素材から製品までの製作工程を組入れた機械系工作実習～班分け・部門別ローテーション型工作実習について～広島大学技術センター工学部等部門設計・工作系技術班（大学院工学研究科・工学部学校工場） ○野口靖祐向井一夫石原正文森岡常雄矢吹祐司学校工場外観学校工場内部フェニックス工房参考資料工房利用者利用件数年間利用時間 H.16年度３５５件約１７００ｈ． H.17年度 (９/31) ３７０件１９６９ｈ．学校工場業務内容・工学部機械系２年次の機械工作実習工作機械加工作業（旋盤・フライス・ＮＣ機械）溶接作業・手仕上げ作業等の実習指導・受託工作研究・教育のための機器・資料等の製作・改良・補修等と，設計のサポート・フェニックス工房の運営工房利用者の作業のサポート，工房設備の保守説明内容について１．はじめに２．実習方法の変更 2.1 班の分け方 2.2 部門 2.3 部品供給関連図 2.4 実習日程 2.5 実習内容３．ポンプ各部品の加工組み立て風景駆動部の連結４．材料表５．まとめ６．ポンプ作動ビデオ１．はじめに  これまで２年次（工学部機械系の学生）に工作実習を行っていました。しかし実習を受けた学生が卒業研究に入りフェニックス工房を利用して実験装置の部品やテストピースを加工する際、実習での段取りを忘れ加工手順を学校工場職員に聞くことが非常に多いという問題がありました．実習での作業内容忘れ？（基本作業ばかりで印象が薄い？）  平成１６年度より基本作業にも時間をとり，従来型実習（５部門旋盤、フライス、ＮＣ、手仕上げ、溶接）に流れを持たせ，製作工程を組入れた実習に変更しました工作実習参考資料５部門をまとめたもの A４版，４０頁，製本テープ１人に１冊配付図へ戻る目参考資料目次等◎ のマ名ニ称ュアをル目化かでら、も機覚械え・工る具次手仕上げ班分け表 1 概要・たがね作業日程表 2 やすり作業実習部門別内容 3 けが機械Ⅰ 19 20･21 作業・すり合わせ作業 22 ネジ立て 23 製作する部品は？ 4 ボール盤作業図 24 使用する機械 5 ハンドルアーム図 25 測定具 6 ボール盤作業 26 バイトの取付 7 リーマ・タップ 27 切削条件 8 ネジ下穴用ドリル径 28 刃先角度 9 ボール盤の切削速度 29 仕上工具形状 10 ボール盤の種類 30 金属材料・アルミニウム合金 31 機械Ⅱ フライス加工の切削速度と回転数 11 ステンレス鋼 32 フライス加工の送り速度 12 銅合金・非金属材料，切削工具鋼 33 機械Ⅱで加工する部品図 13･14 超硬合金・その他 34 ＮＣ機械溶接ＮＣ工作機械とは 15 溶接について 35 プログラムに必要な命令 16 アーク溶接作業・ハンドルの製作 36 機械の操作 17 ◎工作実習安全の手引き 37 プログラム例 18 ロータリーポンプ部品図・組立図 120mm ポンプ組み立て図１ 80mm 参考資料へ戻る２実習方法の変更２.１班の分け方１）２年次の学生（約１２０名）を前半組と後半組に分ける（１組約６０名）２）前半組をＡ・Ｂ２組に後半組をＣ・Ｄ２組に分ける（１組約３０名）３）Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ４組をそれぞれ５班に分ける（１班約６名）表１．班分け表＊は休講工学部 Ⅰ類(機械系) ２年次学生（約１２０名）曜日前班期後期水曜日金曜日火曜日金曜日 A 工作実習Ａ-１～５班前半組＊設計製図 B Ｂ-１～５班 C Ｃ-１～５班後半組 CAD ＊工作実習工作実習＊設計製図 D Ｄ-１～５班２組に分ける前･後半組を各２組に分ける１組約６０名１組約３０名＊ CAD 工作実習 A･B･C･D組を各５班に分ける１班約６名表２部門各組Ａ～Ｄいずれか１組１～５班毎週５部門で実習を行う機械Ⅰ 機械Ⅱ 各部門２回。各班が移動して実習を行う溶接 N C 手仕上表３５部門で製作するポンプ部品と供給先溶接ﾎﾞｽｸﾞﾘｯﾌﾟ機械Ⅰ 機械Ⅱ 軸ﾎﾞｽｹｰｽ･蓋･底板の外周ｸﾞﾘｯﾌﾟﾍﾟﾗ厚さ歯車軸ｷｰ溝･固定部変則日程にして自分達が部品供給関連図加工した部品を次の部門で加工出来るようにしましたｱｰﾑ N C ｹｰｽ内側手仕上ｱｰﾑｽﾃｲ歯車ｾｯﾄﾈｼﾞﾎﾞｽｾｯﾄﾈｼﾞｹｰｽ･蓋.底板の穴あけﾍﾟﾗ外周表４．日程表実回 1 機械Ⅰ 機械Ⅱ ＮＣ習手仕上部溶接各組５班の日程門加工予備日材料取り VTR 他機械備組立・運転考安全教育（工作実習時の事故防止と安全確保についての説明） 2 ２－① 3 ２－② １－① 4 １－① ２－① ３－① ４－② ５－① 5 １－② ５－① ２－① ３－① ４－① 6 ５－① ４－① １－① ２－① ３－① 7 ５－② ３－① ４－① １－① ２－① ４班は 8 ４－① ２－② ３－② ５－② １－① 蓋・底板，ｹｰｼﾝｸﾞ， 9 ４－② １－② ２－② ３－② ５－② (ﾌﾗｲｽ盤加工) 10 ３－① ５－② １－② ２－② ４－② 11 ３－② ４－② ５－① １－② ２－② ３－② ５－② ４- ②’ １－② 12 13 １，３，５４－① ５－① ４－② ３－② 材料取り内容蓋・底板，ｹｰｼﾝｸﾞ４３ VTRは，各種工作機械の加工方法や (帯鋸盤) ２溶接作業等のビデオを見ながら説明．他機械は，型削り盤，スロッター，横フライﾍﾟﾗ（丸鋸盤）ス盤，平面研削盤の操作・動作説明．ｱﾝｸﾞﾙ，帯鋼(弓鋸盤) 機械Ⅱは１回目に板の外周切削を行う２，４２１，５ 14 １～５班 15 １～５班 ※ 「１－①」・「１－②」は，「１班の１回目」・「１班の２回目」と読み換えますレポート提出〆切２．４実習内容・各部門２日程の，１回目は主に基本作業２回目は応用作業（ポンプ部品製作）手仕上げ部門での2回目の作業例ふた，ケーシング，底板のM6ボルトの通し穴の加工（組み立て締め付け用，６カ所）板にケガキ線（穴あけ用補助線）引き・ポンチ打ちを行い卓上ボール盤を使用した穴あけ作業．３枚を重ねないで１枚ずつ穴あけを行う事でより穴の精度追求・各班で２セット製作（２～３名で１セット）・自分達が加工した部品を次部門へ持ち回る（次の部門供給する）．・加工図面は，用意したものを使用．(参考資料）表５．実習内容１回目・基本作業 Ⅰ 機械 Ⅱ 機械ＮＣ手仕上溶接２回目・ポンプ部品の製作使用する機械・工具普通旋盤，ホブ盤の操作・加工方法軸，ハンドル(ｸﾞﾘｯﾌﾟ･ﾎﾞｽ) 歯車ﾌﾞﾗﾝｸ，歯車，丸キー普通旋盤，ホブ盤弓鋸盤各種機械の操作・加工方法軸のキー溝，ネジ止め部ケーシング・蓋・底板の外形ペラの板厚加工、ステイ立てフライス盤，中ぐり盤平面研削盤，弓鋸盤 NC機械の操作，加工方法プログラミングペラの丸キー溝・軸穴ペラの輪郭ケーシングの内側マシニングセンターＮＣ旋盤ケガキ・ヤスリ作業穴あけ加工ストリングビード，ウィービングビード，突き合わせ溶接ケーシング・蓋・底板の穴あけ・ネジ立てハンドルア－ム歯車のセットボルト用めねじ直立ボール盤，金切り鋸卓上ボール盤，タップヤスリハンドルのグリップ・クランクアーム・ボスの溶接交流アーク溶接機３. ポンプは３枚の板をネジで締め付け組み立てられています中心板にはペラが入り軸に連結してありますポンプ本体軸は歯車に固定してあり回す事によってペラが回転して水が出る仕組みですボルトナット以外は全部、加工部品各部品の加工ケーシング底板外周切削＝フライス加工（機械Ⅱ）ケガキ，ポンチ，穴あけ＝卓上・直立ボール盤（手仕上げ部門）穴あけ位置に正確にケガキ線（穴あけよう補助線）ピッチが重要・精度はを引く１／１００まで求めるようにしているｹｶﾞｷ線と穴位置が合っているポンチ打ち３枚の板（ふた、ケーシング、底板）（穴あけよう補助穴）別々に穴あけ加工を行いますを行う３枚同じ位置に穴を開けなければネジや軸が入らないのでより精度を要求される加工にしました 3枚板（ふた、ケーシング、底板）穴あけの精度が重要軸が入らずもし入ってもペラを回すことができないふたケーシング組立締め付けの際ネジが入らない水漏れの原因底板ケーシング内側切削＝マシニングセンター（NC）蓋・底板との穴のずれ内側NC切削のための下穴左右は同じ物ではありませんふた（アクリル板）羽（ペラ）キー穴Φ５と軸穴φ１２の加工順について Z軸切り込み用下穴ペラの加工(ﾏｼﾆﾝｸﾞｾﾝﾀｰ) M12ボルトジグ M12六角穴付きボルトペラ切削用ジグ（リーマボルトの役目）ペラを２枚を固定マシンバイスで掴むための平行部歯切り加工ホブ盤での歯車加工歯車平歯車：標準歯形，モジュール：１，圧力角：２０° 歯数：４０，基準円ピッチ：４０軸・本体固定ステイ歯車B（フリー側）軸（旋盤加工）丸ｷｰ溝（フライス盤加工）軸B 本体固定用ステイ２コ(ｱﾙﾐｱﾝｸﾞﾙ) 軸A 歯車A（固定側）歯車C（駆動部連結）連結３へ戻るクランクハンドルハンドルアーム (手仕上げ加工）グリップ溶接旋盤加工ボス部実習内容へ戻るポンプ組み立て作業１１４～１５週目でポンプの組み立てを行います水槽が２つ有り左右にポンプ取り付けるポンプ組み立て作業ポンプは駆動部に連結し水をくみ上げるポンプ本体と駆動部連結-1 駆動部は職員が製作ポンプ本体と駆動部連結-2 駆駆動動部部軸B セットネジ（羽の軸A 噛み合い必要）歯車C ステイ軸へ戻るハンドル材料表部品名材質寸法 (mm) ケーシングジュラルミン板ｔ１０×８５×１２５底板ジュラルミン板ｔ５ ×８５×１２５ふたアクリル板ｔ５ ×８５×１２５ペラ MCナイロン板ｔ１０×□６０２枚歯車真ちゅう丸棒 φ４５×２５２枚軸真ちゅう丸棒 φ１２×１２５２本分丸キー鉄丸棒 φ５×１０２本ステイアルミアングル３０×３０×８０２本４．まとめ ○従来の部門別ローテーション型では，自分達が加工した部品を次部門へ供給することができなかったが，変則日程を組むことにより，各班共，素材から製品までの工程を組み入れての実習を行うことができた。 ○班によって，日程・工程にバラツキがあるが，“ 流れを持った “ものつくり ”を理解・体験させることができ，基本作業にも時間をかけることができた。 ○工程に沿って目に見えて製品になっていくことで，学生の工作実習に取り組む姿勢が基本作業だけの実習の時よりも増したように思われますポンプ作動ビデオ END ２００５.１１.３０従来実施していた工作実習・工学部機械系の学生・全体約１２０名各班８～１０名・７・８部門（各部門職員1名専属）旋盤・フライス・NC・手仕上げ・溶接・・・・（現在５部門）各班が部門別ローテーションを組み毎週火（水）・金で実習を実施していました。実習内容・単独で各部門ごとの機械の説明、加工法、段取りを教えていました。・｀ものつくり｀に対しての製品までの加工する流れを教えていなかった。