機械設計製図

科目基礎情報

学校	和歌山工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	機械設計製図
科目番号	0071	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	知能機械工学科	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	プリント配布 [参考書] 津村､大西：機械設計製図便覧、理工学社
担当教員	北澤 雅之

到達目標

これまでに修得した知識を活用してポンプ設計に必要な計算方法と手順を修得する。そして、得られた数値を利用してCADによる図面作成を行う。

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

C-1 （自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。）

JABEE C-1 （自然科学・情報技術に関する基礎的素養を有し、それぞれの専門分野での問題解決のためにそれらを駆使できる能力を身につける。）

教育方法等

概要:

この科目は企業で船の設計を担当していた教員が、その経験を活かした設計手法や現場が混乱しない図面作成手法等を含めて授業を行うものである。具体例として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:

授業の属性・履修上の区分

実務経験のある教員による授業

授業計画

		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		7週	羽根車の設計	羽根車の大きさを設計できる。
		8週	羽根車の設計	羽根の厚み、高さ、枚数を設計できる。
	2ndQ
		9週	中間試験期間
		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		15週	期末試験期間
		16週	羽根車の重量計算	部品図を基に重量計算ができる。
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。
		2週	3DCADによるロフトの製作	ロフトの作図ができる。
		3週	3DCADによるボルトの製作	3DCADでボルトの作図ができる。
		4週	3DCADによる羽根車の製図	3DCADで羽根車を作図できる。
		5週	3DCADによる羽根車の製図	3DCADで羽根車を作図できる。
		6週	3DCADによる羽根車の製図	3DCADで羽根車を作図できる。
		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。
		8週	中間試験期間
	4thQ
		9週	軸受け寿命計算	仕様を満た軸受け寿命計算ができる。
		10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。
		11週	危険速度計算のための重量見積もり	危険速度算出に必要な重量の見積もりができる。
		12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。
		13週	危険速度計算	危険速度を算出し、常用回転数との比較ができる。
		14週	主軸の製図	主軸と軸受けのはめあいを理解する。
		15週	期末試験期間
		16週	主軸の製図	主軸を作図できる。

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14,後16
				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1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前10,前11,前12,前13,前14,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後16
			機械設計	標準規格を機械設計に適用できる。	4	前6,後9,後10
				転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。	4	後7,後9,後10

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	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	60	60
専門的能力	0	0	0	0	0	40	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0