CAD/CAM・CAE

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 CAD/CAM・CAE
科目番号 0033 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 プロジェクトデザイン工学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 間瀬 実郎,野波 諒太

到達目標

3DCADを利用して,実習課題の形状を3次元でモデリングできるようになる。またその形状を,3Dプリンタで造形することができる。更にCAEにより応力解析などができるようになり,実用的な設計ができる。

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13DCADの操作方法を理解し、複雑な3次元モデルの設計ができる3DCADの操作方法を理解し、基本的な3次元モデルの設計ができる3DCADの操作方法を理解できて おらず、3次元モデルの設計ができない
評価項目2CAEの原理を理解し、適切に使用できるCAEの原理を理解し、使用できるCAEの原理を理解できておらず、使用できない
評価項目3CAMの原理を理解し、適切に使用できるCAMの原理を理解し、使用できるCAMの原理を理解できておらず、使用できない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 専攻科の学習・教育目標 (SC) 説明 閉じる
JABEE 環境都市(A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
3DCAD Fusion360と3Dプリンタによるラピッドプロトタイピングの手法を学修する。モデリング手法,パラメトリックモデリングなどを習得し,自由曲面の作成やレンダリング,アセンブリなどについても実習を通して学ぶ。CAEは応力解析,について実習を行う。CAMはマシニングセンタの利用方法を学ぶ。この科目は企業で自動車のシャシー強度のシミュレーションを担当していた教員が、その経験を活かし、3Dモデリング、CAE、CAMについて講義する。
授業の進め方・方法:
座学と実習を繰り返し行いながら操作方法などを理解する。事前・事後学習としての課題を実施する。
【新型コロナウイルスの影響により,授業内容を一部変更する可能性があります.】
注意点:
操作方法は繰り返し使用することで身につけることができるため,講義中だけでなく自分でテーマを設定して理解を深めるような設計活動を行うことが望ましい。また,新型コロナウイルスの影響により,授業内容を一部変更する可能性がある。

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 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 3CADの基本 3DCADの基本的な機能などを理解する
2週 CAEの基礎と原理 CAEの概念,CAEの目的と利用例,解析手法の種類について理解する
3週 CAEの基礎と原理 CAEの概念,CAEの目的と利用例,解析手法の種類について理解する
4週 CAEの演習 CAEを用いた設計ができるようになる
5週 CAEの演習 CAEを用いた設計ができるようになる
6週 構造最適化の原理
形状最適化演習
ジェネレーティブデザイン演習
構造最適化の種類を理解し適切な設定で構造最適化ができるようになる
7週 実用的な製品のCAEを用いた設計 CAEと構造最適化を用いた実製品の設計ができるようになる
8週 CAMの基礎 CAM機能の基礎を理解する
2ndQ
9週 CAMの演習 CAM機能によりGコードを作製できるようになる
10週 CAEにて設計したもの対してCAMを作成 設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
11週 CAEにて設計したもの対してCAMを作成 設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
12週 CAEにて設計したもの対してCAMを作成 設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
13週 CAEにて設計したもの対してCAMを作成 設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
14週 CAEにて設計したもの対してCAMを作成 設定された課題に対してCAEを用いた設計を行いCAMを設定できるようになる
15週 3Dプリンタによる製作(STLデータの制作) 3DCADから3Dプリントに有効なSTLデータが作成できる
16週 3Dプリンタによる製作(表面研磨・塗装) 3Dプリンタで出力した造形物を研磨、塗装仕上げできる

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図面の役割と種類を適用できる。4前1
線の種類と用途を説明できる。4前1
物体の投影図を正確にかくことができる。4前1
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前1,前2
公差と表面性状の意味を理解し、図示することができる。3前2
部品のスケッチ図を書くことができる。4前2
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。4前2,前3
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。3前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。3前5
建設系分野製図線と文字の種類を説明できる。3前6
平面図形と投影図の描き方について、説明できる。3前6
CADソフトウェアの機能を説明できる。4前2,前4
図形要素の作成と修正について、説明できる。4前2,前4
画層の管理を説明できる。4前2,前4
与えられた条件を基に設計計算ができる。4前4
設計した物をCADソフトで描くことができる。4前4
建築系分野設計・製図図面の種類別の各種図の配置を理解している。3前7
図面の尺度・縮尺について理解し、図面の作図に反映できる。4前7
立体的な発想とその表現(例えば、正投象、単面投象、透視投象などを用い)ができる。4前7
ソフトウェアを用い、各種建築図面を作成できる。3前12
各種模型材料(例えば、紙、木、スチレンボードなど)を用い、図面をもとに模型を製作できる。または、BIMなどの3D-CADにより建築モデルを作成できる。3前12

評価割合

試験演習相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合07000300100
基礎的能力0300010040
専門的能力0400020060
分野横断的能力0000000