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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	機械設計統合演習 Machine Design Project	2	E022-01	2023年度６期（後学期）	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

1.3D-CAD 2.機械設計，強度・信頼性設計 3.製造・組み付け 4.3軸2段ヘリカル歯車減速機 5.地域連携

機械の設計・製造では，要求仕様に沿った設計計画やイメージを作るとともに，イメージを具現化する強度・信頼性設計，製造法やコストを考慮した製造設計，機械機構・全体像を表す製図を必要とする．本講義では3D-CADを積極的に利用し，複数の部品モデルを組み付けて機械構造モデルを作成する過程を実習し，コンピュータを使った設計・作図基礎能力を習得する．また，地域の企業技術者からの設計製図に関する最新技術や課題等を聴講し問題解決の理解を深める．

授業の概要および学習上の助言

本講義では，「3軸2段ヘリカル歯車減速機」を主要題材とし，機械ユニットを構成する機械要素部品の作成および組み付けに関する総合演習を通じて，機械をシステム的に設計する能力を修得する．基本的には各週で講義・演習を取り入れた授業を展開するが，与えられる課題の設計・製図は講義中の演習時間のみでは終了しないため，予習・復習を十分に行う必要がある．また，本講義の前に受講している「機械要素設計」の設計計算法や「機械系製図Ⅰ」および「機械系製図Ⅱ」，「3Dモデリング」で講義されているSolid Edgeの基本的な操作方法や「JIS機械製図」の参照方法については修得しているものと見なすので，本講義の受講前にこれまでの復習を十分行っておく必要がある．　本講義で取り扱う内容は以下の通りである．　　①機械設計・改良設計計算，②3D-CADおよび2D-CADを用いた機械設計課題の図面化，③3D-CADを用いた機械要素部品の組み付け，④機械設計に関する解析計算，⑤機械設計課題の自己点検と第三者評価　＜総合注意事項として，作品（最終設計解）におけるコピー行為は技術者倫理に反する行為であり，それが見つかった時点で本科目の単位認定は行わないので，本件を十分に理解・認識し，受講すること．＞　なお，Windows OS 64bit のPCが必要となる．

教科書および参考書・リザーブドブック

教科書：新編JIS機械製図（第5版）[森北出版]、ヘリカル減速機の設計（実践編）[金沢工業大学]、機械系製図（Solid Edge 　　　　の操作概要説明）[金沢工業大学]、ヘリカル減速機の設計－設計シリーズ⑧－（第2版）[パワー社] 参考書：機械設計法第3版[森北出版] ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能

本科目は機械工学科における設計・製図コースとしての，機械の原理・演習，機械系製図Ⅰ，機械系製図Ⅱ，機械要素設計， 3Dモデリングに続く応用科目である．したがって，本科目受講に際しては，これまでに修得した設計能力やCADによる製図能力，設計能力が求められ，本科目受講前には十分に前科目で修得した内容を復習・確認しておくことが望ましい．また，最後までリタイヤすることなく継続努力する姿勢が必要である．

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	D,E,G,H,J,L,N,O	機械設計の実施項目を理解し，設計箇所や設計解（設計計算書・組立図・部品図）を第三者に図面・口頭で説明できる．
②	D,E,G,H,J,L,N,O	機械を構成する機械要素部品の基本設計及び詳細設計等の設計計算をシステム的に実施することができる．
③	D,E,G,H,J,L,N,O	設計機構のモデル化を行うことができるとともに，それに基づいた強度計算をコンピュータによって行うことができる．
④	D,E,G,H,J,L,N,O	製造方法を考慮した機械設計計算や，それに基づく機械の計画組立図や部品図を機械製図規則に則って描くことができる．
⑤	D,E,G,H,J,L,N,O	機械工学の各専門領域をベースに，専門領域の複合あるいは統合化による新しい設計解を考えることができる．
⑥	G	地域の技術者から最新技術を習得し、与えられた課題をまとめ、討議できる。

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	15	0	0	15	60	0	10	100
指標と評価割合	総合評価割合		15	0	0	15	60	0	10	100
	総合力指標	知識を取り込む力	5	0	0	5	15	0	0	25
		思考・推論・創造する力	5	0	0	5	20	0	0	30
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	5	5
		発表・表現・伝達する力	5	0	0	5	20	0	0	30
		学習に取組む姿勢・意欲	0	0	0	0	5	0	5	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	①	レ	試験は第14週において筆記形式で実施する．主に機械の設計・製図に関して総合的に問う．持ち込み可のものとしては，ヘリカル減速機の設計（パワー社），JIS機械製図（森北出版），ヘリカル減速機の設計（実践編）（金沢工業大学），電卓，直線定規とする．採点に当たっては，中間点は付けないので注意すること．また，手書きによる作図問題がある場合には綺麗に作図することが求められる．（判別できない図面は採点対象とはしないので注意する必要がある．）
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
クイズ小テスト	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
レポート	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①	レ	実技試験は第7週に実施する．特にCAD操作と機械製図の基礎に関する能力を問う．また機械系製図，機械要素設計，3Dモデリングで修得した能力の修得度を測る．制限時間内に指定の図面を描くため，CADソフトウェアが使用可能な状態にしておく必要がある．たとえCADソフトウェアの不調によって受験できない状態になったとしても再試験は実施しないので，CADソフトウェアがインストールされたPCを安定な状態にしておく必要がある．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
作品	①	レ	最終設計解として，①設計計算書，②全体構成を示す平面図（配置図），③3D-CADモデルで構成された3 軸2段ヘリカル歯車減速機の組付け（アセンブリ）モデルとその図，④3軸2段ヘリカル歯車減速機のパーツの2D-CAD図面，⑤解析計算レポートの提出を求める．ただし，期限内に提出されないものは一切受け取らないので，十分注意が必要である．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①	レ	日々の講義および課題に対する取り組み姿勢により評価する．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤	レ
	⑥	レ

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テキストに従った設計，形状の内容を理解し，自身の設計条件にそれを当てはめた3D-CADおよび2D-CADによる部品モデルとそれらを組み付けた機械構造モデルを作成し，その内容を第三者に十分に説明できる．②自身の設計条件に強度計算と数値解析の結果を反映し，再設計できる．③製造できない／製造し難い部分を十分認識し，それらを作図に反映できる．④テキストに従った設計において，多くのオリジナル・工夫点を加味した設計解を導くことができる．⑤地域の技術者から得られた技術や問題解決手法を理解し設計解に反映できる．

①テキストに従った設計，形状の内容を理解し，自身の設計条件にそれを当てはめた3D-CADおよび2D-CADによる部品モデルとそれらを組み付けた機械構造モデルを作成し，その内容を第三者に説明できる．②自身の設計条件に強度計算と数値解析の結果を反映できる．③製造できない／製造し難い部分を認識できる．④テキストに従った設計において，オリジナル・工夫点を加味した設計解を導くことができる．⑤地域の技術者から得られた技術や問題解決手法を理解できる．

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	学習支援計画書（シラバス）に基づくガイダンスの実施軸・歯車のアセンブリモデルと設計計算書との整合性確認軸受リング・軸受押エ・軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）	講義，質疑，演習 3軸2段ヘリカル歯車減速機の機構を理解し，設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図を開始する．	予習・ CADソフトウェアを使用可能な状態にしておく．・学科の教育目標と本科目との関連を理解する．　復習・本講義の内容，目標，各自の設計仕様を確認し，作図を開始する．	30　 60
２	軸・歯車のアセンブリモデルと設計計算書との整合性確認軸受リング・軸受押エ・軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．	予習・復習・軸受リング・軸受押エ・軸受フタの3D-CADモデルを作成する．	60 60
３	軸・歯車のアセンブリモデルと設計計算書との整合性確認軸受リング・軸受押エ・軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．	予習・復習・軸受リング・軸受押エ・軸受フタの3D-CADモデルを作成する．	60 60
４	軸・歯車のアセンブリモデルと設計計算書との整合性確認軸受リング・軸受押エ・軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．	予習・復習・軸受リング・軸受押エ・軸受フタの3D-CADモデルを作成する．	60 60
５	軸・歯車のアセンブリモデルと設計計算書との整合性確認軸受リング・軸受押エ・軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．	予習・復習・軸受リング・軸受押エ・軸受フタの3D-CADモデルを作成する．	60 60
６	軸受リング，軸受押エ，軸受フタの作成設計計算書の見直し，修正（随時）これまでの全てのパーツアセンブリ	質疑・演習これまでに作成した3D-CADモデル（3Dモデリングの講義中に作成した軸，歯車，軸受を含む）を用いて，それらを組み付けたアセンブリモデルを作成する．アセンブリモデルを設計解として提出する．	予習・これまでに作成した3D-CADモデルを組み付ける．復習実技試験に向けて準備をおこなう．（敢えて学習時間を表記しない）	60 　　　 60
７	成果発表（実技試験）	成果発表これまでに修得した機械設計・製図・ CAD操作の修得度を測る実技試験を実施する．	予習実技試験に向けて準備をおこなう．（敢えて学習時間を表記しない）
８	下部ケーシングの3D-CADモデル作成軸に生じる応力の解析計算に関するレポート課題の説明設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．レポート課題について説明をおこなう．	予習・復習・下部ケーシングの3D-CADモデルを作成する．	60 60
９	下部ケーシングの3D-CADモデル作成設計計算書の見直し，修正（随時）	質疑・演習設計計算書の見直しをおこなうとともに，作図をおこなう．	予習・復習・下部ケーシングの3D-CADモデルを作成する．	60 60
１０	下部ケーシングの3D-CADモデル作成ヘリカル歯車減速機の全体アセンブリ下部ケーシング・入力歯車軸の2D-CAD図面作成	質疑・演習これまでに作成した3D-CADモデルを用いて，それらを組み付けたアセンブリモデルを作成する． 2D-CAD図面を作成する．	予習・復習・これまでに作成した3D-CADモデルの寸法と設計計算の結果を比較し，相違がないか確認する．・2D-CAD作図を開始する．	60 60
１１	ヘリカル歯車減速機の全体アセンブリ下部ケーシング・入力歯車軸の2D-CAD図面作成	質疑・演習これまでに作成した3D-CADモデルを用いて，それらを組み付けたアセンブリモデルを作成する． 2D-CAD図面を作成する．	予習・復習・これまでに作成した3D-CADモデルの寸法と設計計算の結果を比較し，相違がないか確認する．・2D-CAD作図をおこなう．	60 　　　 60
１２	ヘリカル歯車減速機の全体アセンブリ下部ケーシング・入力歯車軸の2D-CAD図面作成	質疑・演習これまでに作成した3D-CADモデルを用いて，それらを組み付けたアセンブリモデルを作成する． 2D-CAD図面を作成する．	予習・復習・これまでに作成した3D-CADモデルの寸法と設計計算の結果を比較し，相違がないか確認する．・2D-CAD作図をおこなう．	60 　　 60
１３	ヘリカル歯車減速機の全体アセンブリ最終チェックと最終設計解の提出	演習・質疑	予習・達成度確認試験に向けて準備をおこなう．（敢えて学習時間を表記しない）
１４	達成度確認試験と解説	試験試験により，これまでの学習内容，演習内容に関する理解度を確認する．達成度確認試験の内容を理解し、本科目の達成目標を確認する．	予習・達成度確認試験に向けて準備をおこなう．（敢えて学習時間を表記しない）
１５	自己点検授業	全体解説と評価	復習・自分の獲得した知識・実力，並びに不足している事柄を認識し，必要に応じてそれを補う．