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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 機械工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
機械加工学
Machining Engineering
2 E020-01 2022年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.切削加工 2.切削機構 3.工具材料 4.生活優先型ものづくり 5.地域連携 機械加工とは、除去加工のことを言い、非除去加工では難しい高寸法精度が要求される複 雑形状部品をも容易に加工できる特徴を持つ。本科目では除去加工の中心的加工法である切 削加工を対象に、これの基礎理論や適正な加工条件、さらには工具の選定法に関する技術を 身に付け、付加要件として工具作成技術を例に、表面コーティング技術や粉末冶金技術につ いても学習する。また、近年の産業構造として注目されている「人にやさしい生活優先型も のづくり」に着目し、医学的知見を有する技術者による応用例についても紹介する。
授業の概要および学習上の助言
授業は次に示す項目に従って進めます。         1.加工法の分類                   2.切りくずの生成機構 (切りくずの分類と生成機構、構成刃先とその生成条件と防止法) 3.切削理論 (切削抵抗の理論計算、すくい面摩擦係数の導出、剪断面の剪断応力および圧縮応力、切削温度の理論計算) 4.切削諸元の測定 (切削抵抗の測定、切りくず厚みと切りくず-工具接触長さの測定、切削温度の測定)   5.切削工具の摩耗と工具寿命 (工具摩耗の特色と形態、工具寿命の判定と工具寿命方程式) 6.切削工具刃先の角度と工具材料 (工具刃先角の名称、各角度の作用、切削工具材料の必要条件、工具材種の分類と   その選定法) 7.工具作成技術を例とした粉末冶金技術とコーテッド技術 8.各種機械加工における仕上面品位 (仕上面のあらさ、びびり) 9.機械加工性と難加工材への対策  (上述の内容について適宜小テストを実施し、内容の振り返りを行うとともに2回の演習課題を実施する。また、ビデオ教材 の使用するため、授業明細を変更することがある。)     
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:実用切削加工法[共立出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
実用的な学問であるため、機械加工に関するビデオの鑑賞を薦めます。授業中に実施する関連ビデオ以外にも本講義の理解 を深める上で役立ちます。また、加工関連施設の見学や機械工業見本市など機会をとらえ、実際に加工している様子を見学体 験することも重要です。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,K 切削工学における基礎的理論が理解できる。
D,J,K 切削諸元の測定法が理解できる。
J,K 切削工具損傷の形態と特徴が理解できる。
J,K 切削工具の種類やその有効な使用法が理解できる。
J,K 難削材の種類とその理由が理解できる。
J,K 適正な加工条件や工作機械が選定できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 20 0 0 0 0 0 40
思考・推論・創造する力 20 10 20 0 0 0 0 50
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 10 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 切りくず生成機構、2次元切削理論、切削抵抗および切削温度の測定、工具損傷、工具刃先角度、工具材 料、粉末冶金の概要、コーティング技術、仕上げ面あらさ、難削材と加工の能率化などの各分野より出題 する。
クイズ
小テスト
 ①2次元モデルを利用した切削加工の概要、②切削加工におけるその実験技術、③切削工具材料、④難 加工材料の加工に対する項目について実施し、講義内容の前半部分が終了した時点において振り返りのテ ストを行う。
レポート 授業の前半と後半において演習を実施し、これについてまとめる。 ①切削時の刃先に作用する抵抗について理論計算を実施し、加工条件と加工抵抗の関係を論じる。 ②地域連携として、医学領域を理解した高度専門技術者を招聘し、人にやさしい生活優先型モノづくりに ついて講演を聴講し、その講演内容に関連した課題について調査・考察して、レポートを作成・提出する 。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 演習課題への取り組みなど受講中のアクティビティで評価する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
①切削加工における2次元モデルやせん断の理論的メカニズム を説明できる.②切削抵抗や刃先温度などの測定法を詳細な図 を用いて説明できる.③切削工具の損傷分類やその原因を図を 用いて詳細に説明することができる.④粉末冶金法や表面コー ティング技術の理解とこれを用いた切削工具の製造法を詳細に 説明できる.⑤仕上げ面品位について説明できる.⑥高能率に 製品を機械加工するための加工法、加工条件そして工具形状な どを適切に選定することができる。(文中の番号は学生の行動 目標の番号に対応しています.) ①切削加工における2次元モデルやせん断の理論的メカニズム が説明できる.②切削抵抗や刃先温度などの測定法を説明でき る.③切削工具損傷の種類やその原因を説明することができる .④粉末冶金法や表面コーティング技術のの利用法を述べる事 ができる.⑤仕上げ面粗さが説明できる.⑥製品を機械加工す るための加工法、加工条件そして工具形状などを選定すること ができる。(文中の番号は学生の行動目標の番号に対応してい ます.)
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1回 学習支援計画書を基に科目の学習目標,概要や行動目 標を理解する.特にこの科目が機械工学科の教育目標 のどの部分を担っているか,具体的な達成レベルの目 安を理解する. また,本科目の講義方針および機械加工全体における 切削加工の位置づけを理解させ、マザーマシンの動画 を用いてものづくりの基礎的事項を学習する。最後に 本日の内容を自己点検する. 講義と質疑 [復習]:機械工学科の教育目標と 本科目の関連を理解する。 [予習]:事前に教科書の総説を読 んで、加工技術の役割を理解する 。加工法の分類を理解する。 15 60
2回 切削の良否の基準と適切な加工とは何かを理解する ビデオによる加工技術の基礎について学習する。 小テストにより内容を自己点検の形で作成し提出する 。 動画鑑賞と講義と質疑応答、 小テストを実施し授業内容の 理解度確認を行う。 [復習]:切削加工の加工全体に対 する位置付けを考える。 60
3回 2次元切削モデルによる切削機構の概念について学習 する。また、切りくずの分類と生成機構について学習 し、切削加工する際に望ましい切りくず形態について 考察する。最後に自己点検レポートを作成する。 講義と質疑 [予習]教科書のPP.5〜8を読 んで、2次切削の概念を理解する 。 60
4回 構成刃先の生成条件と発生の防止および小型化安定化 についてについて学習する。また切削抵抗の概念につ いて学習する。最後に自己点検レポートを作成する。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.9〜12 とPP.157〜185を読んで 、切りくずの生成・機構を理解す る。 [復習]:構成刃先の生成機構につ いて理解する。 30 60
5回 切削抵抗の理論的説明を背景に、剪断角とすくい面摩 擦係数算出式および剪断面における剪断応力と圧縮応 力算出式と切削抵抗との関係づけについて学習する。 最後に自己点検レポートを作成する。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.13〜1 6を読んで切削抵抗の理論を理解 する。 90
6回 切削抵抗の実測データを基に演習課題を行う。 講義と質疑 演習課題を基に,第1回から 第5回までの振り返りを行う . これまでの学習内容を振り返ると ともに演習を行い理解度を確認す る 60
7回 切削加工における諸現象の実験技術と測定。 工具動力計の原理について学習する。 また,測定技術に関する小テストを行い,その内容を 自己点検の形で作成し提出する。 講義と質疑応答。 小テスト [復習]:教科書のPP.34〜49を 読んで切削抵抗の理論計算につい て理解する。 60
8回 切削温度の測定について学習する。また、工具が摩耗 される環境条件と摩耗形態そして摩耗機構について学 習する。工具寿命の判定基準について考察する。最後 に自己点検レポートを作成する。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.50〜60を 読んで工具摩耗について理解する 。 120
9回 工具損傷の原因について学習する。また,工具寿命判 定についても学習する。最後に自己点検レポートを作 成する。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.62〜82を 読んで工具損傷について理解する 。 90
10回 地域連携として医学がわかる機械技術者を招き、人に やさしい生活優先型モノづくりについて聴講する。ま た、その講演内容を基に課題を提出していただき、こ れの内容について調査・考察、レポートとして提出す る。 講演動画の聴講と課題の把握 し,その内容を自己点検の形 で作成し提出する。 [復習]:課題に対するレポートを 作成する。 90
11回 切削工具材料の具備すべき条件と工具材料(H.S. S.、超硬合金、コーテッド超硬)の特徴と利用法に ついて学習する。最後に自己点検レポートを作成する 。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.114〜 130を読んで工具材種について 理解する。 90
12回 切削工具材料(サーメット,セラミックス,cBN,多 結晶ダイヤモンドなど)の特徴と利用法について学習 するまた,また,工具材料に関する動画による小テス トを行い,その内容を自己点検の形で作成し提出する 。 講義と質疑応答、これまでの 8回から12回までの学習内容 を振り返るとともに小テスト を実施し,授業内容の理解度 確認を行う。 [復習]:小テストの結果を基に第 8回から11回までの復習を行う。 60
13回 仕上面品位・表示法・加工理論あらさについて学習す る。また粉末冶金法についても学習する。最後に自己 点検レポートを作成する。 講義と質疑 [予習]:教科書のPP.140〜 150を読んで仕上面品位や加工 面の表示について理解する。 60
14回 被削性と代表的難加工材料について学習した後、これ の対策について学習する。新素材と難削材の加工につ いての内容の理解度を確認するため,小テストにより 内容を自己点検の形で作成し提出する。 講義と質疑応答、これまでの 学習内容を振り返るとともに 小テストを実施し,授業内容 の理解度確認を行う。 [予習]:教科書のPP.187〜 202を読んで加工性について理 解する。 [復習]:小テストの結果をもとに 難削材加工の復習を行う。 45 60
15回 試験と模範解答をもとに自己点検する。 1回から14回の学習内容につ いて行動目標に対応した学力 確認の試験を実施する。 [予習]:筆記試験にむけ授業時の ノート,テキストの復習を十分に すること。 120