전산응용기계제도 기능사 문제/해설

제 1 편 기계 가공법 (기계 공작법)

01 절삭이론 14

1. 기계 공작 일반 14
1-1 절삭 가공의 종류 14
1-2 공작 기계의 종류 15
1-3 절삭 속도와 회전수 16

2. 절삭 공구 17
2-1 절삭 공구와 공구 재료 17
2-2 바이트의 모양과 종류 20
2-3 절삭 칩의 생성과 구성 인선 24
2-4 절삭 저항의 3분력 25

3. 절삭유 및 윤활 26
3-1 절삭유 26
3-2 윤활 27
■ 출제 예상 문제 29

02 선반 가공법 39

1. 선반의 종류와 구조 39
1-1 선반의 종류와 특징 및 용도 39
1-2 선반의 각부 명칭 및 구조 40
1-3 선반의 부속 장치 43
1-4 선반의 조작 기호와 작업의 종류 46
■ 출제 예상 문제 48

2. 선반 작업 52
2-1 선반 가공의 종류 52
2-2 가공물 고정 52
2-3 선반 절삭 작업 54
2-4 나사 절삭 57
2-5 공작물 측정 60
2-6 선반 점검법 61
■ 출제 예상 문제 62

03 밀링 가공법 66

1. 밀링 머신의 개요 66
1-1 밀링 머신의 종류 및 특성과 용도 66
1-2 밀링 절삭 조건 68
1-3 절삭제 70
■ 출제 예상 문제 71

2. 밀링 부속 장치 75
2-1 바이스 75
2-2 부속 장치 75
■ 출제 예상 문제 76

3. 밀링 커터 79
3-1 밀링 커터의 종류와 용도 79
3-2 밀링 커터의 각도 80
■ 출제 예상 문제 76

4. 밀링 가공법 87
4-1 밀링 가공 준비 87
4-2 밀링 작업 88
4-3 분할대와 분할 작업 92
4-4 기타 가공법 95
■ 출제 예상 문제 96

04 연삭 가공법 100

1. 각종 연삭기 100
1-1 연삭 가공 100
1-2 각종 연삭기의 특징 및 용도 101
■ 출제 예상 문제 105

2. 연삭 숫돌 108
2-1 연삭 숫돌의 구성 108
2-2 숫돌바퀴의 모양과 표시 110
2-3 다이아몬드 숫돌 111
■ 출제 예상 문제 112

3. 연삭 작업 115
3-1 연삭 가공의 일반 사항 115
3-2 연삭 작업 116
3-3 연삭 작업시의 결합 117
■ 출제 예상 문제 118

05 기타 범용 기계 가공 122

1. 드릴링, 보링링, 브로치 122
1-1 드릴링 머신 122
1-2 보링 머신 125
1-3 브로치 작업 127
■ 출제 예상 문제 128

2. 세이퍼, 플레이너, 슬로터 134
2-1 세이퍼 134
2-2 플레이너 136
2-3 슬로터 137
■ 출제 예상 문제 138

06 기어 가공 143

1. 기어의 개요 143
1-1 기어의 종류 143
1-2 기어 각부의 명칭과 이의 크기 145
■ 출제 예상 문제 147

2. 기어 가공법 150
2-1 기어 가공법의 종류 150
2-2 기어 절삭기의 종류 150
2-3 기어 연삭기 152
2-4 기어 셰이빙 머신 153
2-5 기어 셰이빙 작업 153
■ 출제 예상 문제 154

3. 각종 기어 절삭법 156
3-1 평기어 절삭법 156
3-2 헬리컬 기어 절삭법 157
3-3 베벨 기어 절삭법 157
3-4 래크 기어 절삭법 158
■ 출제 예상 문제 159

4. 정밀 입자 가공 및 특수 가공 162
4-1 정밀 입자 가공 162
4-2 특수 가공 163
■ 출제 예상 문제 165

07 CNC 공작법 170

1. NC의 원리 170
1-1 NC의 개요 170
1-2 NC 테이프의 규격 172
■ 출제 예상 문제 174

2. NC 프로그래밍 179
2-1 개요 179
2-2 지령절 180
■ 출제 예상 문제 183

08 정밀 측정 190

1. 측정의 기초 190
1-1 측정의 개념과 측정의 종류 190
1-2 측정 단위와 측정 오차 191
■ 출제 예상 문제 193

2. 길이 측정 194
2-1 길이 측정의 분류 194
2-2 일반 측정기 194
2-3 정밀 측정기 195
■ 출제 예상 문제 207

3. 각도, 평면 및 테이퍼 측정 214
3-1 각도 측정 214
3-2 평면 측정 216
3-3 테이퍼 측정 218
3-4 표면 거칠기 측정 218
■ 출제 예상 문제 220

09 다듬질 /기계조립 가공법 223

1. 다듬질 작업 223
1-1 손다듬질(수기 가공) 223
1-2 나사 내기 작업 233
■ 출제 예상 문제 235

2. 기계조립 작업 241
2-1 조립 작업 내용 241

제 2 편 기계 재료

01 기계 재료의 성질과 분류 244

1. 기계 재료의 일반적 성질 244
1-1 금속과 합금 244
1-2 기계 재료의 물리적 성질과 기계적 성질 245
■ 출제 예상 문제 246

2. 금속의 결정과 합금 조직 248
2-1 금속의 결정 248
2-2 합금의 조직 249
■ 출제 예상 문제 251

3. 재료의 시험 및 검사 257
3-1 정적 시험 257
3-2 동적 시험 258
■ 출제 예상 문제 259

4. 금속의 가공과 풀림 265
4-1 금속 가공 265
4-2 재결정과 풀림 265
■ 출제 예상 문제 266

02 철강 재료 268

1. 철과 강 268
1-1 제철법 및 제강법 268
1-2 철강의 분류와 성질 270
■ 출제 예상 문제 271

2. 순철과 탄소강 274
2-1 순 철 274
2-2 탄소강 274
■ 출제 예상 문제 278

3. 열처리 281
3-1 일반 열처리 281
3-2 항온 열처리 283
3-3 표면 강화법 283
■ 출제 예상 문제 284

4. 합금강 289
4-1 합금강의 개요 289
4-2 구조용 합금강 289
4-3 공구용 합금강 290
4-4 특수 용도용 합금강 291
■ 출제 예상 문제 292

5. 주철과 주강 296
5-1 주철의 개요 296
5-2 주철의 종류 297
5-3 주 강 299
■ 출제 예상 문제 300

03 비철금속 재료 304

1. 알루미늄과 그 합금 304
1-1 알루미늄 304
1-2 알루미늄 합금 305
■ 출제 예상 문제 306

2. 구리와 그 합금 308
2-1 구 리 308
2-2 구리 합금 308
■ 출제 예상 문제 310

04 비금속 재료 314

1. 합성수지 314
1-1 합성수지의 개요 314
1-2 합성수지의 일반적 성질 314
1-3 합성수지의 특징과 용도 314

2. 공구 재료 315
2-1 기어용 재료 315
2-2 베이링용 재료 315
2-3 하우징용 재료 315
■ 출제 예상 문제 316

05 신소재 317

신소재 317
■ 출제 예상 문제 318

제 3 편 기계 요소

01 기계 설계의 기초 322

1. 재료의 응력 및 변형률 322
1-1 하중의 종류 322
1-2 응 력 323
1-3 변형률 323
1-4 열응력 325
■ 출제 예상 문제 325

2. 보의 휨 및 재료의 성질 327
2-1 보의 휨 327
2-2 재료의 성질 329
■ 출제 예상 문제 330

02 결합용 기계 요소 332

1. 나사, 볼트와 너트 332
1-1 나사곡선과 각부의 명칭 332
1-2 볼트와 너트 334
1-3 나사의 강도 337
■ 출제 예상 문제 338

2. 키, 핀, 리벳 342
2-1 키 342
2-2 핀 343
2-4 리벳 344
■ 출제 예상 문제 347

03 전달용 기계 요소 349

1. 축 349
1-1 축의 종류 349
1-2 축의 재료 및 강도 350
■ 출제 예상 문제 351

2. 축 이음 353
2-1 축 이음의 종류 353
2-2 축 이음 설계시 유의점 354
■ 출제 예상 문제 354

3. 저널과 베어링 356
3-1 저널과 베어링의 종류 356
3-2 슬라이딩 베어링 357
3-3 롤링 베어링 358
■ 출제 예상 문제 360

4. 전동 장치 365
4-1 전동 장치의 종류 365
4-2 마찰차 전동 365
4-3 기어 전동 366
4-4 벨트 전동 장치 370
■ 출제 예상 문제 372

04 제동용 기계 요소 378

1. 제어용 요소 378
1-1 체인 전동 378
1-2 캠, 링크, 스프링, 브레이크 379
■ 출제 예상 문제 387

제 4 편 기계 제도 (절삭 부분)

01 제도의 개요 394

1. 제도 통칙 및 제도 용구 394
1-1 제도 통칙 394
1-2 도면의 종류와 크기 395
1-3 제도기의 종류 398
■ 출제 예상 문제 400

2. 선과 문자 403
2-1 선 403
2-2 문자 405
■ 출제 예상 문제 406

02 튜상도 및 단면도법 409

1. 투상법 409
1-1 투상법의 종류 409
1-2 투상각 410
1-3 투상도 그리기 412

2. 단면도법 416
2-1 단면 표시와 종류 416
2-2 생략 도면과 특수 모양의 도시법 420
■ 출제 예상 문제 422

03 치수 기입과 기계 재료의 표시 429

1. 치수 기입법 429
1-1 치수 기입의 원칙 429
1-2 치수 수치의 표시 방법 429
1-3 치수 기입 방법 430
1-4 여러 가지 치수의 기입 433
1-5 치수의 배치 438
1-6 치수 기입상의 유의점 440
■ 출제 예상 문제 442

2. 재료 표시법 445
2-1 재료 기호 및 표시 방법 445
2-2 재료 기호의 적용 예 447
■ 출제 예상 문제 447

04 표면 거칠기와 끼워 맞춤 450

1. 표면 거칠기와 면의 지시 기호 450
1-1 표면 거칠기 450
1-2 표면 거칠기의 표시 452
1-3 다듬질 기호 457
1-4 가공 방법의 약호 459
■ 출제 예상 문제 459

2. 치수 공차와 끼워 맞춤 461
2-1 공 차 461
2-2 끼워 맞춤 463
2-3 치수 공차와 끼워 맞춤 기호의 기입법 466
■ 출제 예상 문제 469

3. 기하 공자의 표시 및 도시법 472
3-1 기하 공차의 개요 472
3-2 표시 방법 473
■ 출제 예상 문제 485

05 스케치도와 제작도 작성 486

1. 스케치의 개요 486
1-1 스케치의 원칙과 용구 486
1-2 스케치 방법과 작성 순서 487
■ 출제 예상 문제 488

2. 제작도 490
2-1 제작도, 표제란 및 부품란 490
2-2 원도, 트레이스도, 복사도 491
2-3 도면의 관리 492
■ 출제 예상 문제 493

06 기계 요소의 제도 494

1. 결합용 기계 요소의 제도 494
1-1 나사 제도 494
1-2 핀, 키, 코터의 제도 498
■ 출제 예상 문제 499

2. 리멧 및 용접 제도 502
2-1 리벳 제도 502
2-2 용접 제도 503
■ 출제 예상 문제 505

3. 전동 장치의 제도 507
3-1 배트 풀리 및 스프로킷 휠 제도 507
3-2 기어 제도 509
■ 출제 예상 문제 511

4. 스프링 제도 513
4-1 스프링 제도의 일반 원칙 513
4-2 코일 스프링 제도 513
■ 출제 예상 문제 513

5. 축에 관한 요소의 제도 514
5-1 축과 축이음 514
5-2 베어링 514
■ 출제 예상 문제 516

6. 파이프 이음의 제도 519
6-1 파이프 이음식의 종류 519
6-2 관의 도시 기호 520
■ 출제 예상 문제 522

제 5 편 안전 관리

01 기계 안전 526
1. 일반적인 안전 사항 526
1-1 작업 복장 526
1-2 통행과 운반 527
2. 수공구류의 안전 수칙 528
2-1 일반적인 안전 수칙 528
2-2 다듬질의 안전 수칙 529
2-3 주요 기계 작업시 안전 수칙 530
2-4 동력 전달 장치의 안전화 534
■ 예상 문제 534

02 산업 안전 544

1. 산업 재해 544
1-1 산업 재해의 원인 544
1-2 산업 재해율 545

2. 산업 안전과 그 대책 546
2-1 안전 표지와 색채 546
2-2 화재 및 폭발 재해 548
2-3 구급 조치 549
2-4 기계 안전에 관한 법규 550
■ 출제 예상 문제 552

제 6 편 CAD 일반

01 CAD 시스템 558

1. CAD란 무엇인가? 558
1-1 CAD란 558
1-2 설계 작업의 기본 단계 559
1-3 관련 용어 설명 559
1-4 CAD의 역사 559
1-5 CAD 시스템 선정시 유의사항 560
1-6 CAD 시스템 도입 효과 560
1-7 CAD 적용 업무 561
1-8 CAD 시스템 도입시 문제점 561

2. 컴퓨터의 기능과 구성 561

3. CAD 시스템의 입력 장치 563
3-1 물리적 입력 장치 563
3-2 논리적 입력 장치 564

4. CAD 시스템의 출력 장치 565
4-1 일시적 표현 장치 565
4-2 영구적인 표현 장치 567
4-3 플로터 567
4-4 프린터 571
4-5 하드 카피 장치 571
4-6 COM 장치 572

5. CAD 시스템의 저장 장치 572
■ 출제 예상 문제 574

02 CAD 시스템에 의한 도형 처리 584

1. CAD 시스템의 좌표계 584
1-1 직교 좌표계 584
1-2 극좌표계 584

2. 도형의 좌표 변환 585
2-1 행렬 585
2-2 점의 표현 587
2-3 동차 좌표에 의한 표현 589
2-4 동차 좌표에 의한 2차원 좌표 변환 표현 589
2-5 동차 좌표에 의한 3차원 좌표 변환 표현 590
■ 출제 예상 문제 591

3. 형상 모델링 595
3-1 2차원 2(1/2)차원 모델링 595
3-2 3차원 모델링 595
■ 출제 예상 문제 601

4. CAD 시스템의 소프트웨어와 도형처리 605
4-1 CAD용 소프트웨어 605
4-2 도형의 방정식 606
■ 출제 예상 문제 612

부록
과년도 기출문제

과년도 출제문제 616

국제화 개방화 시대를 맞이하여 신한국의 건설에 더욱 박차를 가하면서, 우리는 기술 선진국을 지향하고 있을 뿐만 아니라 우리나라는 명실공히 국제기능대회에서 거의 매해 종합 우승을 기록하는 등 국제력으로 인정받은 기능기술 보유국이다. 이러한 능력과 자질을 갖춘 전문 기술인으로 말미암아 거세게 밀려드는 국제화 물결 속에서도 선두의 자리에 계속 우뚝 설 수 있을 것임을 확신한다.

고도의 지식과 능력을 갖춘 저문 기능인의 확보는 국제 개방화에 맞설 확실한 대응 책이며, 현실 상활에 맞추어 정부에서 새로운 기술 종목으로 [전산응요 기계제도 기능사] 시험을 신설한 것은 전문 인력 양성의 중요성을 그대로 반영한 것이라고 하겠다.

필자는 이러한 시대적 요구에 부응하여 이 책에 기능사 시험에 대비한 적중률 높은 예상 문제와 함께 충실한 기초 이론 내용을 담아 이 분야으 수험생들에게 합격의 영광을 안겨 줄 지침서로 엮었다.

이 책의 특징은 다음과 같다.

첫째, 국가 기술 자격 출제 기준에 맞추어 내용을 체계적이고 함축성 있게 다루었다.
둘째, 각 단원마다 다양한 그림과 도료를 싣고, 자세한 해설을 함께 다루어 수험자가 이론을 밑바탕으로 기초를 튼튼히 다질 수 있게 하였다.
셋째, 앞으로 예상되는 출제 경향 및 중요도를 쉽게 파악할 수 있도록 예상문제를 충실히 다루었다.

아무쪼록 국가 자격 시험에 합격하여 산업 각 분야와 국제화 첨단화 대열에서 그 진가를 발휘할 수 있는 수험생들의 활기찬 모습을 기대해 본다.

끝으로, 이 책을 출간하는 데 협조를 아끼지 않으신 여러 선생님들과 도서출판 일진사 임직원 여러분께 감사드리며, 앞으로 더욱 연구 보완하여 알찬 내용이 되도록 노력하겠다.

저자 씀