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 |