기술지도사 기계분야 2019년 제 34차 기출문제 기계공작법(풀이)

기술지도사 기계분야 2019년 제 34차 기출문제

 

기계공작법

 

1. 소성 작업에 관하여 다음 사항을 논하시오. (30점)

(1) 완전소성에 관하여 설명하고, 소성 가공의 특징 3가지만 쓰시오 (10점)

완전소성이란 : 부재가 탄성 한계를 넘는 하중을 받아 항복이 일어나면, 하중을 제거하더라도 변경된 형태가 복구되지 않고 영구 변형도가 존재하는 상태에 있는 것.

소성가공의 특징

① 재료이용률이 높다: 절삭가공 같이 칩이 발생하지 않아서 재료 이용률이 높다

② 생산률이 높다 : 절삭가공에 비하여 생산률이 높다

③ 강도가 크다 : 절삭가공이나 주조 가공에 비해 강도가 크다 ④

④ 주물에 비해 성형치수가 정확하다.

 

(2) 냉간 가공에 관하여 설명하고, 그 특징 3가지만 쓰시오.(10점)

재결정이하의 온도에서 실시하는 가공

① 가공경화로 강도 및 경도 증가하고 연신율 감소

② 정확한 치수 정밀도 보장

③ 가공면이 매끄럽다

④ 기계적 성질 개선

 

(3) 자유단조에 관하여 설명하고, 이에 해당하는 작업의 종류 4가지만 쓰이오.(10점)

기본적으로 앤빌위에 공작물을 올려놓고 해머로 단조하여 여러 가지 형상을 들수 있는 방법으로 힘을 가하는 방향에 따라 소재의 변형 방향이 결정된다. 원하는 형상을 만들려면 적절히 소재를 움직여야 한다.

자유단조 작업의 종류

① 늘리기 ② 굽히기 ③ 누르기 ④ 구멍뚫기 ⑤ 단짓기 ⑥ 자르기

 

 

2. 열처리에 관하여 다음 사항을 논하시오.(30점)

(1) 질화법에 관하여 설명하시오(10점)

질소와 친화력이 큰 Al, Cr, Ti, Mo, V 등 2종류 이상의 성분을 함유하고 있는 질화강을 암모니아(NH3) 가스와 같이 질소(N)를 포함하고 있는 가스나 염욕에서 가열하여 질소를 침투 시겨 표면경화하는 방법으로 침탄법에 비해 경화층은 얇으나 경도는 크다. 퀜칭할 필요가 없고, 내마멸 및 내식성이 크고, 특히 고온에서도 연화가 되지 않는다.

 

(2) 담금질 작업에서 질량효과에 관하여 설명하시오.(10점)

성분이 같은 탄소강을 동일한 방법으로 담금질을 하여도 질량의 대소에 따라 담금질 효과가 다른 것

 

(3) 담금질 작업에서 질량효과를 줄이고, 담금 효과를 좋게 하기 위한 방법에 관하여 쓰시오.(10점)

① 담금질성을 개선하는 원소의 첨가랑이 증가할수록 질량효과 개선

담금질성 개선원소 : B>Mn>Mo>P>Cr>Si>Ni>Cu순으로 영향력이 크다

담금질성 방해요소 : S, Co, Cd, Ta, W, Pb, Te

② 냉각속도를 올릴 수 있는 열처리방법 적용(수냉, 유냉 등)

③ 제품 설계 시 두께를 균일하게 할 수 있는 설계

 

3. 기계가공 중 절삭가공에 관하여 다음 물음에 답하시오.(10점)

(1) 마멸된 절삭날로 공작물을 가공하면 어떤 영향이 발생하는 지 치수 정밀도, 표면 거칠기, 동력소비 측면에서 설명하시오.(5점)

① 치수정밀도 : 절삭날의 마모로 인하여 치수 정밀도가 급격히 떨어진다.

② 표면 거칠기 : 진동, 떨림이 발생하여 표면이 거칠어진다.

③ 동력소비 측면 : 절삭 저항이 증가하여 동력 소비가 늘어난다.

 

(2) 공구수명을 판정하는 기준 3가지만 쓰시오(5점)

① 공구마모량이 어떤 일정치에 달하는 경우

② 공구절삭날에 치핑이나 결손이 생긴 경우

③ 다듬질면 거칠기, 치수정밀도 등의 규격치를 넘는 경우

 

4. 선반작업에서 테이퍼 가공법 중 바이트의 세로이송에 따라 자동으로 가로 이송을 주는 구조로 되어 있어 테이퍼를 쉽게 가공할 수 있고, 공작물의 길이에 관계없이 동일한 테이퍼를 가공할 수 있는 방법이 무엇인지 쓰시오.(10점)

답 테이퍼 장치를 이용한 가공(안내장치를 이용한 테이퍼 가공) : 일종의 모방 절삭 작업

장점

① 테이퍼를 쉽게 가공할 수 있다

② 센터 구멍을 상하지 않는다.

③ 길이에 관계없이 동일한 테이퍼를 가공할 수 있다.

④ 선반의 모든 조절을 변경할 필요없으며, 심압대 편위보다 넓은 범위의 테이퍼를 가공할 수 있다.

 

 

 

5. 모형은 주형사를 다져서 주물의 형태와 같은 공간을 만드는 주조될 제품의 원형으로 다음 물음에 답하시오.(10점)

(1) 모형의 종류 중 현형(solid pattern)에 관하여 설명하시오. (5점)

 제품의 모양과 동일한 모형을 현형이라고 한다.

(2) 현형(solid pattern)모형의 종류 3가지만 쓰시오(5점)

① 단체모형

② 분할모형

③ 조립모형

 

 

 

6. 아크용접의 용접봉은 심선(core wire)에 피복제를 도포하여 건조시킨 피복용접봉이 있는데, 이피복제의 역할을 5가지만 쓰시오.(10점)

① 중성 또는 환원성 분위기를 만들어 용융금속 보호

② 아아크를 안정시킨다.

③ 용융점이 낮은 점성의 가벼운 슬래그를 만든다.

④ 용착금속의 탈산 정련 작용

⑤ 용착금속에 적당한 합금원소 첨가

⑥ 용적을 미세화 하고 용착효율을 높임

⑦ 용착금속의 응고와 냉각속도를 느리게 한다.

⑧ 슬래그를 제거하기 쉽다.

⑨ 모재표면의 산화물을 제거한다.

⑩ 스패터링을 적게 한다.

 

① 아크안정 ② 산화질화방지 ③ 용적을 미세화 하여 용착효율향상 ④ 서냉으로 취성 방지(급냉방지) ⑤ 용착 금속의 탈산정련작용 ⑥ 합금 원소 첨가 ⑦ 슬랙의 박리성 증대 ⑧ 유동성 증가 ⑨ 전기 절연 작용