CAD/CAM Exercise ｜ Syllabus data

開講年度

2025Year

開講学期

Second Semester

科目名

CAD/CAM Exercise

授業種別

Practice

科目名（英語）

CAD/CAM Exercise

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0300058 CAD/CAM Exercise

担当教員

HE Jianmei

単位数

2.0Credits

曜日時限

後期(3Q)(Thu.3Period,Thu.4Period),後期(4Q)(Thu.3Period,Thu.4Period)

キャンパス

Shinjuku Campus

教室

A-1055 Izumi17

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

エネルギーおよびデザインをキーワードに体系づけられた教育手法の下で，機械工学の基礎を中心に専門領域までの知識と方法論を習得できる．本科目の習得後は，ものづくりの設計から製造まで一連のつながりに関する理解が深められ，デザイン能力の向上を図ることができる．

受講にあたっての前提条件

本科目を履修する前に、「材料力学Ⅰ及演習」による材料強度の定義、「数値材料力学」と「CAD機械製図設計」による構造解析シミュレーションの基礎と3次元CADのモデリングツールに関する項目を習得しておく必要がある。

授業の方法とねらい

産業界ではコンカレントエンジニアリングの採用が興盛になって来ているが、この中心的役割をなすのがCAD/CAM/CAE(Computer Aided Design，Computer Aided Manufacturing，Computer Aided Engineering)である。この授業では3次元CADのモデリングツールを強化しながら、CAEにおいては例課題の強度解析手法、またCAMソフトによる加工シミュレーションのツールを身につけた上、マシーンニングセンターによる実践加工方法までグループ単位で実施することで学習する。グループ作業の自由課題によって設計・制作した成果をアピールするプレゼン能力，チームワークの協力姿勢についても学習する。

エネルギーおよびデザインをキーワードに体系づけられた教育プログラムの中で、機械工学の基礎を中心に専門領域までの知識と方法論を習得できる。学生はこの科目を履修することによって、実際のものづくりにおける構造設計と製造プロセスの繋がりを体験でき、モノづくりの形状・強度設計から実際の加工までにあたって創造的観点から自由発想な設計に関する着想が豊かになる。
＜JABEE学習教育到達目標＞
　「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：D-2 ◎

AL・ICT活用

Group Work／Presentation／Practice Fieldwork

第1回

授業形態

対面

事前学習

マトリクス演算、材料力学の基礎に関する復習を行う。

2時間

授業内容

ガイダンス、コンカレントエンジニアリングの特徴，数学と材力基礎の復習と演習を行う。

事後学習・事前学習

３次元CADによるアセンブリ（部品の組み立て）ツールの復習を行う。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

図形発生と3次元CADによる数理モデル（部品座標系、重心や断面二次モーメントなど）の特性評価に関する講義を行う。
3次元CADツールによる中級モデル構築とアセンブリモデルの数理特性を求める演習を行う。

事後学習・事前学習

３次元CADによるソリッドモデルの構築ツールの復習を行う。

2時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

3次元CADツールによる中級モデル構築とアセンブリモデルの数理特性を求める演習を行う（継続）。
グローバル寸法と関係式を用いた３次元ソリッドモデル構築の高効率化に関する講義を行う。
グローバル寸法と関係式を用いた高度な形状モデルを作成する演習を行う。

事後学習・事前学習

機構（歯車やリンク機構など）の仕組みに関する復習を行う。

2時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

グローバル寸法と関係式を用いた高度な形状モデルを作成する演習を行う（継続）。
３次元CADを用いた機構設計ツール（歯車、リンク機構、モーション解析など）の講義を行う。
リンク機構の演習課題を行う。

事後学習・事前学習

構造動解析・固有振動解析の基礎を復習する。

2時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

リンク機構の演習課題を行う（継続）。
構造連続体の動解析の基礎と3次元CADによる構造モデルの固有値解析ツールの講義を行う。
音叉の固有値解析と軽量化演習を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

2時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

音叉の固有値解析と軽量化演習を行う（継続）。
グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

1時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

1時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

1時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

1時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

加工演習の基礎（NCプログラム、工具など）を復習する。
3次元CADによるソリッドモデリングツールと、構造静解析ツールを復習する。

1時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

グループ分け（ローテーション、3週間ｘ２）実施：
CAMソフトウェアによる加工シミュレーションの学習、マシンニーングセンター実習による切削加工プロセスの学習，3次元プリンタによる造形プロセスの原理的仕組みの学習を行う。
3次元CADを用いた椅子モデルのオリジナル設計、テーマ自由のモデル設計課題と、静解析による安全性評価の演習、レポート作成・提出を行う。

事後学習・事前学習

3次元プリンタの仕組みを復習する。

1時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

3次元プリンタを用いた最終自由創造課題の実作造形などを行う。

事後学習・事前学習

最終自由課題のグループ発表資料の準備を整える。
各種設計課題の解析レポート作成を継続する。

1時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

3次元プリンタを用いた最終自由課題の実作造形などを行う（継続）。
最終自由創造課題のプレゼン資料を作成する。

事後学習・事前学習

各種設計課題の解析レポート作成を継続する。

1時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

最終自由創造課題のプレゼン実施・講評を行う。

事後学習・事前学習

最終課題の設計・解析レポート作成を継続する。

0.5時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

学習内容の振り返りを行う。

事後学習

CAD/CAM/CAMの連携による機械設計・製造の高効率化を理解する。

0.5時間

成績評価の方法

演習科目であるため、成績評価は3次元CADによる構造モデル設計・CAEによる強度解析評価レポート50％、CAMによる実作実習と最終プレゼン50％とし、理解度をA+、A、B、C、D、FのGradeで評価する。Grade D以上を合格とする。
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」の学習・教育到達目標D-2は、上記の評価基準を満たせば達成される。

受講生へのフィードバック方法

成績に関する問い合わせは、メール（at13148@ns.kogakuin.ac.jp）にて承ります。

教科書

特に指定しない

参考書

特に指定しない

オフィスアワー

木曜日12:00~12:30、新宿校舎授業用演習室

受講生へのメッセージ

２年次まで履修した機械加工の基礎と３年次前半履修した３次元CADを用いた形状モデリングツールで、ゼロから部品の寸法・形状を設計し、静解析による強度評価を行った上CAMシミュレーションを用いたNC加工の実施、また3次元プリンターを用いた実作造形まで、パソコンを用いた一連のモノづくりの自動化プロセスによる高効率化を実感してもらえたらいいと考えます。

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Department of Mechanical Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連