機械電気工学概論

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 機械電気工学概論
科目番号 0103 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義・演習 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 前半:プリント配布、 後半:自作テキスト配布
担当教員 一色 誠太,鈴木 晴彦

到達目標

①メカトロニクスに必要な電子計測・制御について実践的能力を身に付けること.
②メカトロニクスを構成する機械部品についての知識を身に付けること.

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。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
前半は,メカトロニクスの電子計測・制御分野について実習を伴った授業を行い,後半は,メカトロニクスを構成する機械部品に関する授業が行われる.
授業の進め方・方法:
中間試験は授業時間中で50分の試験を実施する。期末試験は50分の試験を実施する。再試験は総合成績が50点以上の評価不可者に実施する。
前半部分は,中間試験の成績を70%,課題・レポートの成績を30%とし,後半部分は,期末試験の成績を70%,課題・レポートの成績を30%とし,総合的に評価し、60点以上を合格とする.
注意点:
前半では,グループ実習を伴った学習により電子計測制御回路の実際を理解すること.
後半の講義では,メカトロニクス構成機械部品の規格の理解に努力すること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 センサ回路 各種センサを用いた信号検出
2週 トランジスタ回路 トランジスタによるスイッチングと信号増幅
3週 オペアンプ回路(1) オペアンプを用いた信号増幅とコンパレータ
4週 オペアンプ回路(2) オペアンプを用いた演算処理
5週 発振回路 各種発振回路とその利用
6週 A/D変換回路,D/A変換回路 計測制御に用いるアナログ・ディジタル変換
7週 後期中間試験
8週 試験返却・メカトロニクス機械構成部品(その1) 構成材料(アルミ合金、鉄鋼材料)、強度計算、「はめあい」の理解
4thQ
9週 メカトロニクス機械構成部品(その2) 軸継手の種類と構造(ユニバーサルジョイントほか)
10週 メカトロニクス機械構成部品(その3) 直進運動伝達部品の学習(リニヤボールベアリングほか)
11週 歯車伝達機構(その1) 歯車の種類、インボリュート曲線
12週 歯車伝達機構(その2) 平歯車、傘歯車等の詳細規格
13週 歯車伝達機構(その2) 遊星歯車機構の構造と減速比
14週 モータの種類と駆動方法 ステッピングモータ・DCサーボモータの制御方法
15週 試験返却・総括的復習 メカトロニクスの総合的な理解
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製図図面の役割と種類を適用できる。4
製図用具を正しく使うことができる。4
線の種類と用途を説明できる。4
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
図形を正しく描くことができる。4
図形に寸法を記入することができる。4
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。4
部品のスケッチ図を書くことができる。4
CADシステムの役割と構成を説明できる。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
歯車減速装置、手巻きウインチ、渦巻きポンプなどの部品図と組立図を作成できる。4
機械設計機械設計の方法を理解できる。4
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
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
工作鋳物の作り方、鋳型の要件、構造および種類を説明できる。4
鋳型の要件、構造および種類を説明できる。4
精密鋳造法、ダイカスト法およびその他の鋳造法における鋳物の作り方を説明できる。4
鋳物の欠陥について説明できる。4
溶接法を分類できる。4
ガス溶接の接合方法とその特徴、ガスとガス溶接装置、ガス溶接棒とフラックスを説明できる。4
アーク溶接の接合方法とその特徴、アーク溶接の種類、アーク溶接棒を説明できる。4
サブマージアーク溶接、イナートガスアーク溶接、炭酸ガスアーク溶接で用いられる装置と溶接のしくみを説明できる。4
塑性加工の各加工法の特徴を説明できる。4
鍛造とその特徴を説明できる。4
プレス加工とその特徴を説明できる。4
転造、押出し、圧延、引抜きなどの加工法を説明できる。4
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

試験課題等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
前半3515000050
後半3515000050
分野横断的能力0000000