Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh Việt Nam đẩy mạnh tiến trình hội nhập kinh tế quốc tế thông qua các hiệp định thương mại tự do như Hiệp định Đối tác Toàn diện và Tiến bộ xuyên Thái Bình Dương (CPTPP) và Hiệp định Thương mại Tự do giữa Việt Nam và Liên minh châu Âu (EVFTA), ngành sản xuất cơ khí trong nước đứng trước cơ hội mở rộng hợp tác toàn cầu. Để tiếp cận và tham gia sâu vào chuỗi cung ứng quốc tế, các doanh nghiệp cơ khí đòi hỏi phải nắm vững và áp dụng các hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật đa quốc gia.

Yêu cầu thực tiễn này đặt ra nhiệm vụ cấp thiết đối với công tác đào tạo kỹ sư cơ khí tại các trường đại học: chương trình giảng dạy và học liệu cần được cập nhật liên tục để phản ánh những tiến bộ mới về tiêu chuẩn kỹ thuật và thiết bị đo kiểm. Xuất phát từ nhu cầu đó, đồ án tốt nghiệp mã số CKM-05 với đề tài "Biên soạn bài tập, giáo trình, ngân hàng câu hỏi cho môn dung sai kỹ thuật đo theo hướng cập nhật các tiêu chuẩn và dụng cụ đo kiểm" được thực hiện nhằm đổi mới tài liệu học tập, giúp sinh viên tiếp cận sớm với các tiêu chuẩn quốc tế và thiết bị đo lường hiện đại.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định qua 3 nội dung chính:

  1. Nghiên cứu tổng quan về cơ sở lý thuyết dung sai và đo lường trong ngành cơ khí chế tạo máy.
  2. Biên soạn hệ thống bài tập, giáo trình và ngân hàng câu hỏi cho học phần Dung sai – Kỹ thuật đo theo hướng cập nhật các tiêu chuẩn quốc tế (ISO, ANSI, JIS) và các phương pháp đo kiểm mới.
  3. Thiết kế mô hình bài tập, thực hiện gia công mẫu và tiến hành đo kiểm các thông số kỹ thuật thực tế trên thiết bị đo lường tiên tiến.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là học phần Dung sai – Kỹ thuật đo, hệ thống tiêu chuẩn dung sai lắp ghép quốc tế (ISO, ANSI, JIS), các thiết bị đo tọa độ quang học và tiếp xúc (VMM, CMM), cùng các phương pháp kiểm soát năng lực quá trình gia công ($C_p, C_{pk}$). Phạm vi nghiên cứu về mặt không gian được triển khai tại Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh; phạm vi thời gian thực hiện trong Học kỳ II năm học 2023–2024 (hoàn thành vào tháng 07/2024).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng khung cơ sở lý thuyết dựa trên các hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế và các công cụ đo lường chuyên ngành:

  • Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế ISO: Tiêu chuẩn ISO 286-1:2010 về dung sai và lắp ghép bề mặt trơn; tiêu chuẩn ISO 4287:1997 về thông số và ký hiệu độ nhám bề mặt ($Ra, Rz$); tiêu chuẩn ISO 1101:2012 về ký hiệu và dung sai hình học (dung sai hình dạng, hướng, vị trí và độ đảo); tiêu chuẩn ISO 965-1:2013 về dung sai ren hệ mét.
  • Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ ANSI/ASME: Tiêu chuẩn ANSI B4.1 và ANSI B4.2 về dung sai lắp ghép bề mặt trơn; tiêu chuẩn ASME Y14.5 về dung sai kích thước và hình học (GD&T) với các quy tắc về trạng thái vật liệu tối đa (MMC) và vùng dung sai chiếu (Projected Tolerance Zone); tiêu chuẩn then bằng ASME B18; tiêu chuẩn dung sai ổ lăn hệ mét ANSI/ABMA 20-1987 (cấp chính xác ABEC-7, ABEC-9); tiêu chuẩn bánh răng AGMA.
  • Hệ thống tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS: Tiêu chuẩn dung sai kích thước danh nghĩa và dung sai góc JIS; tiêu chuẩn JIS B 0021 về dung sai hình học; các bảng tra cứu dung sai nhám bề mặt ($Ra, Rz, Ry$), ren và then theo JIS.
  • Lý thuyết kiểm soát chất lượng bằng thống kê: Phương pháp đánh giá năng lực quá trình gia công thông qua các chỉ số $C_p$ (Process Capability), $C_{pk}$ (Process Capability Index), $P_p$ (Process Performance), $P_{pk}$ (Process Performance Index), cùng các chỉ số sai lệch $ES$ (Excessive Spread) và $EI$ (Error of Insufficiency).

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm hai nhóm:

  • Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp các tài liệu và bài báo khoa học trong và ngoài nước; sử dụng phần mềm thiết kế 3D để mô hình hóa các chi tiết mẫu phục vụ bài tập; biên soạn nội dung giáo trình và ngân hàng câu hỏi.
  • Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu nguyên lý hoạt động và quy trình vận hành của các thiết bị đo kiểm trong phòng thí nghiệm; gia công thực tế các chi tiết bài tập; sử dụng máy đo tọa độ không gian 3 chiều CMM (Coordinate Measuring Machine) và máy đo quang học VMM (Video Measuring Machine) để thu thập dữ liệu đo; ứng dụng phần mềm Minitab để xử lý, phân tích thống kê kết quả đo và đánh giá quy trình sản xuất.

Nguồn dữ liệu của đề tài bao gồm văn bản tiêu chuẩn quốc tế chính thống, tài liệu kỹ thuật của các tổ chức ISO, ANSI, ASME, JIS và dữ liệu thực nghiệm đo đạc trực tiếp trên các mẫu chi tiết gia công cơ khí.

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Chương này trình bày lý do chọn đề tài, nêu bật tính cấp thiết của việc cập nhật học liệu trong bối cảnh các hiệp định thương mại tự do mở rộng cơ hội cho ngành cơ khí Việt Nam. Tác giả trình bày ý nghĩa khoa học và thực tiễn của việc chuẩn hóa kiến thức theo ISO, ANSI, JIS, đồng thời xác định rõ mục tiêu, phạm vi nghiên cứu và phân định phương pháp tiếp cận theo hai nhánh lý thuyết và thực tiễn.

Chương II: Tổng quan về môn Dung sai – Kỹ thuật đo

Chương II giới thiệu tổng quan học phần Dung sai – Kỹ thuật đo (Tolerances and Measuring Techniques), mô tả nội dung môn học và phân bổ thời lượng 6 tuần học tương ứng với 6 chuẩn đầu ra (CLO1 đến CLO6):

  • Tuần 1 (CLO1): Các khái niệm cơ bản về dung sai và lắp ghép.
  • Tuần 2 (CLO2): Tiêu chuẩn dung sai quốc tế (ISO).
  • Tuần 3 (CLO3): Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ (ANSI).
  • Tuần 4 (CLO4): Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (JIS).
  • Tuần 5 (CLO5): Bài tập ứng dụng đo kiểm trên CMM, VMM và xử lý dữ liệu $C_p, C_{pk}$.
  • Tuần 6 (CLO6): Ngân hàng câu hỏi tự luận và trắc nghiệm.

Chương 3: Các khái niệm cơ bản về dung sai và lắp ghép

Nội dung chương tập trung hệ thống hóa các định nghĩa nền tảng: kích thước danh nghĩa, kích thước thực, kích thước giới hạn, sai lệch giới hạn, giá trị dung sai kích thước và giá trị dung sai lắp ghép. Tác giả phân tích đặc tính cơ học và điều kiện làm việc của ba loại mối ghép cơ bản: lắp lỏng (có độ hở), lắp chặt (có độ dôi) và lắp trung gian, kèm theo sơ đồ phân bố miền dung sai cho cặp lắp ghép đường kính danh nghĩa $\varnothing 50\text{ mm}$. Chương này cũng nhấn mạnh vai trò của việc kiểm soát dung sai đối với chất lượng sản phẩm, tính đồng nhất và việc tối ưu hóa chi phí sản xuất.

Chương 4: Tiêu chuẩn dung sai quốc tế (ISO)

Chương 4 trình bày chi tiết hệ thống tiêu chuẩn ISO:

  • Dung sai kích thước trơn (ISO 286-1:2010): Hệ thống 20 cấp dung sai từ IT01 đến IT18 cho dải kích thước danh nghĩa đến $3150\text{ mm}$. Công thức thực nghiệm tính đơn vị dung sai tiêu chuẩn $i$ (tính bằng $\mu\text{m}$) cho các cấp IT1 đến IT18 dựa trên trung bình hình học kích thước $D$ (mm): $i = 0{,}45\sqrt[3]{D} + 0{,}001D$. Các công thức tính cho cấp đặc biệt IT01 ($0{,}3 + 0{,}008D$), IT0 ($0{,}5 + 0{,}012D$), IT1 ($0{,}8 + 0{,}020D$).
  • Hệ thống lắp ghép: Trình bày chi tiết hệ thống lỗ cơ bản (sai lệch giới hạn dưới $EI = 0$) và hệ thống trục cơ bản (sai lệch giới hạn trên $es = 0$); bảng tra trị số sai lệch cơ bản từ $A$ đến $ZC$ cho lỗ và từ $a$ đến $zc$ cho trục.
  • Độ nhám bề mặt (ISO 4287:1997): Các thông số $Ra, Rz$, quy tắc ghi ký hiệu trạng thái bề mặt và hướng nhấp nhô.
  • Dung sai hình học (ISO 1101:2012): Ký hiệu và vùng dung sai cho độ thẳng, độ phẳng, độ tròn, độ trụ, độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm, độ đối xứng và độ đảo.
  • Mối ghép thông dụng: Dung sai ren hệ mét (ISO 965-1:2013), dung sai mối ghép then bằng, ổ lăn hướng tâm và bộ truyền bánh răng trụ, bánh răng côn.

Chương 5: Tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ (ANSI)

Chương 5 phân tích hệ thống tiêu chuẩn của Hoa Kỳ:

  • Hệ thống lắp ghép bề mặt trơn (ANSI B4.1, ANSI B4.2): Định nghĩa và phân loại 5 nhóm lắp ghép tiêu chuẩn:
    1. $RC$ (Running and Sliding Fits): Lắp lỏng, lắp xi quay và trượt.
    2. $LC$ (Clearance Locational Fits): Lắp ghép động chính xác có độ hở định vị.
    3. $LT$ (Transition Fits): Lắp ghép trung gian cố định chính xác.
    4. $LN$ (Interference Fits): Lắp chặt định vị.
    5. $FN$ (Force Fits): Lắp cứng ép lực.
  • Độ nhám bề mặt: Thuật ngữ cấu trúc bề mặt, ký hiệu và bảng giá trị $Ra$ thường dùng.
  • Sai lệch hình dạng và vị trí (ASME Y14.5): Quy tắc đường bao, trạng thái vật liệu tối đa (MMC), vùng dung sai chiếu, độ nghiêng, sai lệch vị trí, độ đảo hướng tâm và độ đảo mặt đầu toàn phần.
  • Dung sai ren và các mối lắp: Ren Unified Thread, tiêu chuẩn vòng bi hệ mét ANSI/ABMA 20-1987 (dung sai cấp ABEC-7 và ABEC-9), kích thước then bằng và rãnh then theo ASME B18, các quy tắc ghi chữ số kích thước trên bản vẽ kỹ thuật.

Chương 6: Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (JIS)

Chương 6 trình bày các quy chuẩn kỹ thuật Nhật Bản:

  • Dung sai kích thước danh nghĩa và dung sai kích thước góc theo JIS.
  • Hệ thống dung sai lắp ghép với các miền dung sai lỗ ($E7 \sim R7$) và trục ($d8 \sim r6$).
  • Độ nhám bề mặt theo JIS: Các thông số $Ra, Rz, Ry$, bảng cập nhật quy đổi giá trị độ nhám và cách ghi ký hiệu kết hợp dung sai hình học trên bản vẽ.
  • Sai lệch hình học (JIS B 0021): Dung sai chung cho độ thẳng, độ phẳng, độ vuông góc, tính đối xứng và độ đảo.
  • Bảng tra thông số ren, bu lông vít ghép, dung sai tiếp xúc mặt răng của bộ truyền bánh răng và dung sai then bằng theo cấp chính xác 1.

Chương 7: Bài tập ứng dụng

Chương 7 là phần thực nghiệm kỹ thuật, triển khai quy trình đo kiểm và xử lý số liệu:

  • Đo kiểm trên máy CMM: Tiến hành đo trên 5 chi tiết mẫu sau gia công. Thực hiện kiểm tra kích thước các lỗ dung sai chặt như $\varnothing 15^{+0{,}018}_0\text{ mm}$, $\varnothing 30^{+0{,}021}_0\text{ mm}$, $\varnothing 35^{+0{,}025}_0\text{ mm}$, $\varnothing 20^{+0{,}013}_0\text{ mm}$, $\varnothing 10^{+0{,}015}_0\text{ mm}$, $\varnothing 25^{+0{,}021}_0\text{ mm}$, $\varnothing 40^{+0{,}025}_0\text{ mm}$, $\varnothing 60^{+0{,}025}_0\text{ mm}$, $\varnothing 4^{+0{,}018}_0\text{ mm}$, $\varnothing 42^{+0{,}039}_0\text{ mm}$, cùng các sai lệch hình học gồm độ đồng tâm, độ vuông góc, độ song song, độ phẳng, độ đảo và sai lệch profil.
  • Đo kiểm trên máy VMM: Thực hiện đo kiểm các chi tiết nhỏ (Chi tiết 6 và Chi tiết 7) với các kích thước lỗ $\varnothing 20^{+0{,}021}_0\text{ mm}$, $\varnothing 6^{+0{,}012}_0\text{ mm}$, $\varnothing 8^{+0{,}015}_0\text{ mm}$.
  • Đánh giá năng lực quá trình gia công: Thu thập dữ liệu đo thực tế trên các chi tiết có đường kích thước $\varnothing 150^{-0{,}2}_0\text{ mm}$, $\varnothing 200^{-0{,}2}0\text{ mm}$, $\varnothing 250^{-0{,}2}0\text{ mm}$; nhập số liệu vào phần mềm Minitab để tính toán các tham số thống kê $C_p, C{pk}, P_p, P{pk}, ES, EI$, từ đó đưa ra kết luận về độ ổn định của quy trình công nghệ.

Chương 8: Ngân hàng câu hỏi

Chương 8 tổng hợp hệ thống câu hỏi tự luận và trắc nghiệm được phân loại theo các chuẩn đầu ra từ CLO1 đến CLO6, bao quát toàn bộ khối lượng kiến thức của giáo trình nhằm phục vụ công tác kiểm tra, thi kết thúc học phần và hỗ trợ sinh viên tự ôn tập.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu đề ra với các kết quả cụ thể:

  1. Xây dựng một bộ giáo trình học phần Dung sai – Kỹ thuật đo tích hợp đồng thời 3 hệ thống tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến nhất hiện nay: ISO, ANSI và JIS.
  2. Xây dựng hệ thống bài tập thực hành đo kiểm gắn liền với thiết bị công nghệ cao tại xưởng/phòng thí nghiệm (máy CMM, máy VMM), cung cấp các bảng dữ liệu đo kiểm thực tế cho các chi tiết gia công.
  3. Thiết lập quy trình phân tích và xử lý số liệu đo lường theo phương pháp thống kê ($C_p, C_{pk}$) thông qua phần mềm chuyên dụng Minitab.
  4. Biên soạn ngân hàng câu hỏi đánh giá kết hợp giữa tự luận và trắc nghiệm bám sát 6 chuẩn đầu ra học phần (CLO1 – CLO6).
Tiêu chí so sánh Tiêu chuẩn ISO (ISO 286 / ISO 1101) Tiêu chuẩn ANSI (ANSI B4.1 / ASME Y14.5) Tiêu chuẩn JIS (JIS B 0021 / JIS B)
Cấp dung sai kích thước 20 cấp ($IT01 \rightarrow IT18$) Phân loại theo nhóm lắp ghép ($RC, LC, LT, LN, FN$) Cấp dung sai danh nghĩa JIS (theo dải kích thước $\mu\text{m}$)
Hệ thống cơ sở Hệ thống lỗ cơ bản ($H$) và hệ thống trục cơ bản ($h$) Hệ thống lỗ cơ bản (Hole-basis) và hệ thống trục cơ bản (Shaft-basis) Hệ thống lỗ cơ bản ($E7 \sim R7$) và trục cơ bản ($d8 \sim r6$)
Thông số nhám bề mặt $Ra, Rz$ (ISO 4287:1997) $Ra$, hướng nhấp nhô bề mặt $Ra, Rz, Ry$ (kèm bảng quy đổi giá trị)
Ký hiệu dung sai hình học Biểu diễn khung điều khiển tính năng theo ISO 1101 Biểu diễn theo ASME Y14.5 (bao gồm $MMC$, Projected Zone) Biểu diễn ký hiệu theo JIS B 0021
Tiêu chuẩn ổ lăn ISO radial bearings ANSI/ABMA 20-1987 (cấp ABEC-7, ABEC-9) Tiêu chuẩn kích thước ổ lăn JIS

So với các tài liệu giảng dạy môn Dung sai truyền thống thường chỉ tập trung vào tiêu chuẩn TCVN hoặc ISO cũ, đóng góp của đề tài là đã bổ sung có hệ thống hai bộ tiêu chuẩn ANSI (Mỹ) và JIS (Nhật Bản) – những tiêu chuẩn đang được áp dụng rộng rãi tại các doanh nghiệp FDI tại Việt Nam. Đồng thời, đồ án kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết dung sai với thực hành đo trên máy CMM, VMM và xử lý thống kê chất lượng trên phần mềm Minitab.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nhóm tác giả tự nhận định đề tài còn chịu ràng buộc về mặt thời gian thực hiện trong phạm vi một học kỳ tốt nghiệp; kinh nghiệm thực tế trong việc vận hành chuyên sâu và khai thác toàn diện các tính năng của thiết bị đo lường hiện đại còn cần được tích lũy thêm.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Nhóm tác giả đề xuất tiếp tục nghiên cứu phát triển đề tài, bổ sung thêm các dạng bài tập đo kiểm phức tạp cho các bề mặt tự do (freeform surfaces), mở rộng ngân hàng câu hỏi ứng dụng và cập nhật thêm các phiên bản tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất phục vụ nhu cầu đào tạo kỹ sư cơ khí chế tạo máy.

Giá trị tham khảo

Đồ án là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên và giảng viên: Ngành Công nghệ Chế tạo Máy, Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử và Kỹ thuật Công nghệ tại các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật.
  • Nội dung tham khảo chuyên sâu:
    • Phần phân tích chi tiết và bảng tra cứu các kiểu lắp ghép $RC, LC, LT, LN, FN$ theo tiêu chuẩn ANSI B4.1/B4.2 và các ký hiệu GD&T theo ASME Y14.5.
    • Bảng tổng hợp và quy đổi giá trị độ nhám bề mặt ($Ra, Rz, Ry$) theo tiêu chuẩn JIS.
    • Quy trình và bảng số liệu thực tế về kiểm tra sai số kích thước, độ đồng tâm, độ vuông góc, độ phẳng trên máy CMM và VMM tại Chương 7.
    • Hướng dẫn tính toán các chỉ số năng lực quá trình $C_p, C_{pk}$ bằng phần mềm Minitab phục vụ công tác kiểm soát chất lượng (QA/QC) trong sản xuất cơ khí.

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án xây dựng hệ thống bài tập thực hành trên những thiết bị đo lường cụ thể nào?
Đồ án xây dựng bài tập ứng dụng tại Chương 7 trên hai dòng thiết bị đo lường tiên tiến là máy đo tọa độ không gian 3 chiều CMM (Coordinate Measuring Machine) để đo kiểm các chi tiết gia công có kích thước và sai số hình học phức tạp, cùng máy đo quang học VMM (Video Measuring Machine) dùng để đo kiểm các chi tiết và kích thước lỗ nhỏ ($\varnothing 6\text{ mm}, \varnothing 8\text{ mm}, \varnothing 20\text{ mm}$).

2. Tiêu chuẩn ANSI B4.1 và ANSI B4.2 phân loại các kiểu lắp ghép tiêu chuẩn thành những nhóm nào?
Tiêu chuẩn ANSI phân loại thành 5 nhóm lắp ghép tiêu chuẩn gồm: $RC$ (Running and Sliding Fits - lắp lỏng, xi quay, trượt), $LC$ (Clearance Locational Fits - lắp ghép động chính xác có độ hở định vị), $LT$ (Transition Fits - lắp ghép trung gian cố định chính xác), $LN$ (Interference Fits - lắp chặt định vị) và $FN$ (Force Fits - lắp cứng ép lực).

3. Công thức tính đơn vị dung sai tiêu chuẩn cho các cấp IT1 đến IT18 theo tiêu chuẩn ISO 286-1:2010 trong giáo trình là gì?
Theo tiêu chuẩn ISO 286-1:2010 được trình bày ở Bảng 4.2 của đồ án, đơn vị dung sai tiêu chuẩn $i$ (tính bằng $\mu\text{m}$) được xác định qua công thức: $i = 0{,}45\sqrt[3]{D} + 0{,}001D$, trong đó $D$ là giá trị trung bình hình học của phạm vi kích thước danh nghĩa (tính bằng mm). Đối với các cấp IT01, IT0 và IT1 cho kích thước đến $500\text{ mm}$, công thức lần lượt là $0{,}3 + 0{,}008D$, $0{,}5 + 0{,}012D$ và $0{,}8 + 0{,}020D$.

4. Đồ án sử dụng phương pháp thống kê nào để đánh giá quy trình công nghệ gia công chi tiết?
Tại Chương 7, đồ án ứng dụng phương pháp phân tích năng lực quy trình sản xuất bằng cách thu thập dữ liệu đo thực tế trên các đường kính $\varnothing 150^{-0{,}2}_0\text{ mm}$, $\varnothing 200^{-0{,}2}0\text{ mm}$, $\varnothing 250^{-0{,}2}0\text{ mm}$ và xử lý trên phần mềm Minitab để tính toán các chỉ số $C_p, C{pk}, P_p, P{pk}$, chỉ số lan tỏa quá mức $ES$ và sai lệch thiếu hụt $EI$.

5. Chuẩn đầu ra của học phần Dung sai – Kỹ thuật đo được thiết kế gồm những thành phần nào?
Học phần gồm 6 chuẩn đầu ra (CLO1 đến CLO6) tương ứng với 6 chương nội dung chính: CLO1 (Hiểu các khái niệm cơ bản về dung sai và lắp ghép), CLO2 (Nắm vững và tra cứu tiêu chuẩn ISO), CLO3 (Hiểu và áp dụng tiêu chuẩn Hoa Kỳ ANSI), CLO4 (Hiểu và áp dụng tiêu chuẩn Nhật Bản JIS), CLO5 (Thực hiện bài tập ứng dụng đo kiểm trên CMM, VMM và tính toán $C_p/C_{pk}$), và CLO6 (Vận dụng kiến thức giải quyết hệ thống câu hỏi tự luận, trắc nghiệm trong ngân hàng câu hỏi).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của nhóm sinh viên Nguyễn Anh Hào, Lê Tấn Cường và Huỳnh Tấn Dũng đã hoàn thành nhiệm vụ biên soạn học liệu toàn diện cho môn học Dung sai – Kỹ thuật đo thông qua việc cập nhật đồng thời ba hệ thống tiêu chuẩn quốc tế ISO, ANSI và JIS. Công trình kết hợp chặt chẽ giữa hệ thống hóa lý thuyết dung sai, thiết kế ngân hàng câu hỏi đánh giá theo chuẩn đầu ra và triển khai thực nghiệm đo kiểm trên các thiết bị hiện đại như CMM, VMM cùng phần mềm Minitab. Kết quả này cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho công tác đào tạo kỹ sư cơ khí chế tạo máy và phục vụ ứng dụng kỹ thuật trong thực tế sản xuất.