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機械工作実習 / Production Process Practice

単位数: 1. 担当教員: 菊地 謙次. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE336J.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

Google classroom code: 75kohyg

1.目的
図面に示された設計情報を読み取り,適切な製造方法を選択できるようにする.また,工作機械を用いて機械加工ができるようにする.さらに,最新の超精密加工とMEMS加工を体験し,ナノメートルオーダの加工精度について理解できるようにする.

2.概要
設計された機械を現実のものとするためには,製造工程を経なければならない.機械は多くの部品より構成されており,図面に示された設計情報を読取り,適切な製造方法を選択する必要がある.本実習では,各種加工方法,工作機械の概要を説明した後に,少人数の班に分かれてフライス盤,超精密旋盤などを用いた高
精度な機械加工を体験し,各加工方法の特長,加工精度,工具と工作物の性質などについて理解できるようにする.実習終了後、実習内容に関して各自レポートを作成し提出する.

3.達成目標等
・旋盤やフライス盤などの工作機械の操作法を理解し,実際に操作できるようにする.
・超精密旋盤,MEMS加工による高機能表面の創成法を理解し,実際に操作できるようにする.
・図面に示された設計情報を読み取り,機械加工ができるようにする.
・各加工法の特長と限界を認識する.
・加工工具や素材の性質,加工表面の性状,加工精度などの概念を理解する.

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

1. Objectives
This course will provide all students with the fundamental concepts of how to read information from technical drawings and to carry out mechanical fabrication by using appropriate machining methods. Students will also learn how to operate each machine tool. Furthermore, students will experience latest ultra-precision machining process and MEMS fabrication process to understand nanometric order fabrication accuracy.

2. Course Descriptions
To product a mechanical part in a technical drawing, a workpiece must go through fabrication process. A mechanical system is composed of many parts. Appropriate fabrication methods should therefore be chosen regarding the information in technical drawings. In this workshop, following the overall instruction on each fabrication method and a machine tool, students will experience machining process with machining systems such as milling machine and ultra-precision lathe so that they can understand the features, fabrication accuracy, characteristics of cutting tools and work piece materials. The workshop will be held in a small group consisting of a few students. After each workshop, students are required to submit their reports describing what they have done in the session.

3. Goals
By the end of this class, students are expected to:
・Understand how to opeerate machine tools such as a lathe or a milling machine.
・Be able to understand the fabrication methods of functional surfaces by using an ultra-precision lathe or MEMS fabrication process, and carry out fabrication by using these methods.
・Be able to carry out mechanical fabrication by referring the information in technical drawings.
・Understand the feasures and limitations of each fabrication methods.
・Understand the concepts of material properties of both workpieces and cutting tools, surface properties and fabrication accuracies.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

・機械システムコース,ファインメカニクスコース,ロボティクスコース,航空宇宙コース,機械・医工学コースに配属された学生には必須科目であり,全員が履修する必要がある.量子サイエンス及びエネルギー環境コースに配属された学生には自由聴講科目である.
・安全上,服装・履き物に関する注意事項及び実習中の教職員の指示を順守すること.
・材料科学,創成学,計画及び製図Iに関連する.

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

・This is required class for graduation.
・Follow the safety instruction from the course instructors.
・This class is related to "Mechanics of Materials I", "Creation and Production" and "Design and Drawing I".

授業計画

1.工作機械の概要の説明,安全教育
2.旋盤(以下の各実習の実施順序は班により異なる)
3.同上
4.フライス盤
5.同上
6.NCフライス盤
7.同上
8.上記2-7のまとめ
9.ボール盤
10.同上
11.超精密切削加工
12.同上
13.MEMS加工
14.同上
15.上記9-14のまとめ

授業計画(E)

1. Guidance, Safety instruction
2. Lathe
3. (same as above)
4. Milling machine
5. (same as above)
6. NC milling machine
7. (same as above)
8. Summary of the sessions 2-7
9. Drilling machine
10. (same as above)
11. Ultra-precision lathe
12. (same as above)
13. MEMS fabrication process
14. (same as above)
15. Summary of the sessions 9-14

授業時間外学習

指定したテキストの授業当日の該当箇所を予習してくること。

授業時間外学習(E)

Students are required to prepare for the assigned part of the designated textbook for each session.

成績評価方法及び基準

全ての実習項目に出席し、かつ全てのレポートを提出することが合格の最低条件である.
成績は出席・実習内容,レポートにより総合的に評価する.

成績評価方法及び基準(E)

Submission of reports for each assignment is required for credit.
Students are evaluated considering both class participation and the quality of the submitted reports.

教科書および参考書

  • 絵とき工作機械基礎のきそ, 横山哲男, 日刊工業新聞社 ISBN/ISSN: 4526057533 資料種別:参考書
  • 絵とき機械加工基礎のきそ, 平田宏一, 日刊工業新聞社 ISBN/ISSN: 4526055794 資料種別:参考書

オフィスアワー

毎週月曜日 12:00から13:00まで

オフィスアワー(E)

Every Monday from 12:00 to 13:00

備考

Textbook will be provided at the beginning of the course.

実務・実践的授業/Practicalbusiness※○は、実務・実践的授業であることを示す。/Note:"○"Indicatesthe practicalbusiness

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