Machine Design and Drawing

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Machine Design and Drawing

授業種別

Practice

科目名（英語）

Machine Design and Drawing

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100400 Machine Design and Drawing

担当教員

TANAKA Katsumasa

単位数

2.0Credits

曜日時限

前期(1Q)(Fri.4Period,Fri.5Period),前期(2Q)(Fri.4Period,Fri.5Period)

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．学生は本科目を履修することによって，「設計学」により形状および強度に関するデザイン能力を身に付けることができる．

受講にあたっての前提条件

本科目を履修する前に、「機械製図Ａ・Ｂ」、「材料力学Ⅰ及演習」による図学の基礎と材料強度の定義に関する項目を習得しておく必要がある。本科目の習得と「数値材料力学」の習得で、「CAD/CAM 演習」などの応用的な演習科目を履修することができる。

授業の方法とねらい

図学の知識を基に，機械設計についての基本的考え方を整理・習得したうえで，JIS規格による機械製図法の規則や第三角法，また三次元CADツールによるソリッドモデリング等について学習する．二次元図面を正確に書き・読みでき，三次元イメージモデルから二次元図面に反映でき，また二次元図面から三次元モデルに起こせるように演習課題に通じて学習する．さらに機械設計及び材料力学で学習した内容を応用して設定課題の強度設計を行い，安全要求を満たした設定課題の寸法・形状の設計計算書とそれに基づいた二次元図面および三次元CADモデルの作成を行う．本授業を受けることによって，
（１）材料強度を用いる機械強度設計法の基礎知識や考え方の整理と習得ができる
（２）機械製図法と規則の習得が上達できる
（３）第三角法や展開図法の理解が深まる
（４）二次元CADツールと三次元CADツールの関連知識が習得および強化できる

AL・ICT活用

Practice Fieldwork

第1回

授業形態

対面

事前学習

二次元CADソフトウェアAutoCADを復習しておくとよい．また，二次元CADを用いた部品図面の規格と，材料力学およびう材料強度に関する基礎知識を復習しておく．

2時間

授業内容

ガイダンスを行う．
JIS規格による二次元CADに関する講義と演習を行う．

事後学習・事前学習

AutoCADの操作に加えて，部品図面の規格，材料力学および材料強度に関する基礎知識について復習する．

1時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

機械設計の概要と材料力学の復習に関する講義を行う．
JIS規格による二次元CADによる第三角法に関する演習を行う．

事後学習・事前学習

応力−ひずみ線図や，はりの曲げモーメントおよびせん断力について復習する．

1時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品(ピストンとピストンピン)の強度設計に関する説明を行う．
三次元CADソフトウェアSolidWorksを用いた基本操作方法の解説を行い，三次元ソリッドモデルの作成に関する基礎演習（押し出しや回転など）を行う．

事後学習・事前学習

三次元CADソフトウェアSolidWorksの基本操作方法について復習する．

1時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品（連接棒とクランク軸）の強度設計に関する説明を行う．
三次元CADソフトウェアSolidWorksを用いた複数部品ソリッドモデルの組み立て（アセンブリ）と二次元図面への展開に関する基礎演習を行う．

事後学習・事前学習

三次元CADソフトウェアSolidWorksの基本操作方法について復習する．

1時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品強度に関する設計計算を行う．

事後学習・事前学習

冷凍機部品強度の設計計算について理解を深める．

1時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品強度に関する設計計算を実施した上で提出し，必要に応じて修正（再計算）を行う．

事後学習・事前学習

冷凍機部品強度の設計計算について理解を深める．

1時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

前回の講義を踏まえて，冷凍機部品強度の再計算を行う．
強度設計の計算結果に基づき，冷凍機部品（クランク軸）に対する二次元CAD図面の作成を行う．

事後学習・事前学習

二次元CADソフトウェアAutoCADの基本操作方法について復習する．

1時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

強度設計の計算結果に基づき，冷凍機部品（クランク軸）に対する二次元CAD図面の作成を行う．

事後学習・事前学習

三次元CADソフトウェアSolidWorksの基本操作方法について復習する．

1時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

強度設計の計算結果に基づき，三次元CADによる冷凍機部品（ピストンとピストンピン）に対するソリッドモデルの作成を行う．

事後学習・事前学習

設計計算書を参照し，どの箇所にどれくらいの寸法が必要となるか，作成するモデルと対応できるよう理解を深める．

1時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

三次元CADによる冷凍機部品（ピストンとピストンピン）に対するソリッドモデルの作成を行う．
作成したソリッドモデルから二次元CAD図面への展開を行う．
ピストンとピストンピンの組み立て（アセンブリ）を行う．

事後学習・事前学習

設計計算書を参照し，どの箇所にどれくらいの寸法が必要となるか，作成するモデルと対応できるよう理解を深める．

1時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

三次元CADにより作成した冷凍機部品（ピストンとピストンピン）のソリッドモデルから二次元CAD図面への展開を行う．
ピストンとピストンピンの組み立て（アセンブリ）を行う．
クランク軸の二次元CAD図面から三次元ソリッドモデルを構築する．

事後学習・事前学習

設計計算書を参照し，どの箇所にどれくらいの寸法が必要となるか，作成するモデルと対応できるよう理解を深める．

1時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

クランク軸の二次元CAD図面から三次元ソリッドモデルを構築する．
冷凍機部品の三次元ソリッドモデルと二次元図面の検図を行い，必要に応じて修正する．

事後学習・事前学習

より見やすい図面とするために，手本となる図面を参照し，課題内容に反映させる．

1時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品の三次元ソリッドモデルと二次元図面の検図を行い，必要に応じて修正する．

事後学習・事前学習

より見やすい図面とするために，手本となる図面を参照し，課題内容に反映させる．

1時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品に対する強度設計の計算から三次元モデルおよび二次元図面を構築するまでの学習内容について振り返りを行う．

事後学習・事前学習

これまでの学習内容の振り返りを行い，CADを用いて設計するための考え方および強度設計のための材料力学や材料強度学に関する基礎について復習する．

2時間

第15回

授業形態

別欄もしくは授業内で通知

授業内容

機械設計の概要と機械の強度設計について学習する．

事後学習

機械設計の基礎知識（応力やひずみ，断面二次モーメント，はりの曲げモーメントとせん断力，座屈）について復習する．

1時間

成績評価の方法

成績評価は，演習課題と設計計算書の提出（50%），JIS規格に基づく冷凍機部品の設計課題に関するCAD図面の正確さ（50%）をもとに行い，理解度をA+，A，B，C，D，Fの6段階で評価する．Grade D以上を合格とする．

受講生へのフィードバック方法

各課題を添削する際に修正事項についてコメントする．

教科書

指定教科書なし．
必要に応じて，教材を電子データとして配布する．

参考書

「新編JIS機械製図　第6版」，吉澤武男編著，堀幸夫他共著（2023），ISBN：978-4-627-66116-5
「JISにもとづく標準製図法（第15全訂版）」，大西清著（2019），オーム社，ISBN：978-4-274-22416-4

オフィスアワー

簡単な質問は，授業後の教室にて受け付ける
金曜日　11:40〜12:30　新宿校舎　高層棟A-1776室（スポーツ材料力学研究室，ktanaka@cc.kogakuin.ac.jp）

受講生へのメッセージ

製図は機械設計，ものづくりの現場における意志伝達の重要な手段です．機械力学や材料工学で得た知識を用いて機械の強度設計を行って安全性を満たした製品，そしてその材料，寸法・形状を正確にモデル図面に反映できるようになりましょう．また，強度設計と製図の知識のつながりを考える力を養いましょう．

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 Systems Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data