タブレットとCAD/CAMシステムを活用したマシニングセンタ実習(鋳造)の構築

• Project/Area Number: 25917011
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 工学Ⅰ(機械系)
• Research Institution: Anan National College of Technology
• Principal Investigator: 木原 義文 阿南工業高等専門学校, 技術部, 技術専門員
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 2013: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
• Keywords: タブレット / CAD/CAM / マシニングセンタ実習(鋳造)

Research Abstract

研究目的
本校における鋳造実習は、担当する技術職員の退職や設備の老朽化に伴い、平成3年度に工作実習カリキュラムから消滅した。この結果、ものづくりの基盤である鋳造に関する技術・技能の伝承が出来なくなった。この問題を解決するために、本研究では、限られた実習時間内に鋳造の基礎的知識を十分に体得出来る教材を開発し、その上でCAD/CAMシステムを活用したマシニングセンタ実習(鋳型の製作)と融合させ、座学(加工学・材料学等)と実習の連携を目指した教育方法の改善を行った。また、学生が何時でも何処でも学習出来るものづくり環境を構築するため、タブレット端末とCAD/CAM及びスマートフォンを、無線LANで活用出来るネットワーク環境を構築し、更なる教育方法の改善と実践研究を行った。
研究方法
① 3DCAD/CAM/CAEを活用し、鋳型(砂型、MDF型、金型等)の検討及び試作を行った。
② 学生の安全及び実習時間を考慮し、鋳造材料として、低融点合金(ホワイトメタル、Uアロイ等)について検討し、模型の試作を行った。
③ 無線LAN環境の構築のため、実験実習工場内にアクセスポイントの設置及び調整を行った。タブレット及びスマートフォンにテレビ電話ソフトをインストールし各デバイスとの接続テストを行った。
④ タブレット及びスマートフォンからファイル一覧表示やNCプログラムの入出力が出来るアプリの開発を行った。
⑤ ものづくり支援用のデジタルマニュアル等教材をネットワークHDD (NAS)に保存し、学内外から学生がスマートフォンを活用しアクセス出来るように調整を行った。タブレットのカメラ機能(動画)を活用した遠隔サポートの調整を行った。
研究成果
試作した鋳型及び低融点合金を使用して、鋳造の基礎的な知識及び簡易鋳込み作業を体得出来る教材が開発出来た。鋳造関係及びCAD/CAM、マシニングセンタ操作方法等デジタルマニュアルを作成しネットワークHDD (NAS)に保存することにより、学内外から学生がスマートフォンを活用しアクセス出来るようになり、何時でも何処でも自学自習可能な環境が構築出来た。また、3Dプリンタを利用した鋳造用の模型の試作を行い、鋳造プロセスの短縮及び簡略化出来ることが分かった。