2023년 4회 일반기계기사 1일차 작업형 출제 문제 – “편심왕복장치”
2023년 4회 1일차 출제 문제 편심 왕복 장치 입니다.
더 단순한 가공품의 형태로 “수평 슬라이더”라는 과제명으로 주어지기도 하는 편심왕복장치입니다.
키 홈의 방향과 편심축의 방향만 고려하면 크게 문제될 것은 없는 도면이라 하겠습니다.
■ 요구 과제 부품 : 본체, 편심축, 스퍼기어, 커버
편심왕복장치 메커니즘은 회전 운동을 왕복 직선 운동으로 변환하는 동력변환장치의 대표적인 과제입니다. 모델링 및 제도 단계에서 감점을 피하고 고득점을 획득하기 위한 부품별 설계 핵심 포인트를 확장 정리해 드립니다.
1. ① 본체 (박스형 하우징)
수평 슬라이더 유동이 일어나는 내경 가이드 면과 편심축이 조립되는 베어링 하우징 면의 상호 직각도가 생명입니다. 슬라이더가 왕복하는 내경 마찰면은 표면 거칠기 y 등급을 지정하고, 하우징 중심선에 대한 직각도 공차를 부여하는 것이 필수적입니다.
2. ② 편심축 (Eccentric Shaft)
본 과제에서 가장 변별력이 높은 핵심 부품입니다. 베어링이 끼워지는 기본 축선과 링크(크랭크)가 조립되는 편심 축선 간의 ‘편심량(e)’을 정확하게 실측하여 모델링해야 합니다. 3D 가공 시 센터 구멍 도시 기호를 누락하지 않도록 주의하고, 스퍼기어가 결합되는 평행 키 홈의 규격(b1, t1)을 KS 규격집에서 찾아 매칭합니다. 편심 저널 부위에는 원통 중심선에 대한 원통도 및 평행도 기하공차를 규제해야 합니다.
3. ③ 스퍼기어 (Spur Gear)
동력을 입력받아 편심축을 회전시키는 전동 요소입니다. 조립도에서 기어의 모듈(m)과 잇수(z)를 파악하여 피치원 지름($PCD = m \times z$) 및 이끝원 지름($PCD + 2m$)을 정확한 공식으로 산출해야 합니다. 축과 결합하는 내경 홈의 키 홈 규격(b2, t2) 및 허용차를 준수하고, 요목표를 도면에 반드시 작성해야하는 것을 잊지 마시기 바랍니다.
4. ④ 커버 (Bearing Cover)
하우징 내부에 조립된 미끄럼 베어링을 고정하는 부품입니다. 본체와 조립되는 카운터보어 볼트 구멍의 피치원 지름(PCD)을 정확히 일치시키고, 볼트 머리보다 얕은 카운터보어의 깊이에 유의하시기 바랍니다.
