最終更新日:2022/02/07
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概要
対象年度 年度 2022 (週2コマ)秋期 開講時限 火4,火5
開講学部・学科等 理工
科目コード 640037400 科目ナンバー
授業名 機械の基礎
英文授業名 Fundamentals of Mechanical Engineering
担当教員 堀井 宏祐

授業形態 講義、演習、実験・実習・実技、アクティブ・ラーニング
e-learning利用 その他:
担当形態 単独、複数
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
後続関連授業
教職課程科目
テーマ・キーワード 測定の基礎,工作機械,切削加工, 力学

授業の概要・ねらい 本科目では測定の基礎,工作機械,切削加工といった,機械工学の「ものづくり」で必要になる基礎技術を,講義・演習・実験を通じて学習する. 機械,溶接や測定機などに接し,操作することによって,機械工学の専門科目学習を実践的に得ることも目指している. また本学系では2年次から,機械工学の理論的バックグラウンドの基礎となる4つの力学「機械力学」「材料力学」「熱力学」「流体力学」の学修がはじまる.本科目ではこれらに備えた基礎の習得を目指す.
理論と実際との関係を学修してもらう実際の項目は

1)ロボットカーの組立と制御
2)切削加工(フライス加工)
3)切削加工(旋盤加工)
到達目標 A. 実践的な演習を通じて基本的な機械の仕組みや構造を理解するようになる.
B. 各加工法の原理,加工可能範囲を理解し説明できるようになる.
C. 各機械,測定機の原理や操作を理解し説明できるようになる.
D. 微積分,偏微分,重積分,微分方程式を理解し,基礎的な問題を解くことができる.
教科書と準備するもの プリント資料を配布.
メイプル・センチュリー・ホール地下3階では作業着,安全靴 が必要である. さらに工作機械を操作する際は作業帽, 防護メガネが必要である.
参考書 1) 江川博康著,「大学1・2年生のためのすぐわかる数学」,東京図書
2) 寺本惠昭,「微分積分基礎-理工系学生に向けて-」,共立出版
また必要に応じてプリント配布.
評価の基準 1. 実践的な演習を通じて基本的な機械の仕組みや構造を理解することができる.
2. 各加工法の原理,加工可能範囲を理解し説明できる.
3. 各機械,測定機の原理や操作を理解し説明できる.
4. 微積分,偏微分,重積分,微分方程式を理解し,基礎的な問題を解くことができる.

具体的評価方法 各項目のレポート, 演習問題, 積極的授業参加, 理解力などで評価する.全ての項目に出席して, 授業への積極的参加20%,授業中の修得度20%,レポート30%,演習30%として評価する.
授業評価アンケート
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受講生へメッセージ
授業評価アンケートを参考に内容を適宜改善していきます.
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
ガイダンス
実験項目, 日程, 班分けの資料配布, 各項目の紹介
図面の基礎: 加工用の図面の読み方,精度記号の意味,金属材料の性質などについて講義する.本授業の他項目で必要となる基礎事項である.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:機械エンジニアは必要となる基礎知識について調べておくこと.精度記号について事前に調べておく.
準備:ガイダンスで指定されたものを次回までに用意しておく.加工用の図面の読み方をまとめておく.
授業実施特記
第2回 内容
工業数学(偏微分)、工業数学(重積分)
 
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:偏微分、重積分について調べておくこと.
復習:次回までに,演習問題の復習をしておくこと.
授業実施特記
第3回 内容
工業数学(微分方程式)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:微分方程式について調べておくこと.
復習:次回までに,演習問題の復習をしておくこと.
授業実施特記 レポート提出
第4回 内容
「測定の基礎」、「レポートの作成」
 ノギス,ダイヤルゲージ,マイクロメータ,表面あらさ測定機などの基本的な測定具について講義し,また実際に測定を行い、レポートの作成方法について講義を行う.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習: 機械工学系で決められているレポートの書き方について調べておく.表面あらさ測定の種類について調査しておく.
復習: 次回までに,演習の復習をしておくこと.ノギスの使い方,表面あらさ測定の機能をまとめる.
授業実施特記 レポート提出
第5回 内容
ロボットカーの組立と制御①
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第6回 内容
ロボットカーの組立と制御 ②
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第7回 内容
切削加工(フライス加工) ①
フライス盤の機能,工具の種類,加工条件の決め方,加工条件の計算方法について講義する.さらに,後日の加工作業に備えて加工条件計算,設定を行い,加工工程の設計を行う.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習: フライス盤加工で使う工具の種類を調べておく.
復習: フライス盤での加工条件の計算方法を整理し,レポートを作成する.
授業実施特記 レポート提出
第8回 内容
切削加工(フライス加工) ②
準備した工程表に従いフライス盤を使って加工作業を行う.加工後に寸法を測定して評価する.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:前回の授業で得た加工条件を実際に活用できるように準備しておく.
復習:フライス盤での加工結果を評価する.また,加工手順,操作手順をまとめてレポート作成する.
授業実施特記 レポート提出
第9回 内容
切削加工(旋盤加工) ①
旋盤の機能,工具の種類,加工条件の決め方,加工条件の計算方法,加工条件と表面あらさの関係について講義する.さらに,後日の加工作業に備えて加工条件計算,設定を行い,加工工程の設計を行う.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習: 旋盤加工で使う工具の種類を調べておく.
復習: 旋盤での加工条件の計算方法を整理し,レポートをさくせいする.
授業実施特記 レポート提出
第10回 内容
切削加工(旋盤加工)②
準備した工程表に従い旋盤を使って切削加工を行う.加工後に寸法,表面あらさを測定して評価する.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習: 前回の授業で得た切削加工条件を実際に活用できるように準備しておく.
復習:切削加工結果を評価する.また,加工手順,操作手順をまとめるレポートを作成する.さらに加工条件と表面あらさの関係を理論に照らし合わせる.
授業実施特記 レポート提出
第11回 内容
オリジナルロボットカーの製作①
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第12回 内容
オリジナルロボットカーの製作②
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第13回 内容
オリジナルロボットカーの駆動制御①
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第14回 内容
オリジナルロボットカーの駆動制御②
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:事前レポート(項目の担当先生に確認すること)
復習:レポート作成
授業実施特記 レポート提出
第15回 内容
まとめ
与えらた演習課題に対して解答し,本授業のまとめを行う.
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習: 本授業全体を復習しておく.
復習: まとめ課題に対する解答を振り返り,理解できていない点を復習する.
授業実施特記 レポート提出