[컴퓨터응용가공산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

브로치(broach)는 총형(성형)법으로 치형을 절삭하는 공구이며 창성법에 해당하지 않는다.
창성법은 공구와 소재가 상대적인 치합운동을 하면서 치형이 저절로 만들어지는 가공법으로, 호브 절삭기의 호브, 랙 커터, 피니언 커터가 대표적이다.
반면 브로칭은 이미 치형 모양대로 만들어진 브로치 공구를 밀어 넣어 한 번에 형상을 복사하는 총형가공이므로 창성 원리와는 다르다.

3개의 조가 120˚ 간격으로 배치되어 동시에 같은 크기·방향으로 움직이는 척은 연동척(스크롤척)이다.
내부의 스크롤 기어가 세 조를 동시에 이동시키므로 원형·정삼각형·정육각형처럼 대칭인 소재를 빠르게 고정할 수 있다.
단동척은 각 조를 개별적으로 조여 편심 가공물이나 불규칙한 형상에 적합하다.
복동척(양용척)은 단동척과 연동척의 기능을 겸하도록 만든 척이다.
유압척은 유압으로 조를 동작시키는 구동 방식을 가리킬 뿐 조 배치 방식과는 무관하다.

공기 마이크로미터는 비교 측정기이므로 측정하려는 치수마다 그에 맞는 마스터(표준게이지)가 있어야 하며, 하나의 마스터만으로 서로 다른 치수를 측정할 수는 없다.
압축 공기원이 필요하다는 점, 확대 기구에 기계적 요소가 없어 마모 없이 장시간 정도를 유지한다는 점, 타원·테이퍼·편심 측정이 간단하다는 점은 모두 공기 마이크로미터의 실제 특징과 일치한다.

정면커터로 절삭 작업을 할 때 칩 커버(안전덮개)는 반드시 장착한 상태로 작업해야 하며, 벗겨 놓는 것은 밀링 안전수칙에 어긋난다.
가동 전 각종 레버·자동이송·급속이송장치 점검, 주축속도 변환 시 주축 정지 후 조작, 날카로운 칩을 주의해서 청소하는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

금긋기 선은 가늘고 선명하게 한 번에 그어야 하며, 같은 선을 여러 번 반복해서 그으면 오히려 선이 겹치거나 번져 혼동을 일으키기 쉽다.
기준면·기준선을 정하고 금긋기 순서를 결정하는 것, 같은 치수의 선을 방향 구분 없이 한 번에 긋는 것은 정확한 금긋기 작업의 원칙이다.

숫돌 입자의 크기(입도)는 체를 통과시켜 분류하므로 그 크기를 mesh 단위로 표시한다.
숫자가 클수록 체눈이 촘촘하다는 의미이므로 입도 번호가 클수록 입자가 미세하고, 작을수록 거친 입자를 나타낸다.

연삭숫돌 결합제 중 셸락(shellac)의 KS 표시기호는 E가 맞다.
레지노이드는 B, 고무는 R, 비트리파이드는 V로 표시하므로 나머지 조합은 기호가 서로 바뀌어 틀린 연결이다.

공기 마이크로미터는 압력이나 유량의 변화를 이용해 치수를 측정하는 방식이며, 원리에 따라 배압식, 유량식, 유속식으로 분류한다.
광학식은 빛의 간섭이나 반사를 이용하는 별도의 측정 원리로, 공기 마이크로미터의 분류 항목에 포함되지 않는다.

선삭 절삭시간은 약 6.3분이며, $T = \frac{L}{f \times n}$으로 구한다. 여기서 회전수 $n$은 $n = \frac{v}{πd}$이다.
주어진 값: 절삭속도 $v = 100$ m/min, 지름 $d = 50$ mm = 0.05 m, 이송 $f = 0.1$ mm/rev, 길이 $L = 400$ mm이다.
회전수: $n = \frac{100}{π × 0.05} = \frac{100}{0.157} ≈ 637$ rpm
절삭시간: $T = \frac{L}{f × n} = \frac{400}{0.1 × 637} = \frac{400}{63.7} ≈ 6.28$분 ≈ 6.3분

새들(saddle)은 밀링 머신에서 테이블을 지지하며 이송 운동을 담당하는 구조물로, 절삭공구를 고정하는 부속장치가 아니다.
아버, 콜릿, 어댑터는 모두 밀링 커터나 엔드밀 등의 절삭공구를 주축에 장착·고정하는 데 사용되는 부속장치이다.

해머 작업을 시작할 때는 처음부터 큰 힘을 주지 않고 작은 힘으로 감각을 익힌 뒤 점차 힘을 늘려가야 안전하다.
녹이 있는 재료 가공 시 보호 안경 착용, 기름 묻은 손이나 장갑으로 작업하지 않는 것, 자루가 불안정한 해머를 사용하지 않는 것은 모두 올바른 유의사항이다.

합금 공구강은 탄소공구강에 소량의 합금원소(주로 Cr, Mo, V, W 등)를 첨가한 강으로, 탄소공구강 대비 경화능 및 인성이 우수하여 절삭성이 좋고 저속·총형 절삭용으로 널리 사용된다. 1, 2, 4번은 모두 합금 공구강의 정의와 특성을 정확히 설명하고 있다. 반면 3번의 Ag(은), Hg(수은)은 합금 공구강의 구성 원소가 아니며, 이들 원소는 공구강 제조에 사용되지 않는다. 따라서 틀린 설명은 3번이다.

분할법의 종류에는 단식분할법, 직접분할법, 차동분할법이 있으며, 간접분할법이라는 명칭은 사용되지 않는다.
단식분할법은 분할판과 크랭크를 이용하고, 직접분할법은 분할판 없이 주축에 고정된 분할판(분할핀)으로 간단한 등분을, 차동분할법은 웜과 기어열을 이용해 단식으로 나눌 수 없는 수를 분할한다.

공작기계의 3대 기본운동은 절삭운동, 이송운동, 위치조정운동이며, 전단운동은 여기에 포함되지 않는다.
절삭운동은 공구와 공작물 사이에 상대적인 절삭 작용을 일으키는 운동이고, 이송운동은 절삭이 계속 진행되도록 공구나 공작물을 이동시키는 운동, 위치조정운동은 가공 전 공구와 공작물의 상대 위치를 맞추는 운동이다.

보링 머신에서 구멍 내면을 정밀하게 넓히는 데 사용하는 공구는 바이트이다.
엔드밀과 정면 커터는 밀링 작업에, 아버는 밀링 커터를 축에 고정하는 부속장치로 쓰이므로 보링 가공용 공구와는 구별된다.

고속도강 드릴로 황동을 드릴링할 때 적합한 선단각은 110˚ 정도이다.
일반 강재에 쓰는 표준 선단각은 118˚이지만, 황동처럼 연하고 절삭저항이 작은 비철금속에는 이보다 다소 작은 110˚ 전후의 선단각을 적용한다.
60˚나 90˚는 날 끝이 지나치게 예리해져 황동 드릴링용으로 적합하지 않고, 125˚처럼 큰 선단각은 단단한 재료를 가공할 때 쓰이는 값이다.

목재·피혁·직물 등 탄성이 있는 재료로 만든 바퀴 표면에 미세한 연삭 입자를 부착해 가공면을 다듬는 방법은 폴리싱(polishing)이다.
폴리싱은 버핑에 앞서 표면의 스크래치나 요철을 제거해 광택 가공을 준비하는 예비 다듬질 공정으로 쓰인다.
전해가공과 전해연마는 전기화학적 용해 작용을 이용하는 가공법이고, 버니싱은 매끄러운 롤러나 볼로 표면을 눌러 소성변형시키는 가공법이라 폴리싱과는 원리가 다르다.

하향절삭은 절삭력이 공작물을 테이블 쪽으로 누르는 방향으로 작용하고 절삭 시작 시 최대 두께로 물리므로 충격이 커서, 오히려 기계 강성이 충분히 커야 안정적으로 가공할 수 있다.
절삭력이 하향으로 작용해 가공물 고정에 유리하다는 점, 커터날이 절삭 시작 시 미끄러지지 않아 상향절삭보다 공구수명이 길다는 점, 이송 방향과 커터 회전 방향이 같아 백래시 제거 장치가 필요하다는 점은 모두 하향절삭의 올바른 특징이다.

구성인선을 방지하려면 절삭공구의 경사각을 크게 하여 칩이 원활하게 흘러나가도록 해야 하므로, 경사각을 작게 한다는 설명은 틀렸다.
절삭 깊이를 적게 하는 것, 절삭속도를 빠르게 하는 것, 절삭공구의 인선을 예리하게 하는 것은 모두 구성인선 발생을 억제하는 올바른 대책이다.

고속가공은 절삭열이 칩(chip)에 집중되어 빠져나가는 특성 덕분에 열처리된 소재도 가공할 수 있으므로, 열처리된 소재를 가공할 수 없다는 설명은 틀렸다.
황삭부터 정삭까지 한 번의 셋업으로 가공할 수 있다는 점, 가공물이 절삭열의 영향을 적게 받는다는 점, 가공시간 단축으로 가공능률이 향상된다는 점은 고속가공의 실제 장점이다.

백점(flake)이나 헤어 크랙의 주된 원인은 강 중에 고용된 수소(H)이며, 산소가 원인이라는 설명은 틀렸다.
인(P)은 상온에서 강을 무르고 부서지기 쉽게 만드는 상온 취성의 원인이 되고, 탄소 함유량이 증가할수록 강도·경도는 높아지지만 연신율은 감소하며, 황(S)은 고온에서 강을 취약하게 만드는 적열 취성의 원인이 된다.

합금원소를 첨가하는 목적은 결정입자를 미세화하여 강도와 인성을 높이는 데 있으며, 결정입자의 크기를 성장시키는 것은 합금강 제조 목적이 아니다.
내식성 증대, 단접 및 용접성 향상, 고온에서의 기계적 성질 저하 방지는 모두 합금원소 첨가로 얻을 수 있는 실제 효과이다.

금속을 절대영도(0K)에 가깝게 냉각했을 때 전기저항이 0에 근접하는 현상은 초전도 현상이다.
초소성 현상은 특정 온도·변형속도 조건에서 금속이 매우 큰 연신율로 늘어나는 성질을 말하고, 고상 접합은 재료를 녹이지 않고 압력과 열로 접합하는 방법이므로 전기저항과는 관련이 없다.

심냉처리(sub-zero treatment)는 담금질 후 남아있는 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시켜 경도를 높이고 균일화하는 처리이므로, 재질을 연화시킨다는 설명은 심냉처리의 효과가 아니다.
내마모성 향상, 치수의 안정화, 담금질한 강의 경도 균일화는 심냉처리로 얻어지는 실제 효과이다.

수지 중 ABS 수지는 결정 구조를 이루지 않는 비결정성(무정형) 수지에 해당한다.
폴리에틸렌, 나일론, 폴리프로필렌은 분자쇄가 규칙적으로 배열되는 결정성 수지로 분류되어 ABS 수지와 구분된다.

오일리스 베어링은 Cu-Sn-흑연 분말 등을 소결해 만든 다공질 합금에 기름을 스며들게 한 베어링이다. 급유 없이도 윤활이 되므로 급유가 어려운 곳에 사용한다. Y합금은 내열용 Al 합금이고, 켈밋(Cu-Pb)과 화이트메탈은 주조해서 만드는 베어링 합금이다.

탄소강은 일반적으로 200~300˚C 구간에서 강도는 다소 높아지지만 연신율과 인성이 급격히 떨어지는 청열취성이 나타난다.
이 온도에서 강 표면이 산화되어 청색을 띠는 동시에 취성이 커지므로 이 온도 구간에서의 가공은 피해야 한다.

주철의 성장(growth)은 고온에서 반복 가열될 때 흑연화가 진행되며 조직이 팽창하는 현상으로, Cr(크롬)을 첨가하면 흑연화를 억제하여 성장을 방지하는 데 효과적이다.
Pb, Sn, Cu는 각각 절삭성이나 내식성 등 다른 목적으로 첨가되는 원소로, 주철 성장 억제와는 직접적인 관련이 없다.

황동에 납(Pb)을 1.5~3.7% 첨가한 합금은 절삭성을 크게 향상시킨 쾌삭황동이다.
강력 황동은 망간·알루미늄 등을 첨가해 강도를 높인 황동이고, 배빗 메탈은 주석·안티모니 계열의 베어링용 합금, 델타 메탈은 철을 첨가한 황동이므로 납 첨가 황동과는 성분·목적이 다르다.

양은(양백)은 Ni-Cu-Zn계 합금으로, 니켈의 은백색 광택을 이용해 은 대용품이나 장식품에 사용된다.
Fe-Ni계는 인바처럼 열팽창이 작은 불변강 계열, Ni-Cr계는 니크롬처럼 전열·내열용으로 쓰이는 합금 계열이어서 양은과는 조성 체계가 전혀 다르다.

모듈 $m$, 원주피치 $p$, 피치원지름 $D$는 각각 5mm, 15.7mm, 270mm이다.
바깥지름은 $D_o = m(Z+2)$이므로 $m = \dfrac{D_o}{Z+2} = \dfrac{280}{54+2} = 5\ \mathrm{mm}$이다.
이어서 원주피치는 $p = \pi m = \pi \times 5 = 15.7\ \mathrm{mm}$, 피치원지름은 $D = mZ = 5 \times 54 = 270\ \mathrm{mm}$로 계산된다.

예압량을 지나치게 높이면 베어링 내부의 접촉 압력과 마찰열이 커져 오히려 수명이 단축되므로, 예압량이 높을수록 수명에 유리하다는 설명은 틀렸다.
적절한 예압은 축의 흔들림을 줄여 회전정밀도를 높이고, 베어링 내부 틈새를 줄이며, 베어링의 강성을 높이는 효과가 있지만 이는 어디까지나 적정 범위 내에서의 이야기다.

중공축의 굽힘 단면계수를 안지름에 대해 풀면 4제곱근 안에 $\dfrac{D(\pi\sigma_b D^3-32M)}{\pi\sigma_b}$ 가 들어간 식이 된다.
중공축의 굽힘 단면계수는 $Z=\dfrac{\pi(D^4-d^4)}{32D}$ 이고, 허용 굽힘응력의 정의는 $\sigma_b=\dfrac{M}{Z}$ 이다.
대입하면 $32MD=\pi\sigma_b(D^4-d^4)$
$d^4=D^4-\dfrac{32MD}{\pi\sigma_b}=\dfrac{D(\pi\sigma_b D^3-32M)}{\pi\sigma_b}$
따라서 $d=\sqrt[4]{\dfrac{D(\pi\sigma_b D^3-32M)}{\pi\sigma_b}}$ 이다.
세제곱근으로 쓴 식은 안지름이 4제곱으로 들어가는 $D^4-d^4$ 관계와 맞지 않는다.
분자에 16M이 들어간 식은 비틀림(극단면계수 $\pi(D^4-d^4)/16D$)의 계수를 잘못 가져온 것으로, 굽힘의 계수 32와 어긋난다.

블록 브레이크는 회전축이나 드럼에 블록을 눌러 마찰력으로 회전을 멈추는 제동장치이며, 큰 회전력을 전달하는 용도로는 사용되지 않는다.
마찰력을 이용한 제동장치라는 점, 블록 수에 따라 단식·복식으로 나뉜다는 점, 회전 장치의 제동에 사용된다는 점은 모두 블록 브레이크의 올바른 특징이다.

허용장력 $F=\frac{22.1}{15}\approx1.473$ kN이고, 체인 속도 $v=\frac{P}{F}=\frac{8}{1.473}\approx5.43$ m/s이다.
$v=\frac{pZN}{60\times1000}$에서 $N=\frac{60000\times5.43}{15.88\times20}\approx$ 1026 rpm

키에 발생하는 압축응력은 약 40MPa이다.
키에 작용하는 힘은 $F = \dfrac{2T}{d} = \dfrac{2 \times 250{,}000}{50} = 10{,}000\ \mathrm{N}$이다.
키의 높이가 키홈 높이의 2배이므로 축에 묻히는 접촉 높이는 $\dfrac{h}{2} = \dfrac{10}{2} = 5\ \mathrm{mm}$이고, 압축응력은 $\sigma_c = \dfrac{F}{(h/2)\, l} = \dfrac{10{,}000}{5 \times 50} = 40\ \mathrm{MPa}$로 계산된다.

필요한 나사의 바깥지름이 약 54.4mm이므로 이보다 큰 최소 규격인 M56을 선정한다.
축방향 하중만 받는 체결용 나사는 골지름이 바깥지름의 약 0.8배인 점을 이용해 $W = \sigma_a \dfrac{d^2}{2}$, 즉 $d = \sqrt{\dfrac{2W}{\sigma_a}}$로 지름을 구한다.
비틀림이 함께 작용하고 그 전단응력이 수직응력의 $1/3$인 경우에는 하중을 $4/3$배로 키운 상당하중으로 계산하므로 $W' = \dfrac{4}{3} \times 50{,}000 = 66{,}667\ \mathrm{N}$이다.
따라서 $d = \sqrt{\dfrac{2 \times 66{,}667}{45}} \approx 54.4\ \mathrm{mm}$이며, M48은 부족하므로 M56이 가장 적절한 최소 크기가 된다.

공기스프링은 압축된 공기의 탄성을 이용한 스프링으로, 높은 감쇠성을 특징으로 한다. 공기의 압축·팽창 과정에서 내부 마찰이 발생하여 진동을 빠르게 감소시키므로 1번 "감쇠성이 적다"는 틀렸다. 2번 공기압을 조절하여 스프링 상수를 변경할 수 있고, 3번 벨로즈식(주름진 고무 튜브형)과 다이어프램식(판 형태)으로 분류되며, 4번 자동차·철도차량 등의 현가장치(suspension)에 널리 사용된다는 모두 맞는 설명이다.

리벳 하나에 작용하는 전단응력은 약 13.1MPa이다.
리벳 3개가 하중을 균등하게 나누어 받으므로 리벳 하나에 작용하는 힘은 $F = \dfrac{10{,}000}{3} = 3{,}333.3\ \mathrm{N}$이다.
리벳의 단면적은 $A = \dfrac{\pi}{4}d^2 = \dfrac{\pi}{4}\times 18^2 = 254.5\ \mathrm{mm^2}$이므로 전단응력은 $\tau = \dfrac{F}{A} = \dfrac{3{,}333.3}{254.5} \approx 13.1\ \mathrm{MPa}$이다.

변형률은 재료의 원래 길이에 대한 늘어난(또는 줄어든) 길이의 비로 정의되므로 $\varepsilon = \dfrac{\lambda}{\ell}$가 옳은 식이다.
작용 응력을 길이로 나눈 값이나 변형량을 단면적으로 나눈 값, 변형량에 길이의 제곱을 곱한 값은 모두 변형률의 정의와 물리적 의미가 다르다.

오목한 곡면부에서 overcut이 발생하는 원인은 엔드밀의 길이가 아니라 공구의 반경이 곡면의 최소 곡률반경보다 커서 곡면을 완전히 따라가지 못하기 때문이므로, 길이가 짧은 엔드밀 때문이라는 설명은 틀렸다.
CL데이터가 꼬이는 경우, 예각으로 연결된 두 곡면의 바깥쪽 둔각 부분을 가로질러 공구 경로가 생성되는 경우에도 overcut이 발생하며, 이를 방지하려면 공구 반경이 곡면상의 최소 곡률반경보다 작아야 한다는 것은 모두 올바른 설명이다.

점 $(-1,\,1)$ 을 지나고 x축과 $-45^\circ$ 를 이루는 직선이므로 매개변수식은 $x=-1+\dfrac{1}{\sqrt{2}}t,\ \ y=1-\dfrac{1}{\sqrt{2}}t$ 이다.
그림에서 직선은 좌상에서 우하로 내려가며 원점에서 x축과 이루는 각이 $-45^\circ$ 이므로, 단위 방향벡터는 $\big(\cos(-45^\circ),\ \sin(-45^\circ)\big)=\left(\dfrac{1}{\sqrt{2}},\ -\dfrac{1}{\sqrt{2}}\right)$ 이다.
매개변수식 $P(t)=P_0+t\,\vec{u}$ 에 $P_0(-1,1)$ 과 위 단위벡터를 대입하면 위 식을 얻고, 이때 기울기는 $\dfrac{-1/\sqrt{2}}{1/\sqrt{2}}=-1$ 로 그림의 우하향 직선과 일치한다.
x와 y의 t 계수 부호가 같은 식은 기울기가 $+1$ 인 우상향 직선이 되어 그림과 반대다.
x의 상수항을 $+1$ 로 잡은 식들은 $t=0$ 일 때 $(1,\,1)$ 을 지나므로 그림이 표시한 통과점 $(-1,\,1)$ 과 다르다.

STEP은 제품의 설계부터 제조, 검사, 서비스에 이르는 전 주기 데이터를 표현하기 위해 고안된 국제표준(ISO 10303)이다.
DXF는 2차원 도면 교환용 포맷이고, IGES는 형상 정보 위주의 초기 그래픽 교환 규격이며, VDA는 독일 자동차공업회가 정한 곡면 데이터 교환 규격으로 모두 STEP처럼 전 주기 데이터를 포괄하지는 않는다.

볼 엔드밀은 끝단이 반구 형태여서 곡면과 항상 점 접촉을 이루므로 3차원 곡면의 정삭 가공에 가장 많이 사용된다.
플랫 엔드밀은 평면·포켓 가공에, 페이스 커터는 면삭 가공에, 필렛 엔드밀은 모서리 라운드 가공에 적합해 곡면 정삭용으로는 적절하지 않다.

와이어프레임 모델링은 점과 선(모서리)만으로 형상을 표현하고 면 정보가 없어 실루엣(윤곽선)을 구할 수 없다.
B-rep 방식과 서피스 모델링은 면 정보를 가지고 있어 은선 제거 및 실루엣 계산이 가능하고, CSG 방식도 기본 입체의 집합 연산으로 솔리드 정보를 가지므로 실루엣을 얻을 수 있다.

솔리드 모델링은 형상의 내부와 외부를 명확히 구분하는 완전한 3차원 정보를 가지므로 체적, 질량 등의 물리적 성질을 완벽하게 계산할 수 있다.
와이어프레임과 서피스 모델링은 면·선 정보만 가져 내부 채움 여부가 불명확해 체적 계산이 불완전하며, 조립체 모델링은 여러 부품을 결합하는 개념일 뿐 체적 계산의 완전성을 보장하는 모델링 방식은 아니다.

보스(boss)는 재료를 볼록하게 돌출시킨 형상으로, 가공 특징 형상(feature)은 통상 절삭으로 재료를 제거해 직접 만들어지는 형상을 가리킨다.
모떼기, 구멍, 슬롯은 재료 제거로 직접 생성되는 대표적인 가공 특징 형상이지만, 보스는 주변을 깎아내는 포켓 가공이 별도로 필요해 기본 가공 특징 형상 분류에서 제외된다.

스플라인곡선은 여러 점을 매끄럽게 지나도록 만든 자유곡선으로, 원뿔을 평면으로 잘랐을 때 나오는 원추곡선에 속하지 않는다.
타원, 쌍곡선, 포물선은 대표적인 원추곡선이다.

3차 베지어 곡선의 시작점 접선은 첫 두 조정점을 잇는 방향이므로 단위 접선벡터는 (0, 1) 이다.
조정점이 $P_0(0,0),\ P_1(0,2),\ P_2(2,2),\ P_3(2,0)$ 이고, 3차 베지어 곡선의 도함수는 시작점에서 $C'(0)=3(P_1-P_0)$ 이다.
대입하면 $C'(0)=3\big((0,2)-(0,0)\big)=(0,\,6)$ 이고, 크기 6으로 나누어 정규화하면 $(0,\,1)$ 즉 +y 방향이 된다.
(1, 0)과 (−1, 0)은 x축 방향인데, $P_0$ 와 $P_1$ 의 x좌표가 모두 0이므로 접선에 x성분이 생길 수 없다.
(0.707, 0.707)은 45° 방향으로, $P_0P_1$ 이 y축에 나란한 이 배치에서는 나올 수 없다.

버추얼 프로토타이핑(virtual prototyping)은 실제 시작품을 만드는 대신 가상현실(VR) 기술로 컴퓨터 안에 모형을 만들어 평가하는 기법이다.
래피드 프로토타이핑과 래피드 툴링은 실제 물리적 모형·금형을 빠르게 만드는 기법이고, 가상현실(VR) 자체는 기반 기술일 뿐 모형 제작 기법을 지칭하는 용어는 아니다.

RP(rapid prototyping) 공정은 소량의 시작품을 빠르게 만들어 설계 평가나 기능 검사, 제조공정 검토에 활용하는 기술이며, 원가절감을 위한 대량생산에는 적합하지 않다.
제조공정을 위한 모델, 기능검사를 위한 시작품, 설계평가를 위한 시작품은 모두 RP의 대표적인 응용 분야이지만, 대량생산은 사출성형 등 별도의 양산 공정이 담당하는 영역이다.

블렌딩(Blending)은 형상을 국부적으로 변화시키되 접하는 곡면을 예리한 모서리가 아니라 매끄러운 라운드로 처리하는 방법이므로, 예리한 모서리로 처리한다는 설명이 틀렸다.
스위핑, 스키닝, 리프팅에 대한 설명은 각 용어의 정의와 일치한다.

벡터 리프레쉬 그래픽 장치는 화면을 반복해서 다시 그려 표시하는 방식이라 리프레쉬 주기가 늦으면 화면이 깜빡이는 플리커링(flickering) 현상이 나타난다.
동적 디스플레이는 화면 갱신의 특성을, 섀도우 마스크는 CRT의 색상 분리 구조를 가리키는 용어이고, 직선을 항상 직선으로 표현하는 것은 벡터 방식의 장점이므로 모두 깜빡임 현상을 뜻하는 용어가 아니다.

VDI(가상 장치 인터페이스)에서 출발해 그래픽 기능과 하드웨어 사이를 매개하는 하드웨어 제어 표준규격으로 발전한 것이 CGI(Computer Graphics Interface)이다.
GKS는 응용프로그램과 그래픽 장치 사이의 소프트웨어 커널 표준이고, CGM은 그래픽 데이터 저장·교환용 메타파일 포맷이며, IGES는 CAD 형상 데이터 교환 규격으로 하드웨어 제어 표준과는 성격이 다르다.

서피스 모델은 면의 형상 정보만 가지고 있어 내부가 채워졌는지 알 수 없으므로, 체적 등 물리적 성질의 계산이 쉽다는 설명은 서피스 모델의 특징이 아니다.
두 면의 교선 계산, NC 가공 정보 산출, 은선 제거는 면 데이터를 이용해 서피스 모델링이 실제로 지원하는 대표적인 기능들이다.

2차원 도형의 x축 대칭은 점 $(x,\ y)$ 를 $(x,\ -y)$ 로 옮기는 변환이므로, 동차좌표 3×3 변환행렬에서 y성분에만 −1을 곱하는 행렬 $\begin{bmatrix}1&0&0\\0&-1&0\\0&0&1\end{bmatrix}$ 이 옳다.
실제로 행벡터 $[\,x\ \ y\ \ 1\,]$ 에 이 행렬을 곱하면
$[\,x\ \ y\ \ 1\,]\begin{bmatrix}1&0&0\\0&-1&0\\0&0&1\end{bmatrix}=[\,x\ \ -y\ \ 1\,]$
가 되어 x좌표는 그대로, y좌표만 부호가 바뀐다. 즉 x축을 거울면으로 하는 대칭이다.
대각 성분이 모두 1이고 3행 2열에만 −1이 있는 행렬($[\,0\ \ -1\ \ 1\,]$ 행을 가진 것)은 $[\,x\ \ y-1\ \ 1\,]$ 을 주므로 y방향으로 1만큼 평행이동일 뿐 대칭이 아니다.
x·y 성분 모두에 −1이 곱해지는 $\mathrm{diag}(-1,\,-1,\,1)$ 형태는 $(x,\ y)\rightarrow(-x,\ -y)$ 로 원점 대칭(180° 회전)에 해당한다.
1행이 $[\,-1\ \ -1\ \ 0\,]$ 인 행렬은 $(x,\ y)\rightarrow(-x,\ y-x)$ 가 되어 y축 대칭에 전단(shear)이 겹친 변환이므로 순수한 x축 대칭이 아니다.

4개의 모서리 점과 4개의 경계 곡선으로 정의되어 이들을 부드럽게 연결한 곡면을 쿤스(Coons) 곡면이라 한다.
퍼거슨 곡면은 4개의 모서리점과 접선 벡터로, 베지어 곡면과 B-spline 곡면은 조정점(control point)으로 형상을 정의하는 방식이라 경계 곡선 4개를 직접 입력하는 쿤스 곡면과는 정의 방식이 다르다.

CL DATA(공구위치 데이터)를 특정 CNC 공작기계의 제어장치 형식에 맞는 NC DATA로 변환하는 과정을 후처리(post processing)라 한다.
공구경로 검증은 생성된 경로의 오류를 확인하는 단계이고, CL 데이터 생성은 후처리 이전 단계, 데이터베이스는 정보 저장소일 뿐이므로 변환 과정 자체를 지칭하지 않는다.

B-spline 곡선은 조정점(control point)으로 이루어진 다각형의 볼록 껍질(convex hull) 안에 곡선이 위치하므로, 다각형에 따른 형상 예측이 가능하다 — 따라서 예측이 불가능하다는 설명이 틀렸다.
연속성 보장, 국부적 조정 가능, 역변환(곡선에서 조정점 산출) 용이는 모두 B-spline 곡선이 실제로 갖는 특징이다.

여러 대의 NC 공작기계를 한 대의 컴퓨터에 연결해 집중적으로 관리·제어하는 시스템을 DNC(Direct/Distributed Numerical Control)라 한다.
NC는 개별 공작기계 자체의 수치제어 방식, CNC는 컴퓨터를 내장한 단일 공작기계 제어 방식, FMS는 여러 공작기계와 반송 설비까지 통합한 유연생산시스템으로 각각 정의가 다르다.

치수공차는 위 치수허용차에서 아래 치수허용차를 뺀 값이므로 0.038 이다.
도면 표기 $50^{+0.025}_{-0.013}$ 에서 위 치수허용차는 $+0.025$, 아래 치수허용차는 $-0.013$ 이므로 최대허용치수는 $50.025\,\mathrm{mm}$, 최소허용치수는 $49.987\,\mathrm{mm}$ 이다.
따라서 $0.025-(-0.013)=0.038\,\mathrm{mm}$
또는 $50.025-49.987=0.038\,\mathrm{mm}$ 이다.
0.025와 0.013은 위·아래 치수허용차를 하나씩 읽은 값일 뿐 공차역의 폭이 아니다.
0.012는 두 허용차의 크기를 서로 빼서 나온 값으로, 아래 허용차가 음수라는 점을 반영하지 못한 계산이다.

골 지름까지 나사산이 온전히 형성된 구간, 즉 완전 나사부를 나타내는 치수는 a이다.
그림의 볼트는 오른쪽 끝(나사 끝)을 기준으로 네 치수가 겹쳐 기입되어 있는데, 가장 짧은 a는 나사 끝에서 완전한 나사산이 시작되는 위치까지를 재고 있다. 몸통에서 나사로 넘어가는 구간에는 산이 완전히 서지 못한 부분이 남는데, a는 그 부분을 제외한 길이다.
b는 a보다 머리 쪽으로 조금 더 나간 지점에서 시작하므로, 불완전 나사부까지 포함한 나사부 전체 길이다.
c는 머리 밑면에서 볼트 끝까지로, 볼트의 몸통(호칭) 길이에 해당한다.
d는 머리 윗면부터 볼트 끝까지로, 머리를 포함한 전체 길이다.

온 흔들림 공차는 화살표가 두 개인 기호로 나타내고, 공차기입틀은 기호 · 공차값 0.1 · 데이텀 A 순서로 한 줄에 세 칸을 나란히 배열해야 한다.
그림에서 데이텀 A는 왼쪽 $\phi 30$ 축(원통면)에 지정되어 있고, 지시선 화살표는 오른쪽 플랜지의 끝면을 가리키고 있다. 따라서 데이텀 축 A를 기준으로 공작물을 회전시켰을 때 화살표가 가리키는 면 전체의 흔들림을 0.1 이내로 규제한다는 뜻이 된다.
화살표가 하나뿐인 기호는 원주 흔들림으로, 임의의 한 측정 위치에서의 흔들림만 규제하므로 면 전체를 묶어 규제하는 온 흔들림이 아니다.
공차값 칸과 데이텀 칸을 위아래 두 단으로 나눠 그린 표기는 공차기입틀을 한 줄로 잇는 KS 규정 형식에 어긋난다.

구멍 부분만 따로 떼어 그리고 중심선으로 주 투상도와 이어 나타낸 이 투상법은 국부 투상도이다.
그림에서는 꺾인 레버 형상의 경사부에 뚫린 구멍을 원과 중심선(십자 표시)만으로 별도로 그린 뒤, 주 투상도의 중심선과 곧게 연결해 놓았다. 이처럼 구멍·홈 등 한 국부만의 모양을 도시하면 충분한 경우 필요한 부분만 그리는 것이 국부 투상도이며, 반드시 중심선·기준선 등으로 주 투상도와 연결한다.
가상도는 인접 부품이나 이동 위치, 가공 전 모양 등을 가는 2점 쇄선으로 참고 표시하는 것이다.
부분 확대도는 좁아서 알아보기 어려운 부위를 척도를 키워 확대해 그리고 그 척도를 함께 적는 것이다.
회전 투상도는 각도를 이루는 부분을 실제 각도만큼 회전시켜 실형으로 그리는 것으로, 구멍만 따로 떼어 그리는 방법이 아니다.

우측면도가 앞쪽은 높고 뒤쪽은 낮은 계단 모양이므로 단차가 안길이 방향에 있고, 따라서 정면도의 외형선은 전체 폭 × 전체 높이의 직사각형이며 뒤쪽 낮은 단의 윗면은 앞쪽 블록에 가려 가로 파선으로 그려져야 한다.
평면도를 보면 경사선이 왼쪽 절반에 하나만 그어져 앞쪽 모서리에서 뒤쪽 분할선까지 이어지고, 그 끝에서 세로선이 앞쪽으로 내려온다. 그러므로 정면도에서도 경사 모서리는 왼쪽에 하나만 나타나고 그 오른쪽으로는 수평 모서리가 이어진다.
바깥 윤곽 자체가 ㄴ자 계단으로 꺾인 정면도는 단차가 좌우 방향에 있을 때의 모습이어서, 단차가 앞뒤로 난 이 물체와 맞지 않는다.
중앙을 향해 좌우 대칭으로 경사선 두 개를 그린 정면도는 평면도의 경사선이 하나뿐인 것과 어긋난다.

유니파이 나사(UNC)의 등급은 수나사 1A·2A·3A, 암나사 1B·2B·3B처럼 숫자와 A/B 기호로 표시하며, 6H·6g와 같은 표기는 미터나사(ISO 미터계)에서 쓰는 공차등급 표기법이다.
따라서 UNC No.4-40 - 6H/g처럼 유니파이 나사 호칭에 미터나사식 등급을 붙이는 표시는 옳지 않다.
관용평행나사(G1/2 A), 미터가는나사와 등급(M50×2-6H), 관용테이퍼 암·수나사(Rp1/2 / R1/2) 표기는 각 나사 체계에 맞는 정상적인 표시 방법이다.

KS 제도 규칙에서 굵은 1점쇄선은 특수한 가공을 하는 부분 등 특별한 요구사항을 적용할 수 있는 범위를 표시하는 특수지정선으로 사용한다.
인접 부분을 참고로 표시하는 선은 가상선(가는 2점쇄선)이다.
수면·유면 등의 위치 표시는 가는 실선(수준면선)으로 한다.
보이지 않는 부분의 모양은 파선(숨은선)으로 나타낸다.

기어 도시에서 잇봉우리원(이끝원)은 굵은 실선으로 그리므로 가는 실선이라는 설명은 틀렸다. 피치원은 가는 1점 쇄선, 잇줄 방향은 보통 3개의 가는 실선으로 나타낸다. 이뿌리원(이골원)은 가는 실선으로 그리되, 축에 직각인 방향에서 본 그림을 단면으로 그릴 때만 이골의 선을 굵은 실선으로 한다.

KS 가공방법 기호에서 브로칭 가공은 BR로 표시하므로 이 조합이 옳은 연결이다.
래핑(랩 다듬질)은 FL, 스크레이핑(스크레이퍼 다듬질)은 FS, 평면 연삭은 GS로 표시하므로 나머지 조합은 모두 실제 KS 기호와 다르다. 참고로 SB는 블라스트 가공의 기호이다.

태핑 사이클에서 주축 이송속도(F)는 나사의 피치와 주축 회전수의 곱으로 결정된다.
$F = p \times N = 1.25 \times 600 = 750\,\mathrm{mm/min}$
따라서 이송속도는 750mm/min이다.

방전가공 전 예비가공(선삭 등)을 해두면 방전으로 제거해야 할 여유량이 줄어 가공시간이 단축되고 칩 배출이 쉬워지며 전극 소모도 줄어든다.
반대로 가공 칩(부스러기) 양이 늘어나면 극간에 칩이 정체되어 이상 방전과 아크가 발생하기 쉬워 정밀도가 오히려 떨어지므로, 칩 양 증가로 정밀도가 향상된다는 설명은 예비가공의 효과가 아니다.

CNC 공작기계 이상 발생 시 작업자는 비상정지 스위치를 눌러 작업을 중단하고 경고등 점등 여부를 확인한 뒤 원인을 제거하는 것이 정해진 응급조치이다.
강전반(전기 제어반) 내부 회로는 감전·고장 확대 위험이 있어 자격을 갖춘 전기 담당자가 점검해야 할 영역이므로, 작업자가 직접 회로도를 조작해 검사하는 것은 응급조치에 해당하지 않는다.

CNC선반의 공구 함수 코드 T는 TTDD 형식(T: 공구 선택, 첫 두 자리: 공구 번호, 뒤 두 자리: 보정 번호)으로 구성된다. T1212는 12번 공구를 선택하면서 위치보정(오프셋)의 12번 보정량을 적용하는 명령이므로 3번이 정답이다. 1번은 T0101이 1번 공구와 1번 보정을 의미하지 '한번만 선택'이라는 표현이 부정확하고, 2번은 공구 교환 기능이 아니며, 4번은 T0102가 1번 공구에 2번 보정을 의미하므로 틀렸다.

선반 가공시간은 가공길이를 이송속도로 나눈 값으로 구하며, 이송속도는 회전수와 1회전당 이송량의 곱이다.
$N = \dfrac{1000V}{\pi D} = \dfrac{1000 \times 50}{\pi \times 50} \approx 318.3\,\mathrm{rpm}$
$T = \dfrac{L}{f \times N} = \dfrac{800}{0.2 \times 318.3} \approx 12.6\,\mathrm{min}$
따라서 소요 시간은 약 12.6분이다.

휴지시간은 주축 회전수와 필요한 회전 횟수로부터 구하며, G04에서 P는 밀리초(ms) 단위의 정수로 지령한다.
$t = \dfrac{60 \times 5}{300} = 1\,\mathrm{s} = 1000\,\mathrm{ms}$
따라서 1초의 휴지를 지령하려면 G04 P1000 ;과 같이 밀리초 단위 정수로 표시해야 한다. X나 U 뒤에는 초 단위 소수를 쓰므로 X0.1은 0.1초, U10.0은 10초가 되어 맞지 않고, P100은 0.1초에 불과해 5회전에 해당하는 휴지 시간과 맞지 않는다.

같은 그룹에 속한 모달 G-코드는 서로 배타적인 기능을 나타내므로, 한 블록에 같은 그룹의 G-코드를 여러 개 지령하면 동시에 제어되는 것이 아니라 나중에 지령된 코드만 유효하게 되거나 경보가 발생한다.
모달 G-코드가 같은 그룹의 다른 코드가 나올 때까지 계속 유효한 점, 같은 기능이면 생략 가능한 점, 그룹별로 구분되어 있는 점은 모두 모달 G-코드의 실제 특징이다.

프로그램 안에서 공구 보정값을 직접 입력할 때는 G10 코드에 보정번호를 P로, 보정값을 R로 지정하는 형식을 사용한다.
따라서 03번 보정번호에 15.0을 입력하는 지령은 G10 P03 R15.0 ;이 되며, X는 좌표 이동을 지령하는 어드레스이고 D는 밀링 공구경 보정번호를 부를 때 쓰는 어드레스라 보정값 입력 형식과는 맞지 않는다.

CNC 공작기계의 공구 이동위치는 좌표값을 그대로 지정하는 절대지령, 현재 위치로부터의 변화량을 지정하는 증분지령, 이 둘을 한 블록에 섞어 쓰는 혼합지령 방식으로 나뉜다.
중심지령이라는 용어는 원호보간에서 원의 중심 좌표를 지정하는 개념이지, 공구의 이동위치 자체를 지령하는 독립된 방식으로 분류되지 않는다.

보조 프로그램의 끝에서 주 프로그램으로 되돌아가는 보조기능은 M99이다.
M98은 보조 프로그램을 호출하는 기능이고, M02와 M30은 주 프로그램 자체를 종료(M30은 추가로 처음으로 되감기)하는 기능이라 보조 프로그램에서 복귀하는 기능과는 다르다.