工業系列（機械・電気）　日誌

厚生労働省の「ものづくりマイスター」から、よく「工順まで考えられる生徒を育成して欲しい」と言われます。2年前に本校では若年者ものづくり大会全国大会のフライス盤部門に出場させていただいた中、工順を考える指導ができていました。最近は自動運転模型自動車（マイコンカー）の部品製作という、別の形で挑戦しています。こちらの方が作る点数が多いので。

横に穴と溝があるのが難所です。小さいので、加工中に材料が破壊されるのも難所となります。

今回はNC旋盤で穴と溝加工ののち、マシニングセンタで形状を削ることで、立体形状の小物の加工に挑戦しました。

まず丸棒をNC旋盤で加工。

普通、旋盤は材料が回り続けて固定された刃物で丸いものをけずれるのですが、このNC旋盤は材料を好きな角度で固定する機能と、回転する刃物を取り付けられて刃物を回転させながら縦横に動かせる機能がついているのでこんなことができます。0度だけでなく90度と-90度と180度の面を加工しました。

 マシニングセンタで、直径20ミリの回転工具で加工

 同じくマシニングセンタで直径5ミリの回転工具で加工

さらに同じくマシニングセンタで直径2ミリの回転工具で加工。

最初に固定しておいたねじが露になりました。

この部分をかわして加工してあります。

ネジを外すとできあがり。

プログラム作成に10時間、試し加工に3時間。

それさえできれば5分で大量生産できます。

売れるなら打出の小槌状態…でしょうか。

実習の授業では簡単なことしかできませんが、総合的な探究の時間では可能です。

ただ、粘り強さが要ります。

家での学習に例えると、平日5時間、休日は10時間勉強できる粘り強さがあればこんなこともできるようになります。

電気系の資格なら第一種と第二種の電気工事士、機械系なら2級旋盤の技能検定くらい、商業なら簿記の検定に合格するくらいの粘り強さでしょうか。

「電気って目に見えんさかい、授業で話聞いてもなんか

　ようわからんぞいや・・・」

　そこで、本校では電気工事の練習だけでなく、電気計測の

実習も行っています。

　電圧や電流を測ったり、電気信号の波形を観測したりなど、

色々やってます。

「オームの法則」を確認する　　　正確に計測して計算し、理論

　実習です　　　　　　　　　　　どおりか確認します

　　　　直流安定化電源　　　　　電流計（左）と電圧計（右）

　　　　ダイヤル抵抗器

　工業系列２年生は、機械選択者が「３級技能検定　普通旋盤」、

電気選択者が「第２種電気工事士」の合格を目指し、日々

練習に励んでいます。

　今回は電気工事の実技練習の様子をご紹介します。

　複線図を描き、施工条件に　　　もし実際の工事で施工不良が

　従って加工しましょう　　　　　あったら大変です！

　　　　　　　　　　　　　　　　厳しくチェックします！

　制限時間内に完成できるよう　　もう少しで完成です！

　てきぱきと作業します　　　　　最後まで確認を忘れないでね！

　工業系列２年生が技能検定（普通旋盤３級）および第２種電気工事士試験に

向けて動き出しています。

　検定や資格は自らを助けてくれる財産です。

　また、頑張って合格できれば自信がつきます！

　（もし残念な結果であっても、練習を通して得られる教育効果は非常に

　　大きいと教員一同感じております）

　大量合格目指して頑張ろう！

　加工の仕方を教わる生徒　　　　寸法の出し方を図示した様子

　　　精度よく出ました！

　※電気工事の様子は後日掲載します

～金沢北陵高校から広がろう～高速画像処理による自動運転模型自動車の製作による人材育成

上記は県教育委員会の事業「専門高校生等における産学連携人材育成事業」に採択されて本校が実施している事業です。三年目の事業で、今年度は車体の改良をテーマに人材育成をしています。

「軽量化」と「高剛性化」を両立させることをテーマとして、よく理解し説明できるのを目標としています。

車体の製作の様子 。今日は、マシニングセンターで

・部品図から加工図に起こし直す作業
・その加工図からCAMでプログラムの作成をする作業
・さらに加工機用にプログラムを修正したり切り貼りする作業
・パソコンから加工機にプログラムを移す作業
・ドライラン(ダイヤル操作に依存する速さ)で所望の軌跡で動くことを実際の加工位置より少し浮かして確認する作業
・ドライラン(実際の加工速さ)で実際位置より少し浮かして確認する作業
・実際の加工位置に下ろして、高さ間違いを確認しながら実際に加工する作業

を行いました。マシニングセンター3級の技能検定受検者3人で加工しました。（技能検定の練習も兼ねています）

実は・・・彼らはこの機械を操作するのはまだ2回目です。ですが、かなり自分たちでできるようになりました。

フレーム4部品中３部品が試作済み。これで、おそらく半分以上に軽くなっています。

（具体的な比較の数値は今後掲載します）

ただ、剛性がない。一部作り直し(設計変更が続く）でしょうね。

【追記】

一般の生徒にこの部品を見せてみました。

「3時間かけて作った」というと、時間がかかっていて驚いていました。

（2個目からは材料を固定してボタンを押すだけなので10分以内でできますが…）

3時間確認作業でミスを回避しながら修正を繰り返し加工することは、普通教科の学習と通じるものがありますね。

また、「いくらで売れる？」と聞かれましたが、工賃だったら3時間なので1.5万円くらいかな？とも伝えました。

ただこれは正確な回答ではありませんね。正確には「売買契約は成立しないと思う」が回答でしょうか。

なぜなら、お客がこの部品を買うメリットがないからです。

これまではNCフライス盤で実習を行っていました。今年度からは新たに導入されたマシニングセンタで実習を行います。今、そのために教材研究を行っています。

（指導する側が機械に熟れるための練習を兼ねています）

（R&Dプロジェクト部員にお願いして授業の練習を兼ねて実施しています）

【新しい機械になってできること】

・技能検定3級　マシニングセンタ作業の指導ができるようになる

（今年度は試行的にR&D部員3名程度が受検しますが、来年度は一般生徒でも可能にする予定）

・工具交換、工具長補正についての考え方、工具ごとの確認方法を実習できる。

・CAM（自動プログラム生成）によってできる、長ーいプログラムで加工できる

　（複雑な形状も加工できる）

【試し加工中の動画】

らせん状に穴加工

複雑な加工

ことしもやります。補習。

去年より手厚く

・先生二人体制

・昼だけでなく、放課後もやります

まだまだ合格点には程遠い。でも解いて間違ったところの正解の根拠探しをして積み上げていくしかありません。

学科試験は10月4日です。

保護者の皆様、しばらくごはん食べる時間が足りないと辛そうにしていますので、素早く昼食とれるような弁当等のお子様への支援をよろしくお願いします。

本校は教室間の移動が多く、早弁が難しいです。

　工業系列の実習テーマのひとつに「溶接」があります。

　今回は「ガス溶接」の実習風景です。

　ガス溶接は可燃性ガスの「アセチレン」と、支燃性ガスの

「酸素」を使って炎を作ります。この炎で金属を熱し、溶融

して接合させます。

　今回は点火と消火それぞれの方法を練習しました。

　アセチレンだけで点火するとメラメラとした火が出るだけ

ですが、ここに酸素を加えてゆくと、ゴォーッと音を立てて

炎が吹き上がります！

　これが標準炎（作業に使う火炎）ですが、初めての生徒は

少々おっかなびっくり？

　←「あれ？酸素が止まらない・・・？」

　ガスのコックは左手で

操作します。逆回転させ

たら全開になりますよ！

　気をつけましょう！

ＮＣ旋盤の実習風景です。

　ＮＣ旋盤はプログラムに対して忠実に動作し、正確かつ

高速で加工を行ってくれるとても便利なものです。

　言い換えればプログラムをひとつでも間違えると予想外の

動作をしたり、そもそもまったく動作しなくて慌てます。

　今回は「正確な加工」の最中にどんなことが起こっている

のかを確認しました。回転数や送り速度、刃物の選択について

『じっくりと』確かめました。

※先生方は「じゃあ『ちょっと』〇〇してみようか」とついつい

　言ってしまうのですが『じっくり』〇〇することが大事です。

　理屈や結果の違いがよく見えてきます！

　←　右と左で何が違うのか！

　計測ひとつでも、無駄なく　　　スケールの当て方はどう

　正確にできるかな？　　　　　　すべきなのか？

ものづくりマイスターからも　　『プロフェッショナル』の

ご指導いただいています。　　　視点から多くの体験談や、

　　　　　　　　　　　　　　　様々なアドバイスを聞かせて

　　　　　　　　　　　　　　　もらってます。

専門高校等における産学連携人材育成事業で、金沢北陵高校は

「～金沢北陵高校から広がろう～
車載カメラと高速画像処理技術を用いた自動運転自動車模型の製作を通した人材育成」

という事業を行います。昨年度は本校で県内のカメラクラス標準機を製作し、他校にも評価してもらいました。

今回はその新作（今年度バージョン）の車体の、部品製作シミュレーションを行いました。

最初はこんなにうまくいかず、「円弧方向が右左逆」「加工面が90度違う面」などのミスが多く、シミュレーション結果が破砕された状態になっていました。

また加工機標準の「干渉チェック機能」でエラー続出し、そのエラー消しに苦労しました。

 （今回は3時間程度かかりました）

今回のファインプレーはＫ君。

上の赤丸のところ。

「先生、材料回して削るので、実際はぶつかっていませんか？」と発言。

先生を含め、他の人たちも最初Ｋ君が何言っているかわかりませんでした。

しかし何度かコマ送りでシミュレーション画面を見ながらＫ君は粘り強く伝えてくれました。

粘り強く伝えてくれたので、やっと全員分かりました（なかなかイメージできませんでした）。

（実際はこの画面よりもう少し刃が突っ込んでいました）

普段は無口タイプです。しかし誰も気づかないことに気づき、適切に発言してくれるＫ君。

貴重な存在です。

８月２２日・２３日に本校でCameraClassマイコンカーの講習会を開催します。

県教育委員会の「専門高校等における産学連携人材育成事業」に係る事業で、

本校は

「～金沢北陵高校から広がろう～
車載カメラと高速画像処理技術を用いた自動運転自動車模型の製作を通した人材育成」

という企画を今年度も（３年連続で）行うことになりました。

ご希望の方は下記の添付ファイルの通りお申し込みください（締め切り８月１１日）

令和２年度要項_専門高校等における産学連携人材育成事業.pdf

9月26日の体験入学の準備をしています。体験入学ではここまでできませんが、アシスタントをお願いする在校生の皆さんに、練習目的で作ってもらっています。マイコンカーの車体です。

これはSolidworks という、機械メーカーでも設計に使っている3次元設計ソフトです。

中学生にどのような課題で体験してもらうか、在校生の皆さんと相談しながらこれから決めていくところです。

最後の追い込み。

今年は3年生54人中、38人が二次試験に挑みます。

2次試験は明日23日8時半製図室に集合、9時スタートです。

スポットクーラーは6台になりました。ブレーカーが落ちるので廊下や下の階から電源を延長。

（スポットクーラーの増設は約1ヶ月延期になった今年だけの措置のつもりです）

今、指導していることは中心線と外形線の違いをつけること、余計な線の消し忘れ、製図の文字になっていないなどです。

寸法漏れは減ってきました。

2時間半の検定なので、1時間半くらいから混乱し作業が止まる様子も見られます。

時間を意識して混乱しないために、問題用紙に作業終了したものは消し込みしていくなど、精神状態を保つ指導も行っています。

技能検定、製図検定、電気工事士などの資格・検定の1週間前は放課後補習がよくあります。

今年は新型コロナウイルス感染症の休校による日程変更で、期末考査と機械製図検定が重ならなくてよかったです。

補習の様子は下記の通りです。

今日はトップクラスの生徒が多かったです。北陵祭チケット販売もあったのででしょうか。（問題なし）

ツッコミ入れられてます。

こちらもツッコミ入れられてます。

かがつうさんに就職した卒業生の製図。検定後に授業でさらに書いていきます。

こちらの卒業生は金型の部署で機械加工をしていると聞いています。

CAD（コンピュータ）で書けるより、チャラ書きでも手書きで書ける方が現場でコミュニケーション取れるので、今でも手書きが必要とされています。

また、外国の人と仕事で

・カタコトの英語（同じ専門用語ばかり）

・図面（しかも国際規格に合わせて）

でコミュニケーション取れるので、いまだに手書き製図も大切です。

　技能検定２級　普通旋盤にチャレンジする生徒が「ねじ切り」の

要領を学び、練習に取り組んでいます。

　２級では「おねじ」を作る工程がありますので、丁寧に切り込んで

加工していきます。

　まずは元となる部分を切削　　　　ねじ切り開始です！

　して用意します。なので　　　　　少しずつおねじができて

　はじめは「丸棒」状態です　　　　きます！

　しまった！主軸を止め損ねて　　ねじ切りのチップ（刃）も、

　段にぶつけちゃった！　　　　　チップを乗せるシートも

　きれいな段に傷が・・・　　　　欠けちゃった！

　　　　　　　　　　　　　　　　交換して、次は失敗しないぞ！

　そろそろナットが入るかな？　　ものづくりマイスターから

　切りすぎるとユルユルになる　　加工のコツを習います

　ので加減が必要です　

　完成しました。さあどうだ？　　きつくもなく、ゆるくもなく、

　　　　　　　　　　　　　　　　キチンとしたおねじが完成！

　生徒は慣れない作業で戸惑い、時には失敗しながらも、着実に

腕を上げてきています。

　失敗は成功のもとです！失敗したらその原因を見つけ、対策を

して成功に向かいましょう！

1次試験は今までで最高の合格率になりそうです。もしかすると松陵工業高校時代も含めて最高かもしれません。

ところが、2次試験は新型コロナウイルス感染症の休校関連で、例年は一次試験後の約1か月後ですが、今年は21日しかありません。しかもテスト週間を挟んでいるので実質10日しかありません。

ということで、今年はスポットクーラーを4台入れて対応します。卒業生のみなさん、今までごめんなさい。

教える側もマニュアル作ったり、説明する時間を25分に短縮したり、期間指導でガンガンにペン入れしたりして教え方を変えています。時代の変化に合わせていくしかありません。

さらには、CADでやってもいい（3次元CADでもいいですがフリーソフトのJW-CADでもいい）とも思いますが、試験要項にないのと、将来フリーハンドで現場で図を書く場合もあるので、今のところは手書きです。フリーソフトのCADでできれば、休校期間中でも自宅で練習できると考えたりします。

おまけ

他の系列の生徒です。友人の補習が終わるのを待つつもりだったのですが、巻き込んでみました。

結構楽しんでくれた様子でした。

実習では図面に基づいて加工するために、必要な読図や製図関係の作業も行います。

加工を考慮した適切な図への修正や、JIS規格やISO規格に沿った図への修正を行うために

それぞれの根拠資料を確認しているところです。

　2年生工業系列「工業技術基礎」の実習テーマのひとつ、

電気工事です。

　基本的な回路の考え方を学び、実際の器具の結線作業を

行います。

　　　電気工事実習の様子　　　　今回はランプレセプタクルの

　　　　　　　　　　　　　　　　施工を行いました

　電線の接続にはルールが　　　　　ミスがないように取り付け

　あります。つなぐ場所に　　　　　しましょう！

　気を付けよう！

　本校ではプロジェクターや大型モニターを授業に

活用しています。

　パソコンやタブレット端末から授業の資料や動画を

映写することで実技（実習）の様子も拡大したり、

繰り返し再生できるので内容の理解が深まります。

　もちろん作業する際には、実際の作業（お手本）を

見せてから取り掛かります。

　旋盤で切削する様子を　　　　寸法を考えるときは

　動画で提示しました　　　　　黒板も使います

　モニターはキャスターに　　「もう一度見せてください！」

　乗せてあるので、生徒の　　実際に削ると材料がたくさん

　眼前まで近づけられます　　必要ですが、動画なら何度でも

　　　　　　　　　　　　　　見せることができます！

昨年度（２年生の時）技能検定３級に合格した生徒を集めて、習熟度別（進んでいるほう）の実習を進めています。

厚生労働省ものづくりマイスターの井崎昭夫先生が来ていただける時間は２級に通づる溝加工、ねじ切り加工、単動チャックの扱い、テーパーの組み立て寸法の調整を教えてもらっています。

井崎先生がおいでない日は、マシニングセンター、NC旋盤の取り扱い、段取り方法、NCプログラミングの基礎を学びます。

習熟度の普通の生徒はもう少しカンタンに学んでいきます。

‥ですがまだ図面を示されても自分で工順を決められない状態。

これからこれから。

工場の様子。

単動チャックの確認　まだ10分かかってます。

今日の練習材料づくり。

生徒同士の確認作業。メモ中。工順を検討しています。

前回までの溝の授業。この時は文字で工順を示していました。