到達目標
1.機械の分解・組立を通して機構などについて理解し,空間的にイメージでき,それをスケッチによる図面に表すことにより,材料,寸法,精度記号などを含む機械の情報を伝達できる.
2.簡単な3次元モデルのモデリングを通じて,3DCADの基本操作を行うことができる.
3.スケッチから3DCADにより部品のモデリングおよび部品のアセンブリングができる.
4.複雑な3次元モデルのモデリングを通じて,CAEの操作を行うことができる.
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 | 機械の分解・組立ができ,図面に表すことができる. | 機械の分解・組立ができる. | 機械の分解・組立ができない. |
評価項目2 | 簡単な3次元モデルのモデリングを通じて,3DCADの基本操作を行うことができる. | 3DCADの基本操作を行うことができる. | 3DCADの基本操作を行うことができない. |
評価項目3 | スケッチから3DCADにより部品のモデリングおよび部品のアセンブリングができる. | スケッチから3DCADにより部品のモデリングができる. | スケッチから3DCADにより部品のモデリングができない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 2-1
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学習・教育到達度目標 3-3
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教育方法等
概要:
本科目では,実際の製品設計での方法論の理解と習得を目指す.具体的には,機械製品の実物のスケッチと機能解析,および設計製図の演習を行う.本校のカリキュラムでは,社会の要求に応じて問題解決の方法を企画し,デザインするための総合科目と位置付けられた科目である.
授業の進め方・方法:
本演習は,実際の実物品(ギアポンプ)の分解・組立・スケッチを通して製図基礎の応用と機構等の理解力および3DCADの基本操作の修得を目指す.さらに,3DCADによるギアポンプのモデリングおよび3DCADの応用操作の修得を目指し,現在主流になりつつある3DCADによるモノづくりの方法論を習得を目標とする.
注意点:
与えられた課題に対して積極的に自分で考えて取り組むこと.
提出期限までに必ず課題を提出するように心掛けること.
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 |
ガイダンス |
科目の概要を理解する. なぜ学ぶのかを理解する.
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2週 |
「標準合致」を用いたアセンブリモデルの作成 |
「標準合致」を用いてアセンブリモデルを作成できる.
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3週 |
「機械的な合致」を用いたアセンブリモデルの作成 (ギア合致の操作) |
「ギア合致」を用いてアセンブリモデルを作成できる.
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4週 |
「機械的な合致」を用いたアセンブリモデルの作成 (ねじ合致,ラックピニオン合致の操作) |
「ねじ合致,ラックピニオン合致」を用いてアセンブリモデルを作成できる.
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5週 |
「詳細設定合致」を用いたアセンブリモデルの作成 |
部品同士の位置関係を整えることができる.
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6週 |
応用技術を用いたアセンブリモデルの作成 |
複数の機械部品からアセンブリを作成できる.
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7週 |
CAE解析1 部品の構造解析 |
CAEを用いて,部品の構造解析を行うことができる.
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8週 |
CAE解析2 アセンブリの構造解析 |
CAEを用いて,アセンブリモデルの構造解析を行うことができる.
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2ndQ |
9週 |
CAE解析3 熱流体解析 |
CAEを用いて,熱流体解析を行うことができる.
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10週 |
CAE解析4 落下試験とモーション解析 |
CAEを用いて,落下試験を行うことができる.
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11週 |
ギアポンプのスケッチ1 駆動軸,受動軸のスケッチ |
フリーハンドスケッチの方法を修得する.
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12週 |
ギアポンプのスケッチ2 ボルト,軸受,プーリのスケッチ |
測定器を用いて寸法を測定できる.
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13週 |
ギアポンプのスケッチ3 プーリ,ギアカバーのスケッチ |
型取法を用いてスケッチすることができる.
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14週 |
ギアポンプのスケッチ4 ギアカバー,ギアケースのスケッチ |
フリーハンドスケッチの方法を修得する.
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15週 |
課題の提出チェック |
期限内に課題を仕上げ,締め切りを厳守することができる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
ギアポンプのスケッチ5 寸法の記入 |
寸法補助記号を使用することができる.
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2週 |
ギアポンプの部品図1 駆動軸,受動軸の作図 |
第三角法で図面を描くことができる.
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3週 |
ギアポンプの部品図2 ボルト,軸受の作図 |
全断面図,片側断面図で部品図を描くことができる.
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4週 |
ギアポンプの部品図3 プーリの作図 |
寸法補助記号を用いてわかりやすく寸法を記入することができる.
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5週 |
ギアポンプの部品図4 ギアカバーの作図 |
図面に誤りがないか検査することができる.
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6週 |
ギアポンプの部品図5 ギアカバー,ギアケースの作図 |
図面に誤りがないか検査することができる.
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7週 |
ギアポンプの部品図6 ギアケースの作図 |
期限内に課題を仕上げ,締め切りを厳守することができる.
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8週 |
ギアポンプのモデリング1 ボルト,駆動軸,受動軸のモデリング |
3DCADのライブラリ機能を使用できる.
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4thQ |
9週 |
ギアポンプのモデリング2 軸受,プーリのモデリング |
回転機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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10週 |
ギアポンプのモデリング3 ギアカバーのモデリング |
押し出し機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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11週 |
ギアポンプのモデリング4 ギアカバーのモデリング |
押し出し機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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12週 |
ギアポンプのモデリング5 ギアケースのモデリング |
押し出し機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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13週 |
ギアポンプのモデリング6 ギアケースのモデリング |
押し出し機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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14週 |
ギアポンプのアセンブリ |
押し出し機能を用いて,平面図から3Dモデルを作成できる.
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15週 |
課題の提出チェック |
期限内に課題を仕上げ,締め切りを厳守することができる.
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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 | 図面の役割と種類を適用できる。 | 3 | |
製図用具を正しく使うことができる。 | 4 | |
線の種類と用途を説明できる。 | 3 | |
物体の投影図を正確にかくことができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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 | |
部品のスケッチ図を書くことができる。 | 3 | |
CADシステムの役割と基本機能を理解し、利用できる。 | 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 | |
機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 2 | |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 2 | |
標準規格を機械設計に適用できる。 | 2 | |
ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 2 | |
ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。 | 2 | |
ボルトに作用するせん断応力、接触面圧を計算できる。 | 2 | |
軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 2 | |
軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 2 | |
キーの強度を計算できる。 | 2 | |
軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 2 | |
滑り軸受の構造と種類を説明できる。 | 2 | |
転がり軸受の構造、種類、寿命を説明できる。 | 2 | |
歯車の種類、各部の名称、歯型曲線、歯の大きさの表し方を説明できる。 | 2 | |
すべり率、歯の切下げ、かみあい率を説明できる。 | 2 | |
標準平歯車と転位歯車の違いを説明できる。 | 2 | |
標準平歯車について、歯の曲げ強さおよび歯面強さを計算できる。 | 2 | |
歯車列の速度伝達比を計算できる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 0 | 90 | 0 | 10 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 40 | 0 | 10 | 0 | 0 | 50 |
専門的能力 | 0 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |