Kyoto University 設計生産論 （H27年度） 茨木第1回 6/5/2015 １．日程： 後半： 茨木創一 准教授 マイクロエンジニアリング専攻 日程： 6/5, 12, (19), 26, 7/3, 7/10, 7/17 （注： **6/19 休講の予定．最終決定は今後アナウンスします * 7月にCAD/CAMの演習を行う予定，希望者のみ） ２．成績評価について： 前半（泉井）50%，後半（茨木）50% 定期試験：あり．ノート・教科書持ち込み不可（予定）． 茨木担当分の成績評価： 出席，レポート（2回程度），試験； 1:1:1くらい（予定） ３．茨木の連絡先 茨木創一，ﾏｲｸﾛｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ専攻 メール：[email protected]，部屋：桂c3棟 c2S08室 電話：075-383-3676 1 1 Kyoto University 講義内容（茨木担当分，予定） コンピュータ支援設計とコンカレント・エンジニアリング CAD・CAMの発展の歴史と背景 ３次元CADの理論的背景（3次元形状モデリング） ３次元CADの理論的背景（自由曲面の表現） NC工作機械による機械加工と工具経路の基礎 CAMの理論的背景（工具経路生成） 工程設計 CAD・CAMにおける標準化 CADの今後の課題と展開 CAMの今後の課題と展開 授業配布資料： 茨木ホームページ http://mmc.me.kyoto-u.ac.jp/ibaraki/ からダウンロード可能 （「Teaching」へ） （週明け頃にアップ予定） 2 2 Kyoto University 物理系CAD室で使えるCAD, CAM Autodesk Inventor Pro 2013 (Autodesk) @デザイン学ラボ C3棟 b4N05，物理系校舎 情 報処理演習室 Pro/Engineer WF2.0 (PTC) @物理系校舎 CAD室 Esprit 2014 (DP Technology) @デザイン学ラボ C3棟b4N05 33 Kyoto University 設計生産論 演習 • • • • • • 「設計生産論」演習授業を行います． 希望者のみ，参加は成績と関係なし 参加人数の上限あり（15名程度） 日程未定，7月頃の予定 場所：デザイン学ラボ C3棟b4N05 内容 – 3D CAD (Autodesk Inventor)を使って，作図をする – 3D CAM (Esprit) を使って，NCプログラムを作る – 3時間（2コマ）程度の予定 • 申し込み – デザイン学大学院の学生は，基本的に参加してください． – 参加希望者は，茨木までメール [email protected] – 詳しいことは今後アナウンス 4 4 Kyoto University 最新の生産技術：航空機の例 • 現在の航空機業界 ジャンボジェットB747は初就航1970年， 小型機のベストセラーB737は1968年，エ アバスA320は1988年． →新型省エネ機への更新期． 上：ボーイング747-400，下： 737-400 引用：JAL HP 今後20年間のジェット機の運航 機と需要の予測 （引用：日本 6 航空機開発協会HP） 6 Kyoto University 航空機構造部品の例 8 引用：牧野フライス製作所 教材ビデオ 8 Kyoto University 航空機構造部品の例 (wing rib) 9 9 Kyoto University 生産技術の例２： 鴻海（ホンハイ） 精密工業 (Foxconn) アップル社 iPhoneの一体 型アルミ合金筐 体の生産 10 出典：中川威雄「世界最大のEMS企業 Foxconn のものづくりがベールをぬぐ」日経ものづくり 2012年 11月号 10 Kyoto University 生産技術の例３：インペラー • 乗用車のターボチャージャ用の インペラ 生産：年数万個 11 出典：アイコクアルファHP 出典：日工会「画像で学ぶ工作機械の仕組み2011」 11 Kyoto University 次世代航空機に使われる新材料 B787で従来機より20%燃費を向上 する．これで10%運行費を低減する． ボーイング社によれば，20%燃費 改善の内訳は エンジン技術の向上: 8% 複合材の多用： 3% 最新の空力設計： 3% エンジン抽気を使わない設計: 3% 各システムの省エネ化： 3% 図： Ｂ787の燃費改善 ボーイング社航空機の機体材料構成比 引用：「機械と工具」08年5月 引用：出井，精密工学会誌09年8月 12 12 Kyoto University コンカレントエンジニアリング フロントローディングの概念 コンカレントエンジニアリングの概念 19 19 Kyoto University 従来の設計プロセスと3次元設計法の流れの比較 従来の設計プロセスと3次元設計法の流れの比較（例） 20 20 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産 （例1： ハンディカムの金型製作） カメラ一体型ビデオ（松下電器） 3次元CADで作られたソリッドモデル（樹脂部品） 21 引用：「CAD/CAEで学ぶ実践機械設計」（創造的設計研究会）工業調査会 21 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産（金型製作の例） 3次元CADモデルを用いた金型設計 22 22 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産（金型製作の例） 射出成形CAE 射出成形CAE用ランナー 一体化モデル 金型形状データ（コア側） 樹脂充填完了時圧力分布 取り出し後圧縮形状 23 23 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産（金型製作の例） CAMを用いた加工工程設計 NC加工用カッターパス マシニングセンタによる加工 24 24 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産（例３： 自動車ボディのクレイモデルの製作） 26 引用： 精密工学会誌 26 Kyoto University 3DCADを基礎とした設計・生産（例４： 測定データからの力学解析） 図：バイク用アルミ製ブレーキキャリ パーをX線CTスキャンしたデータ 図： X線CTスキャンしたデータ を基にメッシュモデル化 27 引用： 精密工学会誌08年12月号，高村ら「測定データからの力学シミュレーション」 27
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