기계설계 산업기사 필기

제1편. 기계 가공법(기계 공작법)

01 절삭 이론 ……………………… 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 ………… 19
2-3 절삭 칩의 생성과 구성 인선 …… 22
2-4 절삭 저항의 3분력 ……………… 23
3. 절삭제 및 윤활제 ……………… 24
3-1 절삭제 …………………………… 24
3-2 윤활제 …………………………… 25
■ 예상 문제 ……………………………… 27

02 선반 가공법 …………………… 37
1. 선반의 종류와 구조 …………… 37
1-1 선반의 종류와 특징 및 용도 …… 37
1-2 선반의 각부 명칭 및 구조 ……… 38
1-3 선반의 부속 장치………………… 40
■ 예상 문제 ……………………………… 44
2. 선반 작업………………………… 48
2-1 선반 가공의 종류………………… 48
2-2 나사 절삭 ………………………… 51
■ 예상 문제 ……………………………… 52

03 밀링 가공법…………………… 56
1. 밀링 머신의 개요 ……………… 56
1-1 밀링 머신의 종류 및 특성과 용도 … 56
1-2 밀링 절삭 조건…………………… 57
■ 예상 문제 ……………………………… 59
2. 밀링 부속 장치 ………………… 63
2-1 바이스 …………………………… 63
2-2 부속 장치 ………………………… 63
■ 예상 문제 ……………………………… 65
3. 밀링 커터………………………… 67
3-1 밀링 커터의 종류와 용도 ……… 67
3-2 밀링 커터의 각도 ……………… 68
■ 예상 문제 ……………………………… 70
4. 밀링 가공법 ……………………… 73
4-1 밀링 작업 ………………………… 73
4-2 분할대와 분할 작업 …………… 74
■ 예상 문제 ……………………………… 78

04 연삭 가공법…………………… 82
1. 각종 연삭기 ……………………… 82
1-1 연삭 가공 ………………………… 82
1-2 각종 연삭기의 특징 및 용도 …… 82
■ 예상 문제 ……………………………… 86
2. 연삭 숫돌………………………… 89
2-1 연삭 숫돌의 구성………………… 89
2-2 숫돌바퀴의 모양과 표시 ……… 91
2-3 다이아몬드 숫돌 ………………… 92
■ 예상 문제 ……………………………… 94
3. 연삭 작업………………………… 97
3-1 연삭 가공의 일반 사항 ………… 97
3-2 연삭 작업 ………………………… 98
■ 예상 문제 ……………………………… 99

05 기타 범용 기계 가공 ……… 103
1. 드릴링·보링·브로치………… 103
1-1 드릴링 머신 …………………… 103
1-2 보링 머신 ……………………… 106
1-3 브로치 작업 …………………… 107
■ 예상 문제 …………………………… 109
2. 셰이퍼·플레이너·슬로터 …… 115
2-1 셰이퍼…………………………… 115
2-2 플레이너………………………… 117
2-3 슬로터…………………………… 117
■ 예상 문제 …………………………… 119

06 기어 가공 …………………… 124
1. 기어 가공법 …………………… 124
1-1 기어 가공법의 종류 …………… 124
1-2 기어 절삭기의 종류 …………… 125
1-3 기어 쉐이빙 머신 ……………… 126
■ 예상 문제 …………………………… 127
2. 기어 절삭법 …………………… 129
2-1 평기어 절삭법 ………………… 129
■ 예상 문제 …………………………… 130

07 정밀 입자 가공 및 특수 가공… 133
1. 정밀 입자 가공 ………………… 133
2. 특수 가공 ……………………… 134
■ 예상 문제 …………………………… 137

08 NC 공작 기계 ……………… 142
1. NC 공작 기계 ………………… 142
1-1 NC 공작 기계의 개요 ………… 142
1-2 서보 기구 방식 ………………… 143
■ 예상 문제 …………………………… 145
2. NC 프로그래밍 ……………… 150
2-1 개 요 …………………………… 150
2-2 지령절…………………………… 151
■ 예상 문제 …………………………… 156

09 정밀 측정 …………………… 162
1. 측정의 기초 …………………… 162
1-1 측정 용어와 측정의 종류 ……… 162
1-2 측정 오차 ……………………… 163
■ 예상 문제 …………………………… 164
2. 길이 측정 ……………………… 165
2-1 길이 측정의 분류 ……………… 165
2-2 일반 측정기 …………………… 165
2-3 정밀 측정기 …………………… 166
■ 예상 문제 …………………………… 175
3. 각도, 평면 및 테이퍼 측정 … 182
3-1 각도 측정 ……………………… 182
3-2 평면 측정 ……………………… 184
3-3 테이퍼 측정 …………………… 186
■ 예상 문제 …………………………… 187

10 다듬질/기계조립 가공법 …… 190
1. 다듬질 작업 …………………… 190
1-1 손다듬질(수기 가공) …………… 190
1-2 나사 내기 작업 ………………… 196
■ 예상 문제 …………………………… 199
2. 기계조립 작업 ………………… 204
2-1 조립 작업 내용 ………………… 204


제2편. 안전 관리

01 기계 안전 …………………… 206
1. 일반적인 안전 사항…………… 206
1-1 작업 복장 ……………………… 206
1-2 통행과 운반 …………………… 207
2. 수공구류의 안전 수칙………… 208
2-1 일반적인 안전 수칙 …………… 208
2-2 다듬질의 안전 수칙 …………… 209
2-3 주요 기계 작업 시 안전 수칙 … 210
2-4 동력 전달 장치의 안전화……… 213
■ 예상 문제 …………………………… 214

02 산업 안전 …………………… 224
1. 산업 재해 ……………………… 224
1-1 산업 재해의 원인 ……………… 224
1-2 산업 재해율 …………………… 225
2. 산업 안전과 그 대책 ………… 226
2-1 안전 표지와 색채 ……………… 226
2-2 화재 및 폭발 재해……………… 228
2-3 구급 조치 ……………………… 229
2-4 기계 안전에 관한 법규………… 230
■ 예상 문제 …………………………… 232


제3편. 기계 제도(절삭 부분)

01 제도의 개요 ………………… 238
1. 제도 통칙 및 제도 용구 ……… 238
1-1 제도 통칙 ……………………… 238
1-2 도면의 종류와 크기 …………… 239
1-3 제도기의 종류 ………………… 242
■ 예상 문제 …………………………… 244
2. 선과 문자 ……………………… 247
2-1 선………………………………… 247
2-2 문 자 …………………………… 249
■ 예상 문제 …………………………… 250

02 투상도 및 단면도법………… 253
1. 투상법…………………………… 253
1-1 투상법의 종류 ………………… 253
1-2 투상각…………………………… 254
1-3 투상도 그리기 ………………… 256
2. 단면도법 ……………………… 260
2-1 단면 표시와 종류 ……………… 260
2-2 생략 도면과 특수 모양의 도시법 … 264
■ 예상 문제 …………………………… 266

03 치수 기입과 기계 재료의 표시 … 273
1. 치수 기입법 …………………… 273
1-1 치수 기입의 원칙 ……………… 273
1-2 치수 수치의 표시 방법………… 273
1-3 치수 기입 방법 ………………… 274
1-4 여러 가지 치수의 기입………… 277
1-5 치수의 배치 …………………… 282
1-6 치수 기입상의 유의점 ………… 284
■ 예상 문제 …………………………… 286
2. 재료 표시법 …………………… 289
2-1 재료 기호 및 표시 방법 ……… 289
2-2 재료 기호의 적용 예…………… 291
■ 예상 문제 …………………………… 291

04 표면 거칠기와 끼워 맞춤 … 294
1. 표면 거칠기와 면의 지시 기호… 294
1-1 표면 거칠기 …………………… 294
1-2 표면 거칠기의 표시 …………… 296
1-3 다듬질 기호 …………………… 301
1-4 가공 방법의 약호 ……………… 303
■ 예상 문제 …………………………… 303
2. 치수 공차와 끼워 맞춤 ……… 305
2-1 공 차 …………………………… 305
2-2 끼워 맞춤 ……………………… 307
2-3 치수공차와 끼워 맞춤 기호의 기입법… 310
■ 예상 문제 …………………………… 313
3. 기하 공차의 표시 및 도시법 … 316
3-1 기하 공차의 개요 ……………… 316
3-2 표시 방법 ……………………… 317
■ 예상 문제 …………………………… 329

05 스케치도와 제작도 작성…… 330
1. 스케치의 개요 ………………… 330
1-1 스케치의 원칙과 용구 ………… 330
1-2 스케치 방법과 작성 순서……… 331
■ 예상 문제 …………………………… 332
2. 제작도 ………………………… 334
2-1 제작도, 표제란 및 부품란 …… 334
2-2 원도, 트레이스도, 복사도 …… 335
2-3 도면의 관리 …………………… 336
■ 예상 문제 …………………………… 337

06 기계 요소의 제도…………… 338
1. 결합용 기계 요소의 제도 …… 338
1-1 나사 제도 ……………………… 338
1-2 핀, 키, 코터의 제도 …………… 342
■ 예상 문제 …………………………… 343
2. 리벳 및 용접 제도 …………… 346
2-1 리벳 제도 ……………………… 346
2-2 용접 제도 ……………………… 347
■ 예상 문제 …………………………… 349
3. 전동 장치의 제도 ………………351
3-1 벨트 풀리 및 스프로킷 휠 제도 … 351
3-2 기어 제도 ……………………… 353
■ 예상 문제 …………………………… 355
4. 스프링 제도 …………………… 357
4-1 스프링 제도의 일반 원칙……… 357
4-2 코일 스프링 제도 ……………… 357
■ 예상 문제 …………………………… 357
5. 축에 관한 요소의 제도 ……… 358
5-1 축과 축이음 …………………… 358
5-2 베어링…………………………… 358
■ 예상 문제 …………………………… 360
6. 파이프 이음의 제도 ………… 363
6-1 파이프 이음쇠의 종류 ………… 363
6-2 관의 도시 기호 ………………… 364
■ 예상 문제 …………………………… 366


제4편. 기계 설계

01 기계 요소 설계의 기초 …… 370
1. 단위와 물리량 ………………… 370
1-1 단위와 단위계 ………………… 370
■ 예상 문제 …………………………… 374
1-2 힘과 일 ………………………… 376
■ 예상 문제 …………………………… 379
1-3 압력과 유량 …………………… 381
■ 예상 문제 …………………………… 384
1-4 속도과 가속도 ………………… 388
■ 예상 문제 …………………………… 390
1-5 면적과 체적 …………………… 392
■ 예상 문제 …………………………… 394
2. 재료의 응력 및 변형률 ……… 397
2-1 하중의 종류 …………………… 397
2-2 응 력 …………………………… 398
2-3 변형률…………………………… 398
2-4 열응력…………………………… 400
■ 예상 문제 …………………………… 401
3. 보의 휨 및 재료의 성질……… 402
3-1 보의 휨 ………………………… 402
3-2 재료의 성질 …………………… 404
■ 예상 문제 …………………………… 406

02 체결용 기계 요소…………… 408
1. 나사, 볼트와 너트 …………… 408
1-1 나사곡선과 각부의 명칭 ……… 408
1-2 볼트와 너트 …………………… 410
1-3 나사의 강도 …………………… 413
■ 예상 문제 …………………………… 414
2. 키, 핀, 리벳, 용접 …………… 418
2-1 키………………………………… 418
2-2 핀………………………………… 419
2-3 리 벳 …………………………… 420
2-4 용 접 …………………………… 423
■ 예상 문제 …………………………… 426

03 전달용 기계 요소…………… 429
1. 축………………………………… 429
1-1 축의 종류 ……………………… 429
1-2 축의 재료 및 강도……………… 430
■ 예상 문제 …………………………… 431
2. 축 이음 ………………………… 433
2-1 축 이음의 종류 ………………… 433
2-2 축 이음 설계 시 유의점 ……… 434
■ 예상 문제 …………………………… 434
3. 저널과 베어링 ………………… 436
3-1 저널과 베어링의 종류 ………… 436
3-2 슬라이딩 베어링 ……………… 437
3-3 롤링 베어링 …………………… 438
■ 예상 문제 …………………………… 440
4. 전동 장치 ……………………… 445
4-1 전동 장치의 종류 ……………… 445
4-2 마찰차 전동 …………………… 445
4-3 기어 전동 ……………………… 446
4-4 벨트 전동 장치 ………………… 450
4-5 로프 전동 ……………………… 452
4-6 체인 전동 ……………………… 453
■ 예상 문제 …………………………… 454

04 제동용 기계 요소…………… 462
1. 제어용 요소 …………………… 462
1-1 캠, 링크, 스프링, 브레이크, 플라이 휠… 462
■ 예상 문제 …………………………… 471


제5편. 기계재료

01 기계 재료의 성질과 분류 … 478
1. 기계 재료의 일반적 성질 …… 478
1-1 금속과 합금 …………………… 478
1-2 기계재료의 물리적 성질과 기계적 성질… 479
■ 예상 문제 …………………………… 480
2. 금속의 결정과 합금 조직 …… 482
2-1 금속의 결정 …………………… 482
2-2 합금의 조직 …………………… 483
■ 예상 문제 …………………………… 485
3. 재료의 시험 및 검사 ………… 491
3-1 정적 시험 ……………………… 491
3-2 동적 시험 ……………………… 492
■ 예상 문제 …………………………… 493
4. 금속의 가공과 풀림…………… 499
4-1 금속 가공 ……………………… 499
4-2 재결정과 풀림 ………………… 499
■ 예상 문제 …………………………… 500

02 철강 재료 …………………… 502
1. 철과 강 ………………………… 502
1-1 제철법 및 제강법 ……………… 502
1-2 철강의 분류와 성질 …………… 504
■ 예상 문제 …………………………… 505
2. 순철과 탄소강 ………………… 508
2-1 순 철 …………………………… 508
2-2 탄소강…………………………… 508
■ 예상 문제 …………………………… 512
3. 열처리…………………………… 515
3-1 일반 열처리 …………………… 515
3-2 항온 열처리 …………………… 517
3-3 표면 경화법 …………………… 517
■ 예상 문제 …………………………… 518
4. 합금강 ………………………… 523
4-1 합금강의 개요 ………………… 523
4-2 구조용 합금강 ………………… 523
4-3 공구용 합금강 ………………… 524
4-4 특수 용도용 합금강 …………… 525
■ 예상 문제 …………………………… 526
5. 주철과 주강 …………………… 530
5-1 주철의 개요 …………………… 530
5-2 주철의 종류 …………………… 532
5-3 주 강 …………………………… 533
■ 예상 문제 …………………………… 534

03 비철금속 재료 ……………… 538
1. 알루미늄과 그 합금…………… 538
1-1 알루미늄 ………………………… 538
1-2 알루미늄 합금 ………………… 539
■ 예상 문제 …………………………… 540
2. 구리와 그 합금………………… 542
2-1 구 리 …………………………… 542
2-2 구리 합금 ……………………… 542
■ 예상 문제 …………………………… 544
3. 기타 비철금속과 그 합금 …… 548
3-1 마그네슘과 그 합금 …………… 548
3-2 니켈, 티탄과 그 합금 ………… 548
3-3 아연, 주석, 납과 그 합금 …… 549
3-4 귀금속, 희유금속, 신금속 …… 550
■ 예상 문제 …………………………… 551

04 비금속 기계 재료…………… 552
1. 무기 재료 ……………………… 552
1-1 무기 재료의 정의 ……………… 552
1-2 무기 재료의 특징 ……………… 552
1-3 무기 재료의 원료 ……………… 552
1-4 유 리 …………………………… 553
1-5 시멘트…………………………… 554
1-6 도자기…………………………… 554
1-7 파인 세라믹스 ………………… 554
2. 유기 재료 ……………………… 555
2-1 유기 재료의 정의 ……………… 555
2-2 플라스틱………………………… 555
2-3 기타 유기 재료 ………………… 557
3. 공구 재료 ……………………… 557
3-1 기어용 재료 …………………… 557
3-2 베어링용 재료 ………………… 557
3-3 하우징용 재료 ………………… 557
■ 예상 문제 …………………………… 558

05 신소재 ……………………… 560
신소재 ……………………………… 560
■ 예상 문제 …………………………… 561


제6편. CAD 일반

01 CAD 시스템 ………………… 564
1. CAD란 무엇인가……………… 564
1-1 CAD란? ………………………… 564
1-2 설계 작업의 기본 단계 ………… 565
1-3 관련 용어 설명 ………………… 565
1-4 CAD의 역사……………………… 565
1-5 CAD 시스템 선정 시 유의사항 … 566
1-6 CAD 시스템의 도입 효과……… 566
1-7 CAD 적용 업무 ………………… 567
1-8 CAD 시스템 도입 시 문제점 … 567
2. 컴퓨터의 기능과 구성………… 567
3. CAD 시스템의 입력 장치…… 569
3-1 물리적 입력 장치 ……………… 569
3-2 논리적 입력 장치 ……………… 570
4. CAD 시스템의 출력 장치 …… 571
4-1 일시적인 표현 장치〓그래픽 디스플레이……………………………… 571
4-2 영구적인 표현 장치 …………… 573
4-3 플로터…………………………… 573
4-4 프린터…………………………… 577
4-5 하드 카피 장치 ………………… 577
4-6 COM 장치 ……………………… 578
5. CAD 시스템의 저장 장치…… 578
■ 예상 문제 …………………………… 580

02 CAD 시스템에 의한 도형 처리…………………………………… 590
1. CAD 시스템의 좌표계 ……… 590
1-1 직교 좌표계 …………………… 590
1-2 극좌표계 ………………………… 590
2. 도형의 좌표 변환……………… 591
2-1 행렬……………………………… 591
2-2 점의 표현………………………… 593
2-3 동차 좌표(HC)에 의한 표현…… 595
2-4 동차 좌표에 의한 2차원 좌표 변환행렬 ……………………………… 595
2-5 동차 좌표에 의한 3차원 좌표 변환행렬 ……………………………… 596
■ 예상 문제 …………………………… 597
3. 형상 모델링 …………………… 601
3-1 2차원·2 차원 모델링 ……… 601
3-2 3차원 모델링 …………………… 601
■ 예상 문제 …………………………… 607
4. CAD 시스템의 소프트웨어와 도형 처리……………………………… 611
4-1 CAD용 소프트웨어 …………… 611
4-2 도형의 방정식…………………… 612
4-3 도형의 작성……………………… 612
■ 예상 문제 …………………………… 618


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