5급 공채 2차

2019년 5급 공채 기술 2차 기계공작법

문제 5개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (15점)

절삭공구에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
  1. (1) 절삭공구 재료에 요구되는 3가지 기계적 성질을 설명하시오. (9점)
  2. (2) 다이아몬드 절삭공구로 절삭하기 어려운 공작물의 재료와 그 이유를 설명하시오. (6점)

제2문 (20점)

실리콘 웨이퍼의 제조공정에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 원통형의 단결정 실리콘 잉곳(ingot)의 제조공정을 설명하시오. (5점)
  2. (2) 원통형 잉곳으로부터 얇은 디스크형의 웨이퍼(bare wafer)를 만들 때 필요한 공정을 설명하시오. (15점)

제3문 (20점)

주조공정에서는 금속을 용융점 이상으로 가열하고 주형공동에 주입시킨 후 냉각시킨다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 용탕이 주형공동에 주입된 후 냉각과 응고 과정에서 나타나는 3가지 수축 단계를 설명하시오. (5점)
  2. (2) 용탕 주입 후 주물이 응고될 때까지 요구되는 시간을 총 응고시간이라 정의한다. 총 응고시간은 주물의 크기와 모양에 따라 다르며, 다음과 같은 실험식을 이용하여 추정할 수 있다. 특히 이 식은 주형에서 라이저(riser)를 설계할 때 유용하게 사용된다.
    T_{{TS}} = C_{{m}} \left( \frac{{V}}{{A}} \right)^{{n}}
    T_{{TS}}: 총 응고시간, V: 주물의 부피, A: 주물의 표면적, C_{{m}}: 주형상수, n＝2
    사형주조(sand casting) 주형에 사용되는 원통형 라이저에서 라이저의 부피 V가 주어진 경우, 총 응고시간을 최대로 하는 라이저의 길이 L에 대한 지름 D의 비 \frac{{D}}{{L}}를 구하시오. (15점)

제4문 (30점)

딥드로잉(deep drawing) 공정에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 30점)
  1. (1) 딥드로잉성(deep drawability)을 나타내는 한계드로잉비(LDR, limiting drawing ratio)를 설명하시오. (5점)
  2. (2) 판재로 만든 인장시험 시편에서 변형 전의 폭, 두께가 각각 w_{{o}}, \, t_{{o}}이고, 변형 후의 폭, 두께가 각각 w_{{f}}, \, t_{{f}}일 때 수직이방성(normal anisotropy) 계수 R을 구하시오. (10점)
  3. (3) 2)번 문제에서 주어진 금속판재로 제작한 시편으로 인장시험을 수행한 결과 길이방향으로 20%를 늘렸을 때 두께가 8% 감소하였다. 이때 한계드로잉비 LDR과 평균수직이방성 계수 Ravg 사이에 LDR＝0.1Ravg＋2.3의 관계가 성립할 경우, 이 금속판재의 한계드로잉비를 구하시오. (단, 여기서 수직이방성 계수 R과 평균수직이방성 계수 Ravg은 동일한 값이다) (15점)

제5문 (15점)

수치제어(NC, numerical control) 공작기계에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
  1. (1) NC 공작기계의 제어회로 유형인 개방루프 제어 시스템(open-loop control system)과 폐루프 제어 시스템(closed-loop control system)을 각각 설명하시오. (5점)
  2. (2) NC 공작기계의 위치제어방식과 윤곽제어방식을 각각 설명하시오. (5점)
  3. (3) NC 공작기계에서 적응제어(adaptive control)의 목적을 설명하시오. (5점)