旋盤用工具の構造理解を目的とした工具研磨の実習導入と効果検証

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1. 研究目的本研究では、申請者が、旋盤等の職人の経験年数が同程度でも、工具研磨の経験の有無で技能に差があると感じたことから、工具を実際に学生自らの手で研ぐことにより、工具の構造が加工の際に果たす役割の理解と知識向上に関する学習効果について検証する。2. 研究方法従来の旋盤加工のカリキュラムに、実習内容を変更せず、工具(旋盤用右剣バイト)研削作業を追加した。また、実習の教育効果の検証であるため、工具に関する説明の追加は最小限にとどめた。実際の作業は、刃先を観察しながら研げるよう、工具研削盤は使用せず、両頭グラインダー等による手作業とした。この方法で初級者が研ぐと、刃の形状が不適切で、いびつな面になりやすく個人差が出やすい。この状態で加工に使用し、加工の可否と、個人差を体験することで、工具構造と切削の理解が深まると考えた。実習の効果を検証するため、約4か月経過した年度末近くのタイミングでアンケート調査を行い、過去のアンケート結果と比較した。過去のアンケート調査のタイミングも今回と同時期である。調査対象は本校の機械工学科2学年とした。アンケートでは、1. 工具各部の名称、2. 逃げ面の役割、3. ノーズ半径の意味、4. 再研削のタイミング、5. 構成刃先、6. バイトの取り付けが可能か、などの知識について調査した。解答は知識・理解に応じ3段階で行い、点数を付加し、平均を算出して設問ごとに比較する。3. 研究結果平均の差のz検定(上側5%)によれば、設問6については差異のある可能性が認められ、他については帰無仮説を棄却できなかった。しかし、ほとんどの設問において、知識・理解がないと回答した学生は数字上では減少の傾向が見られ、1については母比率との比較値との差のz検定では、差異のある可能性が認められた。今回の研究結果では、工具研磨の実習が、工具構造、切削の理解向上へ良好な影響を及ぼす可能性は棄却できないと考えられる。