応用設計製図・CAE

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 応用設計製図・CAE
科目番号 4M37 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 材料システム工学科(2017年度以降入学生、但し、令和4年度は材料工学科を含む) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 4
教科書/教材 テキスト「初心者のための機械製図」(2年次で使用)、「ビジュアルアプローチ 材料力学」(3年次で使用)その他配付資料
担当教員 佐々木 大輔

到達目標

1.簡単な構造であれば、設計製図道具(パソコン・ドラフター等)がなくても、その図面がフリーハンドで作成できる。
2.CAD(Draft Sight)の基本操作ができる。
3.課題について、Excelを使って強度計算書が作成できる。

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図面の役割を理解し,ものづくりに適した製品のスケッチおよび製図ができる製品のスケッチおよび製図ができる製品のスケッチおよび製図ができない
評価項目2CADを用いて複雑な形状のモデリングができるCADを用いて単純形状のモデリングができるCADを用いて単純形状のモデリングができない
評価項目3与えられた課題に対して創意工夫して設計を行い、Excel・Wordを駆使し最終的に設計書としてまとめることができる与えられた課題に対する設計を行い、Excel・Wordを駆使し最終的に設計書としてまとめることができる与えられた課題に対する設計計算ができず,最終的に設計書としてまとめることができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
企業における中核技術者としての役割を遂行する為、機械・鋼構造物の実践的設計・製図の基礎(経済的な「モノの設計」に関する考え方・やり方)を学習し、将来、創造的・高付加価値的な設計業務ができる基礎をつくることを目的とする。また、設計業務には必需品となったパソコン(CAD、Excel、Word)を駆使できるようになる。
授業の進め方・方法:
1.CADの取り扱い方を講義・演習で学習する。
2.課題に対して、CADで製図を行う。
3.基本的なパソコンの操作ができることを前提に講義を進めるので、キーボードからの入力方法、Excel・Wordの取り扱い方について基本的な操作方法を学習しておくこと。
4.設計製図には、特に力学(数学・材料力学etc)が必要である。事前学習として、今まで学習した内容(材料力学は曲げ、ねじり、応力変換)を見直しておくこと。
注意点:
1.CADによる製図課題40点
2.設計報告書40点
3.小テスト10点
4.Excel、word提出10点
合計 100点 として評価し、60点以上を合格とする。
課題の提出が無い場合は不合格とする。定期試験は実施せず、再試験も実施しない。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 製図とJISについて 製図とJISについて基本ルールを理解する
2週 スケッチについて:スケッチの仕方・演習 簡単な構造であれば、設計製図道具(パソコン・ドラフター等)がなくても、その図面がフリーハンドで作成できる
3週 CADとパソコンとWindows CADとパソコンとWindowsについての基礎知識を理解する
4週 CAD(Draft Sight)の操作方法:図面作成とファイル管理・図面構成・基本ルール CAD(Draft Sight)の操作方法を理解する
5週 直線・平行線・多角形・円・円弧・楕円の描き方 直線・平行線・多角形・円・円弧・楕円が描けるようになる
6週 図形の削除・移動・複写・変更の方法及び、線の延長・伸縮の方法 図形の削除・移動・複写・変更及び、線の延長・伸縮が出来るようになる
7週 画層・線種・ハッチングの作成方法 画層・線種・ハッチングの作成が出来るようになる
8週 文字・寸法の入力方法及び、部分拡大・図面間複写・ブロック化の方法 文字・寸法の入力及び、部分拡大・図面間複写・ブロック化が出来るようになる
4thQ
9週 各グループ(3~4名)に分かれ、課題について構想を話し合う 意見を出し合い、構想をまとめる
10週 課題について、CADで構想図を描く CADで構想図を描けるようになる
11週 課題について、CADで組立図を描く CADで組立図を描けるようになる
製品のスケッチおよび製図ができる
CADを用いて単純形状のモデリングができる
12週 課題について、Excelにて強度計算書を作成する
課題について、CADで描いた図面をもとに簡単な加工ができる
Excelにて強度計算書を作成する
簡単な加工ができる
13週 課題について、Wordにて取扱説明書を作成する Wordにて取扱説明書を作成する
14週 課題について、組立図・強度計算書・取扱説明書及び、感想文の作成 課題について、組立図・強度計算書・取扱説明書及び、感想文の提出
与えられた課題に対する設計を行い、Excel・Wordを駆使し最終的に設計書としてまとめることができる
15週 課題について、組立図・強度計算書・取扱説明書及び、感想文の提出 課題について、組立図・強度計算書・取扱説明書及び、感想文の提出
与えられた課題に対する設計を行い、Excel・Wordを駆使し最終的に設計書としてまとめることができる
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材料系分野力学荷重と応力、変形とひずみの関係について理解できる。2後1
荷重の方向、性質と物体の変形様式との関係について説明できる。4後12
引張、圧縮応力(垂直応力)とひずみ、物体の変形量を計算できる。4後12
せん断応力(接面応力)とせん断ひずみ(せん断角)を計算できる。4後12
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。4後12
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。4後12
各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。4後12
中立軸、中立面の意味を理解し、曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。4後12
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる。4後12
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3後12
ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。4後12
トルクとねじりの関係を説明できる。4後12
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。4後12
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。4後12
製図図面の役割と種類を説明できる。4後11
線の種類と用途を説明できる。4後11
品物の投影図を正確にかくことができる。4後11
製作図のかき方を理解できる。4後11
図形に寸法を記入することができる。4後11
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11
部品のスケッチ図をかくことができる。4後11
CADシステムの役割と構成を説明できる。4後3
CADシステムの基本機能を理解し、利用して作図できる。4後3
ボルト・ナット、軸継手、軸受、歯車などの図面を作成できる。4後10
分野別の工学実験・実習能力機械系分野【実験・実習能力】機械系【実験実習】フライス盤主要部の構造と機能を説明できる。4後12
フライス盤の基本操作を習得し、平面削りや側面削りなどの作業ができる。4後12
ボール盤の基本操作を習得し、穴あけなどの作業ができる。4後12
NC工作機械の特徴と種類、制御の原理、NCの方式、プログラミングの流れを説明できる。4後12
少なくとも一つのNC工作機械について、各部の名称と機能、作業の基本的な流れと操作を理解し、プログラミングと基本作業ができる。4後12
加工学実験、機械力学実験、材料学実験、材料力学実験、熱力学実験、流体力学実験、制御工学実験などを行い、実験の準備、実験装置の操作、実験結果の整理と考察ができる。4後12
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭でも説明できる。4後12
材料系分野【実験・実習能力】材料系【実験実習】ボール盤の基本操作を習得し、穴あけなどの作業ができる。4後12

評価割合

試験発表相互評価実技・態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00009010100
基礎的能力0000000
専門的能力00009010100
分野横断的能力0000000