概要:
この科目の目標は,3D-CADシステム(SolidWorks)の基本操作および高度な利用方法を修得するとともに,
3D-CAD(3Dimennsional Computer Aided Design)利用技術の発展に伴い,これからの機械系技術者は,その技術修得が必要不可欠のものとなった.
この科目の目標は,3D-CADシステム(SolidWorks)の基本操作および高度な利用方法を修得し,その応用として設計演習を通して3D-CADシステムを活用した機械設計能力を養成することである.
また,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することである.
本校教育目標 C:70 % D:20 % E:10 % JABEE教育目標 c 新基準: d1
授業の進め方・方法:
※COVID-19感染予防のため,遠隔授業と面接(対面)授業となったことにより,授業計画を変更
①この授業の前期は,3D-CAD(SolidWorks)の基本操作を例題および演習課題による演習主体で実施します.
②第2,第3学年の「機械設計製図ⅠおよびⅡ」で学修したに内容を十分に理解していること.
③必要に応じて,第2,第3学年の「機械設計製図ⅠおよびⅡ」で使用した教科書「機械製図(実教出版)」を持参すること.
④この授業の後期は,3D-CAD システムの操作方法の熟知(修得)とともに,設計能力を養成することを主眼に,3D-CAD システムの機能を利用した高度な利用方法について演習主体で実施します.
⑤演習課題の作成が遅進している場合は,放課後などを利用して,自主的に遅れを取り戻すこと.
成績評価方法
①合否判定:すべての演習課題(およびCAD技術に関するレポート)が指定期日までに提出され,その評価平均点が60点を超えていること.
成績評価式 演習課題の提出(60%)+演習課題の内容(40%)
②演習課題の評価:作成した2Dスケッチおよび3Dモデルの正確性,3D-CADなどの理解
③最終評価:合格(合否判定60点以上);合否判定+受講態度(最大+10%) 不合格(合否判定60点未満);合否判定
④前期末再試験:前期分の未提出の演習課題を提出し,評価基準に基づいた,その評点が60点を超えていること.
⑤後期末再試験:後期分の未提出の演習課題を提出し,評価基準に基づいた,その評点が60点を超えていること.
⑥学年末再試験:前期分・後期分の未提出の演習課題(受講状況によっては追加課題を課す)を提出し,評価基準に基づいた,その評点が60点を超えていること.
①授業(90分)は,演習主体で実施しますので,進度に個人差が生じることがあります.遅れは放課後などを利用して,自主的に遅れを取り戻してください.
②演習課題やレポートの提出は,期限を遵守してください.
③疑問点や不明な点は,必要に応じて授業中に質問してください.
前関連科目 機械設計製図Ⅱ,ものづくり設計工学 後関連科目 CAE,デジタルデザインコンペ
注意点:
参考書
①SolidWorksによる3次元CAD(実教出版,門脇重道ほか著)
②はじめての3D CAD SOLIDWORKS入門(電気書院,株式会社マインズ著)
③SolidWorksでできる設計者CAE(日刊工業新聞社,水野 操著)
④よくわかる3次元CADシステムSolidWorks入門 Part3(日刊工業新聞社,(株)アドライズ編)
⑤3次元CAD SolidWorks練習帳(日刊工業新聞社,(株)アドライズ編)
⑥よくわかるSolidWorks演習 モデリングマスター編(日刊工業新聞社,(株)アドライズ編)
⑦機械製図(実教出版)
⑧実例で学ぶ機械設計製図(実教出版,豊橋技術科学大学・高等専門学校教育連携プロジェクト)
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス
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講義の進め方が理解できる.
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2週 |
手巻きウィンチの設計①〔3~4名のグループワーク〕
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荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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3週 |
手巻きウィンチの設計②〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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4週 |
手巻きウィンチの設計③〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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5週 |
手巻きウィンチの設計④〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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6週 |
手巻きウィンチの設計⑤〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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7週 |
システムの使用方法 |
SolidWorksの起動と終了を理解することができる.
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8週 |
2Dスケッチの練習① |
例題および演習課題により2Dスケッチ入力を身につけることができる.
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2ndQ |
9週 |
2Dスケッチの練習② |
例題および演習課題により2Dスケッチ入力を身につけることができる.
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10週 |
2Dスケッチの練習③
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例題および演習課題により2Dスケッチ入力を身につけることができる.
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11週 |
3Dモデル作成の練習① |
例題および演習課題により3Dスケッチ入力を身につけることができる.
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12週 |
3Dモデル作成の練習② |
例題および演習課題により3Dスケッチ入力を身につけることができる.
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13週 |
3Dモデル作成の練習③ |
例題および演習課題により3Dスケッチ入力を身につけることができる.
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14週 |
機能の説明,簡単な組み立て① |
例題(ボルト・ナット,軸受)の3Dモデル作成により,より複雑な形状作成機能や変形機能を身につけることができる.また,ゼネバストップの3Dモデル作成を通して,各部品を作成する手順とアセンブリを身につけることができる.
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15週 |
機能の説明,簡単な組み立て② ゼネバストップの作成とアセンブリ② |
例題(ボルト・ナット,軸受)の3Dモデル作成により,より複雑な形状作成機能や変形機能を身につけることができる.また,ゼネバストップの3Dモデル作成を通して,各部品を作成する手順とアセンブリを身につけることができる.
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16週 |
機能の説明,簡単な組み立て③ メカニズムシミュレーション① |
例題(ボルト・ナット,軸受)の3Dモデル作成により,より複雑な形状作成機能や変形機能を身につけることができる.また,ゼネバストップの3Dモデル作成を通して,各部品を作成する手順とアセンブリを身につけることができる.ゼネバストップの3Dモデルを用いて,機構解析ができる.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
メカニズムシミュレーション② |
モーション機能を用いたロケットおよびランチャー(発射台)の可動シミュレーションができる.
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2週 |
2次元図面化 |
先に作成した3Dスケッチ,ボルト・ナット,ゼネバストップの3Dモデルを2次元図面に変換ができる.
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3週 |
手巻きウィンチの設計⑥〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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4週 |
手巻きウィンチの設計⑦〔3~4名のグループワーク〕 |
荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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5週 |
手巻きウィンチの設計⑧〔3~4名のグループワーク〕
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荷重と揚程から手巻きウィンチの設計をし,性能および強度設計を身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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6週 |
3次元モデルから自動加工情報の抽出① |
3-Dモデルから自動加工情報を抽出することができる.
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7週 |
3次元モデルから自動加工情報の抽出② |
3-Dモデルから自動加工情報を抽出することができる.
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8週 |
3次元モデルから自動加工情報の抽出③
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3-Dモデルから自動加工情報を抽出することができる.
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4thQ |
9週 |
手巻きウィンチの組み立て①〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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10週 |
手巻きウィンチの組み立て②〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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11週 |
手巻きウィンチの組み立て③〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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12週 |
手巻きウィンチの組み立て④〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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13週 |
手巻きウィンチの組み立て⑤〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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14週 |
手巻きウィンチの組み立て⑥〔3~4名のグループワーク〕 |
先に設計した手巻きウィンチの3Dモデル作成を行い,より複雑な部品の作成とアセンブリを身につけるとともに,学生間の協働や能動的な学習を通して,コミュニケーション能力を養成することができる.
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15週 |
CAEの基礎学習(ビーム要素解析)
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片持ちばり,単純支持ばりの曲げ,たわみをシミュレーションができる.
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16週 |
機械工学分野におけるIoT教材の利用体験 |
機械工学分野におけるIoT教材を利用体験し,その有用性を理解することができる.
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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 | 物体の投影図を正確にかくことができる。 | 4 | |
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 | |
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 4 | |
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 | |
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 | |