| 科目名 |
創造設計１ |
| 担当教員 |
大塚 幸男 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ−ＷＳ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月４ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
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単位数 |
0 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
授業の目的
機械や構造物の設計は、設計の基礎である製図と機械要素の学習がしっかりできていることが必要である。
企業において設計をする場合、まず開発あるいは設計する製品のイメージを心に描いて、それを具現化することとなる。
すなわち、製図と機械要素の基本をもとにその立体イメージを作成し、さらに製造のための図面を作成する。
近年においては、３Ｄ−ＣＡＤが普及一般化しており、ものつくりの基本として,必要不可欠のものとなっている。
自動車、ロボット、飛行機、電気製品など様々な機械製品を設計生産するためには、ＣＡＤをツールとして活用し、
アイデアや新機能を織り込み、またＣＡＥ（シミュレーション）も活用し、創造性と完成度の高い設計することが
重要である。
本講義では、その３Ｄ−ＣＡＤを用いて製品をつくるプロセスを体得する。
対象を手巻きウインチとし、テキストに沿って、設計計算、形状検討を実施して設計仕様を決め、各構成部品の
３Ｄモデルを作成し、アセンブリの３Ｄモデルを完成させ、さらに各自の創造性を織り込んだ設計書として
まとめる。
設計計算、３Ｄ−ＣＡＤ、図面化の一連の作業を経験して、社会に出てから必要な基礎知識を養うとともに、
必要仕様を満足させるだけでなく、使いやすく安全で低コストな製品設計を目指す。 |
| 授業の詳細2 |
授業の進め方
各自の設計条件として、巻き上げ荷重と巻き上げ長さを割り当てる。 順次、設計を実施して、決められた時間に図面及び計算書を提出する。
図面作成は、まず３Ｄ−ＣＡＤ（Ｓｏｌｉｄ／Ｗｏｒｋｓ：Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲベース普及版）で３次元モデルを作成し、２次元図面へ変換する。
予習を前提とするので、予習ができていないと進めない。講義計画や提出図面の内容は進捗状況により修正もありうる。設計目標として、設計条件を満足する
だけでなく、安全性向上、軽量化、コストダウン、高機能化などを織り込んで設計することも勧める。
達成目標
１）手巻きウインチの各部品の寸法を計算によって求めるプロセスを理解できる
２）３Ｄ−ＣＡＤ（ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ）を用いて、３Ｄ・２Ｄ−ＣＡＤ設計ができる
３）各部品及びアセンブリのＣＡＤ設計ができる
４）講義で経験した３Ｄ−ＣＡＤによる部品図、アセンブリ図の作成の体験により製品開発のプロセスを体得する
５）設計条件をベースに創造性を織り込むことができる |
| 授業の詳細3 |
授業計画
１ー２時限
学習内容と手巻きウインチ設計課題の説明を行う。
３Ｄ−ＣＡＤ（ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ：Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥＲ普及版）の一般的説明を行う。
マニュアルにそって３Ｄ−ＣＡＤの基本操作、すなわち２Ｄモデル、３Ｄモデル、アッセンブリ、
図面のつくり方の基礎練習をする
演習問題として簡単な部品の３Ｄモデリングと２Ｄ図面を作成し、提出する。
３−６時限
各自与えられた設計条件（巻き上げ荷重と長さ）を基に、ワイヤーロープ、巻き胴、歯車関係の設計計算を行い、
各自の設計諸元を決める。諸元に沿って、各自巻き胴関連部品の３Ｄ設計を行う。
７−１０時限
軸、軸受け関係の設計計算を行い、各自の設計諸元を決める。
諸元に沿って、各自、軸、軸受けの３Ｄ設計を行う。
１１−１２時限
ブレーキ関係の設計計算を行い、各自の設計諸元を決める。
諸元に沿って、各自、ブレーキの３Ｄ設計を行う。
１４−１５時限
つめ車関係の設計計算を行い、各自設計諸元を決める。
諸元に沿って、各自、ツメ車の３Ｄ設計を行う。
残りの部品（フレームなど）も３Ｄ設計し、合わせて、全体のアッセンブリモデルを作成する。
設計全体を見直し、創造性を織り込んだ最終設計計算書、及び全体アセンブリ図、部品図を提出する。
なお、作業時間の関係で、計画変更、一部省略や簡略化することもある。 |
| 授業の詳細4 |
◆テキスト
３次元ＣＡＤによる手巻ウインチの設計（Modelling Drawing Robocon)、岸佐年監修、パワー社、２００６年発行
（昨年度までの旧版”手巻きウインチの設計”をＣＡＤ用に分かり易く改良したもの）
◆参考書
ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓによる３次元ＣＡＤ：第２版、実教出版、２０１２年４月発行、
(ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓの入門書）
機械設計法、塚田忠夫他、森北出版社
機械製図の読み方書き方、大西清著、オーム社
ＪＩＳハンドブック（製図）日本規格協会
◆成績評価
図面及び計算書の提出、及び出席点を総合して評価する
ＡＡ：学習して提出した設計書及び３Ｄ、２Ｄ図面及びアセンブリ図が、製計要領に沿った正確な内容であり、
さらに創造性も織り込まれ、設計、製図能力が高いと判断される
Ａ：学習し、設計製図要領の基本が身についている
Ｂ：学習し、設計製図内容が理解でき、提出した図面が９０％以上できている
Ｃ：学習し、設計製図の図面提出が６０％以上で、計算書も間違いがない
◆履修上の注意
ＣＡＤ図学（１年生）を履修し、ＣＡＤの基礎ができていること。
使用するＣＡＤはＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ（Pro/Engineerベースの普及版）であり、最初２回の授業で基礎練習をおこなう。
機械システムデザイン１（２年生、機械要素）、機械システムデザイン２（２年生、製図）の学習ができていること。
また、材料力学の計算も入ってくるので、材料力学（１年生）、固体力学１（２年生）の履修も前提とする。 |
| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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