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シラバス

※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度

11411020-002

△医用設計工学実習Ⅱ－2
Exercise on Mechanical Drawing for Medicine II－2
2単位/Unit 秋学期/Fall 京田辺/Kyotanabe 実習/Practical training

森田　有亮	山本　浩司	小澤　一夫	石岡　清
小嶋　茂	西川　辰也	山田　幸男	坂本　智紀
森本　貴志	武内　俊次	平松　良健	畠中　茂樹
渡辺　公貴	岩脇　通仁

＜概要/Course Content Summary＞

流体機械として人工心臓を見立てた遠心ポンプの設計製作・機能評価を行う。３次元CAD（CREO）を用いて医用機械を構成する部品の設計製図から加工・組み立てを行い機械の運動・機能を検証する”設計のプロセス”を修得する。組立ての際の干渉チェック，CG出力による運動機能および強度の評価を行う。また，NC加工を行うために３次元CADで蓄えた形状データをCAMデータへ変換し，NCツールパスをコンピュータ画面に表示し，正しく切削加工が行われることを確認する。最終的に変換したCAMデータを用いてNCマシンによる加工，さらには組立て。製作した機械の稼動確認・機能評価を行うことで，機械の設計，製図，加工・組立てという”ものづくり”のプロセスを実習する。　
担当者は機械メーカーの設計部門での勤務経験があり，その経験を生かしものづくりにおける機械設計と機能評価の基本知識と要点について講義する．　
　
キーワード　
３次元CAD，CAM，医用機械，メカニカルシミュレーション，NCラピッドプロトタイピング　
関連する科目　
製図学基礎，医用設計工学実習I，材料力学I，II，人体の構造と機能，コンピュータ演習

＜到達目標/Goals,Aims＞

流体機械としての人工心臓の設計，製図，機能評価，加工を行う技術の基礎を習得することを目標とする。具体的な目標は，１)水力学の理解，２）遠心ポンプの設計および機能評価，３）ProEによる製図および組み立て，４）NC加工のモデル構築と実際の加工技術の習得，となる。

＜授業計画/Schedule＞

（実施回/ Week）	（内容/ Contents）	（授業時間外の学習/ Assignments）
（実施回/ Week） 1	（内容/ Contents）医用設計工学入門：　設計の基本概念，水力学の基礎１	（授業時間外の学習/ Assignments）水力学の基礎を復習すること(1時間以上)
（実施回/ Week） 2	（内容/ Contents）流体力学の基礎　２　理解度評価	（授業時間外の学習/ Assignments）流体力学の基礎を復習すること(1時間以上)
（実施回/ Week） 3	（内容/ Contents）流体機械設計の基礎１（遠心ポンプの設計），AutoCADによる製図１	（授業時間外の学習/ Assignments）復習　AutoCAD製図１(1時間以上)
（実施回/ Week） 4	（内容/ Contents）流体機械設計の基礎１（遠心ポンプの設計の基礎），各自の設計仕様配布，AutoCADによる製図２	（授業時間外の学習/ Assignments）復習　AutoCAD製図２(1時間以上)
（実施回/ Week） 5	（内容/ Contents）遠心ポンプの設計１，AutoCADによる製図３	（授業時間外の学習/ Assignments）復習　AutoCAD製図３(1時間以上)
（実施回/ Week） 6	（内容/ Contents）遠心ポンプの設計２，AutoCADによる製図４	（授業時間外の学習/ Assignments）遠心ポンプの設計の予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 7	（内容/ Contents）遠心ポンプの設計，３次元CAD（CREO）製図	（授業時間外の学習/ Assignments）設計・CREO製図の予習復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 8	（内容/ Contents）３次元CADからCAM へのデータ変換，NCマシニングによる加工・組立て１	（授業時間外の学習/ Assignments） CAM操作法の予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 9	（内容/ Contents）３次元CADからCAM へのデータ変換，NCマシニングによる加工・組立て２	（授業時間外の学習/ Assignments） CAM操作法の予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 10	（内容/ Contents）３次元CADからCAM へのデータ変換，NCマシニングによる加工・組立て３	（授業時間外の学習/ Assignments） NCマシンの操作法の予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 11	（内容/ Contents）遠心ポンプの組立てと動作確認，機能評価試験１	（授業時間外の学習/ Assignments） NCマシンの操作法の予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 12	（内容/ Contents）遠心ポンプの組立てと動作確認，機能評価試験２	（授業時間外の学習/ Assignments）遠心ポンプの性能について予習・復習(1時間以上)
（実施回/ Week） 13	（内容/ Contents）遠心ポンプ性能の総合評価，およびプレゼンテーション資料作成	（授業時間外の学習/ Assignments）図書館等での文献資料探索，レポートの作成(1時間以上)
（実施回/ Week） 14	（内容/ Contents）人工心臓ポンプ設計，加工，動作実験の総括，プレゼンテーション	（授業時間外の学習/ Assignments）人工心臓用ポンプに関する文献資料調査(1時間以上)
（実施回/ Week） 15	（内容/ Contents）　人工心臓応用　設計・性能試験結果の総合的検討，および報告書作成提出	（授業時間外の学習/ Assignments）総合

３次元CADによる設計製図およびCAMによる加工の技術を習得し，医療・福祉機械のモデルとしての人工心臓用遠心ポンプを設計・製作する。CAD図面，CAMによるツールパス表示，加工製作した実物の提出により評価を行う。　
PC を用いた図面作製，実験作業およびプレゼンテーションを行う予定である。

＜成績評価基準/Evaluation Criteria＞

平常点(出席，クラス参加，グループ作業の成果等)	20%	出席・実習参加しCAD/CAMのソフトウエア・ハードウエアを習得する。
中間レポート試験	10%
クラスで発表など	10%
提出物	10%
見学会・実験・実習評価・実技テスト・模擬授業等	50%	３次元CADによる設計製図およびCAMによる加工の技術を習得し，医療・福祉機械のモデルとしての人工心臓用遠心ポンプを設計・製作する。CAD図面，CAMによるツールパス表示，加工製作した実物の提出により評価を行う。

遠心ポンプの設計，製図，加工，組立てについての理解と実践技術の習得の度合い，性能試験結果　
作製した図面や設計書に対するフィードバックを教員が行い，次回授業時までに，指摘事項に対する修正作業を実施する必要がある。

＜成績評価結果/Results of assessment＞ 成績評価の見方について/Notes for assessment

登録者数	成績評価（%)						評点平均値	備考
登録者数	A	B	C	D	F	他	評点平均値	備考
40	20.0	50.0	27.5	0.0	2.5	0.0	2.9

＜テキスト/Textbook＞

横山重吉『ポンプの設計（改訂版）』 (パワー社) ISBN:4-8277-1042-2 遠心ポンプの設計に利用

＜参考文献/Reference Book＞

Pro/ENGINEERの操作方法の習得に役立つ

＜備考/Remarks＞

担当教員連絡先　
森田有亮：ymorita@mail.doshisha.ac.jp　
山本浩司：koyamamo@mail.doshisha.ac.jp

お問合せは同志社大学各学部・研究科事務室まで