Machine Design by CAD ｜ Syllabus data

開講年度

2026Year

開講学期

First Semester

科目名

Machine Design by CAD

授業種別

Practice

科目名（英語）

Machine Design by CAD

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0300065 Machine Design by CAD

担当教員

HE Jianmei

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-1411 Izumi11

学年

3Year

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

エネルギーおよびデザインをキーワードに体系づけられた教育プログラムの中で，機械工学の基礎を中心に専門領域までの知識と方法論を習得できる.学生は本科目を履修することによって，「設計学」により形状および強度に関するデザイン能力を身に付けることができる.

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，形状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3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．2次元図面を正確に書き・読みでき， 3次元イメージモデルから2次元図面に反映でき，また2次元図面から3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．さらに機械強度及び材料力学で学習した内容を応用して構造部品の強度設計評価において，安全要求を満たした構造部品の寸法・形状の設計計算書とそれに基づいた2次元部品図面および3次元CADモデルの構築を行う．本授業を受けることによって，
(1) 材料強度を用いた機械部品の強度設計法に関する基礎知識や考え方の整理と習得ができる
(2) 機械製図法と規則に基づき、構造部品の2次元図面を正確に読み取れる学習が上達できる
(3) 3次元形状モデルに対する第三角法や展開図法の理解が深まれる
(4) 部品図面の作成に用いる2次元CADツールとソリッドモデルを構築する3次元CADツールの関連知識が強化できる

AL・ICT活用

Practice Fieldwork

第1回

授業形態

対面

事前学習

２次元CADを用いた部品図面のJIS規格と、材料力学における材料強度の基礎知識に関する復習を行う。

2時間

授業内容

授業ガイダンスを行う。
3次元CADツールの基礎（ソリッドモデルの構築と２次元投影図面への反映）に関する講義と基礎演習を行う。

事後学習・事前学習

機械製図の投影図法（第3角法）に関する演習を行う。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

構造部品の強度設計の概要と材料力学における構造強度の基礎に関する復習の講義を行う。
3次元CADツールの基礎（ソリッドモデルの構築と２次元投影図面への反映）に関する演習(継続）。
3次元CADツールを用いたソリッドモデル構築と２次元投影図面作成の高度化演習を行う。

事後学習・事前学習

材料力学における材料強度の知識と、３次元部品の質量特性（重心）や断面二次モーメントに関する復習を行う。

2時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の強度設計に関する理論解の説明を行う。
3次元CADツールを用いたソリッドモデルの慣性特性（重量、重心や断面二次モーメントなど）評価の演習を行う。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の演習課題を継続する。

2時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の強度設計に関する理論解の説明を行う（継続）。
３次元CADツールを用いた複数構造部品の組み立てモデル機構の講義と演習を行う。

事後学習・事前学習

情報関連科目で学習したエクセルの計算ツールを復習する。

1時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

エクセルの計算ツールを用いて、冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の強度設計計算を実施する。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機部品強度の設計計算を継続する。
AutoCADを用いた２次元図面作成ツールの復習を行う。

2時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の強度設計計算の継続実施・提出と講評を行う。
AutoCADを用いた２次元図面作成ツールの概要説明を行う。
強度設計計算結果に基づき、連接棒の2次元AutoCAD図面の作成を行う。

事後学習・事前学習

演習課題の3次元ソリッドモデルの構築方法に関する復習を行う。

1時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の強度設計計算の継続実施・提出と講評を行う（継続）。
強度設計計算結果に基づき、連接棒の2次元AutoCAD図面の作成を行う（継続）。
強度設計計算結果に基づき、2次元CAD参照図面から冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の3次元ソリッドモデルの構築を行う。

事後学習・事前学習

３次元CADを用いたソリッドモデリングツールを復習する。

1時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

強度設計計算結果に基づき、2次元CAD参照図面から冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の3次元ソリッドモデルの構築を行う（継続）。

事後学習・事前学習

2次元投影図面と3次元ソリッドモデルの関連を考える。

1時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

強度設計計算結果に基づき、2次元CAD参照図面から冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の3次元ソリッドモデルの構築を行う（継続）。
3次元CADツールを用いた冷凍機部品(ピストン、ピストンピンとクランク軸)のソリッドモデルから、第3角投影法による2次元部品図面への展開を行う。

事後学習・事前学習

3次元ソリッドモデル部品のアセンブリについて考える。

1時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

3次元CADツールを用いた冷凍機部品(ピストン、ピストンピンとクランク軸)のソリッドモデルから、第3角投影法による2次元部品図面への展開を行う（継続）。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機課題を継続する。

1時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

3次元CADツールを用いた冷凍機部品(ピストン、ピストンピンとクランク軸)のソリッドモデルから、第3角投影法による2次元部品図面への展開を行う（継続）。
冷凍機クランク室の簡易モデルを追加し、3次元CADによる冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の3次元ソリッドモデルのアセンブリと、回転モータによるピストンの往復運動とクランク軸の回転運動の操作確認・干渉チェックを行う。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機課題を継続する。

1時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品の3次元モデル、2次元部品図面と組み立てモデルの提出・検図および講評を行う。
冷凍機クランク室の簡易モデルを追加し、3次元CADによる冷凍機部品(ピストン、ピストンピン、連接棒とクランク軸)の3次元ソリッドモデルのアセンブリと、回転モータによるピストンの往復運動とクランク軸の回転運動の操作確認・干渉チェックを行う（継続）。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機課題を継続する。

1時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品の3次元モデル、2次元部品図面と組み立てモデルの提出・検図および講評を行う（継続）。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機課題を継続する。

1時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

冷凍機部品の3次元モデルと2次元投影図面の提出・検図および講評を継続する（継続）。

事後学習・事前学習

必要に応じて時間外の冷凍機課題を継続する。

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

機械設計の寸法形状と強度計算の関連付けに関する総括概要を回覧する。

0.5時間

成績評価の方法

成績評価は、すべての演習課題と設計計算書の提出内容を50%評価し、JIS規格に基づく冷凍機部品の強度設計課題に関する3次元CADモデルと2次元部品図面の正確さを50%評価して全体の成績評価とし、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（jianmei@cc.kogakuin.ac.jp）にて承ります。

教科書

特に指定しない。

参考書

「JISに基づく標準製図法（第15全訂版）」，津村利光（閲序），大西　清（著），オーム社，ISBN-13: 978-4274224164

オフィスアワー

講義同日 13:40-14:10, 17:20~17:50, 新宿校舎の演習教室にて対応します。

受講生へのメッセージ

企業での部品設計業務に必須で基礎となる３次元CADツールを用いた形状モデリング設計のセンスを身につけましょう。

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 Engineering

その他の資格・認定プログラムとの関連