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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 ロボティクス学科
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 E234-01 2024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.切削加工 2.切削機構 3.工具材料 4.工具損傷 機械加工とは,除去加工を中心に工作機械を用いて行われる加工法である.この加工法の特 徴は,非除去加工では難しい高い寸法精度が要求される複雑形状部品の加工ができる点であ る.本科目では切削加工を対象に切削の基礎理論を学習し,これを基に適切な加工法および 加工条件と工具の選定法に関する基礎知識を身につける.また,切削加工に用いられる工具 の材料や工具表面のコーティング技術,粉末冶金技術についても学習する.
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) 4.切削諸元の測定 (切削抵抗の測定、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(工具刃先角の名称、各角度の作用) 7.工具材料とコーテッド技術(切削工具材料の必要条件、工具材種の分類とその選定法) 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演習課題を実施する.また,講義の中でビデオ 教材を使用するため,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 第2版[共立出版] 参考書:わかる!使える!機械加工入門[日刊工業新聞社] 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教材の視聴(LCにて常時可能)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,I 切削工学における基礎的理論が理解できる。
D,I,J 切削諸元の測定法が理解できる。
I,J 切削工具損傷の形態と特徴が理解できる。
I,J 工具材料や切削工具の製造法が理解できる。
I,J 仕上げ面品位が理解できる。
I,J 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、工具刃先の形状、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、各単元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 授業の中盤において切削抵抗計算に関する演習を実施し、レポートとして提出する。 切削加工や機械加工に関するビデオ教材等を視聴して,その内容に関する設問に回答しレポートを作成・ 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. また自己点検課題の提出状況についても評価する.
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について理解させ,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. 講義と質疑 自己点検課題 【予習】:機械工学科の教育目標 と本科目の関連を理解する.  また教科書の総説(pp.1-4)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. 30 60
2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,切りくずの分類についても学習する. 講義の内容について自己点検により理解度を確認する . 小テスト1を行う. 講義と質疑 ビデオ教材の視聴 小テストを実施し授業内容の 理解度を確認する. 自己点検課題 【予習】:教科書pp.5-10を読ん で,二次元切削理論および切り屑 について予習する. 【復習】:切削加工の加工全体に 対する位置付けと加工品位につい て考える。 45 45
3回 小テスト1の解説 切りくず形態の分類と理想的な切りくず形態について 学ぶ. 構成刃先の生成条件と発生の防止および小型化・安定 化について学習する. 講義と質疑 自己点検課題 【予習】:教科書のpp.9-12を読 んで、2次切削の概念や切りくず 生成機構,構成刃先について予習 する. 【復習】:構成刃先の生成条件と 切削に与える影響について復習す る 30 60
4回 構成刃先の生成メカニズムについて3回目の講義内容 を振り返りながら再度学習する. 切削抵抗の基本的な考え方について学ぶ. 講義と質疑 自己点検課題 [予習]:教科書のPP.10〜14と 構成刃先の生成について理解する 。 [復習]:構成刃先の防止策,切削 抵抗の考え方,せん断角の計算方 法を理解する. 30 60
5回 切削抵抗の理論的説明を基に,せん断角とすくい面摩 擦係数算出式およびせん断面におけるせん断応力と圧 縮応力算出式,切削抵抗との関係づけについて学習す る. 講義と質疑 自己点検課題 【予習】:教科書のpp.14-18を読 んで切削抵抗の理論を理解する. 【復習】:学習した各理論式の導 出について復習する. 30 60
6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. 切削温度の測定について学習する. 講義の内容について自己点検により理解度を確認する . 小テスト2を行う. 講義と質疑 小テスト2 自己点検課題 【予習】教科書pp.32-39,pp.50- 60の切削抵抗および切削温度測定 方法について予習する. 【復習】工具動力計および切削温 度測定方法の原理を理解する. 30 60
7回 切削抵抗および工具に作用する各力を理論的に求める 演習課題を取り組み,理解を定着させる. 演習課題の内容について自己点検により理解度を確認 する. 講義と質疑 演習課題 自己点検課題 【予習】:切削抵抗理論式につい て理解しておく. 【復習】:演習課題の内容につい て復習しておく. 45 45
8回 演習課題の解説 工具が摩耗される環境条件と摩耗形態,摩耗機構につ いて学習する. 講義と質疑 自己点検課題 【予習】:教科書pp.61-78を読ん で工具損傷について理解する. 【復習】:切削環境について理解 し,工具損傷の形態を理解する. 30 60
9回 工具損傷の原因について学習する. また、工具寿命の判定基準について考察する. 工具摩耗機構について学習する. 講義と質疑 自己点結課題 【予習】:教科書のpp61-78のう ち工具摩耗の要因について重点的 に予習する. 【復習】:工具損傷の形態と要因 ,特徴を関連付けて学習する. 30 60
10回 切削工具材料の具備すべき条件と工具材料(ハイス, 超硬合金,コーテッド超硬等)の特徴と利用法につい て学習する. 講義と質疑 自己点結課題 [予習]:教科書pp.101-109を読み ,工具材料緒種類と工具材料に求 められる特性について予習する. 【復習】:工具材料の必要条件と ハイス,粉末ハイスのの特徴につ いて理解する. 30 60
11回 切削工具材料(サーメット,セラミックス,cBN,ダ イヤモンドなど)の工具について学習する. 講義と質疑 小テスト3 自己点結課題 【予習】:教科書pp.108-130を読 み,サーメット,セラミックス, cBN,ダイヤモンドの各種工具材 料について予習する. 【復習】:各種工具材料と硬度靱 性の関係を整理する. 60 30
12回 小テスト3解説 難削材量の定義と分類,難削性を示す代表的難加工材 料について学習する. 講義と質疑 自己点検課題 最終レポート課題の提示 【予習】:教科書pp.190-195の内 容を予習する. 【復習】:難削材の定義と分類, 加工上の問題点を理解する. 30 60
13回 代表的な難削材の特徴とその加工法について学習する . 講義と質疑 小テスト4 自己点検課題 【予習】:高硬度工,ステンレス 鋼,高マンガン鋼,チタニウム合 金,耐熱合金等の用途,特徴を調 査する. 【復習】:各種難削材について, 加工上の問題点と対策を整理する . 45 45
14回 小テスト4の解説 これまでの講義内容の振り返り 達成度確認試験 講義と質疑 達成度確認試験 自己点結課題 【予習】:第1回〜第13回の内容 を復習する. 【復習】:達成度確認試験の内容 を振り返り,わからない点を各自 で調べる. 120 30
15回 達成度確認試験の解説. 切削加工以外の加工法について学ぶ. 講義全体の振り返り. 講義と質疑 自己点検課題 【復習】本講義全体を振り返り, 教育目標,行動目標に対して自己 点検を行う 30