機械工作法

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 機械工作法
科目番号 4M012 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 機械工作法Ⅰ:朝倉健二・橋本文雄:共立出版社
担当教員 櫻井 文仁

目的・到達目標

□ 塑性加工法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる。
□ 鋳造法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる。
□ 溶接法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる。
□ 特殊加工法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる。

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
評価項目1塑性加工法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる塑性加工法の加工原理と特徴を説明できる塑性加工法の加工原理と特徴を説明できない
評価項目2鋳造法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる鋳造法の加工原理と特徴を説明できる鋳造法の加工原理と特徴を説明できない
評価項目3溶接法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる溶接法の加工原理と特徴を説明できる溶接法の加工原理と特徴を説明できない
評価項目4特殊加工法の加工原理と特徴を説明でき、問題点と対策を提案することができる特殊加工法の加工原理と特徴を説明できる特殊加工法の加工原理と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:
CD、DVD、携帯電話など最先端の新製品は、高精度の加工ができるようになったから実用化できた製品である。
加工技術は、技術発展の基盤技術と云える。加工技術は、地味であるが、縁の下の力持ちとして、多くの業界から、
常に要望の高い技術となっている。
授業の進め方と授業内容・方法:
前期は、塑性加工法、鋳造法を学ぶ。
塑性加工は、切り屑を出さず無駄がなく、機械的性質も高く、加工速度も速いことが特徴である。
後期は、溶接法と精密加工法、特殊加工法を学ぶ。鋳造法と溶接法の共通点は、金属の溶解と冷却により、残留応力
、変形、気泡巣等が発生し、機械的性質が低下することにある。それぞれの対策についても学ぶ。
特殊加工は、切削加工・研削加工では加工できない硬い工作物や高精度加工ができる。特殊加工の原理と特徴を学ぶ
注意点:
各加工法で加工した部品や製品を提示するなど、具体的な事例を上げながら講義する。また、ウルトラクリーン加工
や高精度加工といった最先端の機械加工技術についても説明する。
日頃よりモノづくりに関心を持ち、シラバスを参考に家庭学習として予習・復習をするとともに、課題が課された時
には、授業内容に照らし合わせて、自分なりの考察を交えて課題作成すること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 塑性加工①
塑性変形、塑性加工の特徴、真応力、対数歪み、比例限度、弾性限度、降伏点、耐力、加工硬化
塑性加工を説明できる。
2週 塑性加工②
真応力-対数歪み線図、トレスカの降伏条件、ミーゼスの降伏条件、相当応力
降伏、加工硬化、降伏条件式、相当応力、及び体積一定則の塑性力学の基本概念が説明できる。
3週 塑性加工③
変形抵抗、変形能、相当歪み、変形抵抗曲線、加工硬化指数
軸対称の圧縮を初等解析法により解くことができる。
4週 塑性加工④
加工温度と変形能、熱間加工、冷間加工、加工速度
塑性加工法の種類を説明できる。
5週 塑性加工⑤
静水圧効果、塑性変形後の組織と性質、再結晶温度、結晶回復、再結晶、結晶粒成長
塑性加工法の種類を説明できる。
6週 塑性加工⑥
鍛造加工の目的、鍛造温度、自由鍛造、型鍛造、圧延加工
鍛造とその特徴を説明できる。
7週 塑性加工⑦
引き抜き加工、押し出し加工、圧印加工、転造加工、せん断加工
転造、押出し、圧延、引抜きなどの加工法を説明できる。
8週 中間試験
2ndQ
9週 塑性加工⑧
せん断加工、曲げ加工、スプリングバック、絞り加工、限界絞り比
鍛造とその特徴を説明できる。
プレス加工とその特徴を説明できる。
10週 鋳造①
加工技術の課題と先端技術課題
鋳型の要件、構造および種類を説明できる。
11週 鋳造②
金属の溶解と凝固、樹枝状晶、粒状晶、不純物の偏析
鋳型の要件、構造および種類を説明できる。
12週 鋳造③
液体収縮、固体収縮、固体収縮、鋳造の特徴
鋳型の要件、構造および種類を説明できる。
13週 鋳造④
模型、鋳型の製作、鋳物砂の管理、鋳型の構造、鋳造方案、均等冷却、ガス抜き、収縮巣
鋳物の欠陥とその検査方法を説明できる。
14週 鋳造⑤
造型作業、鋳込み温度、鋳込み後の処理、鋳物の熱処理・検査
鋳型の要件、構造および種類を説明できる。
15週 鋳造⑥
鋳物の熱処理・検査、シェルモールド法、ロストワックス法、炭酸ガス法、ダイカスト法、低圧鋳造法、遠心鋳造法
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つくりかたを説明できる。
16週 期末試験
後期
3rdQ
1週 溶接①
溶接の基本、特徴、問題点、溶接の種類
溶接法を分類できる。
2週 溶接②
溶接継ぎ手、溶接の基本形式
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。
3週 溶接③
予熱、後熱、母材の炭素当量、アーク溶接
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週 溶接④
裸溶接、被覆溶接、フラックス、溶接作業
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。
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。
5週 溶接⑤
アーク溶接機、直流アーク溶接、交流アーク溶接、TIG溶接、MIG溶接、C02アーク溶接
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。
6週 中間試験
7週 溶接⑥
サブマージアーク溶接、抵抗溶接、スポット溶接、プロジェクション溶接、シーム溶接、突き合わせ溶接
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理解できる。
8週 溶接⑦
エレクトロスラグ溶接、電子ビーム溶接、圧接の種類と特徴、鍛接
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。
4thQ
9週 精密加工復習 ホーニング、超仕上、ラップ仕上、バフ仕上を説明できる
10週 特殊加工①
特殊加工の加工原理、従来の切削・研削加工との違い、特殊加工の種類と特徴
特殊加工の加工原理、従来の切削・研削加工との違い、特殊加工の種類と特徴を説明できる
11週 特殊加工②
プラズフアーク加工、電子ビーム加工
プラズフアーク加工、電子ビーム加工を説明できる
12週 特殊加工③
化学加工、レーザビーム加工
化学加工、レーザビーム加工を説明できる
13週 特殊加工④
電解加工、複合電解加工
電解加工、複合電解加工を説明できる
14週 プラスチック成型①
プラスチックとは?、プラスチックの種類と特徴
プラスチックとは?、プラスチックの種類と特徴を説明できる
15週 プラスチック成型②
圧縮成型、トランスフア成型、射出成型
圧縮成型、トランスフア成型、射出成型を説明できる
16週 期末試験

評価割合

試験発表レポート態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80020000100
基礎的能力4001000050
専門的能力4001000050
分野横断的能力0000000