設計工学

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 設計工学
科目番号 0125 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 小松道男,プラスチック金型設計の進め方,日刊工業新聞社
担当教員 小松 道男,髙橋 章

到達目標

1)設計の目的、手段、品質保証、生産コスト、リスクマネジメントを理解する。
2)設計における総合戦略の考え方を習得する。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
設計の目的、手段、品質保証、生産コスト、リスクマネジメントを理解し、設計における総合戦略の考え方を習得する。
授業の進め方・方法:
中間試験は50分で実施する.期末試験は50分で実施する.
試験80%,課題20%,60点以上を合格とする.
自学自習の確認方法:課題プリントを配布し定期的に提出させる.
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 設計技術の本質 製品開発、設計の目的、科学的再現性、意思決定、最適化
2週 設計に求められる基礎知識 機械工学の4大力学、品質、信頼性設計、寿命設計、コスト設計
3週 製品開発における設計プロセス 機能設計、品質仕様策定、意匠設計、生産設計
4週 設計の検討手順 機械力学、材料力学、安全性設計、リスクマネジメント、メンテナンス設計
5週 素材の選択、加工プロセスの選択 金属素材、無機素材、有機素材、複合素材
6週 考慮すべき物理現象 弾性領域、塑性変形、衝撃、疲労、熱応力、腐食、耐候性
7週 これまでの学習内容の中間整理 学習内容の総合的な理解の確認
8週 設計の標準化とコンピュータ 標準化の考え方、CAD/CAM/CAE/CIM、AI、ビッグデータ
2ndQ
9週 計算による設計評価 計算力学、アルゴリズム、コンピュータシミュレーションとデータベース
10週 機械設計におけるノウハウ はめあい設計、逃げの設計、位置決め
11週 機械設計におけるノウハウ 熱膨張、潤滑管理、振動の影響、使用環境の時系列変動
12週 機械の組立手順と分解手順 組立と重力、垂直と水平、ねじ締結の順番、仮締めと本締め
13週 磨き仕上げと調整テクニック 磨き、バリ取り、調整手順、道具と工具
14週 設計の国際化 JIS規格と国際規格、設計工学と法令、製造物責任法
15週 まとめ 期末試験の解説
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学機械系分野機械設計標準規格の意義を説明できる。4
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。4
標準規格を機械設計に適用できる。4
ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。4
ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。4
ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。4
軸の種類と用途を理解し、適用できる。4
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。4
キーの強度を計算できる。4
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。4
滑り軸受の構造と種類を説明できる。4
転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。4
歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。4
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。4
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。4
標準平歯車について、歯の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。4
歯車列の速度伝達比を計算できる。4
リンク装置の機構を理解し、その運動を説明できる。4
代表的なリンク装置の、変位、速度、加速度を求めることができる。4
カム装置の機構を理解し、その運動を説明できる。4
主な基礎曲線のカム線図を求めることができる。4

評価割合

試験課題相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000