개념 한 쪽
셰이퍼·플레이너와 함께 기타 기계가공 항목에는 구멍가공, 브로칭, 호브 등 다양한 특수 가공법이 포함된다. 각 공정은 목적과 공구가 다르므로 공정 이름과 용도, 위험 시점을 정확히 구분해야 한다.
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출제기준 단원 「셰이퍼 및 플레이너 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 드릴 작업 안전 판단 | 1 | 구멍 뚫림 직전의 위험 상황을 고르는 문제 |
| 특수 단면 가공 장비 식별 | 1 | 사각 구멍·키이홈 등과 공구·기계를 연결하는 문제 |
| 구멍 정밀 다듬기 용어 | 1 | 드릴 후 구멍을 매끄럽게 하는 작업명을 묻는 문제 |
브로칭머신은 브로치 공구를 사용하여 각형 구멍, 키이홈, 스플라인과 같이 특수한 단면 형상을 정밀하게 가공하는 기계이다. 브로치가 구멍 안으로 밀어 넣거나 당겨지는 직선 이동으로 한 번의 동작으로 복잡한 형상을 만들기 때문에 해당 형상과 브로치를 연결하여 기억해야 한다.
구멍 가공 관련 공정은 역할에 따라 구분된다. 드릴링은 구멍을 처음 뚫는 공정이며, 보링은 이미 뚫린 구멍을 넓히거나 소정 치수로 다듬는 공법이다. 리머는 드릴 가공 후 구멍의 내경과 표면 거칠기를 개선하여 매끄럽고 정밀한 구멍을 얻는 도구임을 기억한다.
나사 가공에서 구멍 안에 나사 홈을 만드는 작업은 태핑이다. 탭(Tap)을 사용하여 암나사를 가공하며, 바깥쪽에 나사 홈을 파는 것은 다이스로 수나사 가공에 해당한다. 이 대응 관계를 정확히 구분해야 문항에서 오답을 피할 수 있다.
기어 가공은 전용 공구와 방법을 필요로 한다. 호브(Hob)를 이용한 기어 가공은 공구와 피가공물의 상대 운동으로 인벌류트 치형을 생성하는 창성법(Generating method)이며, 기어 절삭은 호브 같은 전용 장비에서 수행하여 보링 같은 일반 공작기계로는 만들기 어렵다.
드릴 작업은 공작물과 드릴의 상호작용에서 안전 사고 위험이 있다. 특히 구멍이 거의 뚫려 나갈 때 드릴에 가해지던 저항이 급감하여 공작물이 함께 회전하거나 튀어 오를 위험이 가장 크다. 작업 단계에 따른 위험 시점을 이해하면 안전사고를 예방할 수 있다.
숫돌 재료나 랩제 같은 연마 입자를 사용하지 않는 공정으로는 방전가공(EDM)이 있다. 방전가공은 전기적 방전에 의한 열적 용해로 금속을 제거하는 원리이므로 탄화규소나 산화알루미나와 같은 연마입자를 사용하지 않는 점을 구분해야 한다.
문제에서 '각형 구멍이나 키이홈을 가공한다'는 설명이 나오면 브로칭머신을 연결하면 정답을 찾을 수 있다. '드릴로 구멍을 뚫은 뒤 매끄럽게 다듬는다'는 표현이 나오면 리머 작업을 선택해야 한다. '구멍 안에 나사를 만들라'는 문구는 태핑을 떠올려야 하고, '기어 치형을 호브로 만든다'는 선택지는 창성법이 연계된다는 점을 확인하면 정답 확률이 높아진다.
드릴 안전 문제는 구멍 뚫림 직전을 묻는 경우가 많으므로, 구멍이 거의 뚫릴 때 저항 급감으로 공작물이 움직이는 위험을 선택하면 정답이 된다. 보링과 드릴링의 차이도 자주 출제되므로 '드릴링=구멍 형성', '보링=기존 구멍 확대·정밀다듬기'로 구분하여 풀어야 한다.
방전가공과 래핑·호닝·피니싱의 차이를 묻는 문제는 '방전은 녹인다, 나머지는 문질러서 연마한다'는 원리로 접근하면 혼동을 줄일 수 있다.
드릴 작업에서 드릴링(drilling)할 때 공작물과 드릴이 함께 회전하기 쉬울 때는 언제인가?
정답 ② · 드릴 작업에서 구멍이 거의 뚫리려 할 때 드릴의 날이 공작물을 뚫고 나가는 순간 저항이 급격히 줄어듭니다. 이때 드릴에 걸려 있던 회전력이 그대로 공작물에 전달되어 공작물과 드릴이 함께 회전하거나 공작물이 튀어 오를 위험이 매우 높으므로 작업자는 각별히 주의해야 하며 이것이 가장 위험한 시점입니다.
드릴이 구멍을 뚫고 나올 때 저항이 급감하여 공작물이 함께 회전하거나 튀어 오를 위험이 큽니다.
각형구멍, 키이홈, 스플라인의 구멍등을 다듬는 데 사용되고 제품모양에 맞는 단면모양을 한 공구를 통과시켜 가공하는 기계는?
정답 ③ · 브로칭머신(Broaching Machine)은 브로치라고 불리는 일정한 간격으로 날이 배열된 공구를 사용하여 구멍이나 표면을 가공하는 기계입니다. 각형 구멍, 키이홈, 스플라인 홈과 같이 특수한 단면 형상을 가진 홈을 정밀하게 가공하는 데 특화되어 있으며, 한 번의 공정으로 정밀한 치수와 모양을 얻을 수 있습니다.
브로칭머신은 브로치 공구를 사용하여 각형 구멍이나 키이홈 등 특수 단면 형상을 정밀하게 가공합니다.
드릴로 가공한 구멍을 매끄럽고 정밀도가 높은 구멍으로 다듬는 작업은?
정답 ③ · 드릴 작업은 구멍을 뚫는 작업으로 정밀도가 낮고 표면이 거칠습니다. 이후에 가공된 구멍을 정밀하게 다듬고 매끄러운 면을 얻기 위해 사용하는 공구는 리머(Reamer)이며, 이 과정을 리머 작업이라고 합니다.
드릴 가공 후 구멍의 정밀도와 표면 거칠기를 개선하기 위해 매끄럽게 다듬는 작업은 리머 작업이다.
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