 페더키(미끄럼키)는 보스가 축 방향으로 이동할 수 있게 하는 키의 한 종류이다.
• 접선키는 축의 접선 방향으로 끼우는 키이다.

전동축에서 동력은 주축 → 선축 → 중간축 순으로 전달된다.

원동기에서 직접 동력을 받는 축이 주축이고, 주축의 동력을 여러 곳으로 나누어 보내는 축이 선축이며, 선축에서 갈라져 나와 필요한 곳까지 동력을 전달하는 짧은 축이 중간축이다.

패킹을 끼워 유체의 누설을 막는 리벳이음은 얇은 판에 적용하는 방식으로, 이때 판 두께는 5㎜ 이하인 경우에 사용한다.

판이 두꺼우면 코킹(caulking)이나 시밍(seaming)으로 기밀을 확보할 수 있지만, 판이 얇아 이러한 작업이 어려운 경우에는 패킹을 끼워 누설을 방지한다.

비중 1.74로 실용 금속 중 가장 가볍고 비강도가 알루미늄보다 우수한 금속은 마그네슘(Mg)이다.

마그네슘은 항공기·자동차·전기기기 등 경량화가 필요한 부품에 쓰이며, 구상흑연주철을 만들 때 흑연을 구상화시키는 첨가제로도 사용된다.

황동에 납(Pb)을 1.5~3.0% 첨가한 합금은 쾌삭황동이라 하며, 절삭성을 크게 향상시키기 위해 만든 합금이다.

납은 강도에는 거의 기여하지 않지만 칩을 잘게 끊어 절삭 저항을 낮추므로, 나사나 시계 부품처럼 절삭 가공이 많은 제품에 사용된다.

테이퍼 핀의 호칭 직경은 가는 쪽(작은 쪽) 직경을 기준으로 한다.

테이퍼 핀은 원뿔형으로 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 지름이 점차 변하므로, 호칭 치수는 삽입이 시작되는 가는 쪽 끝의 지름으로 표시한다.

그림은 암(팔) 부분을 자른 단면을 90° 돌려서 그 자리에 겹쳐 그린 것이므로 회전 도시 단면도이다.

도면에서 큰 원(보스)과 오른쪽으로 좁아지는 암 사이, 암 위의 세로 중심선에 맞춰 양 끝이 둥근 길쭉한 단면이 해칭되어 그려져 있다. 암·리브·바퀴 암·훅처럼 길이 방향으로 단면 모양이 바뀌는 부분은 이렇게 절단면을 회전시켜 투상도 안(또는 밖)에 나타낸다.

• 부분 단면도: 물체의 일부만 파단선으로 경계 지어 잘라 내부를 보이는 방법으로, 절단면을 돌려 겹쳐 그리는 이 그림과 다르다.
• 직각 도시 단면도: KS 단면도 종류(온 단면도·한쪽 단면도·부분 단면도·회전 도시 단면도·조합 단면도 등)에 없는 명칭이다. 단면을 90° 돌려 그리는 방식의 정식 이름은 회전 도시 단면도이다.
• 가상 단면도: 역시 KS 단면도 종류에 없는 명칭이다. 가상선은 인접 부분·이동 위치 등을 나타낼 때 쓰며 단면 표시와는 다르다.

도면의 두 수치가 서로 다른 부호 체계(하나는 위쪽 허용차, 다른 하나는 실제로는 더 벌어진 값)로 주어져 단순 뺄셈이 아닌 절댓값의 합으로 공차가 산출되며, 그 결과 치수공차는 0.041이 된다.

치수공차는 최대허용치수 − 최소허용치수(또는 위치수허용차 − 아래치수허용차)로 구한다.

여기서 위치수허용차는 $-0.011$, 아래치수허용차는 $-0.030$이므로, 공차 $= -0.011-(-0.030)=0.019$가 아니라 절댓값 비교 시 $0.030-0.011=0.019$로 계산될 수 있으나, 문제의 표기가 위쪽 $-0.030$, 아래쪽 $-0.011$이 아닌 반대 배치(위 허용차 $-0.011$이 상단, 아래 허용차가 $-0.030$인 일반 표기와 달리 도면상 상단 값이 $-0.030$, 하단 값이 $-0.011$로 주어진 경우)라면 공차는 두 허용차의 차이의 절댓값인 $|-0.030|+|-0.011|$이 아니라
$0.030+0.011=0.041$
로 계산된다.

정답은 지정길이 100 mm 에 대해 0.005 mm, 전체 길이에 대해 0.01 mm 의 평행도로 읽는 설명이다.

공차 기입틀 맨 왼쪽 칸의 기호는 나란히 그은 두 개의 빗금이며 이는 평행도를 뜻한다. 대칭도는 가로선 위아래에 짧은 선을 겹친 기호, 직각도는 ㄱ자 모양 기호여서 그림의 기호와 다르다.

공차값 칸은 위아래 두 단으로 나뉘어 위 단에 0.01, 아래 단에 0.005/100 이 적혀 있다. 분수 꼴로 적힌 0.005/100 은 길이 100 mm 마다 허용되는 공차가 0.005 mm 라는 뜻이고, 위 단에 따로 적힌 0.01 은 전체 길이에 대한 공차다.

결론: 스케치 작업 방법의 종류에 해당하지 않는 것은 청사진 뜨기이다.

근거: 스케치는 실물을 보고 형상을 그려내는 작업으로 프리핸드법·본(모양) 뜨기법·프린트법·사진 촬영법이 있다. 청사진 뜨기는 이미 완성된 원도를 감광지에 복사하는 도면 복사 방법이다.

• 프리이 핸드는 자나 컴퍼스 없이 손으로 형상을 그리는 스케치 방법이다.
• 간접모양 뜨기는 납선·구리선 등으로 형상을 본뜬 다음 종이에 옮겨 그리는 스케치 방법이다.
• 직접모양 뜨기는 실물을 종이 위에 올려놓고 윤곽을 연필로 따라 그리는 스케치 방법이다.

치수 ⌀60±0.2 에서 기준치수는 공차가 붙기 전의 기본 값인 60이다.

그림은 플랜지의 두 볼트 구멍 중심 사이를 ⌀60±0.2 로 지시하고 있다. 기준치수 60에 위·아래 치수 허용차 +0.2, −0.2 가 붙은 것이다.

• 60.2: 기준치수 + 위 치수 허용차 = 최대 허용 치수이다.
• 59.8: 기준치수 − 아래 치수 허용차 = 최소 허용 치수이다.
• 0.2: 치수 허용차(위·아래 각각의 크기)이며, 치수 공차는 60.2 − 59.8 = 0.4 이다.

알맞은 우측면도는 뒤쪽(오른쪽)이 높고 앞쪽(왼쪽)이 낮은 L자 외형에 아래쪽 가로 숨은선이 있는 보기이다.

입체도에서 오른쪽 끝의 높은 블록은 앞면이 받침판 앞 모서리보다 뒤로 물러나 있으므로, 오른쪽에서 보면 앞쪽은 받침판 높이만, 뒤쪽은 블록 높이까지 올라간 L자가 된다. 3각법 우측면도는 정면도 쪽(왼쪽)이 물체의 앞면이므로 높은 부분이 오른쪽에 온다. 받침판 아래쪽에는 앞에서 뒤로 관통한 홈이 있어, 오른쪽 끝 다리에 가려진 그 홈 천장이 전체 폭을 가로지르는 파선으로 나타난다.

• 위아래로 가운데가 파인 H자 모양 보기: 외형이 L자가 아니며, 뒤쪽이 높고 앞쪽이 낮은 단차가 나타나지 않는다.
• 큰 직사각형 안에 가운데가 솟은 凸자 윤곽 실선이 있는 보기: 외형이 직사각형이라 앞쪽이 낮은 L자 외형과 맞지 않는다.
• 왼쪽이 높고 오른쪽이 낮은 L자 보기: 높은 부분이 앞쪽(왼쪽)에 있어 좌우가 뒤바뀐 모양이다.

정답은 직사각형 윤곽의 윗변이 끊기지 않고 이어지면서 홈 안에 꼭짓점이 위로 향한 삼각형이 그려진 투상도이다.

입체도의 앞면 가운데에는 폭이 전체의 약 3분의 1, 깊이가 높이의 약 2분의 1인 사각형 홈이 파여 있고, 이 홈은 뒤로 갈수록 좁아지면서 얕아져 윗면 뒤쪽 모서리의 한 점으로 모인다. 홈의 좌우 벽 모서리와 바닥 모서리가 모두 그 한 점에서 만나는 것이 근거다.

정면에서 보면 좁아지는 좌우 벽이 홈 바닥의 두 끝에서 위쪽 한 점으로 올라가는 삼각형으로 나타나고, 홈 뒤쪽에는 윗면 재료가 그대로 남아 있으므로 맨 윗선은 전체 폭에 걸쳐 이어진다.

윗변이 홈 자리에서 끊어진 투상도는 홈이 뒤까지 같은 폭으로 뚫렸을 때의 모양이고, 홈 안의 V자가 아래로 뾰족한 투상도들은 벽의 경사 방향이 반대인 경우여서 맞지 않는다.

결론: 치수 보조기호 설명 중 잘못된 것은 φ를 참고치수로 설명한 부분이다.

근거: φ는 원의 지름을 나타내는 보조기호이며, 참고치수는 치수 수치를 괄호로 묶어 나타낸다.

• 정사각형의 변을 나타내는 기호로 □를 쓴 것은 올바른 설명이다.
• 반지름을 나타내는 기호로 R을 쓴 것도 올바른 설명이다.
• 45도 모따기를 나타내는 기호로 C를 쓴 것도 올바른 설명이다.

알맞은 평면도는 가운데 블록의 앞뒤 벽 띠 안에만 구멍을 나타내는 파선 두 줄이 있고, 벽 사이 빈 사각형 공간에는 중심선만 지나는 보기이다.

입체도에서 가운데 블록 앞면(과 뒤쪽 벽 면)에 화살표 방향, 즉 앞뒤로 뚫린 원형 구멍이 보인다. 위에서 보면 이 구멍은 벽 속에 있으므로 숨은선(파선)으로 그려야 하고, 두 벽 사이는 비어 있으므로 그 구간에는 구멍 선이 없어야 한다. 받침판은 양 끝이 둥근 한 장의 판이라 평면도 외곽은 끊김 없는 둥근 직사각형이 된다.

• 구멍 자리 세로선이 모두 실선인 보기: 벽 속에 숨은 구멍을 외형선처럼 보이는 선으로 그렸다.
• 가운데 블록의 좌우 윤곽선이 앞뒤 벽 사이 구간에서 끊긴 보기: 입체도에서 가운데 블록 오른쪽 옆면은 창이 뚫린 틀로 앞뒤가 이어져 있으므로, 위에서 보면 블록 좌우 경계선이 앞뒤로 끊기지 않아야 한다.
• 파선이 앞뒤 벽뿐 아니라 가운데 사각형 공간까지 위아래로 끝까지 이어진 보기: 구멍은 벽에만 있으므로 빈 공간을 가로지르는 숨은선은 생기지 않는다.

결론: 최소틈새 0.018 mm, 최대틈새 0.053 mm로 항상 틈새만 존재하는 이 끼워맞춤은 헐거운 끼워맞춤이다.

근거: 최소값과 최대값이 모두 양(+)의 틈새로 주어져 있어 조립했을 때 죔새가 생기는 경우 없이 항상 구멍이 축보다 크게 끼워진다.

• 억지 끼워맞춤은 조립 시 항상 죔새가 생기는 경우로, 틈새만 존재하는 이 조건과 반대된다.
• 중간 끼워맞춤은 조립 조건에 따라 틈새와 죔새가 모두 생길 수 있는 경우로, 항상 틈새만 나오는 이 조건과 다르다.
• 정밀 끼워맞춤은 끼워맞춤 종류를 구분하는 용어로 쓰이지 않는다.