本科目では，�@機械材料実験，�A機械加工学実験，�B生産システム実験，�C熱力学実験，�D
内燃機関の特性実験を通して，専門科目で学習した理論や手法を学び，より深い理解力と応
用力を身につけることを目標とする．さらに，実験方法や実験レポートの書き方を学び，実
験内容・実験結果・考察などのまとめ，発表する方法についても学習する．

＜機械材料実験＞代表的な機械構造用材料の硬さ試験，光学顕微鏡観察，Ｘ線回折試験による結晶学的材料評価を実施し，得
られた結果と材料のマクロ・ミクロ組織との関連を考察する．具体的には，�@硬さに及ぼすマクロ組織の影響，�Aミクロ組織
に及ぼす加工履歴の影響，を実施する．／　＜機械加工学実験＞機械加工分野における切削加工においては，加工精度の保持
や省エネルギの観点から切削挙動が適正状態であるか否かを判定することが重要となる．本テーマでは，適正な加工条件を見
出すため切削抵抗の測定や創製される加工表面の観察を通し，工具形状や加工条件との関係を総合的に評価する．／　＜生産
システム実験＞図面に指示されている要求精度や表面粗さを満足しながら，生産性の高い実用可能なＮＣプログラムを作成す
るには，非常に多くの知識と参照情報が必要になる．必要な知識と情報は実験指導書に十分解説してあるので，必ず読破して
欲しい．また，実験には常にノートＰＣを持参すること．／　＜熱力学実験＞熱力学の応用機器としてヒートポンプ型空気調
和装置をとりあげ，その性能試験を行うことにより，熱力学サイクルとその具体化について学ぶ．冷凍サイクル，温度計測の
基本要素である熱電対,熱交換器についても理解する．／　＜内燃機関の特性実験＞内燃機関の出力，排気ガス，効率などを
評価し，エネルギー変換機としての内燃機関に関する理解を深めるとともに，文献から得た知識をもとに現象を深く考察する
ことを最終目標とする．／　＜自己点検授業＞第15週目には自己点検授業も合わせて実施する．詳細は別途指示される．／　
【注意】ガイダンスはとくに実施しない．注意事項は前学期と同様である．なお，「前学期における専門実験の合否」と「後
学期の専門実験の履修条件（履修可否）」には直接的な関係が無いことを記しておく．不明点あれば自己判断すること無く適
宜確認すること．

教科書：機械工学専門実験・演習 実験指導書[金沢工業大学]
参考書：指定なし
ﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：最新内燃機関[朝倉書店]、内燃機関[東京電機大学出版局]、鉄鋼の顕微鏡写真と解説[丸善]、新版Ｘ線回折要
　　　　　　　論[アグネ承風社]、入門・金属材料の組織と性質[大河出版]　他3冊

実験の前に関連科目の復習を行っておくとともに，実験指導書を熟読し，どのような実験をするのか十分に把握しておく必要
がある．予習レポートがあるものについては，授業前に十分な調査の上，作成し，指定された日時に提出する必要がある．予
習レポートを提出しない場合には実験・演習に参加できない場合があるので注意する．実験テーマが1つでも不合格の場合に
は本科目として不合格とするとともに，特別な理由のない欠席の場合には原則として不合格とする．レポート作成において不
正行為があった場合は厳正に対処し，本科目を不合格とする．

S：十分な図表，数式により詳細に解説され，(1)主要概念を正しく理解し，(2)技術者（の卵）としての
必要レベルの興味を持って積極的に調査・分析・応用を試みたもの．A：図表，数式により解説され，主
要概念を正しく理解している．B：実験目的・方法・結果がどのようなものか，最低限必要な記述がある
が，記述内容の曖昧さから実験で応用した概念の本質を正確に理解し難い．C：記述内容は実験理論や概
念の理解に誤りや不足があることを示し，記述項目の不足・省略・欠落や表現の曖昧さのため，実験の全
貌の把握や結果・結論の正当性が評価できない．D：提出物の未提出，未完成の提出物，コピーのもの．

各実験における積極性を評価する．この積極性の中には授業出席割合も含め，遅刻は減点対象とする．正
当な理由なき欠席は上記のとおり不合格とするので注意が必要である．
　

�@実験結果をコンピュータを用いて図・表として整理し，その
キーポイントや問題点を説明できる．�A専門科目や工学設計科
目で学んだ知識に基づき，実験を主体的に実施できる．�B専門
科目で学んだ知識に基づき，実験結果を整理し正しく考察でき
る．実験データに及ぼす要因を理解できる．�C実験で得た現象
を専門知識に基づいて正しく解釈あるいはモデル化し，実験結
果の妥当性評価を行うことができる．実験結果の測定精度・信
頼性に関して評価できる．�D現象のモデル化に基づいた理論解
あるいは近似解が得られる場合，それらと実験結果を対比する
ことができる．�E実験結果をレポートにまとめ指定された期限
内に提出できる．また，レポートの内容を説明できる．

第1週

＜機械材料実験＞「硬さに及ぼすマクロ組織の影響」
代表的な機械構造用金属材料の硬さ試験，光学顕微鏡
観察を行い，マクロ組織，硬さ，熱処理履歴の相互の
関連を考察する．

実験・演習
�@講義：実験手順の概略説明
�A実験・演習：具体的な実験
とデータの整理，実験グルー
プ内での討論
�B講義：データ整理法及び考
察のポイントの説明
�C質疑応答
�D実験室内の整理整頓

実験内容の詳細などが記載された
デジタルデータが配信されている
．印刷出力し，熟読した上で授業
にのぞむこと．また，印刷出力は
必ず授業に持参すること．
事前に指定された予習課題を行い
，授業開始時に提出する．
実験結果は中間レポートとしてま
とめ，指定日時に指定場所へ提出
する．

120

第2週

＜機械材料実験＞「ミクロ組織に及ぼす加工履歴の影
響」
標準物質（Si，Feなど）及び代表的な機械構造用金属
材料のＸ線回折試験を行い，ミクロ組織（ここでは，
原子の配列，結晶構造，格子定数などを意味する）と
熱処理履歴との関連を考察する．

実験・演習
�@講義：実験手順の概略説明
�A実験・演習：具体的な実験
とデータの整理，実験グルー
プ内での討論
�B講義：データ整理法及び考
察のポイントの説明
�C質疑応答
�D実験室内の整理整頓

事前に指定された予習課題を行い
，授業開始時に提出する．
実験結果は中間レポートとしてま
とめ，指定日時に指定場所へ提出
する．

120

第3週

＜機械材料実験＞
本実験の総括として，最終レポート作成に関する質疑
応答，口頭試問を行う．
必要に応じて，再実験を行う場合がある．
＜自己点検＞
機械材料実験で学んだ内容を振り返り，作成した最終
レポートを自己点検し，今後の学習計画立案に役立て
る．

総合演習
質疑応答の結果及び再実験結
果，実験グループ内の討論な
どを考慮して最終レポートを
作成する．

最終レポートを完成させ，指定日
時に指定場所へ提出する．

120

第4週

＜機械加工学実験＞「工具形状が切削抵抗や加工表面
に及ぼす影響」
４つのグループに分け，切削加工特性評価を行う.特
に横切れ刃角とノーズ半径などの工具形状を取り上げ
，最適条件の選定を行う．
�@汎用旋盤と工具動力計を用いた切削抵抗の計測
�A加工表面の観察と表面粗さ測定
�B切削理論に基づくデータ整理

実験・演習
�@講義：実験背景および実験
内容の説明
�A実験・演習：切削条件や工
具形状パラメータとした切削
加工実験および観察
�B講義：データ整理法及び考
察のポイントの説明

(予習)
第１週目に実施されるガイダンス
の際に説明する予習課題を行う．
(復習)
実験結果を整理し，レポートにま
とめる．

120

第5週

＜機械加工学実験＞「切削条件が切削抵抗や加工表面
に及ぼす影響」
４つのグループに分け，切削加工特性評価を行う.特
に切削速度と送り量を取り上げ，最適条件の選定を行
う．
�@NC旋盤と工具動力計を用いた切削抵抗の計測
�A加工表面の観察と表面粗さ測定
�B切削理論に基づくデータ整理
�C前週の実験結果のレポートに対する内容の振り返り
　

実験・演習
�@実験・演習：切削条件や工
具形状パラメータとした切削
加工実験および観察
�A講義：データ整理法及び考
察のポイントの説明
�B質疑応答：第1週目の実験
結果に関するグループ別のデ
ィスカッション

(予習)機械加工学実験の第１週目
に実施した実験結果の内容をレポ
ートの形にまとめ，授業のはじめ
に提出する．
(復習)返却された第1週目のレポ
ートを修正し，第２週目の実験結
果を加えた形で，最終レポートを
作成する．
　

120

第6週

＜機械加工学実験＞
本実験の総括として，切削加工特性評価に関する実験
結果の考察に関する質疑応答を実施し，最適条件の選
定を行うための指針を与える．また，必要に応じて追
加実験を実施し，さらに切削工学に関する理解を深め
る．

総合演習
個別による実験結果に関する
ディスカッション

(予習)最終レポートの作成を行う
．

120

第7週

＜生産システム実験＞
�@ターニングセンターのNCプログラム作成法の理解．
�A加工部品の図面を分析し，要求精度と加工上配慮す
べき事項の導出．
�B課題部品の工程計画立案．
�CG-NAVIのインストールと操作方法の習得

実験・演習
�@講義：NCプログラミングの
方法
�A講義：工程設計の方法
�B演習：加工部品の工程設計
�C活動：各グループは各々の
メンバーが担当する加工工程
を決定すること
�D演習：G-NAVIの操作方法の
習得

�@加工工程表の作成（グループ）
�A担当する工程のNCプログラム作
成（各学生）
�B発表PPT資料：担当した工程のN
Cプログラム（各学生）

120

第8週

＜生産システム実験＞
�@表面粗さの制御，穴開け加工，溝加工，はめあい部
品の加工，ねじ切り加工，刃先半径補正処理，など技
術的に難しい加工法の理解
�A加工部品全体を加工できるNCプログラムの作成

実験・演習
【総合演習】
�@各グループによる加工プロ
グラムの発表
�AG-NAVIによる加工時間シミ
ュレーション，精度評価

�@加工部品全体を加工できるNCプ
ログラムの作成（グループ）

120

第9週

＜生産システム実験＞
�@加工課題部品のターニングセンターによる加工
�A加工部品の精度測定
�BNC加工プログラムの精度評価と生産性の評価

実験・演習
�@活動：NC加工シミュレータ
による加工プログラムの最終
チェック（教員，グループ）
�A活動：ターニングセンター
による加工（教員，グループ
）
�B活動：加工部品の精度測定
（グループ）
�C活動：NC加工プログラムの
精度評価と生産性評価（グル
ープ）

�@最終レポートの執筆と完成

120

第10週

＜熱力学実験＞
6〜9グループに分かれる．熱力学サイクルの応用例と
してヒートポンプを取り上げ，その性能試験を行う．
�@熱サイクルに基づくヒートポンプ作動状況から性能
を確認する．
�A熱交換器における吸熱，放熱状況を確認する．
�B実験データより成績係数を求める．

実験・演習
�@講義：蒸気圧縮式冷凍サイ
クルの概要および実験内容の
説明
�A実験・演習：冷房運転（時
間が許せば暖房運転）により
実験．
�B講義：データ整理及び検討
考察のポイントの説明

ヒートポンプの実験では高度な知
識を必要とするので，事前に指定
された予習課題を行い，授業開始
時に提出する．
実験結果は中間レポートとしてま
とめ，指定日時に指定場所に提出
する．

120
　

第11週

＜熱力学実験＞
ヒートポンプの実験に用いた温度計測センサについて
実験・演習を行う．
�@熱を定量評価する際に用いる温度計測の具体的方法
や流体がもつ熱エネルギーについて学習する．
�A接触式温度計である熱電対による計測
�B非接触式温度計である放射温度計による計測

実験・演習
�@講義：接触式温度計測の方
式や原理の説明
�A接触式温度センサの一例と
して熱電対を自作し，温度計
測を行う．
�B講義：非接触型温度計測の
原理を説明
�C放射温度計により温度計測
を体験する．
�D温度計測結果の整理要領の
確認

温度計測に関する事前課題を行い
，授業開始時に提出する．
第３週に行うディスカッションに
備えグループ内で発表資料の準備
．

120

第12週

＜熱力学実験＞
中間レポートを評価する．実験成果について質疑応答
，口頭試問により討議する．
必要に応じて再実験を行う場合がある．

総合演習
質疑応答の結果，グループ間
討議などで最終レポートを作
成する．
演習及びレポートの内容の点
検および指導を行う．
班毎に発表させることもある
．得られたデータについて異
常な値等の場合は,その理由
（原因）について必ず考察す
ること．

質疑応答，討議の成果を踏まえ指
定日時までに最終レポートを提出
する．

120

第13週

＜内燃機関の特性実験＞
３班に分かれてそれぞれ１回の実験を行う．
�@内燃機関の性能試験：負荷試験を選択した班が実験
を行う．
�A実験データより燃料消費率を求め，グラフを提出す
る．
�B圧火器による綿の着火実験：他の２班が行う．

実験・演習

ガイダンスで指示された予習課題
を１回目の実験時に提出できるよ
うまとめておく．各人は全ての班
の実験データをExcelの表に取り
込み，データ処理を行う．

120

第14週

＜内燃機関の特性実験＞
�@内燃機関の性能試験：２班が実験を行う．
�A実験データより燃料消費率を求め，グラフを提出す
る．
�B圧火器による綿の着火実験：他の１班が行う．

実験・演習
各人は全ての班の実験データ
をExcellの表に取り込み，デ
ータ処理とグラフの作成を行
う．

実験データを処理し，グラフを作
成し，考察を入れた最終レポート
を作成する．

120

第15週

＜内燃機関の特性実験＞
必要に応じ再実験を行う場合がある.
全ての班の実験データを処理し，考察を含むレポート
を持参する．

演習
レポートの一部をグループ毎
に発表する．
レポート内容に関する口頭試
問を行う．

最終提出レポートを完成させ，指
定の提出期日までに提出する．

120