教員情報 - 高　三徳

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高研究室（CAD/CAM研究室）のホームページ　https://kenkyu.hino.meisei-u.ac.jp/sande_gao　へようこそ

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■ 研究室情報

1.	CAD/CAM研究室ものづくりにおいては、高品質、低コスト、短納期が求められています。本研究室では、カーボディーをはじめ、自由曲面形状を有する工業製品の更なる設計と開発期間の短縮、製造効率と精度の向上、性能と強度の確保のため、コンピュータ支援設計（CAD）とコンピュータ支援加工（CAM）の技術研究およびソフトウェア開発を行っています。

■ 現在の専門分野

材料力学、機械材料, 加工学、生産工学, 設計工学, ソフトウェア　（キーワード：CAD/CAM、機械設計、生産加工、機能性材料、材料強度学、ソフトウェア応用と開発）

■ 著書・論文歴

1.	論文	Program Development for the Management of Digital Images in Grip Software Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies 218, ICGG 2024 - Proceedings of the 21st International Conference on Geometry and Graphics 3,pp.59-66 （共著） 2024/08
2.	論文	スパッタエッチングにより形成した微細突起物のSEM画像を用いた突起物３ Dモデルの生成図学研究 56(2),11-15頁（共著） 2022/09
3.	論文	MPS Simulation for the Japanese Sport Wellness Blowgun Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies 146,pp.298-307 （共著） 2022/08
4.	論文	Ti–6Al–4V 合金のアルゴンイオンスパッタエッチングによる微細孔および微細突起物の形成日本金属学会誌 86(9),181-190頁（共著） 2022/08
5.	論文	Creation of 3D Models from the SEM Images of Fine Protrusions Formed by Sputter-Etching of Stainless Steel Revista Brasileira de Expressão Gráfica 9(2),pp.92-103 （共著） 2021/12
6.	論文	Formation of Fine Protrusions by Sputter Etching of Stainless Steel and Evaluation of Gripping Ability of Fiber Sheets International Journal of Precision Engineering and Manufacturing （共著） 2021/03
7.	論文	Research on Reverse Engineering for Free-form Surfaces Proceedings of The 19th International Conference on Geometry and Graphics （共著） 2021/01
8.	論文	Design and Evaluation of an Intermittent Conveyor Driven with Elliptic Gears Proceedings of The 19th International Conference on Geometry and Graphics （共著） 2020/11
9.	論文	カーボディ模型の3DスキャナーデータからCADモデル作成における問題点とその解決方法図学研究 54(2),33-37頁（単著） 2020/09
10.	論文	Software Development for Modeling Irregular Fine Protrusions Formed by Sputter-Etching Visual Computing for Industry, Biomedicine, and Art 3(11),pp.1-8 （共著） 2020/05
11.	論文	Plasma nitriding of cone-shaped protrusions formed by sputter etching of AISI 420 stainless steel and their application to impression punch to form micro-holes on polymer sheets Surface & Coatings Technology, Vol.358, p.891-899(2019). 358,pp.891-899 （共著） 2019/02
12.	論文	Converting 3D-CAD Data into FRP Parts Proceedings of the 18th International Conference on Geometry and Graphics （共著） 2018/08
13.	論文	産学連携による企業技術者のCAD/CAM教育いわき明星大学科学技術学部研究紀要 (30),19-24頁（単著） 2017/03
14.	論文	An Approach for Converting Orthographic Projection Drawing into 3D-CAD Model Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 26(3),pp.39-43 （共著） 2016/09
15.	論文	セフテーローダ設計支援ソフトの開発いわき明星大学科学技術学部研究紀要，第29号 (29),41-48頁（単著） 2016/03
16.	論文	Software Development for the Management of CAD Drawings Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 25(4),pp.39-43 （共著） 2015/12
17.	論文	Geometry processing in developing a software tool for NC wire EDM Int. J. Computer Applications in Technology 51(1),pp.43-48 （共著） 2015/03
18.	論文	人間工学を考えたマウスホイールの設計支援ソフトの開発いわき明星大学科学技術学部研究紀要 (26),17-23頁（単著） 2013/03
19.	論文	滑らかな形状を精密に加工するには図学研究 47(1),1-2頁（単著） 2013/03
20.	論文	An approach for ergonomic design of mouse wheel Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 22(1),pp.66-70 （共著） 2012/03
21.	論文	Analysis and correction of the machining errors of small plastic helical gears by ball-end milling Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 22(1),pp.61-65 （共著） 2012/03
22.	論文	An Incremental Press-Forming Method for the Fabrication of Spiral Plate of Continuous Screw Conveyer and Its FEM Analysis Advances in Computational & Experimental Engineering and Science （共著） 2011/04
23.	論文	Analysis and Experiment on Incremental Forming Process for the Spiral Plate of Continuous Screw Conveyer Computers, Materials & Continua 573(1),pp.1-16 （共著） 2011/01
24.	論文	FEM Analysis and Simulation for Prediction of Press-Forming and Spring Back of Spiral Plates Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 20(1),pp.31-38 （共著） 2010/06
25.	論文	FEMによる羽根板のプレス成形およびスプリングバックの予測に関する研究いわき明星大学科学技術学部研究紀要 (23),46-52頁（単著） 2010/03
26.	論文	ワイヤ式ポータブル三次元形状測定機の幾何計算およびＣＧ描画ソフトの開発図学研究 44(1),23-30頁（共著） 2010/03
27.	論文	Geometric Calculating and CG Software Developing for a Wire Style Portable 3D Shape-Measuring Machine GRAF&TEC (25),pp.1-12 （共著） 2009/07
28.	論文	Convert 2D Images into a Real 3D Object with Free-Form Surfaces GRAF&TEC (21),pp.12-18 （共著） 2008/07
29.	論文	Considerations of Reverse Engineering through CAD/CAM of a Lure Proceedings of the 4th International Conference on Leading Edge Manufacturing in the 21st Century 2007(7),pp.241-244 （共著） 2007/11
30.	論文	図学の広がり―CAD/CAMの研究― 図学研究 41(記念号),64-68頁（単著） 2007/05
31.	論文	Design and Analysis of Shapes of Elliptic Gears Proceedings of 12th International Conference on Geometry and Graphics (A17),pp.1-10 （共著） 2006/08
32.	論文	3D-CADと汎用CNC工作機械による歯車のデザインと製造の技術研究いわき明星大学科学技術学部研究紀要 (19),23-30頁（単著） 2006/03
33.	論文	3D-CAD and 5 Axis CAM of Non-Circular Gears Proceedings of the 3rd International Conference on Leading Edge Manufacturing in the 21st Century 2(5),pp.325-330 （共著） 2005/10
34.	論文	Geometric and Solid Modeling for Gear CAD/CAM Proceedings of the 11th International Conference on Geometry and Graphics pp.349-352 （共著） 2004/08
35.	論文	Research and Development of a CAM System for Curved Surfaces by Using NURBS Proceedings of the International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century 3(203),pp.809-812 （共著） 2003/11
36.	論文	Analysis and Simulation of Cracking Patterns in Coating under Biaxial Tensile and Thermal Stresses Using “Analysis/FEM Strain-Accommodation Method” Engineering Fracture Mechanics 70(12),pp.1573-1591 （共著） 2003/03
37.	論文	Analysis and Simulation of Cracking Patterns in Ceramics Coating under Thermal Stress Key Engineering Materials 243-244,pp.345-350 （共著） 2002/08
38.	論文	二軸引張り応力を受ける溶射皮膜の割れ形態の解析とシミュレーションいわき明星大学理工学部研究紀要 (15),15-25頁（共著） 2002/03
39.	論文	Simulation of Cracking Patterns in Sprayed Coating under Equi-Biaxial Tension JSME Intern. J., Ser. A. 44(3),pp.406-413 （共著） 2001/03
40.	論文	An Analysis of Repeating-Division Type Cracking Pattern in Brittle Coating under Equi-Biaxial Tension Materials Science Research International 6(2),pp.136-143 （共著） 2000/06
41.	論文	二軸引張り応力を受けるサーメットおよびセラミック溶射皮膜の割れおよびはく離過程の解析材料 49(3),296-303頁（共著） 2000/03
42.	論文	等二軸引張り応力を受ける溶射皮膜の割れ形態のシミュレーション日本機械学会論文集 66(641),122-130頁（共著） 2000/01
43.	論文	Simulation of Cracking Pattern in Sprayed Coating under Equi-Biaxial Tension Proceedings of Eighth International Conference on Mechanical Behavior of Materials pp.684-689 （共著） 1999/08
44.	論文	等二軸引張りを受けるWC-Co溶射皮膜の繰返し分割およびはく離過程の解析材料 47(11),1151-1157頁（共著） 1998/11
45.	論文	Analysis of Cracking Pattern in The Brittle Film Coated on a Ductile Disk Under Axisymmetric Tension Proceedings of 5th International Conference on Biaxial/Multiaxial Fatigue and Fracture pp.527-542 （共著） 1997/08
46.	論文	Adaptive Strategies for NC Machining Compound Free-From Surfaces Computer Aided Drafting, Design and Manufacturing 4(2),pp.59-65 （共著） 1994/08
47.	論文	Triangulation Algorithm on Narrow Polygon Zone for Trimmed Parametric Surface Advances in Design Automation, 1,pp.389-395 （共著） 1994/08
48.	論文	A weighted Algorithm for Sculptured Surface Design. Advances in Design Automation 2,pp.553-557 （共著） 1993/08
49.	論文	The Dynamic Assessment of Machine-Tool by Cutting Method Proceedings of the 11th International Conference on Production Research pp.816-820 （共著） 1991/08
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■ 講師・講演

1.	2015/08	Prospects for Human-Machine Interface Technologies（中国広州）
2.	2015/08	Education, Research and Development for CAD/CAE/CAM/CAT（中国広州）
3.	2015/08	Development for Application Software Based on Visual C++ and OpenGL（中国広州）
4.	2013/08	Study and Development of CG/CAD/CAM Software Tool in Japan（中国北京）

■ 受賞学術賞

1.	2019/05	日本図学会日本図学会賞
2.	1999	Society of Manufacturing Engineers University Lead Award

■ 社会における活動

1.	2007～2015	福島県各地区（県北、県南、会津、相双、いわき）商工会議所講習会「3次元設計技術」講師
2.	2013/11	いわき明星大学平成25年秋季公開講座「頭脳，電脳そして“図脳”」講師

■ 学会発表

1.	2025/08/21	FEM-MPS Co-Simulation for Design of New Steam Closet（The 6th International Conference on Design Engineering and Science (ICDES 2025)）
2.	2025/08/07	Relationship Between Protrusion Shape and Gripping Ability（The 15th Asian Forum on Graphic Science (AFGS2025)）
3.	2024/12	3Dスキャンによる絵画の複製技術（日本図学会大会研究発表講演会）
4.	2024/12	突起物の形状とグリップ特性の関係（日本図学会大会研究発表講演会）
5.	2024/08	Program Development for the Management of Digital Images in Grip Software（The 21st International Conference on Geometry and Graphics）
6.	2024/05	硬質突起物と軟質物体の接触シミュレーション（日本設計工学会 2024年度春季大会研究発表講演会）
7.	2023/08/08	Management of Digital Images in Grip Software（The 14th Asian Forum on Graphic Science）
8.	2022/12	二段階突起物による軟質で滑りやすい物体のグリップ性能向上（日本機械学会機素潤滑設計部門講演会）
9.	2022/11	スポーツウエルネス吹矢に関する実験とシミュレーション（JSME Symposium : Sports engineering and Human Dynamics 2022 (SHD2022)）
10.	2022/11	Enhancement of gripping ability for soft polymer using fine protrusions formed on stainless steels by sputter etching（JSME International Conference on Materials and Processing）
11.	2021/12/06	Creating 3D Models from the SEM Images of Fine Protrusions Formed by Sputter-Etching of Stainless Steel（The 13th Asian Forum on Graphics Science）
12.	2021/11/21	スパッタエッチングにより形成した微細突起物の SEM 画像を用いた突起物３D モデルの生成（2021年度日本図学会大会）
13.	2021/05/23	3DスキャナーおよびCATIAを用いた自由曲面のリバースエンジニアリング（日本設計工学会2021年度春季研究発表講演会）
14.	2021/05/23	ステンレス鋼のスパッタエッチングにより形成した微細突起物のグリップ特性の実験的評価とFEM解析（日本設計工学会2021年度春季研究発表講演会）
15.	2020/11/22	楕円形歯車を用いた間欠搬送装置のCAD/CAE/CAM/CAT（2020年度日本図学会大会(オンライン)）
16.	2019/08	Software Development for Modeling Irregular Fine Protrusions Formed by Sputter-Etching（The 2019 Asian Forum on Graphics Science）
17.	2019/11	カーボディ模型の3DスキャナーデータからCADモデル作成における問題点とその解決方法（2019年度日本図学会秋季大会）
18.	2019/05	不均一な微細突起物のモデリングソフトウェアの開発（2019年度日本図学会春季大会講演発表会）
19.	2018/12	スパッタエッチングによって作製した微細突起物の形状シミュレーション（2018年度日本図学会秋季大会講演発表会）
20.	2018/05	CADモデルからFRPの製作（2018年度日本図学会春季大会講演発表会）
21.	2017/11	Grbl制御の小型CNCフライス盤の開発（第60回自動制御連合講演会）
22.	2016/08	AN APPROACH FOR CONVERTING ORTHOGRAPHIC PROJECTION DRAWINGS INTO 3D-CAD MODELS（The 17th International Conference on Geometry and Graphics）
23.	2015/08	Software Development for the Management of CAD Drawings（The 10th Asian Forum on Graphics Science）
24.	2014/09	安価な卓上CNCフライス盤の開発（日本機械学会2014年度年次大会講演会論文集）
25.	2013/08	GEOMETRY PROCESSING IN DEVELOPING A SOFTWARE TOOL FOR NC WIRE EDM（The 9th Asian Forum on Graphics Science）
26.	2012/08	Software development for image profile extraction and its application in NC discharge machining（The 15th International Conference on Geometry and Graphics）
27.	2011/11	人間工学を考えたマウスホイールの設計のための人差し指動きの幾何解析（日本図学会2011年度秋季大会学術講演会）
28.	2010/08	Research on Prediction of Press-Forming and Spring Back of Spiral Plates by FEM Simulation（Asian Conference on Design and Digital Engineering）
29.	2010/08	Geometric Analysis for Adjustable Punch-Dies of a Press-Forming Machine of Spiral Plates（The 14th International Conference on Geometry and Graphics）
30.	2009/12	FEM Analysis and Simulation for Press-Forming of Spiral Plates of Screw Conveyor（The 5th International Conference on Leading Edge Manufacturing in the 21st Century）
31.	2009/10	Design and Development of CG Software for a Wire Style Portable 3D Shape-Measuring Machine（The 9th Japan-Korea Design Engineering Workshop）
32.	2008/08	A New Type of Spherical Involute Gear and Its Modeling by Using General-Purpose 3D-CAD Software（The 13th International Conference on Geometry and Graphics）
33.	2008/10	3D-FEM Simulation of Flow and Heat Transfer for Die Casting（The 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference）
34.	2007/05	リバースエンジニアリングによるCAD/CAMに関する一考察（日本図学会2007年度大会学術講演会）
35.	2005/09	非円形歯車のCAD（日本機械学会2005年度年次大会講演会）
36.	2004/05	自由曲線・曲面の滑らかさの評価方法について（日本図学会２００４年度大会学術講演会）
37.	2003/10	弱いモード解析による工作機械の極限切削幅の定量化方法（Dynamics and Design Conference 2003）
38.	2002/11	NURBSによる自由形状CAD/CAMシステムの研究と開発（Design and Systems Conference '02）
39.	1999/10	Analysis and Simulation of Cracking Patterns in Brittle Coating under Biaxial Tension（International Workshop on Experimental and Computational Mechanics in Engineering and Materials Behavior）
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■ 研究課題・受託研究・科研費

1.	2024/04～2027/03	有限要素法と粒子法の連成シミュレーションによる突起物のグリップ機構の解明基盤研究(C)
2.	2020/04～2023/03	二段階突起物による軟質で滑りやすい物体のグリップ性能向上と粒子法シミュレーション基盤研究（C）
3.	2017	CNC工作機械についての調査研究国内共同研究
4.	2016	CAD/CAMソフトウェアMasterCAMの活用国内共同研究
5.	2015	設計図面の分類・検索・閲覧ソフトの改良国内共同研究
6.	2015	設計図面の分類・検索・閲覧ソフトの実用化国内共同研究
7.	2014	設計図面の分類・検索・閲覧ソフトの開発国内共同研究
8.	2012	画像の自動輪郭抽出ソフトの開発およびNCワイヤ放電加工への応用国内共同研究
9.	2009	コンベア用スクリュー羽根曲げ成形機技術データ収集・評価企業からの受託研究
10.	2008～2009	中小企業向け大型三次元座標測定機の開発・販売国内共同研究
11.	2008	小径エンドミルによる高精度歯車特殊形状歯車の加工国内共同研究
12.	2008	大型五面加工機への三次元CAD/CAMの応用研究国内共同研究
13.	2008	ワイヤ式ポータル三次元座標測定機に関わるデータ処理ソフトの開発国内共同研究
14.	2008	CAMソフトのNCコード出力コンバーターの研究と開発国内共同研究
15.	2007	三次元曲げ成形機の機構分析及び設計支援国内共同研究
16.	2007	ワイヤー式ポータル三次元座標測定機の機構分析及び設計の支援国内共同研究
17.	2007	CAD/CAMを利用した歯車加工の誤差分析と対策国内共同研究
18.	2006	歯車の3D-CADデータの作成およびNC加工プログラム編集ツールソフトの開発国内共同研究
19.	2005	非円形歯車の理論研究とCAD/CAMによる開発国内共同研究
20.	2004	CAD/CAMを利用した歯車・タイミングプーリの試作開発国内共同研究
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■ 学歴

1.	1997/10～2000/03	広島大学工学研究科材料工学博士課程修了博士（工学）
2.	1987/09～1990/11	華中科技大学工学研究科生産工学修士課程修了工学修士
3.	1981/09～1985/07	華中科技大学工学部機械工学卒業工学学士

■ 職歴

1.	2023/04～	明星大学理工学部総合理工学科教授
2.	2018/04～2023/03	明星大学理工学部総合理工学科（機械工学系）教授
3.	2012/04～2018/03	いわき明星大学科学技術学部　科学技術学科教授
4.	2004/04～2012/03	いわき明星大学理工学部　機械工学科助教授・准教授
5.	2001/04～2004/03	いわき明星大学理工学部　機械工学科専任講師

■ 教育上の能力

●作成した教科書、教材
1.	2018/04～	自作のツールソフトウェアを実験・実習に使用されている
2.	2018/04～	自作の小型CNCフライス盤を実験・自習に使用されている
●当該教員の教育上の能力に関する大学等の評価
1.	2015～2016	いわき明星大学の優秀教員に選ばれ顕彰された。
●教育に関する発表
1.	2017/08	the 11th Asian Forum on Graphics Science
2.	2014/10	日本図学会東北支部講演会
3.	2013/11	日本図学会2013年度秋季大会学術講演会
4.	2007/08	The 8th China-Japan Joint Conference on Graphics Education
5.	2005/09	日本工学教育協会第53回年次大会平成17年度工学・工業教育講演会講演発表
6.	2005/08	The 7th China-Japan Joint Conference on Graphics Education
7.	2003/08	The 6th China-Japan Joint Conference on Graphics Education
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■ 授業科目

1.	【院】修士論文
2.	【院】工業材料特論Ａ
3.	【院】工業材料特論Ｂ
4.	【院】機械加工特論Ａ
5.	【院】機械加工特論Ｂ
6.	【院】機械工学研究３
7.	【院】機械工学研究４
8.	ものつくり１
9.	ものつくり２
10.	ゼミナール
11.	乗り物工学
12.	卒業研究
13.	材料加工学
14.	機械工学基礎実験・実習１
15.	機械工学基礎実験・実習２
16.	機械工学概論
17.	機械工学研究Ａ
18.	機械工学研究Ｂ
19.	特殊・精密加工
20.	理工実験実習
21.	生産加工概論
22.	知能生産システム
23.	３Ｄ－ＣＡＤ
24.	３Ｄ－ＣＡＤ【再】
25.	ＣＡＤ／ＣＡＭ
26.	ＣＡＤ／ＣＡＭ【再】
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■ 所属学会

1.		日本機械学会
2.		日本図学会
3.		日本設計工学会
4.		国際図学会（International Society for Geometry and Graphics）

■ 委員会・協会等

1.	2020/11～	日本図学会学会賞選考委員会委員
2.	2019/11～2020/11	日本図学会2020年度大会プログラム委員会委員長
3.	2019/08～2020/08	Program Committee of the 19th International Conference on Geometry and Graphics, International Society for Geometry and Graphics 委員

■ 担当経験のある科目

1.	修士論文研究（大学院）（明星大学）
2.	機械加工演習・実験A,　B（大学院）（明星大学）
3.	工業材料演習・実験A,　Ｂ（大学院）（明星大学）
4.	機械工学研究1, 2, 3, 4（大学院）（明星大学）
5.	乗り物工学（明星大学）
6.	3D-CAD（明星大学）
7.	機械工学研究A,　Ｂ（明星大学）
8.	機械工学概論（明星大学）
9.	知能生産システム（明星大学）
10.	特殊・精密加工（明星大学）
11.	機械加工学特論A,　Ｂ（大学院）（明星大学）
12.	理工実験実習（明星大学）
13.	プロジェクト１，３，５（明星大学）
14.	ものつくり１，２（明星大学）
15.	理工キャリア開発（明星大学）
16.	生産加工概論（明星大学）
17.	創造工作実習（明星大学）
18.	卒業研究（明星大学）
19.	工業材料特論A,　Ｂ（大学院）（明星大学）
20.	機械工学基礎実験Ⅰ（明星大学）
21.	機械工学系実験１（明星大学）
22.	CAD/CAE/CAM特論（大学院）（いわき明星大学）
23.	CAD/CAM（いわき明星大学、明星大学）
24.	CAD演習（いわき明星大学）
25.	NCプログラミング（いわき明星大学）
26.	NC実習（いわき明星大学）
27.	コンカレントエンジニアリング（いわき明星大学）
28.	コンピュータの仕組み（いわき明星大学）
29.	コンピュータグラフィックス（いわき明星大学、東北工業大学）
30.	コンピュータプログラミング（いわき明星大学）
31.	コンピュータモデリング（いわき明星大学）
32.	工業力学（いわき明星大学）
33.	材料力学（いわき明星大学）
34.	材料加工学（いわき明星大学）
35.	機械システム演習（いわき明星大学）
36.	機械加工学（いわき明星大学、明星大学）
37.	機械強度解析学（いわき明星大学）
38.	機械英語（いわき明星大学）
39.	機構学（いわき明星大学）
40.	機械要素設計（いわき明星大学）
41.	科学技術史（いわき明星大学）
42.	科学技術演習（いわき明星大学）
43.	精密システム工学（いわき明星大学）
44.	精密工学（福島高専）
45.	設計工学（福島高専）
46.	生産工学（福島高専）
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■ 画像登録

研究室の主な設備：　CNC（コンピュータ数値制御）ワイヤ放電加工機、CNC旋盤、マシニングセンタ

卒業研究の例：　FRP（繊維強化プラスチック）バンパーや浴槽の試作

卒業研究の例：　オートバイカウルのCAT/CAD/CAM/CAE

卒業研究の例：　小型CNCフライス盤の製作