大学校及び設置科 近畿職業能力開発大学校 附属京都職業能力開発短期大学校 生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 未入力
課題に取り組む推奨段階 専門課程
課題によって養成する知識、技能・技術

メカニズム、機械加工、機械設計、工具研削、シーケンス技術、組立・調整までのものづくりに係るプロセスについて実習を通して習得することで、実務に適応した技能と技術を身につけます。 機械の仕様決定のため、切削動力実験によるモータ選定や完成バイト研削によるバイト形状の習得知識確認など切削のスキルが上がります。また、リンク・カム曲線を検討するための計算や拘束バネなどは試作製作により検証し、本製作を行う方法を行い、実際の製品開発の手順に従って製作を行いました。制御部分についてはリレーシーケンス制御を用い、シーケンスの授業で習得した内容の習得を深めました。組立・調整作業では、組立手順を考慮した設計の重要性を理解できます。

製作の目的と概要

同じ形状を大量生産する機械として専用工作機械があります。専用工作機械には機械式のメカニズムを使用した構造がよく取り入れられています。今回の制作課題では動作構造としてメカニズムのリンク・カム機構を取り入れた、専用の切削加工機を製作しました。
目的は2年間で習得した設計製図・機械加工・実験・メカニズム・シーケンス制御などのすべての内容を含んだものであり、専用機のため仕様が考えやすいことから制作を行いました。
専用工作機の動作は独自機械で見本がない機械のため、学生の発想で設計できます。工具部分の動作においては試作機による動作確認から始め、製品製作まで2名の学生が時間管理を行い、設計と部品加工の分担をし、試行錯誤しながら製品制作プロセスを経て製作を行いました。

成果

切削工具は完成バイトを研いで、工具製作をしました。また、材料取り付け用チャックや完成バイトのホルダーも学生たちで考えて製作しました。リレーシーケンスを用いて3本の工具を連動し動作する仕組みです。切削条件に合った回転数になるよう主軸の減速装置を設計しました。工具連動のカム軸のタイミングにはタイミングベルトを使用しました。リンク先端の完成バイトによって真鍮材料の切削を行います。2名での製作のため加工時間が不足し、工具リンク部の摺動軸受に購入品を使用したためリンク棒と軸受の隙間が大きくなり、加工表面にビビリが発生しました。原因を追究し解決策の設計変更まで行いました。
【成果】
設計から加工までのものづくりの流れを理解するとともに、試行錯誤を繰り返しの忍耐力と共に、授業で習得したメカニズムを用いた設計や応用加工を習得できるようになりました。ポリテックビジョン見学者から『学生2人のテーマにしては多すぎるのではないか。』『部分ごとを年度ごとのテーマにして行った方が良いものができます。』とのご意見をいただきました。
学生たちの努力の成果ですが、ポリテックビジョンin舞鶴では、優秀賞を受賞することができました。
リンク・カム機構を用いた切削加工機(H29)の画像1
図1 加工機完成品
リンク・カム機構を用いた切削加工機(H29)の画像2
図2 カム軸動力伝達部分
リンク・カム機構を用いた切削加工機(H29)の画像3
図3 切削工具リンク部分