개념 한 쪽
정밀 가공과 특수가공의 문제는 서로 다른 공정의 원리와 용도를 구별하는 능력을 묻는다. 연마계 공정, 화학적·전기적 가공, 치형 마무리 등 여러 기술의 핵심 키워드를 기억하면 시험에서 오답을 제거하기 쉽다.
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출제기준 단원 「레이저 가공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 호닝 원리 판단 | 1 | 호닝의 운동 조합과 교차 홈 형성 원리를 가리는 문제 |
| 기어 마무리 구별 | 1 | 기어 세이빙의 목적과 성격을 고르는 문제 |
| 표면 정밀 다듬질 판별 | 1 | 슈퍼피니싱의 낮은 압력·연한 숫돌 특성을 판별하는 문제 |
래핑(lapping)은 매우 미세한 탄화규소나 산화알루미늄 분말을 랩제라는 유체에 섞어 공작물과 랩 정반 사이에 넣고 가압·상대운동으로 표면을 광택 내듯 매끄럽게 다듬는 정밀 마무리 공정이다. 래핑에서는 래핑유가 연마제 분산과 윤활, 냉각 역할을 하므로 휘발성이 강한 알코올이나 벤젠은 적합하지 않다.
호닝(honing)은 원통 내면의 정밀도를 높이기 위한 다듬질 공정으로, 호운이 회전하면서 동시에 축방향으로 왕복 운동을 하여 교차 홈을 형성한다. 회전 운동이 결여되면 호닝의 교차 홈 형성이 불가능하므로 회전과 왕복의 조합이 핵심이다.
슈퍼피니싱(superfinishing)은 연한 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 미세 입자를 제거하여 표면의 균일한 거칠기를 얻는 정밀 다듬질 공정이다. 높은 압력을 사용하면 변질층이나 표면 손상이 생기므로 낮은 압력으로 부드럽게 처리하는 점이 중요하다.
화학적 가공과 화학 밀링은 부식액을 이용한 가공 원리를 공유한다. 부식액 속에 일감을 넣어 화학 반응으로 표면을 제거하는 것은 화학적 가공이며, 내식성 피막(레지스트)로 보호된 부분을 제외하고 선택적으로 용해 제거하는 방식은 화학 밀링이다. 초음파·플라즈마·레이저는 물리적 에너지를 이용하는 공정이므로 '부식액'과 '화학반응' 키워드가 나오면 화학적 가공으로 연결해야 한다.
배럴 가공은 회전하는 용기 안에서 공작물과 연마재가 충돌하면서 표면의 요철을 제거하는 대량 처리용 다듬질 공정이다. 기어 세이빙은 절삭 후 치형을 얇게 깎아 표면 거칠기와 정밀도를 높이는 마무리 공정이다.
문제에서는 공정의 핵심 키워드를 보고 정답을 고른다. 예를 들어 '미세 분말+랩제+상대운동'이 나오면 래핑을 선택해야 하고, '부식액' 또는 '화학반응'이 나오면 화학적 가공을 선택해야 한다. '원통 내면'과 '막대형 숫돌의 방사상 배치'가 나오면 호닝을, '낮은 압력·연한 숫돌'이 나오면 슈퍼피니싱을 선택해야 한다. 또한 래핑유의 성질을 묻는 문제에서는 윤활·냉각·분산 기능을 생각하여 휘발성 용매를 제외해야 한다.
호닝(honing)에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ② · 호닝은 호운을 회전시키면서 축방향으로 왕복 운동시켜 연마하는 가공법입니다. 보기 2번에서는 축방향으로만 진동을 주어 작업한다고 했으나, 호닝은 회전과 왕복 운동이 결합된 헬리컬 운동을 해야 교차된 홈(cross hatch) 패턴을 만들 수 있습니다.
호닝은 회전과 축방향 왕복을 동시에 주어 교차 홈을 만드므로, 축방향만 진동한다는 설명은 틀렸다.
기어 세이빙이란 용어 설명으로 적합한 것은?
정답 ② · 기어 세이빙(Gear Shaving)은 기어의 치형(Flank)을 얇게 깎아내어, 홈(Gear Hobbing) 등으로 1차 가공된 기어의 정밀도와 표면 거칠기를 향상시키는 마무리 가공 공법입니다. 절삭 공구를 다듬는 것이 아니라 절삭된 기어 자체를 고정밀도로 다듬는 것이므로 제시된 정답은 타당합니다.
기어 세이빙은 기어 치형을 얇게 깎아 표면 거칠기와 정밀도를 높이는 마무리 가공법입니다.
슈퍼피니싱 가공을 설명한 것 중 틀린 것은?
정답 ③ · 슈퍼피니싱은 비교적 연한 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 표면을 다듬질하는 공정입니다. 높은 압력을 가하는 것은 표면을 손상시킬 수 있으므로, 보기 3번의 설명은 틀린 내용이 맞습니다.
슈퍼피니싱은 연한 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 정밀 다듬질과 표면 고정도를 높이는 공정이다.
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