到達目標
(1)切削加工・研削加工・精密仕上げ・特殊加工等を理解し,簡単なモデル図を描いて説明できること.
(2)加工に関する専門用語を説明でき、加工に関する計算ができること.
(3)課題を自分で調べ,まとめることができること.
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 | 切削加工・研削加工・精密仕上げ・特殊加工等の原理、特徴を理解し,モデル図を描いて説明できる。 | 切削加工・研削加工・精密仕上げ・特殊加工等の原理、特徴を概ね理解し,モデル図を描いて簡単に説明できる。 | 切削加工・研削加工・精密仕上げ・特殊加工等の原理、特徴を理解し,モデル図を描いて説明できない。 |
評価項目2 | 加工に関する計算問題(切削速度、送り速度、切削抵抗、切削動力、切削比、せん断ひずみとせん断角の関係、理論的表面粗さ、ホーニング速度、交差角、工具寿命と切削速度の関係式など)ができる。 | 加工に関する簡単な計算問題(切削速度、送り速度、切削抵抗、切削動力、切削比、せん断ひずみとせん断角の関係、理論的表面粗さ、ホーニング速度、交差角、工具寿命と切削速度の関係式など)ができる。 | 加工に関する計算問題(切削速度、送り速度、切削抵抗、切削動力、切削比、せん断ひずみとせん断角の関係、理論的表面粗さ、ホーニング速度、交差角、工具寿命と切削速度の関係式など)ができない。 |
評価項目3 | 精密仕上げ法、放電加工について原理、特徴を説明できる。 | 精密仕上げ法、放電加工について原理、特徴を簡単に説明できる。 | 精密仕上げ法、放電加工について原理、特徴を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械工学とは,有用な機械システムを設計し製作することである.この意味において,機械加工技術は現代の機械工業を支える重要な柱の一つと言える.機械システムの性能及び精度向上のためには,高精度な機械加工技術が必要不可欠である.従って,本講義は,機械工学を専攻する学生にとって重要な科目で必修科目である.本講義は学習教育目標である『得意とする専門分野の知識と技術の修得』を目指している.具体的な授業目標は,切削加工,研削加工,特殊加工法等の原理や特徴を理解し,高精度加工に関する考え方を育成することである.
授業の進め方・方法:
履修学生は,工作実習の経験を通して切削加工・研削加工・特殊加工とはどんなものかを理解している.本講義では各々の加工の仕組み(メカニズム)を講義し,よい加工,高精度加工のための原理・原則とその考え方を学ぶ.
週2時間の講義で春・夏学期に各々15時間開講する(到達度試験1時間含む).到達度試験は春・夏学期末に各1回、計2回実施する.
注意点:
学修単位です。1単位(45時間)は、15時間授業+30時間自学自習です。春・夏学期に各々30時間の自学自習(到達度試験準備のための勉強時間含む)が必要です。関連する内容に関する自学自習課題として,演習問題(レポート)を課す。必ず60時間の自学自習を行い,レポートを提出すること。 自学自習の成果は提出されたレポートによって評価する。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
切削加工①(機械工作法の概要,切削工具と工作機械,工具材料の具備すべき条件,工具材料:炭素工具鋼,合金工具鋼,高速度工具鋼) |
正確な加工をするために工作機械、工具に求められる3つの運動及び条件を説明できる。工作機械の種類、構造、工具について説明できる。
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2週 |
切削加工②(工具材料:粉末成形法,超合金,セラミックス,サーメット,焼結ダイヤモンド,cBN, 硬質皮膜) |
工具材料の具備すべき条件、種類、特徴を説明できる。
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3週 |
切削加工③(主運動が回転及び直線運動における切削速度・送り速度・切込み,工具刃部の形状,理論的表面粗さ),練習問題 |
旋削、フライス加工において、切削速度、送り速度、加工時間を計算できる。理論的な表面粗さの表示式を導出できる。
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4週 |
切削加工④(切りくずの生成機構,切削による熱の発生機構と切削温度,切削異常:構成刃先,びびり振動) |
切りくずの生成メカニズムを説明できる。熱の発生メカニズム、構成刃先、びびり振動について説明できる。
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5週 |
切削加工⑤(切削比とは,切削比,せん断ひずみ,せん断角の関係) |
切削比の物理的意味、せん断ひずみ、せん断角との関係を計算できる。
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6週 |
切削加工⑥(切削抵抗,切削動力,機械効率),練習問題 |
切削抵抗の定義、3分力を理解し、切削動力、機械効率を計算できる。
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7週 |
切削加工⑦(工具寿命の定義と判定基準,Taylorの式,工具の摩耗形態,切削油剤の3作用,鉱物油,乳化油),練習問題 |
工具寿命の定義、判定基準を説明できる。Taylorの式を導出し、その式を使って寿命を計算できる。工具の摩耗形態、切削油剤の3作用、乳化油について説明できる。
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8週 |
春学期到達度試、答案返却及び解説 |
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2ndQ |
9週 |
研削加工①(あらまし,研削砥石の三要素,砥石の性能を決める五大要素,自生作用 等) |
砥石の3要素、性能を決める5大因子、自生作用、研削の特徴を説明できる。
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10週 |
研削加工②(平面研削、円筒研削、内面研削、切り屑の最大厚さ) |
平面、円筒、内面研削について特徴を説明できる。円筒研削における砥粒の最大切込深さ(切屑の最大厚さ)の理論式を理解し説明できる。
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11週 |
研削加工③(研削抵抗,研削熱,研削液 等) |
研削抵抗、研削熱のメカニズム、研削液の作用について説明できる。
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12週 |
研削加工④(研削状態の分類と研削面の品質 等) |
4つの研削状態の特徴、原因を説明できる。また研削における加工変質層、塑性流動層について説明できる。
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13週 |
精密仕上げ①(ホーニング,ラッピング,超仕上げ) |
精密仕上げが必要な理由を説明できる。ホーニング,ラッピング,超仕上げについて加工原理、特徴を説明できる。
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14週 |
精密仕上げ②(ホーニング,ラッピング,超仕上げ) |
ホーニング,ラッピング,超仕上げについて加工原理、特徴を説明できる
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15週 |
特殊加工(放電加工 等) |
放電加工(型彫り、ワイヤー)について原理、特徴を説明できる。
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16週 |
夏学期到達度試験、答案返却及び解説 |
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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 | 工作 | 切削加工の原理、切削工具、工作機械の運動を説明できる。 | 4 | |
バイトの種類と各部の名称、旋盤の種類と構造を説明できる。 | 4 | |
フライスの種類と各部の名称、フライス盤の種類と構造を説明できる。 | 4 | |
ドリルの種類と各部の名称、ボール盤の種類と構造を説明できる。 | 4 | |
切削工具材料の条件と種類を説明できる。 | 4 | |
切削速度、送り量、切込みなどの切削条件を選定できる。 | 4 | |
切削のしくみと切りくずの形態、切削による熱の発生、構成刃先を説明できる。 | 4 | |
研削加工の原理、円筒研削と平面研削の研削方式を説明できる。 | 4 | |
砥石の三要素、構成、選定、修正のしかたを説明できる。 | 4 | |
ホーニング、超仕上げ、ラッピングなどの研削加工を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |