컴퓨터응용가공산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

컴퓨터응용가공산업기사 2017-03-05 필기 기출문제 해설

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컴퓨터응용가공산업기사
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 20℃에서 20mm인 게이지 블록이 손과 접촉 후 온도가 36℃가 되었을 때, 게이지 블록에 생긴 오차는 몇 mm인가? (단, 선팽창계수는 1.0×10-6/℃이다.)

  1. 3.2×10-4
  2. 3.2×10-3
  3. 6.4×10-4
  4. 6.4×10-3
(정답률: 50%)
  • 온도 변화에 따른 물체의 길이 변화량(열팽창 오차)을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta L = L \times \alpha \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $\Delta L = 20 \times 1.0 \times 10^{-6} \times (36 - 20)$
    ③ [최종 결과] $\Delta L = 3.2 \times 10^{-4}$ mm
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2. 상향절삭과 하향절삭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 하향절삭은 상향절삭보다 표면거칠기가 우수하다.
  2. 상향절삭은 하향절삭에 비해 공구의 수명이 짧다.
  3. 상향절삭은 하향절삭과는 달리 백래시 제거장치가 필요하다.
  4. 상향절삭은 하향절삭할 때보다 가공물을 견고하게 고정하여야 한다.
(정답률: 84%)
  • 상향절삭은 공구가 가공물을 밀어내는 방향으로 힘이 작용하므로 백래시 제거장치가 필요하지 않으나, 하향절삭은 공구가 가공물을 끌어당기므로 반드시 백래시 제거장치가 필요합니다.
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3. 절삭공구의 절삭면에 평행하게 마모되는 현상은?

  1. 치핑(chiping0
  2. 플랭크 마모(flank wear)
  3. 크레이터 마모(creat wear)
  4. 온도파손(temperature failure)
(정답률: 75%)
  • 플랭크 마모(flank wear)는 절삭공구의 측면(flank)과 절삭면 사이의 마찰로 인해 절삭면에 평행하게 마모가 발생하는 현상입니다. 특히 주철과 같은 메진 재료를 절삭하거나 분말상 칩이 발생할 때 더욱 뚜렷하게 나타납니다.
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4. 드릴작업에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. 드릴작업은 항상 시작할 때보다 끝날 때 이송을 빠르게 한다.
  2. 지름이 큰 드릴을 사용할 때는 바이스를 테이블에 고정한다.
  3. 드릴은 사용 전에 점검하고 마모나 균열이 있는 것은 사용하지 않는다.
  4. 드릴이나 드릴 소켓을 뽑을 때는 전용공구를 사용하고 해머 등으로 두드리지 않는다.
(정답률: 91%)
  • 드릴 작업 시 이송 속도가 너무 빠르면 드릴이 휘어지거나 파손될 위험이 있으며, 특히 구멍 끝단에서는 칩 배출이 어렵고 부하가 걸리므로 주의해야 합니다. 따라서 시작할 때보다 끝날 때 이송을 빠르게 한다는 설명은 적절하지 않습니다.
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5. 절삭공작기계가 아닌 것은?

  1. 선반
  2. 연삭기
  3. 플레이너
  4. 굽힘 프레스
(정답률: 88%)
  • 절삭공작기계는 공구로 재료를 깎아내어 원하는 모양을 만드는 기계입니다. 선반, 연삭기, 플레이너는 모두 재료를 깎아내는 절삭 가공 방식이지만, 굽힘 프레스는 재료에 강한 압력을 가해 변형시키는 소성 가공 기계이므로 절삭공작기계가 아닙니다.
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6. 기어 절삭기에서 창성법으로 치형을 가공하는 공구가 아닌 것은?

  1. 호브(hob)
  2. 브로치(broach)
  3. 래크 커터(rack cutter)
  4. 피니언 커터(pinion cutter)
(정답률: 79%)
  • 창성법은 기어의 맞물림 운동(상대 운동)을 이용하여 인벨루트 치형을 가공하는 방법으로, 호브, 래크 커터, 피니언 커터가 이에 해당합니다. 반면 브로치는 공구의 돌출된 날을 밀어 넣어 한 번에 가공하는 브로칭 가공법에 사용되는 공구입니다.
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7. CNC기계의 움직임을 전기적인 신호로 속도와 위치를 피드백하는 장치는?

  1. 리졸버(resolver)
  2. 컨트롤러(controller)
  3. 볼 스크루(ball screw)
  4. 페리티 체크(parity-check)
(정답률: 77%)
  • 리졸버(resolver)는 기계의 실제 움직임을 전기적 신호로 변환하여 컨트롤러에 전달하는 회전 피드백 장치입니다.

    오답 노트
    볼 스크루: 서보 모터의 회전력을 직선 운동으로 변환하는 장치
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8. 그림에서 플러그 게이지의 기울기가 0.05일 때, M2의 길이[mm]는? (단, 그림의 치수단위는 mm이다.)

  1. 10.5
  2. 11.5
  3. 13
  4. 16
(정답률: 54%)
  • 플러그 게이지의 기울기를 이용하여 상단 길이 $M_{2}$를 구하는 문제입니다. 기울기는 높이 대비 수평 거리의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{2} = M_{1} + 2 \times (h \times slope)$
    ② [숫자 대입] $M_{2} = 10 + 2 \times (30 \times 0.05)$
    ③ [최종 결과] $M_{2} = 13$
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9. 연삭 숫돌의 표시에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 연삭입자 C는 갈색 알루미나를 의미한다.
  2. 결합제 R은 레지노이드 결합제를 의미한다.
  3. 연삭 숫돌의 입도 #100이 #300보다 입자의 크기가 크다.
  4. 결합도 K 이하는 경한 숫돌, L ~ O는 중각 정도 숫돌, P 이상은 연한 숫돌이다.
(정답률: 66%)
  • 연삭 숫돌의 입도 번호는 숫자가 커질수록 입자의 크기가 작아지는 반비례 관계입니다. 따라서 #100이 #300보다 입자의 크기가 더 큽니다.

    오답 노트
    연삭입자 C: 흑색 알루미나(주철, 비금속용)이며 갈색 알루미나는 A입니다.
    결합제 R: 고무 결합제이며 레지노이드는 B입니다.
    결합도: P 이상이 경한 숫돌, L~O가 중각, K 이하는 연한 숫돌입니다.
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10. 삼각함수에 의하여 각도를 길이로 계산하여 간접적으로 각도를 구하는 방법으로, 블록 게이지와 함께 사용하는 측정기는?

  1. 사인 바
  2. 베벨 각도기
  3. 오토 콜리메이터
  4. 콤비네이션 세트
(정답률: 85%)
  • 사인 바는 삼각함수의 원리를 이용하여 각도를 길이로 환산해 간접적으로 정밀하게 각도를 측정하는 도구로, 블록 게이지와 함께 사용합니다.
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11. 선반을 설계할 때 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 고장이 적고 기계효율이 좋을 것
  2. 취급이 간단하고 수리가 용이할 것
  3. 강력 절삭이 되고 절삭 능률이 클 것
  4. 기계적 마모가 높고, 가격이 저렴할 것
(정답률: 90%)
  • 선반 설계 시에는 기계의 내구성과 효율성을 높여야 하므로, 기계적 마모가 낮아야 하며 경제적인 가격을 유지하는 것이 바람직합니다.
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12. 선반의 주요 구조부가 아닌 것은?

  1. 베드
  2. 심압대
  3. 주축대
  4. 회전 테이블
(정답률: 84%)
  • 선반의 주요 구조부는 기계를 지지하는 베드, 공작물을 고정하고 회전시키는 주축대, 긴 공작물을 지지하는 심압대, 공구를 이동시키는 왕복대로 구성됩니다. 회전 테이블은 주로 밀링 머신에서 사용하는 장치입니다.
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13. 드릴 머신으로서 할 수 없는 작업은?

  1. 널링
  2. 스폿 페이싱
  3. 카운터 보링
  4. 카운더 싱킹
(정답률: 86%)
  • 드릴 머신은 구멍을 뚫거나 넓히는 스폿 페이싱, 카운터 보링, 카운터 싱킹 등의 작업이 가능합니다.

    오답 노트
    널링: 선반에서 공작물 표면에 미끄럼 방지용 홈을 만드는 작업입니다.
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14. 일반적인 손다듬질 작업 공정순서로 옳은 것은?

  1. 정 → 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱
  2. 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱 → 정
  3. 쇠톱 → 정 → 줄 → 스크레이퍼
  4. 스크레이퍼 → 정 → 쇠톱 → 줄
(정답률: 79%)
  • 손다듬질 작업은 재료를 크게 제거하는 거친 작업에서 시작하여 점차 미세하게 다듬는 순서로 진행해야 합니다. 따라서 쇠톱으로 자르고, 정으로 거칠게 깎은 뒤, 줄로 다듬고, 마지막으로 스크레이퍼를 이용해 정밀하게 마무리하는 순서가 옳습니다.
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15. 밀링작업의 단식 분할법에서 원주를 15등분 하려고 한다. 이 때 분할대 크랭크의 회전수를 구하고, 15구멍열 분할판을 몇 구멍씩 보내면 되는가?

  1. 1회전에 10구멍씩
  2. 2회전에 10구멍씩
  3. 3회전에 10구멍씩
  4. 4회전에 10구멍씩
(정답률: 57%)
  • 단식 분할법에서 분할대 크랭크의 회전수는 분할판의 기본 구멍 수(40구멍)를 등분하려는 수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{회전수} = \frac{40}{N}$
    ② [숫자 대입] $\text{회전수} = \frac{40}{15} = 2 \frac{10}{15} = 2 \frac{2}{3}$
    ③ [최종 결과] $2\text{회전 } 10\text{구멍}$
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16. 선반에서 맨드릴(mandrel)의 종류가 아닌 것은?

  1. 갱 맨드릴
  2. 나사 맨드릴
  3. 이동식 맨드릴
  4. 테이퍼 맨드릴
(정답률: 50%)
  • 맨드릴(심봉)은 구멍이 있는 일감의 바깥면이나 측면을 동심원으로 가공하기 위해 사용하는 고정 장치입니다. 갱 맨드릴, 나사 맨드릴, 테이퍼 맨드릴(표준/팽창식/조립식 포함) 등이 사용되며, 이동식 맨드릴은 선반의 맨드릴 종류에 해당하지 않습니다.
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17. 구멍가공을 하기 위해서 가공물을 고정시키고 드릴이 가공 위치로 이동할 수 있도록 제작된 드릴링 머신은?

  1. 다두 드릴링 머신
  2. 다축 드릴링 머신
  3. 탁상 드릴링 머신
  4. 레이디얼 드릴링 머신
(정답률: 69%)
  • 레이디얼 드릴링 머신은 암이 기둥을 중심으로 회전하고 주축 헤드가 암을 따라 수평 이동하므로, 가공물을 고정한 상태에서 주축을 임의의 위치로 조정하여 구멍 가공이 가능합니다.

    오답 노트
    탁상: 소형 작업대 설치용
    다축: 동일 평면 내 다수 구멍 동시 가공
    다두: 여러 개의 드릴링 기구를 나란히 배치하여 연속 작업
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18. 나사연삭기의 연삭방법이 아닌 것은?

  1. 다인 나사연삭 방법
  2. 단식 나사연삭 방법
  3. 역식 나사연삭 방법
  4. 센터리스 나사연삭 방법
(정답률: 52%)
  • 나사연삭 방법에는 산이 1개인 단식, 여러 개인 다인, 그리고 센터리스 나사연삭 방법이 있으며, 역식 나사연삭 방법은 존재하지 않습니다.
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19. 주축의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변화시킬 때 사용하는 밀링 부속장치는?

  1. 바이스
  2. 분할대
  3. 슬로팅 장치
  4. 래크 절삭 장치
(정답률: 80%)
  • 밀링 머신의 주축 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 슬롯(홈) 가공 등을 가능하게 하는 부속장치는 슬로팅 장치입니다.
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20. 일감에 회전운동과 이송을 주며, 숫돌을 일감표면에 약한 압력으로 눌러 대고 다듬질할 면에 따라 매우 작고 빠른 진동을 주어 가공하는 방법은?

  1. 래핑
  2. 드레싱
  3. 드릴링
  4. 슈퍼 피니싱
(정답률: 79%)
  • 일감에 회전과 이송을 동시에 주면서, 낮은 압력의 숫돌을 접촉시키고 미세하고 빠른 진동을 가해 고정밀 다듬질을 수행하는 가공법은 슈퍼 피니싱입니다.

    오답 노트
    래핑: 랩제와 공구를 이용해 상대 운동으로 다듬질하는 방법
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2과목: 기계설계 및 기계재료

21. 구리합금 중 최고의 강도를 가진 석출 경화성 합금으로 내열성, 내식성이 우수하여 베어링 및 고급 스프링 재료로 이용되는 청동은?

  1. 납청동
  2. 인청동
  3. 베릴륨 청동
  4. 알루미늄 청동
(정답률: 69%)
  • 베릴륨 청동은 구리합금 중 최고의 강도를 가진 석출 경화성 합금이며, 내열성과 내식성이 우수하여 베어링 및 고급 판 스프링 재료로 널리 이용됩니다.
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22. 주철에서 탄소강과 같이 강인성이 우수한 조직을 만들 수 있는 흑연 모양은?

  1. 편상흑연
  2. 괴상흑연
  3. 구상흑연
  4. 공정상흑연
(정답률: 81%)
  • 구상흑연은 편상 흑연을 둥근 구 형태로 만든 조직으로, 응력 집중을 줄여 탄소강과 같이 강인성이 우수한 특성을 가집니다.
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23. 열간 가공과 냉간 가공을 구별하는 온도는?

  1. 포정 온도
  2. 공석 온도
  3. 공정 온도
  4. 재결정 온도
(정답률: 78%)
  • 금속 가공 시 재결정 온도를 기준으로 구분합니다. 재결정 온도 이상에서 가공하면 열간 가공, 재결정 온도 이하에서 가공하면 냉간 가공이라고 합니다.
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24. 다음 중 발전기, 전동기, 변압기 등의 철심 재료에 가장 적합한 특수강은?

  1. 규소강
  2. 베어링강
  3. 스프링강
  4. 고속도공구강
(정답률: 62%)
  • 규소강은 철에 규소를 $1\sim5\%$ 첨가한 특수강으로, 전자기적 성질이 매우 뛰어나 발전기, 전동기, 변압기 등의 철심 재료로 가장 적합합니다.
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25. 알루미늄의 성질로 틀린 것은?

  1. 비중이 약 7.8이다.
  2. 면심입방격자 구조이다.
  3. 용융점은 약 660℃이다.
  4. 대기 중에서는 내식성이 좋다.
(정답률: 65%)
  • 알루미늄의 비중은 약 $2.7$입니다. 따라서 비중이 약 $7.8$이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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26. 플라스틱 재료의 일반적인 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 열에 약하다.
  2. 성형성이 좋다.
  3. 표면경도가 높다.
  4. 대부분 전기 절연성이 좋다.
(정답률: 79%)
  • 플라스틱 재료는 일반적으로 표면경도가 낮다는 특징을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    열에 약함, 성형성 좋음, 전기 절연성 좋음: 플라스틱의 일반적인 옳은 성질입니다.
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27. 담금질 조직 중에 냉각속도가 가장 빠를 때 나타나는 조직은?

  1. 소르바이트
  2. 마텐자이트
  3. 오스테나이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 70%)
  • 담금질 시 냉각 속도가 가장 빠를 때 형성되는 조직은 마텐자이트입니다. 냉각 속도에 따른 조직 변화 순서는 마텐자이트 $\rightarrow$ 트루스타이트 $\rightarrow$ 소르바이트 $\rightarrow$ 오스테나이트 순으로 나타납니다.
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28. 소결합금으로 된 공구강은?

  1. 초경합금
  2. 스프링강
  3. 탄소공구강
  4. 기계구조용강
(정답률: 75%)
  • 초경합금은 탄화텅스텐(WC), 탄화티탄(TiC) 등의 분말에 Co 분말을 결합제로 혼합하여 가압 성형한 후, 고온에서 소결시켜 만드는 대표적인 소결합금 공구강입니다.
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29. 담금질한 강재의 잔류 오스테나이트를 제거하며, 치수변화 등을 방지하는 목적으로 0℃이하에서 열처리하는 방법은?

  1. 저온뜨임
  2. 심냉처리
  3. 마템퍼링
  4. 용체화처리
(정답률: 79%)
  • 심냉처리는 상온에서 담금질한 후 남아있는 잔류 오스테나이트를 $0^{\circ}C$이하의 온도로 냉각시켜 마텐자이트로 변태시킴으로써 치수 변화를 방지하는 열처리 방법입니다.
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30. 공구 재료가 갖추어야 할 일반적 성질 중 틀린 것은?

  1. 인성이 클 것
  2. 취성이 클 것
  3. 고온경도가 클 것
  4. 내마멸성이 클 것
(정답률: 76%)
  • 공구 재료는 가공 중 발생하는 충격에 견뎌야 하므로 취성(깨지는 성질)이 작고 인성이 커야 합니다.
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31. 용접이음의 단점에 속하지 않는 것은?

  1. 내부 결함이 생기기 쉽고 정확한 검사가 어렵다.
  2. 용접공의 기능에 따라 용접부의 강도가 좌우된다.
  3. 다른 이음작업과 비교하여 작업 공정이 많은 편이다.
  4. 잔류응력이 발생하기 쉬워서 이를 제거하는 작업이 필요하다.
(정답률: 74%)
  • 용접이음은 별도의 체결 부품이 필요 없고 접합 과정이 단순하여 다른 이음 방식(리벳, 볼트 등)에 비해 작업 공정이 적고 효율적이라는 장점이 있습니다.
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32. 전달동력 2.4kW, 회전수 1800 rpm을 전달하는 축의 지름은 약 몇 mm 이상으로 해야 하는가? (단, 축의 허용전단응력은 20MPa이다.)

  1. 20
  2. 12
  3. 15
  4. 17
(정답률: 37%)
  • 전달동력과 회전수를 통해 토크를 구하고, 축의 허용전단응력 공식을 이용하여 최소 지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d^3 = \frac{16 \times 60 \times 10^6 \times H}{2 \pi^2 n \tau}$
    ② [숫자 대입] $d^3 = \frac{16 \times 60 \times 10^6 \times 2.4}{2 \pi^2 \times 1800 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $d = 14.8 \text{ mm} \approx 15 \text{ mm}$
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33. 0.45t의 물체를 지지하는 아이 볼트에서 볼트의 허용인장응력이 48MPa라 할 때, 다음 미터 나사 중 가장 적합한 것은? (단, 나사 바깥지름은 골지름의 1.25배로 가정하고, 적합한 사양 중 가장 작은 크기를 선정한다.

  1. M14
  2. M16
  3. M18
  4. M20
(정답률: 37%)
  • 허용인장응력 공식을 이용하여 필요한 볼트의 골지름을 구한 뒤, 바깥지름 조건을 적용하여 적절한 미터 나사 규격을 선정합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\frac{\pi d^2}{4}}$
    ② [숫자 대입] $48 = \frac{0.45 \times 10^3 \times 9.8}{\frac{\pi d^2}{4}}$
    ③ [최종 결과] $d = 10.81 \text{ mm} \rightarrow \text{바깥지름} = 10.81 \times 1.25 = 13.51 \text{ mm} \rightarrow \text{M14 선정}$
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34. 볼 베어링에서 수명에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 베어링에 작용하는 하중의 3승에 비례한다.
  2. 베어링에 작용하는 하중의 3승에 반비례한다.
  3. 베어링에 작용하는 하중의 10/3승에 비례한다.
  4. 베어링에 작용하는 하중의 10/3승에 반비례한다.
(정답률: 64%)
  • 볼 베어링의 수명은 하중의 3승에 반비례하는 관계를 가집니다. 베어링 수명 공식에서 볼 베어링의 베어링 상수는 3이며, 수명은 하중의 역수 3제곱에 비례하기 때문입니다.

    오답 노트
    베어링에 작용하는 하중의 10/3승에 반비례한다: 롤러 베어링의 경우에 해당합니다.
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35. 원형 봉에 비틀림 모멘트를 가할 때 비틀림 변형이 생기는데, 이 때 나타나는 탄성을 이용한 스프링은?

  1. 토션 바
  2. 벌류트 스프링
  3. 와이어 스프링
  4. 비틀림 코일스프링
(정답률: 49%)
  • 금속봉의 한쪽 끝을 고정하고 다른 쪽을 비틀 때 발생하는 비틀림 탄성을 이용하여 완충 작용을 하는 스프링은 토션 바입니다.

    오답 노트
    벌류트 스프링: 평강을 원뿔 형태로 감아 만든 스프링
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36. 기어의 피치원 지름이 무한대로 회전운동을 직선운동으로 바꿀 때 사용하는 기어는?

  1. 베벨 기어
  2. 헬리컬 기어
  3. 래크와 피니언
  4. 웜 기어
(정답률: 70%)
  • 래크와 피니언은 원호 모양의 피니언 기어와 직선 모양의 래크(피치원 지름이 무한대인 기어)가 맞물려 회전운동을 직선운동으로, 또는 직선운동을 회전운동으로 변환하는 장치입니다.

    오답 노트
    베벨 기어: 두 축이 교차하는 동력 전달
    헬리컬 기어: 치형이 비틀린 평행축 동력 전달
    웜 기어: 두 축이 직교하며 큰 감속비 구현
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37. 주로 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 데 사용하는 기계요소로서 내연기관의 밸브 개폐기구 등에 사용되는 것은?

  1. 마찰자(friction wheel)
  2. 클러치(clutch)
  3. 기어(gear)
  4. 캠(cam)
(정답률: 65%)
  • 캠은 특정한 모양의 판을 회전시켜 그 윤곽에 따라 추종자가 움직이게 함으로써 회전운동을 정해진 왕복운동으로 변환하는 기계요소입니다. 내연기관의 밸브 개폐 기구에 대표적으로 사용됩니다.

    오답 노트
    마찰자: 마찰을 이용한 동력 전달
    클러치: 동력의 연결 및 차단
    기어: 회전 운동의 전달 및 속도 변환
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38. 잇수 32, 피치 12.7mm, 회전수 500rpm의 스프로킷 휠에 50번 롤러 체인을 사용하였을 경우 전달동력은 약 몇 kW인가? (단, 50번 롤러 체인의 파단하중은 22.10kN, 안전율은 15이다.)

  1. 7.8
  2. 6.4
  3. 5.6
  4. 5.0
(정답률: 19%)
  • 체인의 속도를 먼저 계산한 후, 허용 하중(파단하중/안전율)과 속도를 곱하여 전달동력을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{F \times (Z \times p \times n)}{60 \times 1000 \times S}$$ 전달동력은 하중 곱하기 속도를 안전율로 나눈 값입니다.
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{22.1 \times (32 \times 12.7 \times 500)}{60 \times 1000 \times 15}$$
    ③ [최종 결과]
    $P = 5.0$ kW
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39. 드럼의 지름 600mm인 브레이크 시스템에서 98.1Nㆍm의 제동 토크를 발생시키고자 할 때 블록을 드럼에 밀어붙이는 힘은 약 몇 kN인가? (단, 접촉부 마찰계수는 0.3이다.)

  1. 0.54
  2. 1.09
  3. 1.51
  4. 1.96
(정답률: 41%)
  • 제동 토크와 제동력의 관계를 이용하여 먼저 제동력을 구한 뒤, 마찰력 공식을 통해 블록을 밀어붙이는 수직력을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = \frac{T}{r \times \mu}$$ 제동력은 토크를 반지름으로 나눈 값이며, 수직력은 제동력을 마찰계수로 나눈 값입니다.
    ② [숫자 대입]
    $$F = \frac{98.1}{0.3 \times 0.3}$$
    ③ [최종 결과]
    $F = 1.09$ kN
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40. 묻힘 키(sunk key)에 생기는 전단응력을 r, 압축응력을 σc라고 할 때, 이면 키 폭b와 높이 h의 관계식으로 옳은 것은? (단, 키 홈의 높이는 키 높이의 1/2이다.)

  1. b=h
  4. b=2h
(정답률: 42%)
  • 전단응력 $\tau$와 압축응력 $\sigma_{c}$의 비율을 통해 키의 폭 $b$와 높이 $h$의 관계를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\tau}{\sigma_{c}} = \frac{\frac{2T}{b L d}}{\frac{4T}{h L d}} = \frac{h}{2b}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2} = \frac{h}{2b}$
    ③ [최종 결과] $b = h$
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3과목: 컴퓨터응용가공

41. 다음 그림과 같이 x2+y2-2=0인 원이 있다. 점P(1,1)에서의 접선의 방정식은?

  1. (x+1)+(y+1)=0
  2. (x-1)-(y-1)=0
  3. 2(x+1)+2(y-1)=0
  4. 2(x-1)+2(y-1)=0
(정답률: 44%)
  • 원 $x^{2}+y^{2}=r^{2}$ 위의 점 $(x_{1}, y_{1})$에서의 접선 방정식 공식을 이용하여 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $x_{1}x + y_{1}y = r^{2}$
    ② [숫자 대입] $1 \cdot x + 1 \cdot y = 2$
    ③ [최종 결과] $2(x-1) + 2(y-1) = 0$
    최종 결과식을 전개하면 $2x + 2y - 4 = 0$이 되며, 이는 $x + y = 2$와 동일한 식입니다.
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42. 조립체 모델링에서 조립체를 구성하는 인스턴스(instance)에 필요한 정보는?

  1. 형상모델링 정보
  2. 부품 형상 및 조립 정보
  3. 형상을 나타내는 기하 정보
  4. 형상을 구속하는 치수 정보
(정답률: 67%)
  • 조립체 모델링의 인스턴스는 객체(Object)와 유사한 개념으로, 개별 부품의 형상 정보뿐만 아니라 조립체 내에서 어떻게 배치되고 결합되는지에 대한 조립 정보가 반드시 포함되어야 합니다.
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43. 서피스 모델링(surface modeling)방식으로 정의된 곡면의 일부를 절단하면 어느 형태의 도형인가?

  1. 점
  2. 곡면
  3. 곡선
  4. 평면
(정답률: 64%)
  • 서피스 모델링(곡면 모델링) 방식에서 정의된 곡면을 특정 평면이나 다른 곡면으로 절단하면, 그 경계선인 곡선(Curve)이 생성되는 원리입니다.
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44. CAD/CAM 시스템에서 3차원에서 이미 구성된 도형자료를 다음 그림과 같이 y축을 기준으로 회전 변환시킬 때의 변환행렬식(Ty)으로 옳은 것은?

(정답률: 50%)
  • 3차원 공간에서 $y$축을 기준으로 회전 변환을 수행할 때의 변환행렬을 찾는 문제입니다.
    y축 회전 변환 시 $y$ 좌표는 변하지 않으며, $x$축과 $z$축 성분이 $\cos \theta$와 $\sin \theta$의 조합으로 변환됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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45. 컴퓨터에서 자료표현의 최소단위는?

  1. bit
  2. byte
  3. field
  4. word
(정답률: 78%)
  • 컴퓨터에서 자료를 표현하는 가장 작은 단위는 0 또는 1의 이진수 하나를 나타내는 bit입니다.

    오답 노트
    byte: 8bit가 모인 단위
    word: CPU가 한 번에 처리하는 기본 단위
    field: 의미 있는 최소 논리적 단위
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46. B-Rep 모델의 기본 요소가 아닌 것은?

  1. 면(face)
  2. 모서리(dege)
  3. 꼭지점(vertex)
  4. 좌표(coordinates)
(정답률: 74%)
  • B-Rep(Boundary Representation) 모델은 객체의 경계 정보를 이용하여 형상을 표현하는 방식으로, 기하학적 요소인 꼭지점(vertex), 모서리(edge), 면(face)을 기본 요소로 구성합니다. 좌표(coordinates)는 이러한 요소들의 위치를 정의하는 값일 뿐, B-Rep의 독립적인 기본 구성 요소는 아닙니다.
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47. CAD 시스템의 형상모델링에서 원추단면곡선을 음함수형태로 표시할 경우 타원(Ellips)의 방정식을 표현한 함수는?

  1. y2+4ax=0
  2. x2+y2-r2=0
(정답률: 57%)
  • 원추단면곡선 중 타원의 방정식은 두 초점으로부터의 거리의 합이 일정한 점들의 집합으로, 음함수 형태로 표현하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} - 1 = 0$$

    오답 노트
    $y^{2}+4ax=0$: 포물선
    $x^{2}+y^{2}-r^{2}=0$: 원
    : 쌍곡선
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48. 주기억 장치와 CPU(중앙처리장치)사이에서 속도 차이를 줄이기 위해 데이터와 명령어를 일시적으로 저장하는 고속 기억 장치는?

  1. core memory
  2. cache memory
  3. volatile memory
  4. associative memory
(정답률: 79%)
  • CPU의 처리 속도는 매우 빠르지만 주기억 장치의 속도는 상대적으로 느려 병목 현상이 발생합니다. 이를 해결하기 위해 CPU와 주기억 장치 사이에 위치하여 자주 사용하는 데이터와 명령어를 임시 저장하는 고속 기억 장치가 cache memory입니다.
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49. 아래 그림에 나타난 작업에 해당하는 절삭 공정은?

  1. 2차원 윤곽제어(2D contouring)
  2. 3차원 곡면제어(3D sculpturing)
  3. 4차원 동작제어(4D motion control)
  4. 2차원 위치제어(point-to-point control)
(정답률: 76%)
  • 제시된 이미지 를 보면 공구가 일정한 경로(윤곽)를 따라 평면상에서 이동하며 가공하고 있습니다. 이처럼 평면상의 정해진 궤적을 따라 제어하는 방식은 2차원 윤곽제어(2D contouring)에 해당합니다.
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50. RP공정 중 Stratasys사에 의하여 상용화된 공정으로 열가소성수지를 액체 상태로 압축하여 각 층을 만드는 공정은?

  1. SGC
  2. LOM
  3. FDM
  4. SLS
(정답률: 49%)
  • FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 Stratasys사에 의해 상용화되었으며, 열가소성 수지(필라멘트)를 열로 녹여 액체 상태로 압출하여 층층이 쌓아 올리는 대표적인 3D 프린팅 공정입니다.
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51. NURBS 곡선의 표현식으로 알맞은 것은? (단, 는 조정점, h는 동차 좌표, Ni,k는 블렌딩 함수를 각각 의미한다.)

(정답률: 48%)
  • NURBS 곡선은 가중치 $h$가 적용된 조정점 $\vec{b}$와 블렌딩 함수 $N_{i,k}(u)$의 곱을 합산한 값을 가중치와 블렌딩 함수의 합으로 나눈 유리함수 형태로 표현됩니다.
    따라서 정답은 다음과 같습니다.
    $$\vec{r}(u) = \frac{\sum_{i=0}^{n} h_i \vec{b}_i N_{i,k}(u)}{\sum_{i=0}^{n} h_i N_{i,k}(u)}$$
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52. 면 위의 점에서 법선벡터를 N, 면 위의 점으로부터 관찰자 눈으로 향하는 벡터를 M이라고 할 때, 관찰자의 눈에 보이지 않는 면에 대한 표현으로 알맞은 것은?

  1. MㆍN＞0
  2. MㆍN＜0
  3. MㆍN=0
  4. M=N
(정답률: 62%)
  • 면의 법선벡터 $N$과 관찰자를 향하는 벡터 $M$의 내적이 0보다 작다는 것은 두 벡터가 이루는 각이 둔각($90^{\circ}$ 초과)임을 의미하며, 이는 면이 관찰자의 반대 방향을 향하고 있어 보이지 않는 상태임을 나타냅니다.
    따라서 정답은 $M \cdot N < 0$ 입니다.
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53. 솔리드모델링 시스템 중 CSG 트리구조의 장점으로 틀린 것은?

  1. 파라메트릭 모델링을 쉽게 구현할 수 있다.
  2. CSG트리에 저장된 솔리드는 항상 구현이 가능한 유효한 입체이다.
  3. 자료 구조가 간단하고 데이터의 양이 적어 테이터의 관리가 용이하다.
  4. CSG 트리 표현으로부터 물체의 경계면, 경계모서리, 그리고 이들 간의 연결관계 등을 유도해내는 데 계산이 적어 시간이 적게 걸린다.
(정답률: 49%)
  • CSG 트리 구조는 데이터 양이 적고 파라메트릭 모델링 구현이 쉬우며 항상 유효한 입체를 생성하지만, 경계면이나 모서리 같은 연결 관계를 유도해내는 B-rep 모델로 변환하는 과정에서는 계산량이 많아 시간이 오래 걸립니다.
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54. 볼 엔드밀을 사용하여 3축 NC 기계를 위한 CL(Cutter Location)데이터를 구하고자 할 때 필요한 데이터가 아닌 것은?

  1. 공구(엔드밀)의 반경
  2. 곡면의 해당 점에서의 위치벡터
  3. 공구의 물성치
  4. 곡면의 해당 점에서의 단위 법선벡터
(정답률: 76%)
  • CL 데이터는 공구의 경로를 계산하는 기하학적 정보가 핵심입니다. 공구의 반경, 곡면의 위치벡터, 단위 법선벡터는 경로 계산에 필수적이지만, 공구의 재질이나 경도 같은 물성치는 경로 생성과 무관합니다.
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55. 밀링작업 중 face-milling 가공에서 절삭속도가 60m/min, 공구의 직경이 100mm일 때 공구의 회전수는 약 얼마인가?

  1. 171rpm
  2. 191rpm
  3. 211rpm
  4. 231rpm
(정답률: 72%)
  • 절삭속도와 공구 직경을 이용하여 공구의 회전수를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{1000V}{\pi D}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1000 \times 60}{3.14 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $N = 191$
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56. CAD/CAM 소프트웨어 간의 인터페이스 방식으로만 나열된 것은?

  1. GKS, IGES, DXF, STEP
  2. RS232C, DTE, DCE, DSR
  3. RS232C, GKS, IGES, DXF
  4. RS232C, RS232C표준, DTE, DCE
(정답률: 73%)
  • CAD/CAM 소프트웨어 간의 데이터 교환을 위한 표준 인터페이스 방식으로는 GKS, IGES, DXF, STEP 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    RS232C, DTE, DCE: 하드웨어 통신 규격 및 인터페이스 방식임
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57. 4개의 경계곡선이 주어진 경우, 경계곡선(boundary curve)내부를 부드러운 곡선으로 채워 정의되는 곡면은?

  1. Bezier 곡면
  2. Coons 곡면
  3. Sweep 곡면
  4. Ferguson 곡면
(정답률: 77%)
  • Coons 곡면은 4개의 경계곡선이 주어졌을 때, 그 내부를 부드러운 곡선으로 보간하여 채움으로써 정의되는 곡면입니다.
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58. 두 벡터에 동시에 수직한 벡터를 구하고자 할 때 사용하는 방법은?

  1. 두 벡터를 dot product 한다.
  2. 두 벡터를 unit vector화 한다.
  3. 두 벡터를 cross product 한다.
  4. 두 벡터를 scalar product 한다.
(정답률: 68%)
  • 두 벡터의 외적(cross product) 결과로 생성되는 새로운 벡터는 원래의 두 벡터가 이루는 평면에 수직인 방향을 가지는 성질이 있습니다.
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59. CAD/CAM 시스템의 곡선표현 방식에서 Bezier곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 블렌딩 함수는 정규화 특성을 만족한다.
  2. 조정점의 순서가 거꾸로 되면, 다른 곡선이 생성된다.
  3. 모델링된 곡선은 첫 번째 조정점과 마지막 조정점을 지난다.
  4. 블렌딩 함수로 번스타인 다항식(Bernstein Polynomial)을 사용한다.
(정답률: 62%)
  • Bezier 곡선은 조정점의 순서가 바뀌더라도 결과적으로 생성되는 곡선의 형태는 동일합니다.

    오답 노트
    블렌딩 함수로 번스타인 다항식을 사용하며, 정규화 특성을 만족하고 첫 번째와 마지막 조정점을 반드시 지나는 특성이 있습니다.
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60. CAD에서 기하학적 형상(Geometric Model)을 나타내는 방법 중 모서리의 점, 선으로만 3차원 형상을 표시화하는 방법은?

  1. solid modeling
  2. shaded modeling
  3. surface modeling
  4. wire frame modeling
(정답률: 72%)
  • wire frame modeling은 3차원 물체의 표면을 구성하는 모서리(Edge)를 점과 선으로만 표현하여 뼈대 형태로 나타내는 방식입니다.
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4과목: 기계제도 및 CNC공작법

61. 구름 베어링의 호칭 번호가 6001일 때 안지름은 몇 mm인가?

  1. 10
  2. 11
  3. 12
  4. 13
(정답률: 66%)
  • 구름 베어링의 호칭 번호 끝 두 자리는 안지름을 결정하는 코드입니다. 코드 01은 안지름 $12\text{mm}$를 의미합니다.
    ① [안지름 코드] $00 \rightarrow 10, 01 \rightarrow 12, 02 \rightarrow 15, 03 \rightarrow 17, 04 \rightarrow 20$
    ② [숫자 대입] $6001 \rightarrow 01$
    ③ [최종 결과] $12\text{mm}$
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62. 그림과 같은 도면에서 평면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 80%)
  • 제시된 정면도와 우측면도가 모두 사다리꼴 형태이며, 빗면이 존재하므로 위에서 내려다본 평면도는 외곽 사각형과 내부 사각형이 빗선으로 연결된 형태가 되어야 합니다.
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63. 배관도면에서 다음과 같이 배관이 표시되었을 때 이에 관한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 압력배관용 탄소강관이다.
  2. 호칭 지름은 50이다.
  3. 호칭 두께는 Sch40이다.
  4. 열간 가공하여 이음매 없는 강관이다.
(정답률: 62%)
  • 표기에서 SPPS는 압력 배관용 탄소강관을 의미하며, 50은 호칭 지름, Sch40은 호칭 두께를 나타냅니다. 다만, 해당 규격은 냉간 가공 등으로 제작되며 열간 가공 이음매 없는 강관에 대한 설명은 적절하지 않습니다.
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64. 가공 방법에 관한 약호에서 스크레이퍼 가공을 의미하는 것은?

  1. FR
  2. FL
  3. FF
  4. FS
(정답률: 76%)
  • 가공 약호에서 첫 글자 F는 Finishing(다듬질)을 의미하며, 두 번째 글자 S는 Scraping(스크레이핑)을 의미하여 FS가 스크레이퍼 가공을 뜻합니다.

    오답 노트
    FR: 리밍
    FL: 래핑
    FF: 줄 다듬질
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65. 다음 도면 배치 중에서 제3각법에 의한 배치 내용이 아닌 것은?

(정답률: 75%)
  • 제3각법은 정면도를 기준으로 우측에 우측면도, 상측에 평면도를 배치하는 방식입니다. 배치는 정면도 왼쪽에 우측면도가 위치하므로 제1각법에 해당합니다.
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66. 가상선의 용도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인접부분을 참고로 표시하는 선
  2. 공구, 지그 등의 위치를 참고로 표시하는 선
  3. 가동부분의 이동한계 위치를 표시하는 선
  4. 가공면이 평면임을 나타내는 선
(정답률: 69%)
  • 가상선은 참고 표시나 이동 한계 등을 나타낼 때 사용하며, 가공면이 평면임을 나타낼 때는 가는 실선을 사용합니다.
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67. 축의 도시방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 축의 구석부나 단이 형성되어 있는 부분에 형상에 대한 세부적인 지시가 필요할 경우 부분 확대도로 표시할 수 있다.
  2. 긴축은 단축하여 그릴 수 있으나 길이는 실제 길이를 기입해야 한다.
  3. 축은 일반적으로 길이방향으로 단면 도시하여 나타낼 수 있다.
  4. 축의 절단면은 90도 회전하여 회전도시 단면도로 나타낼 수 있다.
(정답률: 54%)
  • 축은 일반적으로 길이방향으로 절단하여 단면을 도시하지 않는 것이 원칙입니다.
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68. 나사의 종류를 표시하는 기호가 잘못 연결된 것은?

  1. 30도 사다리꼴 나사 : TW
  2. 유니파이 보통 나사 : UNC
  3. 유니파이 가는 나사 : UNF
  4. 미터 가는 나사 : M
(정답률: 72%)
  • 30도 사다리꼴 나사의 기호는 Tr(또는 TM)이며, TW는 29도 사다리꼴 나사를 의미하므로 잘못 연결되었습니다.
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69. 도면 부품란의 재료기호에 기입된 ‘SPS 6’는 어떤 재료를 의미하는가?

  1. 스프링 강재
  2. 스테인리스 압연강재
  3. 냉간압연 강판
  4. 기계구조용 탄소강재
(정답률: 73%)
  • 재료 기호 SPS는 스프링 강재(Spring Steel Plate)를 의미합니다.
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70. 다음 중 억지 끼워 맞춤에 해당하는 것은?

  1. H7/g6
  2. H7/s6
  3. H7/k6
  4. H7/m6
(정답률: 65%)
  • H7/s6는 구멍의 최소 치수가 축의 최대 치수보다 작아 강제로 끼워 넣어야 하는 억지 끼워 맞춤에 해당합니다.

    오답 노트
    H7/g6: 헐거운 끼워 맞춤
    H7/k6, H7/m6: 중간 끼워 맞춤
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71. 머시닝센터에서 증분 좌표치를 나타내는 G코드는?

  1. G49
  2. G90
  3. G91
  4. G92
(정답률: 66%)
  • 머시닝센터에서 G91은 현재 위치를 기준으로 이동 거리를 지정하는 증분 좌표치를 나타내는 코드입니다.

    오답 노트
    G49: Z축 공구 보정 취소
    G90: 절대 좌표치
    G92: 공작물 좌표계 설정
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72. 다음 CNC 프로그램의 회전수는 약 얼마인가?

  1. 450rpm
  2. 477rpm
  3. 487rpm
  4. 500rpm
(정답률: 67%)
  • 프로그램의 $G96$은 일정 절삭 속도 제어를 의미하며, $S120$은 절삭 속도 $V=120$ m/min, $X80$은 가공 지름 $D=80$ mm를 나타냅니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{1000V}{\pi D}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 120}{3.14 \times 80}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N = 477.7$$
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73. CNC 공작기계 이송장치의 이송나사로 주로 사용되는 것은?

  1. 볼나사
  2. 사각나사
  3. 사다리꼴나사
  4. 유니파이나사
(정답률: 73%)
  • CNC 공작기계의 이송장치에는 마찰을 최소화하고 백래시(Backlash)를 줄여 정밀한 위치 결정이 가능한 볼나사가 주로 사용됩니다.
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74. CNC 선반에서 공구보정(offset)번호 6번을 선택하여, 1번 공구를 사용하려고 할 때 공구지령으로 옳은 것은?

  1. T0601
  2. T0106
  3. T1060
  4. T6010
(정답률: 77%)
  • CNC 선반의 공구 지령 형식은 $Txx yy$ 형태로 구성됩니다. 여기서 $xx$는 공구 번호를, $yy$는 공구 보정 번호를 의미합니다. 따라서 1번 공구와 6번 보정 번호를 조합하면 $T0106$이 됩니다.
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75. 머시닝 센터에서 ø20, 4날 엔드밀을 사용하여 SM45C를 가공할 때, 프로그램에서 지령해야 할 이송량(mm/min)은 약 얼마인가? (단, SM45C의 절삭 속도는 100m/min, 공구의 날당 이송량은 0.05mm/tooth 이다.)

  1. 118
  2. 218
  3. 268
  4. 318
(정답률: 50%)
  • 절삭 속도를 이용해 주축 회전수를 먼저 구한 뒤, 날당 이송량과 날 수를 곱하여 분당 이송량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{1000V}{\pi D}$$
    $$F = F_{z} \times Z \times N$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 100}{3.14 \times 20} = 1592$$
    $$F = 0.05 \times 4 \times 1592$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = 318.4$$
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76. 일반적인 머시닝 센터의 일상 점검 사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 각부 작동 점검
  2. 각부 압력 점검
  3. 각부 유량 점검
  4. 기계 정도 검사
(정답률: 75%)
  • 일상 점검은 매일 기계의 상태를 확인하는 과정입니다. 기계 정도 검사는 정밀한 측정 장비를 사용하여 기계의 정밀도를 확인하는 작업으로, 보통 1년에 한 번 주기적으로 실시하는 정기 점검 항목에 해당합니다.
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77. CNC 공작기계의 좌표치 입력방법에서 메트릭 입력 명령어는?

  1. G17
  2. G20
  3. G21
  4. G28
(정답률: 46%)
  • CNC 공작기계에서 $G21$은 치수 단위를 mm로 설정하는 메트릭 입력 명령어입니다.

    오답 노트
    G17: X-Y 평면 선택
    G20: 인치(inch) 단위 입력
    G28: 참조점(원점) 복귀
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78. 공구의 이동 중에는 가공을 행하지 않으며 드릴링 머신이나 스폿 용접기 등에 사용되는 PTP(Point To Point)제어방식은?

  1. 윤곽제어
  2. 직선절삭제어
  3. 위치결정제어
  4. 연속경로제어
(정답률: 73%)
  • PTP(Point To Point) 제어방식은 가공 경로보다는 시작점과 끝점이라는 특정 위치로 공구를 이동시키는 것이 핵심인 위치결정제어입니다.

    오답 노트
    윤곽제어, 직선절삭제어, 연속경로제어: 이동 경로 자체가 가공에 영향을 주는 제어 방식입니다.
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79. CNC 선반으로 다음 그림의 A에서 B로 가공하려고 할 때 지령으로 옳은 것은?

  1. GO2 X40. Z50. R30. F0.25 ;
  2. GO2 X80. W30. R30. F0.25 ;
  3. GO2 U80. W-20. R30. F0.25 ;
  4. GO2 U40. W-20. R30. F0.25 ;
(정답률: 57%)
  • 현재 좌표 $A(40, 50)$에서 목표 좌표 $B(80, 30)$로 이동할 때, 상대 좌표 지령인 $U$(X축 방향)와 $W$(Z축 방향)를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $U = X_{B} - X_{A}, W = Z_{B} - Z_{A}$
    ② [숫자 대입] $U = 80 - 40, W = 30 - 50$
    ③ [최종 결과] $U = 40, W = -20$
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80. 와이어 컷 방전가공에서 세컨드 컷(second cut)을 실시함으로써 얻을 수 있는 주된 효과는?

  1. 다이 형상의 돌기부분을 제거할 수 있다.
  2. 이온교환수지의 수명을 연장한다.
  3. 와이어를 절약할 수 있다.
  4. 가공시간을 줄일 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 와이어 컷 방전가공에서 세컨드 컷(second cut)은 초반 가공 시 발생한 표면의 거칠기를 개선하고, 다이 형상의 돌기 부분을 제거하여 정밀도를 높이기 위해 실시합니다.
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