材料学計画及び製図 / Engineering Material Design and Drawing

単位数: 2. 担当教員: 栗田 大樹, 成田 史生. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

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授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

1. 目的
基礎工学の知識を踏まえ，材料強度に基づく機械設計・製図の基礎的事項を学習する。

2. 概要
機械設計・製図の基礎を学び，強度・変形問題の解析方法を習得する。また，軸・軸受や手巻きウインチの設計・製図を通し，各種材料の力学特性や加工方法を考慮しながら，要求される性能や強度を満足する機械各部の機構や必要寸法を決定し，製作できるように図面化（CADを含む）の基礎と概要を学ぶ。

3. 達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・本学科の学習・教育目標のＡ，Ｂ，Ｃ，D，Ｅ，Ｆ，Ｋに関する能力を含めて修得する。
・材料の力学特性，加工方法等について，基本的事項を説明することができる。
・材料の応力・変形解析を行い，簡単な機械の設計を行うことができる。
・加工技術者や設計者との意志疎通に支障のない程度に，製作図を描けかつ読むことができる。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Aim
Study the fundamentals of machine design and drafting based on material strength, utilizing the knowledge of basic engineering.

2. Outline
Study the fundamentals of machine design/drafting and master the methods for analyzing strength/deformation problems. Also, through the design/drafting of shaft, shaft bearing, and hand winch, students learn the basics and overview of drawing (including 3D CAD) in order to produce and determine the necessary dimensions and mechanism of machine parts that satisfy the required performance and strength, while considering processing methods and mechanical properties of various materials.

3. Scope
This lecture is intended to give students the mastery over the following skills:
・Acquire the skills including A, B, C, D, E, F, K of learning/educational goals of the department.
・The ability to explain the basics of matters such as mechanical properties of materials, and processing methods.
・The ability to design simple machines using stress/deformation analysis of materials.
・The ability to make and interpret design drawings at a level that does not interfere with communication with designers and processing engineers.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

・ 機械設計の基礎である材料力学を履修していることを前提とする。
・ 図面や道具を紛失しないよう十分に注意を払う。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

・Mechanics of materials, which is the basis of machine design is a prerequisite.
・Pay careful attention not to lose drawings or tools.

授業計画

1. 設計・製図の基礎的事項に関する講義
2. 軸・軸受の設計手順に関する講義
3. 手巻きウインチの基本的機能・強度設計法（巻胴・歯車・軸など）に関する講義
4. 軸・軸受の設計計算書の作成・確認
5. 軸の製図
6. 図学の基礎的事項に関する講義
7. 部品図（軸受・歯車）の製図
8. 同上
9. 3次元CADの実習体験
10. 組立図（手巻きウインチ）の製図
11. 同上
12. 同上
13. 同上
14. 組立図（手巻きウインチ）の検図・試問
15. 予備日

授業計画(Ｅ）

1. Lecture regarding the fundamentals of design/drawing
2. Lecture regarding the design process of shaft/shaft bearing
3. Lecture regarding the basic functions/strength design method (winding drum, gear, shaft, etc.) of hand winch
4. Prepare and check design calculation sheets for shaft/shaft bearing
5. Draw a part drawing (shaft)
6. Lecture regarding the fundamentals of graphics
7. Draw a part drawing (shaft bearing/gear)
8. Same as the above
9. Hands-on exercise using 3D CAD
10. Draw an assembly drawing (hand winch)
11. Same as the above
12. Same as the above
13. Same as the above
14. Check and examination of assembly drawing (hand winch)
15. Spare day

授業時間外学習

教科書を用いて機械設計・製図の基礎的事項を復習すること．

授業時間外学習（Ｅ）

Review the basics of machine design and drawing from the textbook.

成績評価方法及び基準

設計計算書・図面について，検図や試問等により理解度を評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

The degree of understanding will be evaluated thorough the check of design calculation sheets and drawings, and through examinations.

教科書および参考書

オフィスアワー

随時（時前に教員に連絡をとること）

オフィスアワー（Ｅ）

Anytime (contact the professor in advance).

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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