低温度差スターリングエンジン試作による実践的「ものづくり教育」の試行

利用样机低温差斯特林发动机进行实用的“制造教育”尝试

基本信息

批准号：
26917016
负责人：
嶋田不美生
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26917016/
关键词：
3D-CAD 3Dプリンターマシニングセンター

项目摘要

【研究目的】工学部, 特に機械工学の技術者育成に際して「ものづくり教育」が重視されている. 「ものづくり教育」の実施にあたっては, 同一題材に対して設計・製図から加工までの一連の工程が完結した環境が理想であるが, 複雑な形状の加工には高額なNCマシーンを必要とすることから, 現状では設計と加工は別題材で行い, 加工工程の講義では簡単な加工例の紹介にとどまっている. このような設計と加工の不連続性は, 各工程から現実性を喪失させ, 結果として学生の興味を阻害する要因となっている. 最近, 比較的廉価な3Dプリンターが開発され, 材料や大きさは限られるが複雑な造形の加工が可能となった.本研究では, 3D-CADと3Dプリンターを組み合わせて小型の低温度差スターリングエンジンを試作することにより, 設計から加工までを同一題材で行う実践的な「ものづくり教育」を試行する.【研究方法】3D-CADと3Dプリンターおよびマシニングセンターを使用して, 実践的な「ものづくり教育」を行う.【研究成果】本年度は3D-CADと3Dプリンターおよびマシニングセンターの導入を行った. 導入した機器は多面加工ができる5軸制御マシニングセンター(OKUMA・MU-400V)と最大造形サイズが幅254ミリ×奥行き254ミリ×高さ305ミリメートルの3Dプリンター(Stratasys・FORTUS 250mc)である. 本装置の技術習得とともに既存の3D-CADおよび3Dプリンターを組み合わせて, 具体的な「ものづくり教育」に関する試行を行った. また, 技術支援により研究装置を製作することで, 後述の研究成果に寄与した.

[研究目的]工程学院强调了“制造教育”，尤其是在机械工程方面的培训工程师时。在实施“制造教育”时，是理想的环境，在同一主题上完成了一系列从设计和绘画到处理的过程，但是由于加工复杂的形状需要昂贵的NC机器，因此当前的设计和处理是在不同的主题上进行的，在加工过程中，在设计和处理过程中，设计和处理过程中的不连续性与每个流程之间的兴趣和兴趣相同，因此是一个兴趣，因此是一个因素。最近，已经开发了相对便宜的3D打印机，尽管材料和尺寸有限，但已经有可能处理复杂形状。在这项研究中，通过组合3D-CAD和3D打印机，我们创建了一个小型，低温差的Stirling发动机的原型。实用的“制造教育”正在使用从设计到处理的同一主题进行。 [研究方法]实用的“制造教育”正在使用3D-CAD，3D打印机和加工中心进行。 [研究结果]今年引入了今年3D-CAD，3D打印机和加工中心。引入的设备是一个5轴控制的加工中心（Okuma，MU-400V），可以执行多面处理，以及3D打印机（Stratasys，Fortus 250mc），最大尺寸为254mm宽x 254mm深x 305mm高。当我们获取该设备的技术时，我们通过将现有的3D-CAD和3D打印机结合使用了“制造教育”的试验。此外，通过为技术支持制造研究设备，我们为下面介绍的研究结果做出了贡献。