授業科目

機械工学実習
Mechanical Engineering Practice

担当者

教授   藤本 滋
前 火3-火4
准教授 伊東 弘行
前 木3-木4
助教   中村 弘毅
前 火3-火4/木3-木4

単位

1

到達目標

本科目の到達目標は、受講生が(1)部品製作の基本的加工法(切削加工、NC加工、溶接)を体験すること、(2)部品の加工精度の評価法を寸法測定と加工面の粗さ測定から体験すること、(3)金属材料の熱処理による強化法を体験すること、等を通じて各種加工法の原理及び金属材料の熱処理による性質変化を理解することである。機械工学科のカリキュラムポリシーに従い、機械の加工、製図、設計、さらに後に学習する専攻科目の位置づけについての理解を高めるものである。

授業内容

ものを作ることは機械工学の最重要分野の一つである。本科目は、加工とはどのようなことかを具体的に知ってほしいため、自ら様々な工作機械を操作し、もの作りを実際に体験する。また、加工のみならず関連する計測・熱処理等に関する実体験の場でもある。この科目は、実用的に使用されている生産・加工領域だけでなく、機械製図と機械設計、さらには他の多くの機械工学分野の基礎となるものである。

授業計画

14回の実習時間は、下記の計画に沿って実施する。ただし、3.~7.の5項目については、5班に分かれて実施する。各班の具体的な授業日程は、初回のガイダンスにて配布する。予習は該当実習の頁を事前に読んでくること、復習は各実習テーマ終了後に当日学んだ体験をレポートに纏めること、であり、1時間/週程度の学習時間を要する。また、各種加工の教育用映像ソフトを視聴するとともに、本科目の実習で学んだことの意味についてレポートに纏める。
1.ガイダンス/寸法測定
シラバスの記載事項の説明。本実習で使用するノギスおよびマイクロメーターについて、その使用方法と測定器の目盛り表示機構を学ぶ。標準試料を実測し、測定器の種類によって測定精度が異なることを理解する。
2.手作業による加工実習
弓鋸による棒材及び平角棒材の切断、ヤスリ仕上げ、ダイスによるおねじ加工を手作業で行うことにより、金属加工の基礎を体験する。
3-1.機械加工実習[1]
除去加工による形状創成の基本実習である。旋盤の基本作業(外周切削、突切り切削)を中心に各種工作機械の基本的な加工法を学ぶ。
3-2.機械加工実習[2]
旋盤の基本作業(穴あけ、内径切削)を体験し、基本的な旋削による加工法を学ぶ。
4-1.NCプログラミング実習[1]
数値制御による加工の基本実習である。NC立型フライス盤を使用し、課題のプログラムを自作し、加工実習を行う。加工量を目盛り設定しないNC工作機械とはどのようなものか、先端技術を支える加工方法の基礎を学ぶ。
4-2.NCプログラミング実習[2]
 NC立型フライス盤を使用し、各自が作製した自由形状のプログラムを入力して加工することで、NC加工の基本プロセスを学ぶ。
5-1.溶接工作実習[1]
2枚の部材を一体化して部品にする被覆アーク溶接の溶接実習である。スポット溶接ほか各種溶接方法の原理を理解しながら溶接機や溶接器具の取扱を修得する。
5-2.溶接工作実習[2]
炭酸ガスアーク溶接を体験し、溶接によって部材を組み合わせて箱を製作する。溶接方法の違いや特長を確認する。
6-1.熱処理実習[1]
加熱・冷却による金属の性質変化を知る実習である。鋼材を熱処理炉で2種類の温度で加熱後、水焼入れする。加熱温度の異なる鋼材で、硬さがどのように変化するのかを調べ、熱処理条件による鋼材への影響を学ぶ。
6-2.熱処理実習[2]
焼入れした鋼材を焼きなましし、曲げ試験を実施するとともに、硬さを熱処理によってコントロールできることを学ぶ。
7-1.精密工作実習[1]
精度を高める加工の基本実習である。卓上ボール盤を使用した各種穴あけ加工(リーマ、ネジ立て等)を行い、加工した部材を組み立てることで、各種穴の用途について理解する。
7-2.精密工作実習[2]
平面研削盤を使用した研削加工を行い、表面粗さを測定する。各種はめあいの寸法および用途について、理解する。
8.総合学習
部品加工に必要な基本的な加工法について、金属の加工に関する教育用映像ソフトを視聴して加工原理や加工精度の意味を再認識する。また、機械工作センターが所有する高度な工作機械などに対しての理解を深める。
9.まとめ
実習した加工方法および他の加工方法の原理や特徴を確認、理解し、本科目の実習で学んだことの意味についてレポートに纏める。

授業運営

(1) 少人数の班に分かれて班毎に各項目の実習室を順次移動し、全項目の実習を行う。
(2) 本実習では学生の安全確保の観点より、実習を行う際のルールを定めているのでこれを遵守すること。具体的には作業服と作業 帽の着用及び指導員の指示を守ることである。遅刻、欠席も同様の理由により原則として認められない。やむを得ない事情により欠席や遅刻する場合は、事前に連絡すること。
(3) 指導員の指示を守る限り特段の危険は無いので、積極的に多くの知識を修得する態度で実習に臨んでほしい。

評価方法

本科目の達成すべき目標は、(1)各種加工の加工原理を修得すること、(2)加工上の問題点の解決方法に関する思考能力を身に付けること、(3)実体験した事や教育映像ソフトの視聴から得られた各種加工法の意味を文章で表現する能力を養うことである。このような 観点から、作業内容と作品で70%、レポート30%の割合で評価する。なお、出席状況は評価の対象としないが、3回以上欠席した者は評価の対象としない.原則、遅刻は欠席扱いとする。

オフィスアワー

実習終了後、各担当指導員、または下記の担当者(出来るだけ事前にE-mailにて予約をとること)へ連絡すること。
(A組担当者) 伊東弘行、木曜日5限:8-515 (E-mail:itohiro@kanagawa-u.ac.jp)
(B組担当者) 藤本滋、火曜日5限:12-024 (E-mail:sgfujimoto@kanagawa-u.ac.jp)

中村弘毅、E-mail:hiroki-nak@kanagawa-u.ac.jp
工作センター、E-mail:mech-kosaku@kanagawa-u.ac.jp

使用書

機械工学科編『機械工学実習テキスト』を第1回目授業(ガイダンス)にて配布する。

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