到達目標
コンピュータ支援による設計から工作までの知識を身に付ける。これまでに修得した機械設計の知識を活用する。
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
羽根車の設計 | 資料を参考に、条件に合った羽根車を設計できる。 | 羽根車の設計に必要な計算ができる。 | 羽根車の設計に必要な計算ができない。 |
| 評価項目2
軸受け寿命計算 | 寿命計算から条件に最適な軸受けを選定できる。 | 軸受けの寿命計算ができる。 | 軸受けの寿命計算ができない。 |
| 評価項目3
CADによる図面作成 | 設計した主要目からCADを用いて製作に必要な図面を作成できる。 | 設計した主要目からCADを用いて図面を作成できる。 | 設計した主要目からCADを用いて図面を作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
水を高所に汲み上げる渦巻き式遠心ポンプについて、羽根車、主軸および軸受けの寿命設計を行なう。この設計作業を通じて繰返し計算、Excelを用いた計算など、設計に際しての様々なやり方を習得する。設計した羽根車を加工するための工作データをCAMを用いて作成する。
授業の進め方・方法:
設計製図科目の最終年度である本学年では、課題機械に与えられた要求性能を発揮する寸法・形状及び強度などの「設計」計算を行なった後､それを図面化し、製造する「設計＋製図＋工作」の進め方を習得する。課題は渦巻きポンプである。まず、Excelを用いた設計計算後、2DCADで製図を行う。次に、3DCADにより羽根車を作図し，危険速度を計算する。最後に，CAMを用いてNCデータを作成する。
注意点:
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
渦巻きポンプの構造・動作原理の説明 |
渦巻きポンプの構造が理解できる。
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| 2週 |
渦巻きポンプに使用する羽根車の設計手順の説明 |
羽根車設計手順が理解できる。
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| 3週 |
損失水頭の計算 |
各種損失水頭の意味を理解し、計算できる。
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| 4週 |
損失水頭の計算 |
各種損失水頭の意味を理解し、計算できる。
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| 5週 |
損失水頭の計算 |
各種損失水頭の意味を理解し、計算できる。
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| 6週 |
羽根車の設計 |
仕様から適切な電動機および軸を選択し、軸の強度計算ができる。
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| 7週 |
羽根車の設計 |
羽根車の大きさを設計できる。
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| 8週 |
羽根車の設計 |
羽根の厚み、高さ、枚数を設計できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 10週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 11週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 12週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 13週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 14週 |
2DCADによる羽根車の製図 |
羽根車の部品図を作成できる。
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| 15週 |
羽根車の重量計算 |
部品図を基に重量計算ができる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
3DCADおよび操作方法の説明・フィーチャー化 |
3DCADを利用することができる。
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| 2週 |
3DCADによるロフトの製作 |
ロフトの作図ができる。
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| 3週 |
3DCADによるボルトの製作 |
3DCADでボルトの作図ができる。
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| 4週 |
3DCADによる羽根車の製図 |
3DCADで羽根車を作図できる。
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| 5週 |
3DCADによる羽根車の製図 |
3DCADで羽根車を作図できる。
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| 6週 |
3DCADによる羽根車の製図 |
3DCADで羽根車を作図できる。
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| 7週 |
軸受け寿命計算 |
仕様を満たす軸受け寿命計算ができる。
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| 8週 |
軸受け寿命計算 |
仕様を満たす軸受け寿命計算ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
軸受け寿命計算 |
軸受け寿命計算をもとに最適な軸受けを選択できる。
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| 10週 |
危険速度計算 |
羽根車の重量、軸重量から危険速度を算出できる。
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| 11週 |
危険速度計算 |
羽根車の重量、軸重量から危険速度を算出できる。
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| 12週 |
主軸の製図 |
主軸を作図できる。
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| 13週 |
CAMによる工作データ作成 |
羽根車を加工するための工作データをCAMを用いて作成できる。
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| 14週 |
CAMによる工作データ作成 |
羽根車を加工するための工作データをCAMを用いて作成できる。
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| 15週 |
CAMによる工作データ作成 |
羽根車を加工するための工作データをCAMを用いて作成できる。2
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 製図 | 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 | 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 | 前6,前7,前8,後7,後8,後9,後10,後11 |
| 機械設計 | 標準規格を機械設計に適用できる。 | 4 | 前6 |
| 転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 4 | 後7,後8,後9 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 成果物 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 80 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 50 | 70 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |