[기계가공조립기능사 필기] 02년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

공작기계의 기본운동은 절삭운동·이송운동·위치조정운동으로 구분되며, 치핑(chipping)운동은 이에 해당하지 않는다.
치핑(chipping)은 정 등으로 재료 표면을 깎아내는 수공구 작업이나 공구날의 결손을 가리키는 말로, 공작기계의 기본운동 분류와는 관계가 없다.

결론: 바이트의 공구각 설명 중 옳은 것은 옆면경사각에 대한 설명이다.
근거: 옆면경사각은 바이트 중심선에 수직한 단면 위에서 주절삭날면(윗면)이 수평면과 이루는 각으로, 보기의 정의와 같다.
앞면여유각 설명은 기준 면을 "윗면 여유각을 측정하는 면"이라 했으나, 앞면여유각은 윗면 경사각을 측정하는 면 위에서 정의하는 각이다.
옆면절삭날각은 주절삭날이 바이트 자루의 측면과 이루는 각인데, 보기는 자루의 전면이라 하였다.
앞면절삭날각은 앞절삭날이 자루 측면에 수직한 선과 이루는 각인데, 보기는 수평한 선이라 하였다.

결론: 지름 120 mm 둥근막대를 절삭속도 150 m/min으로 깎을 때 필요한 회전수는 약 398 rpm이다.
근거: 절삭속도 식을 회전수에 대해 정리해 지름과 절삭속도를 대입한다. 길이 340 mm는 회전수 계산에 쓰이지 않는다.
$N = \dfrac{1000\,V}{\pi D} = \dfrac{1000 \times 150}{\pi \times 120} \approx 398\ \mathrm{rpm}$
410 rpm을 되대입하면 절삭속도가 약 154.6 m/min이 되어 150 m/min을 넘는다.
430 rpm을 되대입하면 절삭속도가 약 162.1 m/min이 되어 150 m/min을 넘는다.
458 rpm을 되대입하면 절삭속도가 약 172.7 m/min이 되어 150 m/min을 크게 넘는다.

결론: 선반에서 쓰는 맨드릴의 종류에 해당하지 않는 것은 방진구식 맨드릴이다.
근거: 방진구는 가늘고 긴 일감이 휘거나 떨리지 않도록 받쳐 주는 별도의 선반 부속장치이며, 구멍에 끼워 일감을 지지하는 맨드릴의 한 종류가 아니다.
팽창식 맨드릴은 슬리브를 벌려 구멍에 밀착시키는 맨드릴 종류이다.
조립식 맨드릴은 원뿔 부품을 조립해 지름이 큰 관 모양 일감을 지지하는 맨드릴 종류이다.
표준 맨드릴은 약간의 테이퍼를 준 축 형태로, 가장 기본적인 맨드릴 종류이다.

변환 기어비 $\dfrac{A}{B}\times\dfrac{C}{D}=\dfrac{\text{공작물 피치}}{\text{어미나사 피치}}$ 를 만족하는 조합은 A=60, B=30, C=100, D=127이다.
그림에서 A 기어는 B 기어와 물리고, B·C 기어는 같은 축에 있으며, C 기어가 D 기어와 물린다(2단 걸이). 어미나사 4산/인치의 피치는 $\dfrac{25.4}{4}=6.35\,\text{mm}$ 이다.
$\dfrac{10}{6.35}=\dfrac{10\times4}{25.4}=\dfrac{200}{127}$
A=60, B=30, C=100, D=127 대입: $\dfrac{60}{30}\times\dfrac{100}{127}=\dfrac{200}{127}$ 로 일치한다. 인치 어미나사로 미터 나사를 깎을 때 127 잇수 기어가 들어가는 것이 핵심이다.
A=60, B=30, C=127, D=100: $2\times\dfrac{127}{100}=2.54$ 로 127 이 분자 쪽에 들어가 비가 맞지 않는다.
A=30, B=60, C=127, D=100: $\dfrac{1}{2}\times\dfrac{127}{100}=0.635$ 로 필요한 비 200/127(약 1.575)와 다르다.
A=30, B=100, C=127, D=200: $\dfrac{30}{100}\times\dfrac{127}{200}=0.1905$ 로 다르다.

결론: 수평 밀링머신 가공사항 중 틀린 것은 하향 절삭 시 뒤틈제거 장치를 풀어 놓는다는 설명이다.
근거: 하향 절삭은 커터의 절삭력이 일감을 테이블 이송 방향으로 끌어당길 위험이 있으므로, 뒤틈제거 장치를 풀지 않고 오히려 잠근 상태로 사용해야 안전하다.
공작물을 바이스에 깊게 고정한다는 것은 올바른 가공 유의사항이다.
커터를 나무 등 연질 재료 위에 받쳐 놓는다는 것도 절삭날 보호를 위한 올바른 유의사항이다.
보호안경을 착용하고 장갑을 끼지 않는다는 것도 올바른 안전수칙이다.

결론: 같은 평면 위의 여러 구멍을 동시에 뚫을 수 있는 드릴링 머신은 다축 드릴링 머신이다.
근거: 다축 드릴링 머신은 하나의 주축대에 여러 개의 스핀들을 배치해 여러 드릴을 동시에 구동하므로 같은 평면의 구멍을 한 번에 가공할 수 있다.
다두 드릴링 머신은 여러 주축대를 옮겨가며 드릴링·리밍·태핑 등 서로 다른 공정을 차례로 수행하는 형식이라 동시 가공과는 다르다.
레이디얼 드릴링 머신은 암을 선회시켜 큰 일감의 여러 위치를 차례로 가공하는 형식이라 동시 가공과는 다르다.
직립 드릴링 머신은 주축이 하나뿐이라 한 번에 한 구멍씩만 가공한다.

결론: 브로칭 머신으로 가공할 수 없는 것은 베어링용 볼이다.
근거: 브로칭은 일정한 단면 형상을 가진 브로치를 직선으로 밀거나 당겨 구멍이나 홈의 윤곽을 만드는 가공이므로, 원형인 볼과 같은 입체 형상은 만들 수 없다.
스플라인 홈은 브로치의 단면 윤곽을 그대로 절삭해 만들 수 있는 형상이다.
다각형의 구멍도 브로치의 단면 윤곽대로 절삭해 만들 수 있는 형상이다.
둥근 구멍 안의 키홈도 브로치로 절삭해 만들 수 있는 형상이다.

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.

결론: 광학적으로 길이의 미소한 범위를 확대해 측정하는 기기는 옵티미터이다.
근거: 옵티미터는 렌즈와 거울을 이용해 측정자의 미세한 움직임을 광학적으로 확대해 눈금으로 읽어내는 정밀 측정기이다.
버니어캘리퍼스는 어미자와 아들자 눈금을 직접 맞춰 읽는 기계식 측정기라 광학적 확대와는 방식이 다르다.
마이크로 인디케이터는 기계적인 지렛대나 톱니장치로 미소 변위를 확대하는 방식이라 광학적 확대와는 다르다.
사인바는 각도를 길이 치수로 환산해 측정하는 기구라 길이의 미소범위를 확대하는 것과는 목적이 다르다.

결론: 선반 작업 중 주의사항으로 틀린 것은 회전을 최대로 한다는 설명이다.
근거: 회전수는 일감의 지름과 재질, 절삭조건에 맞게 선택해야 하며 무조건 최대로 높이면 진동과 사고 위험이 커진다.
작업 중 장갑을 끼지 않는다는 것은 회전체에 말려드는 사고를 막는 올바른 수칙이다.
척에 손이 걸리지 않게 작업한다는 것도 올바른 안전수칙이다.
소매가 긴 옷을 입지 않는다는 것도 회전체에 말려드는 것을 막는 올바른 수칙이다.

밀링머신 부속 장치에는 아버, 래크 절삭 장치, 회전 테이블, 분할대, 슬로팅 장치 등이 있다. 에이프런은 선반 왕복대를 이루는 부분으로 이송 기구가 들어 있으며, 밀링머신 부속 장치가 아니다.

결론: KS 규격 안전색채에서 지시·의무적 행동을 표시하는 기본색은 파랑이다.
근거: 안전색채는 색상마다 의미가 정해져 있으며, 파랑은 특정 행동을 반드시 하도록 지시하는 용도로 사용된다.
주황은 위험이나 기계의 위험 부분을 표시하는 용도로 쓰인다.
빨강은 금지나 방화, 정지를 표시하는 용도로 쓰인다.
자주는 방사능과 관련된 표시에 쓰인다.

결론: 절삭유의 작용에 해당하지 않는 것은 방습작용이다.
근거: 절삭유는 냉각·윤활·세척 작용을 하지만, 습기를 막아주는 방습은 절삭유 고유의 작용으로 다루지 않는다.
냉각작용은 절삭열을 낮춰주는 절삭유의 실제 작용이다.
윤활작용은 공구와 일감 사이의 마찰을 줄여주는 절삭유의 실제 작용이다.
세척작용은 칩과 이물질을 씻어내는 절삭유의 실제 작용이다.

결론: 수기가공에서 금긋기용 공구에 해당하지 않는 것은 스크레이퍼이다.
근거: 스크레이퍼는 평면이나 미끄럼면을 깎아 다듬는 손다듬질 공구이며, 금을 그어 가공 기준선을 표시하는 용도로는 쓰이지 않는다.
V-블럭은 둥근 일감을 받쳐 중심선을 긋는 데 쓰는 금긋기용 공구이다.
서피스게이지는 정반 위에서 금긋기용 바늘로 선을 긋는 공구이다.
직각자는 직각 방향의 금을 긋는 기준으로 쓰는 공구이다.

결론: 하향 밀링 절삭의 장점이 아닌 것은 백래시가 자연히 제거된다는 설명이다.
근거: 하향 절삭은 절삭력이 일감을 이송 방향으로 끌어당기려는 경향이 있어 오히려 이송나사의 백래시를 없애는 별도의 뒤틈제거 장치를 갖추어야 안전하게 쓸 수 있다.
가공면이 깨끗해 다듬질 절삭에 좋다는 것은 하향 절삭의 실제 장점이다.
일감의 고정이 간편하다는 것도 하향 절삭의 실제 장점이다.
날의 마멸이 적고 수명이 길다는 것도 하향 절삭의 실제 장점이다.

결론: 전등 스위치가 있을 때 안전상 가장 위험한 곳은 카바이드 저장소이다.
근거: 카바이드는 습기와 반응해 인화성 가스를 발생시키므로, 스위치 조작 시 발생할 수 있는 불꽃이 이 가스에 인화될 위험이 크다.
머신유 저장소는 카바이드처럼 가스를 발생시키지 않아 상대적으로 위험도가 낮다.
방청유 저장소도 가스를 발생시키지 않아 상대적으로 위험도가 낮다.
절삭유 저장소도 가스를 발생시키지 않아 상대적으로 위험도가 낮다.

결론: 급속귀환 운동을 하지 않는 공작기계는 밀링이다.
근거: 급속귀환 운동은 왕복 절삭 후 공구나 테이블이 절삭 없이 빠르게 원위치로 돌아오는 운동으로, 크랭크나 링크 기구로 왕복운동을 하는 기계에서 나타난다.
세이퍼는 램의 왕복운동에 급속귀환 기구가 적용되는 공작기계이다.
플레이너는 테이블의 왕복운동에 급속귀환 기구가 적용되는 공작기계이다.
슬로터는 램의 수직 왕복운동에 급속귀환 기구가 적용되는 공작기계이다.

결론: 호닝에 관한 설명 중 틀린 것은 혼에 일감의 축방향으로만 진동을 준다는 설명이다.
근거: 혼은 회전운동과 축방향 왕복운동을 동시에 주어 표면에 그물눈 모양의 다듬질 자국을 만드는 공구이므로, 축방향으로만 움직인다는 설명은 틀렸다.
호닝속도가 일감 표면을 지나는 입자의 속도를 나타낸다는 것은 올바른 설명이다.
혼이라는 회전공구로 정밀 다듬질한다는 것도 올바른 설명이다.
호닝숫돌이 연삭입자를 결합제로 결합해 성형한 것이라는 설명도 올바르다.

결론: 지름 50 mm 커터를 100 rpm으로 회전시킬 때 절삭속도는 약 15.7 m/min이다.
근거: 절삭속도 식에 커터 지름과 회전수를 대입한다.
$V = \dfrac{\pi D N}{1000} = \dfrac{\pi \times 50 \times 100}{1000} \approx 15.7\ \mathrm{m/min}$
314는 지름과 1000으로 나누는 단위 환산을 빼고 원주율과 회전수만 곱한 값(π×100)이다.
5는 원주율을 빼고 지름과 회전수만 곱해 1000으로 나눈 값(50×100÷1000)이다.
31.4는 지름을 실제의 두 배인 100 mm로 대입했을 때의 값이다.

브로칭 머신이 스플라인 키홈처럼 정해진 단면 형상을 한 번의 직선 이송으로 가공하는 전용 공작기계다.
브로치라는 다인 공구를 공작물의 구멍에 밀어 넣거나 당기면 날 하나하나가 조금씩 더 깊이 절삭해 원하는 내면 형상을 완성한다.
호닝머신은 원통 내면을 저속으로 다듬질하는 기계로 키홈 형상을 만들지 못한다.
호빙머신은 호브로 기어 치형을 절삭하는 기계다.
래핑머신은 랩제로 표면을 정밀하게 다듬는 마무리 가공에 쓰인다.

슬로터는 셰이퍼의 램을 수직으로 세운 직립형 공작기계다.
공구가 상하로 직선 왕복 운동을 하면서 공작물의 키홈이나 스플라인, 내부 각형 구멍을 절삭한다.
바렐연마기는 회전하는 통 속에서 공작물과 연마재를 함께 굴려 표면을 다듬는 기계로 절삭 가공이 아니다.
호닝머신은 원통 내면을 정밀하게 다듬질하는 기계다.
브로칭머신은 브로치를 직선으로 통과시켜 형상을 가공하는 기계로 셰이퍼의 변형이 아니다.

수치제어(NC) 공작기계는 소품종을 대량으로 찍어내는 방식과는 거리가 멀다.
NC는 프로그램만 바꾸면 형상이 다른 부품을 유연하게 가공할 수 있어 다품종 소량 생산에 강점을 가진다.
가공물의 모양이 복잡할수록 프로그램 제어의 장점이 커져 위력을 발휘한다는 설명은 옳다.
한 로트의 수량이 적어도 로트 생산 횟수가 많으면 한 번 만든 프로그램을 저장해 두고 반복 로트마다 다시 쓸 수 있어 유리하다는 설명도 옳다.
사람 손을 타지 않고 같은 프로그램으로 반복 가공하므로 균질한 제품을 얻는다는 설명도 옳다.

카운터 보링은 볼트나 작은나사의 머리를 가공면 아래로 묻기 위해 단이 진 큰 구멍을 뚫는 작업이다.
먼저 뚫린 구멍과 동심으로 큰 지름의 자리 구멍을 더 뚫어 머리 전체가 들어갈 턱을 만든다.
스폿 페이싱은 볼트 머리가 닿는 자리면만 평면으로 다듬는 가공으로 머리를 구멍 속에 묻지는 않는다.
보링은 이미 뚫린 구멍을 필요한 지름으로 정밀하게 넓히는 가공으로 머리를 묻는 턱을 만들지 않는다.
카운터 스크루는 턱이 있는 자리 구멍 가공의 명칭이 아니며, 접시머리 나사를 묻는 원뿔형 자리 가공은 카운터 싱킹이다.

손으로 기계를 가공(수기가공)할 때 가장 중요한 것은 안전성이다.
수공구를 이용한 손다듬질 작업은 작업자가 직접 힘과 공구를 다루므로, 신뢰성·견고성·기민성보다 작업자의 안전을 확보하는 것이 최우선 과제가 된다.

절삭공구 재료는 고온에서도 경도를 유지하되 인성이 커야 하며, 취성이 큰 것은 구비조건이 될 수 없다.
취성이 크면 절삭 중 충격이나 진동에 쉽게 깨지므로 오히려 피해야 할 성질이다.
내마멸성이 좋아야 한다는 것은 공구 수명을 위한 당연한 요구 조건이다.
성형성이 좋아야 한다는 것도 다양한 공구 형상을 만들기 위한 조건으로 옳다.
피삭재보다 단단하고 인성이 있어야 한다는 것도 절삭과 파손 방지를 위한 옳은 조건이다.

심압대 편위량 식에 그림의 치수를 넣으면 테이퍼 부 길이 ℓ = 200 mm이다.
그림에서 테이퍼 작은 쪽 지름 d = ⌀30, 큰 쪽 D = ⌀60, 원통부 길이 200, 테이퍼 부 길이 ℓ 이다. 공작물 전체 길이 L 은 ℓ + 200 이다.
$e=\dfrac{(D-d)L}{2\ell}$
$30=\dfrac{(60-30)(\ell+200)}{2\ell}$
$60\ell=30\ell+6000\ \Rightarrow\ \ell=200\,\text{mm}$
140: L = 340 을 넣으면 편위량이 $\dfrac{30\times340}{280}\fallingdotseq36.4\,\text{mm}$ 로 30 mm 가 아니다.
180: L = 380 이면 $\dfrac{30\times380}{360}\fallingdotseq31.7\,\text{mm}$ 로 맞지 않는다.
220: L = 420 이면 $\dfrac{30\times420}{440}\fallingdotseq28.6\,\text{mm}$ 로 맞지 않는다.

밀링 머신은 회전하는 공작물의 바깥지름을 깎는 작업은 할 수 없다.
원통 표면을 따라 도는 외경 절삭은 공작물이 회전하는 선반의 고유 영역이며, 밀링은 공구가 회전하고 테이블이 이송하는 방식이라 이 작업에 적합하지 않다.
나선 절삭은 분할대와 테이블 이송을 연동시켜 밀링에서 가능하다.
기어 절삭은 총형 커터와 분할대를 이용해 밀링에서 이루어진다.
키홈 절삭은 엔드밀 등으로 밀링에서 흔히 수행된다.

분할대는 만능 밀링머신에서 비틀림(나선) 홈을 깎을 때 쓰는 장치다.
분할대의 웜축을 테이블 이송나사와 기어열로 연동시키면 테이블이 이송되는 동안 공작물이 함께 회전해 나선 형상이 만들어진다.
회전 바이스는 공작물을 원하는 각도로 고정하는 역할만 하고 이송과 연동되지 않는다.
회전대(원형 테이블)는 공작물을 수평면에서 돌려 원호·원형 홈을 깎거나 각도를 나누는 장치로, 테이블 이송나사와 연동해 나선을 만드는 장치가 아니다.
앵글 플레이트 장치는 공작물을 직각으로 세워 고정하는 보조구다.

π = 3 으로 놓고 절삭속도 식을 지름에 대해 풀면 $d=333\dfrac{v}{n}$ 이 된다.
$v=\dfrac{\pi d n}{1000}\ \Rightarrow\ d=\dfrac{1000v}{\pi n}$
$\pi=3$ 대입: $d=\dfrac{1000}{3}\cdot\dfrac{v}{n}\fallingdotseq333\dfrac{v}{n}$
지름은 절삭속도에 비례하고 회전수에 반비례하므로 v 가 분자, n 이 분모에 와야 한다.
$d=333\dfrac{n}{v}$: v 와 n 의 위치가 뒤바뀌었다.
$d=1000\dfrac{n}{v}$: v·n 이 뒤바뀌었고 π 로 나누는 것도 빠졌다.
$d=1000\dfrac{v}{n}$: 비례 관계는 맞지만 π(=3)로 나누지 않았다.

보링은 이미 뚫려 있는 구멍을 필요한 크기와 정밀도로 넓히는 가공이다.
주조나 드릴로 만든 구멍은 정밀도가 낮으므로 보링바로 절삭해 지름과 진직도를 맞춘다.
드릴링은 처음부터 새 구멍을 뚫는 작업으로 기존 구멍을 넓히는 것이 아니다.
태핑은 구멍 내면에 암나사를 내는 작업이다.
엔드밀 가공은 옆면이나 홈을 절삭하는 밀링 작업으로 구멍을 정밀하게 넓히는 전용 작업이 아니다.

기어 변속은 반드시 주축을 완전히 멈춘 뒤에 해야 하며, 저속이라도 회전 중에 변속하는 것은 적절하지 않다.
회전이 남아 있는 상태에서 기어를 물리면 기어가 손상되거나 손이 말려 들어가는 사고로 이어질 수 있다.
회전 중인 공작물의 가공면에 손을 대지 않는다는 것은 기본적인 안전수칙으로 옳다.
칩이 튀는 것에 대비해 보안경을 착용한다는 것도 옳은 안전수칙이다.
긴 공작물이 기계 밖으로 돌출되면 위험 표시를 붙인다는 것도 옳은 조치다.

틀린 설명은 45°보다 큰 각을 잴 때 오차가 적어진다는 것으로, 실제로는 45°를 넘으면 오차가 급격히 커진다.
그림처럼 사인바는 두 롤러의 중심거리 $L$ 을 빗변으로 놓고 블록게이지로 양쪽 높이 $H$ 와 $h$ 를 맞춰 $\sin\phi=\dfrac{H-h}{L}$ 로 각을 구하는 기구이며, 호칭치수는 보통 100 mm 또는 200 mm 다.
사인값은 각이 커질수록 변화가 둔해져서 같은 높이 오차라도 각도 오차로 환산하면 훨씬 커진다. 그래서 사인바는 45° 이하에서 쓰는 것이 원칙이다.

연삭숫돌의 결합제 기호는 셀락(E), 고무(R), 레지노이드(B), 비닐(V)로 규정되어 있다. 4번 보기에서 비닐의 기호를 C로 표기했으나, 정확한 기호는 V이므로 연결이 잘못되었다. 1, 2, 3번은 모두 올바른 대응이다.

나사가 1회전할 때 축 방향으로 나아가는 거리인 리드는 $L = n \times p$(n: 줄 수, p: 피치)이다. 피치가 같으면 줄 수가 많을수록 리드가 커져 적은 회전수로 빨리 조일 수 있으므로 4줄 나사가 가장 유리하다.

피동마찰차의 지름은 180㎜다.
마찰차는 접촉점에서 두 바퀴의 원주속도가 같아야 하므로 $D_1 N_1 = D_2 N_2$ 관계가 성립한다.
회전수를 $\dfrac{1}{3}$로 줄이려면 지름은 그 역수인 3배가 되어야 하므로 $D_2 = 60~\mathrm{mm} \times 3 = 180~\mathrm{mm}$로 계산된다.
200㎜는 $60 \div 200 = 0.3$배로 회전수가 약 3.33분의 1이 되어 1/3과 맞지 않는다.
270㎜는 지름비가 4.5배라 회전수가 4.5분의 1로 줄어든다.
160㎜는 지름비가 약 2.67배라 회전수가 1/3까지 줄지 않는다.

황동은 아연 함유량 약 40%에서 인장강도가, 약 30%에서 연신율이 최대가 된다.
연신율은 7:3 황동 부근(아연 약 30%)에서 가장 크고, 인장강도는 6:4 황동 부근(아연 약 40%)에서 가장 크며, 이보다 아연이 많아지면 둘 다 떨어진다.
인장강도 20%·연신율 10% 조합은 두 값 모두 최대가 되는 아연량보다 적다.
인장강도 30%·연신율 20% 조합도 두 값 모두 최대점보다 아연량이 적다.
인장강도 50%·연신율 40% 조합은 두 값 모두 최대점을 지나 강도와 연신율이 떨어지는 아연량이다.

마찰 클러치의 설계 고려사항은 높은 마찰계수를 확보하는 것이다. 보기 1, 2, 3은 모두 클러치 설계의 필수 요건으로, 원활한 단속성(1), 소형·경량화(2), 열 제거 및 고착 방지(3)가 포함된다. 반면 보기 4의 "접촉면의 마찰계수가 작아야 한다"는 것은 마찰 클러치의 원리에 모순된다. 마찰 클러치는 마찰력으로 동력을 전달하므로 마찰계수가 커야 충분한 토크를 전달할 수 있고, 작은 마찰계수는 슬립을 초래하여 동력 손실을 야기한다.

백래시가 적어 정밀 이송 장치에 주로 쓰이는 나사는 볼 나사이다.
볼 나사는 나사산과 너트 사이에 볼을 넣어 구름 접촉으로 작동하므로 마찰과 유격(백래시)이 작아 공작기계의 이송계에 널리 쓰인다.

SM50C가 보기 중 탄소 함유량이 가장 많은 기계구조용 탄소강이다.
SM 뒤에 붙는 숫자는 탄소 함유량을 백분율의 100배로 나타낸 것이라 숫자가 클수록 탄소량이 많다는 뜻이다.
SM15CK는 숫자가 15로 가장 작아 탄소량이 가장 적은 표면경화용 강이다.
SM30C는 탄소량이 SM50C보다 적다.
SM40C도 SM50C보다 탄소량이 적다.

주철은 탄소 함유량이 강보다 많은 재료(대략 2.0~6.67%C)이므로, 강보다 탄소함유량이 적다는 설명은 틀렸다.
주조성이 양호하다는 것은 맞는 설명이다.
흑연 조직으로 인해 내마모성이 우수하다는 것도 맞는 설명이다.
압축강도가 인장강도보다 크다는 것도 주철의 일반적 특성으로 맞는 설명이다.

모넬메탈은 니켈에 구리를 주로 합금한 재료로 철을 주성분으로 하지 않는다.
따라서 니켈-철계 불변강으로 분류되지 않는다.
엘린바는 니켈-철에 크롬을 더한 불변강으로 온도에 따라 탄성률이 거의 변하지 않는다.
인바는 니켈-철계 불변강으로 열팽창계수가 매우 작다.
플라티나이트도 니켈-철계 합금으로 유리나 백금과 열팽창계수가 비슷해 봉입선에 쓰인다.

영률(Young계수)은 수직응력을 변형률로 나눈 값이다.
훅의 법칙에 따라 비례한도 내에서 수직응력은 변형률에 비례하며, 그 비례상수가 영률이다.
변형률을 수직응력으로 나눈 값은 영률의 역수 개념이라 정의가 뒤바뀐 것이다.
변형률을 전단응력으로 나눈 값은 서로 다른 종류의 응력과 변형률을 짝지은 것이라 옳지 않다.
전단응력을 전단변형률로 나눈 값은 영률이 아니라 전단탄성계수(가로탄성계수)를 정의한다.

환봉의 지름은 약 5cm다.
인장응력은 하중을 단면적으로 나눈 값이므로 $\sigma = \dfrac{P}{A}$ 에서 단면적은 $A = \dfrac{P}{\sigma} = \dfrac{2000~\mathrm{kgf}}{100~\mathrm{kgf/cm^2}} = 20~\mathrm{cm^2}$로 구해진다.
원형 단면이므로 $A = \dfrac{\pi d^2}{4}$에서 $d = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} = \sqrt{\dfrac{80}{\pi}} \approx 5~\mathrm{cm}$로 계산된다.
6.5cm이면 단면적이 약 $33.2~\mathrm{cm^2}$라 응력이 약 60 kgf/cm² 로 100에 못 미친다.
6cm이면 단면적이 약 $28.3~\mathrm{cm^2}$라 응력이 약 71 kgf/cm² 가 된다.
5.5cm이면 단면적이 약 $23.8~\mathrm{cm^2}$라 응력이 약 84 kgf/cm² 가 된다.

동력 전달 방식이 다른 것은 기어이다.
기어는 두 축의 이가 직접 맞물려 동력을 전달하는 직접 전동 방식인 반면, 벨트·체인·로프는 모두 축에 감아 걸어 마찰이나 걸림으로 동력을 전달하는 간접 전동(감아걸기 전동) 방식이라는 공통점이 있다.

V벨트 전동의 속도비는 보통 1 : 7 정도까지로 본다.
V벨트는 쐐기 모양 홈에 끼워져 마찰력이 커서 평벨트보다 미끄럼이 적으므로 작은 풀리의 접촉각이 줄어드는 큰 감속비까지 쓸 수 있다.
2 : 4는 1 : 2에 해당하는 감속비로 V벨트가 낼 수 있는 한계 속도비가 아니다.
7 : 10은 1에 가까운 작은 감속비라 V벨트의 속도비 한계로 제시되는 값이 아니다.
9 : 14도 약 1 : 1.6의 작은 감속비로 V벨트의 속도비 한계값과 거리가 멀다.

항온 열처리는 TTT(시간-온도-변태) 곡선을 바탕으로 일정 온도에서 일정 시간 유지하며 변태를 진행시키는 열처리다.
강을 급랭해 특정 온도에서 등온 유지하면 TTT 곡선이 보여주는 변태 개시·종료 시간에 맞춰 원하는 조직을 얻을 수 있다.
표면 열처리는 침탄이나 질화처럼 표면만 경화하는 방법으로 TTT 곡선에 따른 등온 유지와는 별개의 개념이다.
심냉 처리는 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 바꾸기 위해 영하로 냉각하는 처리로 등온 유지가 목적이 아니다.
풀림 열처리는 가열 후 노 안에서 서서히 냉각해 연화시키는 처리로, 일정 온도 유지로 변태를 조절하는 항온 열처리를 대표하는 명칭이 아니다.

스텔라이트는 대표적인 주조 경질 합금으로 금형이나 절삭공구 재료로 쓰인다.
코발트를 주성분으로 크롬, 텅스텐을 더한 합금을 주조한 뒤 별도의 담금질 없이도 높은 경도를 얻는 것이 특징이다.
고속도강(SKH)은 단조하고 열처리해서 경도를 내는 합금강으로 주조 경질 합금이 아니다.
세라믹은 분말을 소결해 만드는 재료로 주조 방식으로 성형하지 않는다.
합금 공구강(STS)도 열처리를 거쳐 경도를 얻는 강으로 주조 경질 합금과는 다른 계열이다.

비례한도 내에서 응력과 변형률은 서로 비례한다.
이것이 훅의 법칙이며, 그 비례상수가 탄성계수(영률)다.
반비례한다는 것은 한쪽이 커질 때 다른 쪽이 작아진다는 뜻으로 훅의 법칙과 반대다.
변화가 없다는 것은 응력이 커져도 변형률이 그대로라는 뜻이라 탄성 거동과 맞지 않는다.
교차한다는 것은 두 양의 비례 관계를 나타내는 말이 아니며, 비례한도 안의 응력-변형률 선도는 원점을 지나는 직선이다.

D 가 가리키는 선은 지시선이 아니라, 높이 치수 25를 넣기 위해 바닥 외형선에서 오른쪽으로 끌어낸 치수 보조선이다.
그림에서 D 는 부품 밑면 선을 연장해 치수 25의 아래쪽 화살표가 닿는 가는 실선을 가리킨다. 지시선은 가공 방법·주기·부품 번호 등을 기입하려고 형체에서 비스듬히 끌어내는 선으로, 끝에 화살표나 점을 두고 문자를 적는다.
A : 숨은선 — A 는 보스 안쪽 구멍 윤곽을 나타내는 파선을 가리키므로 옳다.
B : 중심선 — B 는 왼쪽 플랜지 구멍 가운데를 세로로 지나는 1점쇄선을 가리키므로 옳다.
C : 치수선 — C 는 두 구멍 중심 사이 치수 80의 양쪽 화살표 선을 가리키므로 옳다.

도면의 표제란은 일반적으로 오른쪽 아래에 배치한다.
표제란에는 도명, 척도, 투상법, 작성자 등 도면 관리에 필요한 정보가 모여 있어, 도면을 접어 보관할 때 겉면에 드러나는 오른쪽 아래 구석에 둔다.
오른쪽 중앙은 도면을 접었을 때 표제란이 겉면에 드러나지 않는 위치다.
오른쪽 위도 접었을 때 겉면에 오는 구석이 아니어서 표제란 위치로 쓰지 않는다.
왼쪽 아래는 도면을 철하는 쪽 가장자리라 표제란 위치가 아니다.

치수를 괄호로 묶은 (10) 은 참고 치수를 뜻한다.
그림에서 전체 길이 43과 각 단의 13·20이 모두 기입되어 있으므로 첫 단 길이는 43 − 13 − 20 = 10 으로 이미 정해진다. 이렇게 다른 치수로 계산되는 중복 치수를 참고용으로 적을 때 괄호를 씌우며, 가공·검사의 기준 치수로 쓰지 않는다.
소재치수: 가공 전 소재 모양을 나타낼 때는 가상선 등으로 표시하며 괄호의 뜻이 아니다.
중요치수: 괄호는 오히려 기준에서 빠지는 참고용 치수에 쓴다.
비례척이 아닌 치수: 척도와 맞지 않는 치수는 치수 숫자 아래에 밑줄을 그어 표시한다.

공차는 최대 허용 치수에서 최소 허용 치수를 뺀 값이다.
허용되는 치수 범위의 폭을 나타내는 값이므로 두 허용 한계 치수의 차로 정의된다.
최대허용치수에서 기준치수를 뺀 값은 위 치수 허용차를 뜻하는 것이라 공차 전체를 나타내지 않는다.
기준치수에서 최소허용치수를 뺀 값은 아래 치수 허용차를 뜻하는 것으로 역시 공차 전체가 아니다.
실제치수에서 기준치수를 뺀 값은 개별 측정치의 편차일 뿐 공차의 정의가 아니다.

기호의 Rz≦10 은 십점 평균 거칠기 10 ㎛ 이하로 해독한다.
그림은 삼각형 표면 결 기호 오른쪽 아래에 "Rz≦10" 이 적혀 있다. 이 문항의 기준(구 KS)에서 Rz 는 십점 평균 거칠기, Ry(Rmax) 는 최대 높이 거칠기이며, 표면 거칠기 값의 단위는 마이크로미터(㎛)이다.
최대 높이 거칠기가 10mm 이하: Rz 는 최대 높이가 아니며, 단위도 mm 가 아니다.
최대 높이 거칠기가 10㎛ 이하: 단위는 맞지만 이 기준에서 최대 높이 거칠기의 기호는 Ry 이다.
십점 평균 거칠기가 10mm 이하: 표면 거칠기 값을 mm 로 읽으면 1만 ㎛ 가 되어 단위가 틀렸다.

테이퍼 1/20 을 적용하면 X 는 ⌀5 이다.
그림에서 테이퍼부 길이는 20, 작은 쪽 지름은 ⌀4, 큰 쪽 지름이 X(왼쪽 원통부 지름, 길이 30)이다.
$\text{테이퍼}=\dfrac{D-d}{\ell}$
$\dfrac{1}{20}=\dfrac{X-4}{20}$
$X-4=1\ \Rightarrow\ X=5$
원통부 길이 30은 테이퍼 계산에 들어가지 않는다는 점이 함정이다.
⌀6: $\dfrac{6-4}{20}=\dfrac{1}{10}$ 로 테이퍼가 두 배가 된다.
⌀8: $\dfrac{8-4}{20}=\dfrac{1}{5}$ 이 된다.
⌀10: $\dfrac{10-4}{20}=\dfrac{3}{10}$ 이 된다.

알맞은 우측면도는 직사각형 안에 위쪽 두 모서리에서 내려와 아래 변 가운데에 닿는 아래로 볼록한 곡선이 있는 보기이다.
정면도는 꼭짓점이 위에 있는 삼각형, 평면도는 원 안에 앞뒤 방향 지름선 하나이므로, 물체는 삼각기둥(정면도의 삼각형을 앞뒤로 민 것)을 원기둥(평면도의 원)으로 잘라 낸 모양이다. 앞뒤 방향 지름선은 두 경사면이 만나는 꼭대기 능선이다.
경사면과 원기둥면의 교선을 옆에서 보면, 원의 오른쪽 끝(앞뒤 방향 가운데)에서는 높이 0, 앞·뒤 끝에서는 능선 높이가 되고, 아래 가운데에서는 수평으로 접하고 위 모서리에서는 수직으로 서는 타원 곡선이 된다.
V자 직선이 있는 보기: 경사면과 원기둥면의 교선은 곡선(타원의 일부)인데 직선으로 그렸다.
아래 모서리에서 올라가 위 변 가운데에 닿는 위로 볼록한 곡선 보기: 가운데가 높고 앞뒤 끝이 낮아 실제와 반대이다.
위 모서리에서 거의 수평으로 시작해 아래 가운데에서 뾰족하게 만나는 곡선 보기: 곡선의 휘는 방향이 반대(가운데서 수직, 모서리에서 수평)이다.

화살표 방향 투상도는 L자 윤곽 안 높은 부분에 세로 실선이 두 줄 있고 계단 끝 윗모서리에 작은 사각형이 실선으로 그려진 보기다.
입체도에서 화살표는 왼쪽 옆면을 바라보며, 이 면은 뒤쪽이 높고 앞쪽이 낮은 계단(L자) 윤곽이다. 높은 부분의 앞면(계단 수직면)은 윗면 앞 모서리가 뒤 모서리와 평행하지 않아 옆면과 직각이 아니라 비스듬히 틀어져 있고, 화살표 쪽을 향하므로 면으로 보여 그 양쪽 경계가 모두 실선으로 나타난다.
계단 앞 끝 모서리의 삼각형 바닥 따냄은 비스듬한 벽이 화살표 쪽을 향해 있어 계단 끝 위쪽에 작은 사각형 실선으로 보인다.
가로로 넓은 직사각형에 전폭 가로선과 왼쪽 아래 작은 사각형이 있는 보기: 계단의 L자 윤곽이 없어 화살표와 다른 방향에서 본 모양이다.
L자 윤곽에 사선 두 개가 그려진 보기: 화살표 방향에서는 비스듬한 벽이 면으로 보이므로 사선이 나타나지 않는다.
높은 부분의 세로선과 계단 높이 가로선이 파선인 보기: 비스듬한 앞면은 화살표 쪽을 향해 보이는 면이므로 숨은선(파선)이 아니라 실선이어야 한다.

정답은 간접 모양뜨기다.
그림의 손잡이는 중심선을 따라 지름이 계속 변하는 배가 부른 곡면 회전체이고 끝에는 나사부가 달려 있다. 이런 물체는 종이 위에 올려놓고 윤곽을 따라 그리거나 표면에 잉크를 묻혀 찍어낼 수 없다.
그래서 납선이나 구리선 같은 연한 선재를 물체 윤곽에 밀착시켜 모양을 옮긴 뒤 종이에 대고 그리는 간접 본뜨기를 쓴다.
직접 모양뜨기와 프린트법은 평면이거나 윤곽이 단순한 부품에 쓰고, 사진 스케치법은 크거나 복잡한 기계 전체를 기록할 때 쓰는 방법이라 이 손잡이에는 적합하지 않다.

SC가 탄소 주강품을 나타내는 재료 기호다.
주강은 주조로 성형한 강이므로 강(Steel)을 뜻하는 S에 주조(Casting)를 뜻하는 C를 붙여 표기한다.
GC는 회주철을 나타내는 기호다.
SF는 단조품을 나타내는 기호다.
GCD는 구상흑연주철을 나타내는 기호다.