概要:
本講義では，まず３D-CADを用いた３Dモデリング技術と２次元図面作成手法の基礎を学ぶ。その上で，機構学の基礎について座学と3D-CADのモーションシミュレーションを通して学ぶ．また，後期には課題に応じた工業製品の考案などをグループワークにより行い設計と製作の関係について学ぶ．
授業の進め方・方法:
前期の講義は，3D-CADを用いたモデリングおよび2次元図面の作製演習および，機構学に関する知識の習得と3D-CADによるモデル製作・運動シミュレーションの演習課題を行う形式で進める．
後期の講義は，前半は引き続き機構学に関する知識の習得と3D-CADによるモデル製作・運動シミュレーションの演習課題を行う．後半は，主にグループワークにより，テーマに沿った製品設計を行う．
注意点:
講義には，関数電卓を持参すること．また，必要に応じて数学や力学の復習を行うこと．
前期評価は，演習課題により100点法により評価する．なお，内訳は手巻きウィンチの3Dモデリング50%＋アセンブリ20%＋レンダリング演習課題10％＋ねじジャッキアセンブリ演習10%とする．
後期評価は，機構学に関する演習課題レポート・CAD課題が80%，達成度評価試験20%として100点法により評価する．
学年末評価は，前期評価と後期評価の平均として，60点を合格点とする．実習科目のため，再評価などは行わない．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（１） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 2週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（２） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 3週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（３） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 4週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（４） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 5週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（５） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 6週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（６） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 7週 |
３Dモデリング演習＋２次元図面の作成（７） |
手巻きウィンチ部品の２次元図面から３Dモデリングできる．
３Dモデリングから２次元図面の再現ができる．
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| 8週 |
アセンブリ演習（１） |
アセンブリの手法について理解し，実践できる．
3Dモデリングした手巻きウィンチ部品からアセンブリモデルを作成できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
アセンブリ演習（２） |
アセンブリの手法について理解し，実践できる．
3Dモデリングした手巻きウィンチ部品からアセンブリモデルを作成できる．
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| 10週 |
アセンブリ演習（３） |
アセンブリモデルのモーションシミュレーションにより，機械の運動を確認できる．
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| 11週 |
複雑形状部品のモデリング＋レンダリング演習（１） |
曲面形状を持つ部材の3Dモデリングをすることができる．
レンダリングソフトにより，製品イメージ画像を作ることができる．
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| 12週 |
複雑形状部品のモデリング＋レンダリング演習（２） |
曲面形状を持つ部材の3Dモデリングをすることができる．
レンダリングソフトにより，製品イメージ画像を作ることができる．
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| 13週 |
３Dモデリング演習（８）＋アセンブリ演習（４） |
図面を見て，補助プリント無しで，ねじジャッキ部品の3Dモデリングをすることができる．
部品の意味合いを考え，アセンブリモデルを組み上げることができる．
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| 14週 |
３Dモデリング演習（９）＋アセンブリ演習（５） |
図面を見て，補助プリント無しで，ねじジャッキ部品の3Dモデリングをすることができる．
部品の意味合いを考え，アセンブリモデルを組み上げることができる．
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| 15週 |
瞬間中心 |
瞬間中心について理解できる．
瞬間中心を作図的に求めることができる．
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
瞬間中心を用いた速度の算出 |
瞬間中心を用いた機構の速度の算出方法について理解できる．
瞬間中心を用いた作図的な手法により，機構部材の速度を求めることができる．
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| 2週 |
瞬間中心を用いた加速度・角加速度の算出 |
瞬間中心を用いた機構の加速度の算出方法について理解できる．
瞬間中心を用いた作図的な手法により，機構部材の加速度を求めることができる．
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| 3週 |
リンク装置（１） |
四節回転連鎖によって生じる各種機構について理解できる．
3D-CADを用いててこクランク機構のアセンブリモデルを作成し，運動シミュレーションができる．
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| 4週 |
リンク装置（２） |
スライダクランク連鎖によって生じる機構について理解できる．
往復スライダクランク機構のスライダ部の速度・加速度を計算できる．
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| 5週 |
リンク装置（３） |
3D-CADを用いて往復スライダクランク機構のアセンブリモデルを作成し，運動シミュレーションができる．
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| 6週 |
リンク装置（４） |
両スライダクランク連鎖によって生じる各種機構について理解できる．
3D-CADを用いて両スライダクランク機構のアセンブリモデルを作成し，運動シミュレーションができる．
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| 7週 |
リンク装置（５） |
平行運動機構，直線運動機構，球面運動連鎖について理解できる．
3D-CADを用いて各種機構のアセンブリモデルを作成し，運動シミュレーションができる．
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| 8週 |
達成度評価試験 |
これまで得た知識をもとに，基本的な問題を解くことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
カム装置（１） |
カム機構とカム線図について理解できる．
3D-CADを用いて基本的なハートカムの作図ができる．
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| 10週 |
カム装置（２） |
3D-CADを用いて基本的な板カムの作図ができる．
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| 11週 |
歯車装置（１） |
歯車の種類と歯型の諸条件について理解できる．
インボリュート歯形について理解できる．
3D-CADを用いて，インボリュート歯車が作成できる．
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| 12週 |
歯車装置（２） |
歯のかみ合い率や滑り率について理解できる．
歯の曲げ強さや歯面強さについて理解できる．
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| 13週 |
歯車装置（３）
巻掛け伝動機構 |
歯車列と減速比について理解できる．
ベルト伝動とチェーン・スプロケット伝動の違いについて理解できる．
アイテルワインの式から，遠心力を考慮した場合と考慮しない場合のベルト張力を求めることができる。
Ｖベルトにおける，見かけ摩擦係数について理解できる．
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| 14週 |
歯車装置（4） |
3D-CADを用いて歯車装置の作成ができる．
3D-CADを用いて作製した歯車装置により，シミュレーションができる．
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| 15週 |
達成度評価試験 |
これまで得た知識をもとに，基本的な問題を解くことができる．
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| 16週 |
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| 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 | 製図 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 4 | 前6,前7,前12,前13,前14,後5,後6,後7,後8,後11,後12,後13,後14 |
| 線の種類と用途を説明できる。 | 4 | 前6,前7,前12,前13,前14,後5,後6,後7,後8,後11,後12,後13,後14 |
| 製作図の書き方を理解し、製作図を作成することができる。 | 4 | 前6,前7,前12,前13,前14,後5,後6,後7,後8,後11,後12,後13,後14 |
| CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前12,前13,前14,前15,後5,後6,後7,後8,後11,後12,後13,後14 |
| ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの機械要素の図面を作成できる。 | 4 | 前6,後11,後12 |
| 歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプ、ねじジャッキなどを題材に、その主要部の設計および製図ができる。 | 4 | 後5,後6,後7,後8 |
| 機械設計 | 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 | 後1,後2,後5,後6,後7,後8 |
| すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 4 | 後3,後5,後6,後7,後8 |
| 標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 4 | 後4,後5,後6,後7,後8 |
| 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 | 後4,後5,後6,後7,後8 |
| 歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 4 | 後4,後5,後6,後7,後8 |
| リンク装置の機構を理解し、その運動を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8 |
| 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 | 前5,前6,前7,前8 |
| カム装置の機構を理解し、その運動を説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 主な基礎曲線のカム線図を求めることができる。 | 4 | 前10,前11,前12,前13,前14,前15 |