기계가공기능장

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기계가공기능장 機械加工技能長 Master Craftsman Machinery Maintenance
중분류	161. 기계제작
관련부처	고용노동부
시행기관	한국산업인력공단

1. 개요2. 필기3. 실기

3.1. 1과제(밀링가공작업) 3.2. 2과제(선반가공작업)

1. 개요

공작기계인 머시닝센터, 범용밀링, CNC선반, 범용선반을 이용하여 소재를 가공하는 것을 평가하는 시험으로 고용노동부가 관장하고 한국산업인력공단에서 실시하는 국가 기술 자격증이다.
응시자격은 다음과 같다.

다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 사람

1. 응시하려는 종목이 속하는 동일 및 유사 직무분야의 산업기사 또는 기능사 자격을 취득한 후 「근로자직업능력 개발법」에 따라 설립된 기능대학의 기능장과정을 마친 이수자 또는 그 이수예정자
2. 산업기사 등급 이상의 자격을 취득한 후 응시하려는 종목이 속하는 동일 및 유사 직무분야에서 5년 이상 실무에 종사한 사람
3. 기능사 자격을 취득한 후 응시하려는 종목이 속하는 동일 및 유사 직무분야에서 7년 이상 실무에 종사한 사람
4. 응시하려는 종목이 속하는 동일 및 유사 직무분야에서 9년 이상 실무에 종사한 사람
5. 응시하려는 종목이 속하는 동일 및 유사직무분야의 다른 종목의 기능장 등급의 자격을 취득한 사람
6. 외국에서 동일한 종목에 해당하는 자격을 취득한 사람

필기시험 합격 후 실기시험 응시 전 또는 응시 회별 별도 지정된 기간 내에 응시자격 제출서류를 제출하여야 필기시험 합격자로 실기시험에 접수 할 수 있다. 응시자격 제출서류는 공단 지역본부 및 지사 자격시험부에 방문제출을 해야되며, 온라인으로 제출도 가능하다. 제출서류는 경력증명서, 4대 보험 가입증명서(4대보험 미가입 사업장인 경우 업체 사업자등록증명원 등) 등을 제출하여야 한다.(큐넷에서 '응시자격 제출서류'에 대한 안내 http://www.q-net.or.kr/crf006.do?id=crf00661&gSite=Q&gId=)

2. 필기

필기과목은 7과목이며 다음과 같다.
①절삭기계가공법 ②공유압 ③CAD/CAM ④절삭재료 ⑤자동화 생산시스템 ⑥측정 ⑦공업경영
객관식 4지 택일형 60문항이며 시험시간은 60분이다.
기계가공기능장은 기능사와 동일하게 과목별 과락 없이 60점 이상이면 합격이다.(컴퓨터응용가공산업기사는 과목별 과락이 있어서 한 과목당 100점 만점 기준으로 40점 미만이면 과목 과락이 되어 전체 60점이 넘더라도 과락으로 불합격 될 수도 있다.)
필기과목 중 기능사와 산업기사와 동일한 과목도 있지만 공유압, 자동화생산시스템, 공업경영은 공부를 해야 한다.

3. 실기[1]

실기시험은 1과제, 2과제로 나뉘어져 있으며, 기능사와 산업기사는 수험자가 하루에 시험을 완료하지만 기계가공기능장의 경우 이틀에 거쳐서 시험을 친다. 1과제는 밀링가공작업, 2과제는 선반가공작업으로 진행이 된다.

기능사와 산업기사와는 다르게 이틀동안 시험이 진행되며, 1과제에서 실격 또는 기권 등을 한 경우 2과제 실기시험에 참여할 수 없다. 보통 1과제 시험 후 4일 후에 2과제를 진행한다.

공작기계의 종류, 사용하는 CAM프로그램 등이 시험장 별로 다르기 때문에 시험에 접수하기 전에 큐넷에서 미리 확인을 하고 자기가 연습한 장비 등과 비슷한 공작기계를 사용하는 곳에 접수를 할 수 있도록 해야 한다.

수험자용 PC(노트북)는 지참이 가능하며 1과제 시험 1주일 전에 포멧을 하고 시험에 필요한 3D모델링프로그램, CAM프로그램, 시뮬레이션 프로그램 이외에는 설치가 되어있어는 안된다. 수험자용 PC를 지참하여 시험에 참여할 경우 시험 시작 전에 컴퓨터 포멧 여부를 확인을 한다.

실기시험에서 지참하여야 할 수험자 지참 준비물은 큐넷에 공지를 하며, 가공용 공구를 지참하지 않을 경우 시험에 응시할 수 없다. 그리고 검정장소에 준비된 장비(컴퓨터, 소프트웨어 등) 이외의 것을 지참하여 사용을 원할 경우에는 지참하여 사용할 수 있으나, 호환성, 설치 등으로 인해 발생되는 모든 관련사항은 수험자의 책임이라고 되어 있다. 즉 제시된 수험자 지참 준비물 이외에 추가로 공구를 지참하여도 된다. 1과제에서는 머시닝센터 원점 보정에 사용 가능한 하이트프리세터를 지참하여도 되고, 범용밀링에서 작업시에 작업시간 단축을 위하여 Ø50터보밀 등을 준비하여도 된다. 2과제도 범용선반작업시 큰 구멍의 가공 시간을 단축하기 위해 T드릴을 지참하여도 된다.(큰 구멍의 경우 Ø40이 넘어가는 경우도 있다. 그래서 만약에 T드릴을 준비할 수 있다면 Ø22 T드릴, Ø35 내외 T드릴을 준비하면 가공시간을 많이 줄일 수 있다.)

작업시에 사용할 측정기 역시 수험자 지참 준비물에 안내가 되어 있는데, 디지털 버니어 캘리퍼스(0-150mm)는 기본적으로 준비하고, 디지털 마이크로미터(25-50mm)를 추가로 준비하면 좋다.

2020년 제67회 기계가공기능장부터 실기시험 과제가 변경되었으며, 이전 회차에는 없었던 범용밀링과 범용선반 가공이 추가되었다.
시험 소재도 변동이 있어서 1과제는 쾌삭알루미늄판[AL6061(T6)]t30×70×70 이 지급되며, 2과제는 탄소강 Ø50 x 90이 지급된다.(2과제는 Ø50 x 90이 제공되어야 하나 Ø50 x 90 소재로 CNC선반에서 가공하면 장비에 충돌할 위험이 있어 Ø50 x 100 소재가 지급될 수도 있다.)

시험장에서 머시닝센터, CNC선반의 장비가 다양하다면 감독위원은 보통 수험자 본인이 원하는 공작기계를 사용할 수 있도록 해 준다.

3.1. 1과제(밀링가공작업)

1과제(밀링가공작업)의 시험시간은 4시간으로 머시닝센터 수동 프로그램작업 50분, 머시닝센터 CAM프로그램작업 40분, 머시닝센터 가공작업 1시간 30분, 범용밀링가공작업 1시간으로 구성되어있다.(주어진 시험시간을 초과할 수 없고, 남는 시간을 다른 작업에 활용할 수 없다.)

머시닝센터 수동 프로그램작업은 GV-CNC 등의 시뮬레이션 프로그램으로 G코드, M코드 등을 사용하여 NC프로그램을 작성하여 시뮬레이션 해야 한다. NC프로그램 작성 시에 사용하여야 되는 공구는 Ø3.0 센터드릴, Ø6.8드릴, M8 × 1.25탭, 2날-Ø10 엔드밀, Ø6× 90°챔퍼밀을 이용하여 가공 NC데이터를 작성해야 한다.

머시닝센터 CAM프로그램작업은 Mastercam, Edgecam, 인벤터 CAM, Power-MILL, SolidCam, UG NX, Catia등을 이용하여 3D모델링을 완료한 다음, 2날-Ø10엔드밀, Ø6볼엔드밀을 이용하여 가공 NC데이터를 뽑아내야 한다.

1과제의 시험 진행은 보통 머시닝센터 수동 프로그램작업을 먼저 진행하며 머시닝센터 수동 프로그램작업에서 마지막 사람이 시간 내에 완료하면 바로 이어서 머시닝센터 CAM프로그램작업을 진행한다.

머시닝센터 수동 프로그램작업을 완료하면 감독위원에게 시뮬레이션 프로그램으로 가공에 이상이 없음을 확인을 받아야 하며, 머시닝센터 CAM프로그램작업 또한 완료가 도면 감독위원에서 시뮬레이션으로 이상이 없음을 확인을 받아야 한다.

보통 머시닝센터 CAM프로그램작업을 먼저 완료한 2~3명이 머시닝센터 가공작업을 먼저 하고 그 다음번 수험자부터는 범용밀링에서 가공을 먼저 시작한다.

범용밀링 가공작업은 도면에 맞게 시험장에 준비된 페이스커터로 6면 가공을 하고, 2022년 큐넷에서 공개한 공개문제의 지급재료목록에는 쾌삭알루미늄판[AL6061(T6)] t30×70×70의 소재는 컴퓨터응용밀링기능사처럼 6면을 가공하지는 않고 두께만 도면에 따라서 1~2정도만 가공하면 된다. 그 이유는 기계가공기능장 수험자 요구사항에는 6면을 가공하라는 내용이 없다.(컴퓨터응용밀링기능사의 수험자 요구사항[2]에서는 범용밀링에서 5면, 머시닝센터에서 1면을 가공하라고 요구사항에 제시가 되어있다. 컴퓨터응용밀링기능사는 6면가공이 되지 않으면 실격이다.) 만약 감독관이 수험자 유의사항에 없는 것을 요구하면 수험자 요구사항에 해당 내용이 없다고 문의를 해야한다.

머시닝센터에서는 머시닝센터에 장착되어있는 엔드밀인 Ø10엔드밀로 가공하고, 범용밀링에서는 Ø12 이하 엔드밀 등을 사용하여 홈가공을 하면 된다. 시험장에 따라 페이스커터가 없는 경우 Ø12를 초과하는 대구경 엔드밀의 사용을 허가하기도 한다. 수험표에 수험자 지참 준비물 중 엔드밀 규격은 Ø12 이하로 되어 있다.

범용밀링에서 가공하기 위해 지급되는 소재인 쾌삭알루미늄판[AL6061(T6)] t22 × 32 × 72 의 경우에도 감독관이 별다른 말이 없다면 6면을 가공하지 않고 도면 치수에 맞게 3면만 가공하여도 된다. 다만 혹시 모르니 감독관에게 3면만 가공하여도 문제 없는지 확인을 하면 좋다.

직경이 큰 공구로 가공을 하고(Ø50터보밀 또는 Ø16이상 엔드밀) 남은 치수는 Ø12 이하 엔드밀을 사용하여 정삭을 하면 좋다.(직경이 큰 공구를 사용하면 공구를 교환하여 작업하여도 시간이 충분이 남는다). 그리고 이왕이면 정삭은 하향절삭으로 하도록 하자.

수험자 지참 준비물에는 페이스커터가 존재하지 않지만 보통 시험장에는 페이스커터를 비치해 놓는다. 하지만 Ø50터보밀이 있다면 페이스커터를 사용하지 않더라도 범용밀링에서 가로, 세로, 높이 치수가공하는데 문제가 없다.

페이스커터 사용허가여부, Ø12를 초과하는 대구경 엔드밀의 사용허가 여부는 시험장마다 다르므로 Ø12 엔드밀은 꼭 가져가야 한다.

2022년 71회 한국기술교육대 기능장 시험에서는 Ø12 이하의 엔드밀만을 사용하도록 하였고, 면가공은 시험장에 비치된 페이스커터를 사용하도록 하였다. 수험표에 엔드밀은 Ø12 이하로 규정되어 있다. 기계가공기능장 과정을 운영하면서 자격증 시험장도 병행하는 수도권 교육기관에서는 합격율 때문에 허용된 규격보다 큰 엔드밀을 사용하여도 방치한다고 한다. 그래서 그쪽에 수험자가 몰린다. 그리고 합격자가 너무 많으면 그 교육기관 학생이 아닌 수험생을 말도 안되는 이유로 오작 실격처리하기도 한다.(모따기가 0.3이 아닌 0.1 정도만 되었다고 한다. 모따기가 안되었다면 오작이겠지만 1mm 이내의 오차이므로 오작판정을 해서는 안된다.)

범용밀링 과제에는 홈 가공 외에도 Ø9 드릴구멍을 뚫어야 하는데, 보통 시험장은 복합범용밀링이 아닌 기어식 범용밀링이다. 그리고 구멍작업은 어렵지 않기 때문에 제일 마지막에 하는 것이 좋다.(복합범용밀링이면 범용밀링에서 드릴작업도 쉽게 할 수 있다.) 시험장에 준비된 드릴링 머신으로 구멍뚫기를 허가하는 경우도 있다. 드릴링 머신으로 작업할 경우 하이트게이지로 십자선을 긋고 센터펀치로 중심점을 확실히 내주어야 한다. 센터펀치로 중심점을 내지 않고 드릴링 머신으로 구멍을 낼 경우 드릴 끝이 공작물에 닿으면서 옆으로 밀리는 경우가 있고, 이렇게 되면 오작으로 실격할 수도 있다.

머시닝센터에서 작업한 과제와 범용밀링에서 작업한 과제가 결합이 되어야 하기 때문에 머시닝센터에서 먼저 작업을 한 후 범용밀링에서 작업을 한다면 결합부위 치수에 맞추어서 작업을 할 수 있도록 한다. 머시닝센터에서 가공한 과제와 범용밀링에서 가공한 과제가 결합이 되지 않으면 실격이기 때문에 조심해야 한다. CAM프로그램작업의 NC데이터로 가공한 부위는 실제로 측정이 불가하기 때문에 육안으로 도면과 큰 차이가 없으면 통과가 된다. 그 이외의 수동프로그램작업과 범용밀링작업은 측정이 가능하기 때문에 가공시 유의해야 한다.

어떤 수험자는 회사에 있는 여러 종류의 머시닝센터에서 되던 공구보정 방법이 시험장의 머시닝센터에서는 작동하지 않아서 실격하는 경우도 있었다. 같은 기종이라도 옵션에 따라 특정 기능이 없을 수도 있고, 기계 관리자 쪽에서 특정 기능이 작동하지 않도록 설정한 경우도 있으므로, 워크 좌표계(주로 G54를 사용)를 이용한 공구보정을 연습하기를 추천한다.(가능하다면 해당 시험장에 전화를 하여 확인하는 것도 좋은 방법이다.)

3.2. 2과제(선반가공작업)

1과제에서 수험자가 기권, 실격 등이 아니면 1과제 완료 후 4~7일 정도 지난 날짜에 2과제 실기시험이 진행된다.

2과제(선반가공작업)의 시험시간은 3시간 10분으로 CNC선반 수동프로그램 작업 50분, CNC선반 가공작업 1시간, 범용선반 가공작업 1시간 20분으로 구성되어 있다.(주어진 시험시간을 초과할 수 없고, 남는 시간을 다른 작업에 활용할 수 없다.)

CNC선반 수동프로그램 작업은 GV-CNC 등의 시뮬레이션 프로그램으로 G코드, M코드 등을 사용하여 NC프로그램을 작성하여 시뮬레이션 해야 한다. NC프로그램 작성 시에 사용하여야 되는 공구는 황삭, 정삭, 홈(3mm), 나사(피치2.0)이다.

CNC선반 수동프로그램 작업을 완료한 순서에 따라 CNC선반에서 먼저 가공을 시작하고 나머지 인원은 범용선반에서 가공을 한다.

범용선반 가공작업은 컴퓨터응용선반기능사와 비슷하나, 컴퓨터응용선반기능사와 다른 부분이 2개 있는데 외경에는 테이퍼 가공을 해야 하며 내경에는 M16X2.0 탭 작업을 해야 한다.

CNC선반과제와 범용선반 과제가 서로 결합이 되어야 한다. 결합이 되지 않으면 실격이기 때문에 원할한 결합을 위하여 나사부위는 인위적으로 오차를 주어 가공을 하여도 된다.(수동프로그램 작업을 할 때 나사부위 직경을 Ø16에서 Ø15.8로 한 후 프로그램 작성을 하여도 된다.)

범용선반 가공 작업시 사용되는 드릴 직경은 산업인력공단에서 14mm 이하로 제한하고 있다. 그러나, 감독관이나 시험장소에 따라서 그것보다 큰 드릴을 허용하기도 한다. 71회 한국기술교육대학교에서는 14mm 이하의 드릴만 사용하도록 허가하고, 더 큰 드릴은 압수하고 시험 후에 가져가도록 하였다. 드릴 직경을 정확히 검사하지 않았기 때문에 14.5~15 드릴을 사용한 수험자도 많았다. 14mm 드릴로 구멍을 뚫고 M16x2 탭을 내서 CNC선반에서 가공한 작업물을 결합할 시 안되는 경우가 많다고 하여 교육기관에서조차 14.5 또는 15로 가공하도록 가르친다. 14 드릴로 구멍을 내고 탭가공을 해서 결합을 시킬 수 있는 방법을 알고 있는 사람만이 기능장, 감독관, 기능장 과정 교육자의 자격이 있다고 생각된다. 기계가공기능장 과정을 운영하면서 자격증 시험을 병행하는 수도권 교육기관의 경우 14 드릴만 허용하면 합격율이 낮기 때문에 더 큰 드릴을 허용해서 합격율을 높이는 부정을 저지르고 있다. 그래서 그쪽으로 실기접수자가 많이 몰린다..

[1] 공개문제가 큐넷에 공개되어 있어 연습을 할 수 있다. '고객지원'의 '자료실에서'공개문제'를 선택한 후 '기계가공기능장'으로 검색을 하면 된다. 도면 수도 과제별로 12개 정도 밖에 되지 않는다.( http://www.q-net.or.kr/cst006.do?id=cst00602&gSite=Q&gId=) [2] 머시닝센터에서 가공할 한 면을 제외하고 나머지 5개 면을 가공하시오