14년 1회차

크롬 첨가는 자기적 성질 증가를 목적으로 하지 않는다.

Cr 은 강에 내식성·내열성·경화능을 주는 원소로, 스테인리스강·공구강·구조용 합금강에 쓰인다. 자기적 성질 개선에는 Si(규소강판) 등이 쓰인다.

• 내식성 증가: Cr 산화피막(부동태)으로 녹을 막는다.
• 내열성 증가: 고온 산화 저항이 커진다.
• 강도 및 경도 증가: 탄화물 형성과 경화능 향상으로 커진다.

서브머지드 아크용접은 자동 이송으로 직선 용접에 주로 쓰므로, 곡선 형상 용접부에 주로 쓴다는 설명이 옳지 않다.

입상 용제를 뿌리고 그 속에 와이어를 자동 공급하는 방식이라 두꺼운 판의 긴 직선·원주 이음에 효율적이다.

• 아크가 용제 속에서 발생해 보이지 않는다: 잠호 용접이라는 이름의 유래로 옳다.
• 용접봉 공급과 이송을 자동화했다: 옳다.
• 복사열과 연기가 적다: 용제가 아크를 덮어 옳다.

애크미(acme) 나사라고도 하며 공작기계 리드 스크류에 쓰는 운동용 나사는 사다리꼴나사이다.

사다리꼴나사는 사각나사보다 가공이 쉽고 강도가 크며, 맞물림 조정이 쉬워 정밀한 운동 전달에 쓴다.

• 사각나사: 효율은 높지만 정밀 가공이 어렵다.
• 톱니나사: 한 방향으로만 큰 하중을 받는 바이스·잭 등에 쓴다.
• 둥근나사: 먼지·이물질이 많은 곳이나 전구 소켓 등에 쓴다.

연삭입자가 깨지는 성질은 새 날을 만드는 자생작용으로 이어져 오히려 정밀 가공을 돕는다. 깨짐성 때문에 치수정확도가 떨어진다는 설명이 옳지 않다.

연삭은 미세한 입자가 아주 작은 깊이로 깎으므로 치수정확도와 표면거칠기가 우수한 다듬질 가공이다.

• 연삭입자는 불규칙한 형상을 가진다: 옳다.
• 평균적으로 큰 음의 경사각을 가진다: 입자 모서리가 둥글어 옳다.
• 경도가 크고 취성이 있는 공작물에 적합하다: 담금질강·초경 가공에 쓰여 옳다.

두 기어가 일정한 각속도비로 회전하려면 접촉점의 공통법선이 항상 일정한 점(피치점)을 지나야 한다는 설명이 옳다.

이것이 치형의 기본 법칙이며, 인벌류트·사이클로이드 곡선은 이 조건을 만족한다.

• 기초원에 감은 실을 풀 때 실 끝이 그리는 곡선: 인벌류트 곡선의 정의이다.
• 기초원 위에 구름원을 굴릴 때 한 점이 그리는 곡선: 사이클로이드 곡선의 정의이다.
• 물림률이 클수록 소음이 커진다: 동시에 물리는 이가 많아 하중이 분산되므로 소음이 작아진다.

구멍 $\phi150^{+0.04}_{0}$ 에 위 치수 허용차가 +0.03 이고 아래 치수 허용차가 음수인 축을 조립하면 중간 끼워맞춤이다.

축의 최대 치수(150.03)가 구멍의 최소 치수(150.00)보다 커서 죔새가 생길 수 있고, 축의 최소 치수(150 보다 작음)는 구멍의 최대 치수(150.04)보다 작아 틈새도 생길 수 있다.

• 억지 끼워맞춤: 축의 최소 치수가 구멍의 최대 치수보다 커서 항상 죔새가 있어야 한다.
• 헐거운 끼워맞춤: 축의 최대 치수가 구멍의 최소 치수보다 작아 항상 틈새가 있어야 한다.
• 아주 헐거운 끼워맞춤: 헐거운 끼워맞춤 중 틈새가 특히 큰 경우이다.

금형용 합금공구강의 KS 규격 기호는 STD 11이다.

STD 는 합금공구강(금형용)으로, STD 11 은 고탄소·고크롬 냉간 금형강이다.

• SC 360: 탄소강 주강품이다.
• SM 45C: 기계구조용 탄소강재이다.
• SS 400: 일반구조용 압연강재이다.

한 대의 컴퓨터가 여러 대의 공작기계를 제어하는 방식은 직접수치제어(DNC)이다.

DNC 는 중앙 컴퓨터가 여러 NC 공작기계에 가공 프로그램을 직접 전송하며 관리한다.

• CAT: 컴퓨터로 검사를 지원하는 시스템이다.
• FMS: 공작기계·운반·저장 장치를 묶은 유연 생산 시스템이다.
• CIM: 생산과 경영 정보까지 통합한 시스템이다.

드릴링 머신으로 가공할 수 있는 작업은 리밍, 보링, 스폿 페이싱, 카운터 싱킹이다.

드릴링 머신은 회전하는 공구를 축방향으로 이송하므로 구멍과 관련된 작업을 한다.

• 리밍: 뚫은 구멍을 리머로 정밀하게 다듬는다.
• 보링: 구멍을 넓힌다.
• 스폿 페이싱: 볼트 머리가 닿는 자리를 평평하게 깎는다.
• 카운터 싱킹: 접시머리 나사용 원뿔 자리를 깎는다.

브로칭은 브로칭 머신, 슬로팅은 슬로터에서 하는 작업이다.

릴리프 밸브는 유압회로의 압력을 제어한다.

회로 압력이 설정값을 넘으면 열려 기름을 탱크로 돌려보내 최고 압력을 제한하는 압력제어 밸브이다.

• 흐름 방향 제어: 체크 밸브·방향전환 밸브의 역할이다.
• 유량 제어: 교축 밸브·유량조절 밸브의 역할이다.
• 온도 제어: 밸브가 아니라 냉각기·가열기의 역할이다.

모래 입자가 크면 입자 사이 틈이 커져 통기도는 높아진다. 통기도가 낮아진다는 설명이 옳지 않다.

입자가 클수록 가스가 잘 빠지지만 주물 표면은 거칠어지므로 용도에 맞게 입도를 고른다.

• 소모성 주형을 사용한다: 주물을 꺼낼 때 주형을 부수므로 옳다.
• 모형으로 공동부를 만든다: 옳다.
• 용탕의 점도가 온도에 민감할수록 유동성이 낮아진다: 냉각되며 점도가 빠르게 커져 옳다.

마이크로미터 측정값은 약 7.87 mm이다.

슬리브 눈금은 위쪽이 1 mm, 아래쪽이 0.5 mm 단위이다. 딤블 가장자리 왼쪽에 위 눈금 7 과 그 뒤 아래 0.5 mm 눈금이 보이므로 슬리브 읽음은 7.5 mm 이다.

딤블은 한 눈금이 0.01 mm 이고, 슬리브 기준선이 딤블 35 와 40 사이 약 37 에 맞으므로 0.37 mm 이다.
$7.5+0.37=7.87\,\mathrm{mm}$

• 7.97: 딤블 읽음을 0.47 로 잘못 읽은 값이다.
• 37.87·37.97: 딤블 숫자를 정수 mm 로 더한 값이다.

상원사 동종 등 고대부터 쓰인 청동은 구리와 주석의 합금이다.

청동(bronze)은 Cu-Sn 합금으로 주조성과 내식성이 좋아 종·동상 등에 쓰였다.

• 철과 아연: 청동의 성분이 아니다.
• 철과 주석: 청동의 성분이 아니다.
• 구리와 아연: 황동(brass)이다.

가스터빈은 연소가스로 직접 터빈을 돌리는 내연기관이므로, 외연기관이라는 설명이 옳지 않다.

가스터빈은 압축－연소－팽창－배기 과정의 브레이턴 사이클로 작동한다.

• 실제 가스터빈은 개방 사이클이다: 대기에서 흡입해 대기로 배출하므로 옳다.
• 증기터빈보다 중량당 동력이 크다: 보일러·복수기가 없어 옳다.
• 공기는 산소를 공급하고 냉각제 역할을 한다: 과잉 공기가 연소가스를 식혀 옳다.

결정립이 커질수록 강도와 경도는 감소하므로, 증가한다는 설명이 옳지 않다.

결정립계는 전위 이동을 막는 장애물이므로 결정립이 미세할수록 강도·경도·인성이 커진다(홀-페치 관계).

• 불순물은 결정립 경계에 주로 축적된다: 마지막에 응고하는 곳이라 옳다.
• 응고하면 일반적으로 다결정체를 형성한다: 옳다.
• 급랭하면 결정립이 작아진다: 핵 생성이 많아져 옳다.

초기 재료가 분말인 신속조형기술은 선택적 레이저소결(SLS)과 3차원 인쇄(3DP)이다.

SLS 는 분말층에 레이저를 쬐어 소결하고, 3DP 는 분말층에 결합제를 분사해 굳힌다.

• 융착모델링(FDM): 열가소성 수지 필라멘트(선재)를 녹여 쌓는다.
• 박판적층법(LOM): 종이·플라스틱 등 얇은 시트를 잘라 붙여 쌓는다.

유체윤활에서 회전속도가 증가하면 마찰계수는 증가하므로, 감소한다는 설명이 옳지 않다.

유체윤활 영역의 마찰계수는 베어링 정수 $\dfrac{\eta N}{p}$ 에 비례한다($\eta$: 점도, $N$: 회전속도, $p$: 평균압력).

• 윤활막으로 표면이 완전히 분리된 상태: 유체윤활의 정의로 옳다.
• 점도가 높아지면 마찰계수가 증가한다: $\eta$ 에 비례해 옳다.
• 평균압력이 증가하면 마찰계수가 감소한다: $p$ 에 반비례해 옳다.

이 평면 기구의 자유도는 2이다.

평면 기구의 자유도는 그루블러(Gruebler) 식으로 구한다($n$: 고정 링크 포함 링크 수, $j_1$: 1자유도 핀 조인트 수).
$F=3(n-1)-2j_1$

링크는 고정 링크, 바닥에 핀으로 연결된 두 막대, 두 막대 위끝을 잇는 링크, 위·아래 수평 막대, 헤드 블록으로 $n=7$ 이다. 핀은 바닥 2개, 세 링크가 모이는 위쪽 두 절점에 2개씩, 헤드 블록 2개로 $j_1=8$ 이다.
$F=3(7-1)-2\times8=18-16=2$

베인 펌프는 회전자(rotor)의 회전으로 유체를 송출하는 용적형 회전펌프이다.

편심된 로터의 홈에 끼운 베인이 원심력으로 케이싱에 밀착하며, 베인 사이 공간의 체적 변화로 흡입·토출한다.

• 실린더 내에서 가압하는 왕복펌프: 피스톤·플런저 펌프이다.
• 회전차의 원심력으로 송출: 원심펌프이다.
• 축방향으로 유입·유출하는 대유량 펌프: 축류펌프이다.

압연에서 롤과 공작물 사이 마찰력은 중립점을 경계로 방향이 반대가 된다는 설명이 옳다.

중립점 앞(입구 쪽)에서는 롤이 소재보다 빨라 마찰력이 소재를 끌어들이고, 뒤(출구 쪽)에서는 소재가 롤보다 빨라져 마찰력이 반대로 작용한다.

• 윤활유가 압연하중·토크를 증가시킨다: 마찰을 줄여 하중·토크를 감소시킨다.
• 마찰계수는 열간이 냉간보다 작다: 산화 스케일 등으로 열간가공의 마찰계수가 더 크다.
• 자력 압입에는 마찰각이 접촉각보다 작아야 한다: 마찰각이 접촉각보다 커야($\mu\ge\tan\alpha$) 물려 들어간다.