到達目標
1. CADの幾何学的内部処理を理解し，その処理を実行できる。
2. Bezier曲線の構造を理解し，作成することができる。
3. CAMの内部でのデータ処理を理解し，その処理を実行できる。
4.3D-CADを用いた3D部品モデリング，組立モデルを作成することができる，
5. CADデータを基にした，３Dプリンターによる造形ができる。
6. モデルを用いたCAEによる基本的な構造解析ができる。
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 |
| 目的の形状変換を自分で作成し，表計算ソフト等を用いて確認できる。 | 与えられた形状変換を，表計算ソフト等を用いて確認できる。 | 与えられた形状変換を，確認できない。 |
| 複数のBezier曲線を滑らかに接続することができる。 | ひとつのセグメントからなる３次Bezier曲線を作成できる。 | Bezier曲線を作成できない。 |
| 平面形状のオフセットデータを作成し，工具経路をシミュレートできる。 | 平面形状のオフセットデータを作成できる。 | 直線に対するオフセットデータを作成できない。 |
| 3D-CADを用いて3D部品モデリング，組立モデルを作成し，設計に活用することができる． | 与えられた形状を3D-CADを用いて3D部品モデリング，組立モデルを作成することができる． | 与えられた形状を3D-CADを用いて3D部品モデリングを作成することができない． |
| 目的形状のCADモデルを作成し，加工データを作成・評価し，自分で加工することができる． | 目的形状のCADモデルを作成し，それを基に加工データを作成することができる． | 加工データを作成できない。 |
| 与えられた条件から，目的形状をCADでモデル作成し，それからCAE解析をし，結果を評価することができる． | 与えられた条件から，目的形状をCADでモデル作成し，CADでモデル作成し，それからCAE解析をすることができる． | CADを用いてCAE解析をすることができない． |
学科の到達目標項目との関係
函館高専教育目標 B
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函館高専教育目標 C
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函館高専教育目標 F
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教育方法等
概要:
３次元(3D)CAD/CAMシステムを用いて，３D設計からそれを基にした，加工，解析の基本技術を習得することを目的として，次の事項を実施する。
1) CADの幾何学的内部処理，特に2次元アフィン変換，パラメータ曲線の作成
2) CAMの内部でのデータ処理，特に2次元加工に関するオフセット処理，
3) 3DCADを用いた3D部品モデリング，組立モデルの作成，
4) CADデータを基にした，マシニングセンタ，ワイヤー放電加工機，レーザー加工機を対象としたCAMデータの作成・機械の動作確認，３Dプリンターによる造形
5) モデルを用いたCAEによる構造解析
これらの技術を、実社会における様々な課題に対して適用できることを到達レベルとする．
授業の進め方・方法:
授業では，実際にCADを用いた部品・組立のモデリング演習，CADモデルを用いたCAMモデルの作成演習，構造体の構造解析などのCAE演習を通じて，実際の生産技術に関する理解を深めます．そのため1年生で学んだCAD操作，3年生での要素製図，3，4年生での設計製図の内容が深く関係しますので，復習しておく必要があります．また，これまで機械コースで学んできたJIS製図通則や機械の設計の考え方も必要になります．授業では演習としてのモデリング作業が主となりますので，期限内に課題を仕上げるためには，自主的に課題を進める必要があります．
注意点:
成果品としてのCADモデル，CAMモデル，加工物，構造解析の結果報告書などで実技評価を行います．
※授業態度が悪い場合は減点する。
JABEE教育到達目標評価： 試験 50％（B-4: 50% )成果品・実技50％（C-3:50% F-2: 50% )
(B-4) 実験や実習，演習を通して専門工学における実践的な基礎技術を身につけている。
(C-3) データの分析や解析，グラフ化，設計・製図などにコンピュータを活用することができる。
(F-2) 問題解決のために複数の解決手法を考案し，それらを評価してその中から最適な解決策を提案できる。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
授業内容を説明できる。
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| 2週 |
CADの内部処理(1) |
2次元アフィン変換を理解し，表計算ソフトで拡大，縮小，反転処理ができる。
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| 3週 |
CADの内部処理(２) |
2次元同次座標変換を理解し，表計算ソフトを用いて，回転，並進変換を実行できる。
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| 4週 |
パラメータ曲線作成演習 |
表計算ソフトを用いて，Bezier曲線を作成できる。
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| 5週 |
パラメータ曲線作成演習 |
表計算ソフトを用いて，点群を補間するBezier曲線を作成できる。
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| 6週 |
３Dモデリング演習 |
３DCADにより複雑な形状モデルを作成することができる
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| 7週 |
３Dモデリング演習 |
曲面を用いた３Dモデルの作成演習
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| 8週 |
中間試験 |
アフィン変換ができる。Bezier曲線を作成できる。
３DCADモデルを作成でき，特徴量を導出できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
３D組立モデリング演習 |
３D組立モデルを作成でき，運動シミュレーションを実行できる。
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| 10週 |
３D-CADモデルののデータ変換演習 |
３Dプリンターを使用するための，STLデータ，および，中間ファイルであるDXFファイルに関してのデータ確認および作成演習。
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| 11週 |
加工用データ作成演習 |
マシニングセンターのオフセット加工データを作成することができる。
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| 12週 |
加工用データ作成演習 |
マシニングセンターのオフセット加工データを作成することができる。
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| 13週 |
CAE演習（応力解析） |
構造部品についてFEMによる構造解析ができる．
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| 14週 |
CAE演習（運動シミュレーション） |
表計算ソフトを用いて，運動シミュレーションを実行できる。
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| 15週 |
期末試験 |
オフセット加工データを作成できる。
３DCADモデルから応力解析ができる。
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| 16週 |
実機での加工演習 |
構造部品についてFEMによる構造解析ができる．
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 成果品実技 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 0 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 50 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |