Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Tiện cơ bản (Mã số: 22-01, Số xuất bản: 114 - 2008/CXB/03 - 12/LĐXH) do Tổng cục Dạy nghề thuộc Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội ban hành năm 2008 trong khuôn khổ Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề quốc gia (VTEP). Tài liệu do ThS. Hoàng Thanh Tịnh làm Chủ biên cùng tác giả Ngô Thị Kết biên soạn, với sự tham gia đóng góp chuyên môn từ Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và các đơn vị sản xuất cơ khí gồm Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống Nhất và Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ.

Trong chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại trình độ Lành nghề, Tiện cơ bản là mô-đun kỹ thuật chuyên ngành bắt buộc, được bố trí giảng dạy song song hoặc ngay sau các môn học cơ sở cơ khí, sau các mô-đun Nhập nghề, An toàn lao động và mô-đun Nguội. Giáo trình giữ vai trò trang bị hệ thống kiến thức nền tảng và rèn luyện các thao tác kỹ thuật đầu tiên khi người học tiếp cận công nghệ gia công kim loại bằng cắt gọt.

Mục tiêu học tập của giáo trình bao gồm:

  • Trình bày đầy đủ khái niệm gia công tiện, cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của máy tiện vạn năng và các loại đồ gá thông dụng.
  • Nhận dạng, lựa chọn, sử dụng và mài sửa dụng cụ cắt (dao tiện) đúng yêu cầu kỹ thuật.
  • Sử dụng chính xác các loại dụng cụ đo kiểm và bảo quản thiết bị đúng quy trình.
  • Thực hiện gá lắp phôi, điều chỉnh chế độ cắt và gia công hoàn chỉnh các bề mặt trụ trơn ngắn, trụ bậc, tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện rãnh và cắt đứt đúng quy trình công nghệ, đảm bảo an toàn lao động.

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp phân tích nghề và phân tích công việc DACUM (Developing A Curriculum), tập trung hoàn toàn vào chuẩn năng lực thực hiện của kỹ thuật viên lành nghề với tổng thời lượng 150 giờ (30 giờ lý thuyết và 120 giờ thực hành).


Nội dung kiến thức cốt lõi

                    ┌───────────────────────────────────────────────────────┐
                    │       GIÁO TRÌNH TIỆN CƠ BẢN (150H: 30 LT / 120 TH)   │
                    └──────────────────────────┬────────────────────────────┘
                                               │
         ┌─────────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┐
         ▼                                                                           ▼
┌─────────────────────────────────┐                         ┌─────────────────────────────────┐
│     KHỐI KIẾN THỨC NỀN TẢNG     │                         │   QUY TRÌNH GIA CÔNG CÔNG NGHỆ  │
├─────────────────────────────────┤                         ├─────────────────────────────────┤
│ • Bài 1: Máy tiện vạn năng      │                         │ • Bài 8: Tiện trụ trơn ngắn     │
│ • Bài 2: Đồ gá & Định vị 6 điểm │                         │ • Bài 9: Tiện mặt đầu, khoan tâm│
│ • Bài 3: Quá trình cắt gọt      │                         │ • Bài 10: Tiện trụ bậc ngắn     │
│ • Bài 4-6: Dao tiện & Mài dao   │                         │ • Bài 11: Tiện rãnh & Cắt đứt   │
│ • Bài 7: Chế độ cắt khi tiện    │                         │                                 │
└─────────────────────────────────┘                         └─────────────────────────────────┘

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình cấu trúc thành 11 bài học (từ mã bài MĐ CG1 17 01 đến MĐ CG1 17 11), sắp xếp theo tiến trình tích lũy năng lực:

  • Bài 1 (MĐ CG1 17 01) - Vận hành và bảo dưỡng máy tiện vạn năng (4h LT, 12h TH): Khái niệm cắt gọt kim loại, vai trò máy tiện (chiếm 40–50% thiết bị nhà máy cơ khí), các bộ phận cơ bản (thân máy gang đúc, ụ trước, bàn xe dao, hộp bước tiến, ụ động, tủ điện), hệ thống vạch du xích ($0{,}01 - 0{,}05,\text{mm}$), quy trình thao tác và an toàn xưởng máy.
  • Bài 2 (MĐ CG1 17 02) - Sử dụng các loại đồ gá thông dụng (5h LT, 11h TH): Phân loại đồ gá, nguyên tắc định vị 6 điểm, hiện tượng siêu định vị, cơ cấu kẹp chặt (ren, chêm, cam lệch tâm), chuẩn công nghệ (chuẩn thô, chuẩn tinh), cấu tạo và quy trình sử dụng mâm cặp 3 vấu tự định tâm, mâm cặp 4 vấu, mâm cặp tốc, mũi tâm, giá đỡ.
  • Bài 3 (MĐ CG1 17 03) - Đặc điểm của quá trình cắt khi tiện (3h LT, 1h TH): Động học cắt gọt, chuyển động chính (phôi quay), chuyển động tiến dao (dọc/ngang), các bề mặt tạo thành trên phôi (mặt chưa gia công, mặt cắt gọt, mặt đã gia công).
  • Bài 4 & 5 (MĐ CG1 17 04, 17 05) - Dao tiện và Phân loại dao tiện (6h LT, 6h TH): Cấu tạo hình học của dao tiện, vật liệu làm dao, phân loại dao theo công dụng và hướng tiện.
  • Bài 6 (MĐ CG1 17 06) - Mài dao tiện (2h LT, 10h TH): Kỹ thuật mài sửa các góc độ hình học của dao cắt trên máy mài 2 đá.
  • Bài 7 (MĐ CG1 17 07) - Khái niệm về chế độ cắt khi tiện (2h LT, 6h TH): Tốc độ cắt ($v$), chiều sâu cắt ($t$), lượng chạy dao ($s$), phương pháp tính toán và tra bảng chế độ cắt.
  • Bài 8 (MĐ CG1 17 08) - Tiện trụ trơn ngắn gá trên mâm cặp ba vấu tự định tâm (2h LT, 18h TH): Quy trình công nghệ tiện mặt trụ ngoài ngắn, phương pháp cắt thử phoi và đo kiểm.
  • Bài 9 (MĐ CG1 17 09) - Tiện mặt đầu và khoan lỗ tâm (2h LT, 16h TH): Kỹ thuật khỏa mặt đầu, phương pháp gá mũi khoan tâm trên nòng ụ động và thực hiện khoan tâm.
  • Bài 10 (MĐ CG1 17 10) - Tiện trụ bậc ngắn gá trên mâm cặp (2h LT, 18h TH): Phương pháp đo chiều dài bậc, dịch chỉnh cữ chặn và cắt trụ nhiều bậc.
  • Bài 11 (MĐ CG1 17 11) - Tiện rãnh và cắt đứt (2h LT, 22h TH): Kỹ thuật mài dao rãnh, gá dao ngang tâm máy, kỹ thuật cắt rãnh mặt ngoài và cắt đứt phôi tròn.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Nguyên lý định vị 6 điểm: Cơ sở triệt tiêu 6 bậc tự do của vật rắn trong không gian ($Oxyz$): mặt định vị chính ($Oxy$) hạn chế 3 bậc tự do thông qua 3 điểm tỳ; mặt định hướng ($Oyz$) hạn chế 2 bậc tự do qua 2 điểm tỳ; mặt chặn ($Oxz$) hạn chế 1 bậc tự do qua 1 điểm tỳ. Nhận diện và loại trừ hiện tượng siêu định vị.
  • Nguyên tắc chọn chuẩn công nghệ: Quy tắc thống nhất chuẩn; nguyên tắc chọn chuẩn thô (chọn mặt không gia công hoặc mặt có lượng dư nhỏ nhất, chỉ dùng chuẩn thô một lần); nguyên tắc chọn chuẩn tinh (ưu tiên chuẩn tinh chính, chuẩn trùng).
  • Nguyên lý động học và cơ cấu phân độ du xích: Công thức tính số vạch dịch chuyển du xích theo bước ren trục vít: $$n_{\text{vạch}} = \frac{D - d}{2a}$$ trong đó $a = \frac{P}{N}$ (với $P$ là bước ren trục vít me bàn trượt, $N$ là tổng số vạch khắc trên vành du xích). Kỹ thuật khử độ rơ giữa trục vít và đai ốc.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng vận hành thiết bị: Thao tác điều khiển bảng điện, chọn 16 cấp tốc độ trục chính, thiết lập hộp bước tiến tiện trơn và tiện ren, sử dụng thành thạo các bàn trượt dọc, bàn trượt ngang, bàn trượt trên và nòng ụ động.
  • Kỹ năng gá đặt và hiệu chuẩn: Tháo lắp mâm cặp 3 vấu đường kính $<320,\text{mm}$ bằng ren và mâm cặp $\ge 320,\text{mm}$ bằng mặt bích; rà tròn phôi bằng phấn hoặc đồng hồ so; căn chỉnh độ đồng tâm giữa mũi tâm trước và mũi tâm sau với khe hở $0{,}3 - 0{,}5,\text{mm}$.
  • Kỹ năng gia công cắt gọt: Gá dao vuông góc tâm máy, đệm căn phẳng ngang tâm; thực hiện lát cắt thử; tiện các bề mặt trục định hình cơ bản đạt dung sai kích thước và độ nhẵn bề mặt theo yêu cầu bản vẽ.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình triển khai phương pháp đào tạo tích hợp lý thuyết và thực hành, lấy học viên làm trung tâm với tỷ lệ thời lượng phân bổ: 30 giờ lý thuyết (20%)120 giờ thực hành xưởng (80%).

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 4 BƯỚC TÍCH HỢP                      │
└─────────────────────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                                      │
 1. Lý thuyết chuyên môn ─────────────┼──► Giảng đường: Cấu tạo máy, chế độ cắt
                                      │
 2. Thảo luận nhóm (3 HS/máy) ────────┼──► Đọc bản vẽ, lập trình tự gia công
                                      │
 3. Giáo viên trình diễn mẫu ─────────┼──► Mẫu thao tác: Gá phôi, rà tâm, mài dao
                                      │
 4. Thực hành xưởng (Phiếu 1, 2) ─────┴──► Thực hành có hướng dẫn ──► Độc lập

Mô hình dạy học gồm 4 hoạt động chính:

  1. Học tập trên lớp: Nghiên cứu nguyên lý cắt gọt, kết cấu cơ khí máy tiện (như dòng máy tiện vạn năng Prince), quy chuẩn an toàn và công thức tính toán chế độ cắt.
  2. Thảo luận nhóm: Tổ chức theo nhóm nhỏ 3 học sinh / 1 nhóm / 1 máy tiện, cùng phân tích bản vẽ kết cấu, thảo luận chức năng cơ cấu điều khiển và lập trình tự các bước nguyên công tiện theo bản vẽ gia công.
  3. Quan sát trình diễn mẫu (Demonstration): Học viên quan sát giáo viên thao tác mẫu từng bước: rà gá mâm cặp, lắp dao với căn đệm, rà phôi bằng phấn/mũi rà, điều chỉnh du xích, cắt thử phoi và kiểm tra độ đảo hướng kính.
  4. Thực hành tại xưởng: Thực hiện bài tập tuần tự theo Phiếu hướng dẫn thực hành số 1 và số 2; chuyển từ thực hành có hướng dẫn sang thực hành độc lập từng chi tiết.

Quy định đánh giá hoàn thành mô-đun

  • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra viết, câu hỏi vấn đáp tại máy và bài trắc nghiệm điền khuyết (như điền vị trí tay gạt tốc độ, sơ đồ cấu tạo).
  • Đánh giá kỹ năng: Phương pháp quan sát trực tiếp thao tác thực hành của học viên dựa trên bảng kiểm (Checklist) và chấm điểm kích thước, độ nhẵn sản phẩm theo thang điểm chuẩn.
  • Quy chế bắt buộc: Mô-đun Tiện cơ bản là điều kiện tiên quyết. Học viên không đạt điểm chuẩn ở các bài kiểm tra hoặc bài thi kết thúc phải học lại và thi đạt phần chưa đạt mới đủ điều kiện học các mô-đun chuyên sâu tiếp theo.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Phương pháp biên soạn theo chuẩn năng lực thực hiện: Giáo trình không tiếp cận theo hướng lý thuyết hàn lâm thuần túy mà xây dựng dựa trên kết quả phân tích nghề thực tế theo phương pháp DACUM, phản ánh chính xác các vị trí công việc của thợ tiện tại các phân xưởng cơ khí hiện đại.
  • Sự tham gia trực tiếp của doanh nghiệp sản xuất: Nội dung được hiệu đính và thẩm định với sự tham gia của các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật và công nhân bậc cao từ Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống Nhất và Công ty Sản xuất VLXD Long Thọ, đảm bảo kiến thức sát với thực tế sản xuất.
  • Quy chuẩn hóa an toàn và tổ chức vị trí làm việc: Văn bản hóa chi tiết các thông số lao động:
    • Khoảng cách đứng vận hành cách tay quay bàn trượt dọc $80 - 100,\text{mm}$.
    • Bục gỗ nâng chiều cao sao cho khuỷu tay gập vuông góc ngang tâm máy tiện.
    • Quy định nhiệt độ phân xưởng đạt $15 - 18^\circ\text{C}$, có hệ thống hút bụi kim loại.
    • Bắt buộc sử dụng thiết bị nâng đối với phôi có khối lượng trên $20,\text{kg}$.
  • Hệ thống sơ đồ thiết bị thực tế: Sử dụng hệ thống hình vẽ bóc tách chi tiết của máy tiện vạn năng công nghiệp (điển hình như máy tiện Prince), minh họa cụ thể vị trí từng cần gạt hộp tốc độ, hộp bước tiến, trục vít me và du xích bàn dao.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học viên, sinh viên:
    • Học sinh, sinh viên theo học nghề Cắt gọt kim loại ở trình độ Lành nghề, Trung cấp nghề hoặc Cao đẳng nghề.
    • Học viên tham gia các khóa đào tạo nghề ngắn hạn hoặc bồi dưỡng nâng cao tay nghề tiện cơ khí.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites):
    • Đã hoàn thành hoặc học song song các môn cơ sở kỹ thuật (Vẽ kỹ thuật, Dung sai - Đo lường, Vật liệu học).
    • Đã hoàn thành mô-đun Nhập nghề, mô-đun An toàn lao động và mô-đun Nguội cơ bản.
  • Giảng viên và cán bộ đào tạo:
    • Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa, định khung cấu trúc bài giảng lý thuyết tích hợp.
    • Căn cứ xây dựng hệ thống Phiếu hướng dẫn thực hành xưởng và Bảng kiểm đánh giá kỹ năng tay nghề (Checklist).
  • Kỹ thuật viên và người quản lý sản xuất:
    • Dùng làm tài liệu tham khảo cho công nhân kỹ thuật tại các xưởng gia công cơ khí.
    • Làm căn cứ tham chiếu tiêu chuẩn năng lực cho các nhà quản lý, doanh nghiệp tuyển dụng nhân lực cắt gọt kim loại.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn cho học viên đào tạo nghề Cắt gọt kim loại trình độ lành nghề, học viên các khóa thực hành cơ khí ngắn hạn, công nhân kỹ thuật cần bổ trợ kỹ năng gia công tiện và giảng viên dạy nghề cơ khí.

2. Cần kiến thức nền nào để học giáo trình?

Người học cần học xong mô-đun Nhập nghề, An toàn lao động, mô-đun Nguội, đồng thời nắm được kiến thức đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí và phương pháp sử dụng dụng cụ đo cơ bản (thước cặp, panme, đồng hồ so).

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu lý thuyết cắt gọt khác?

Giáo trình được thiết kế theo năng lực thực hiện (DACUM), dành tới 80% thời lượng (120/150 giờ) cho thực hành xưởng. Nội dung tập trung vào hướng dẫn thao tác cơ cấu máy, quy trình xử lý phôi cụ thể và phòng ngừa sai hỏng thay vì chỉ trình bày công thức lý thuyết.

4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả với giáo trình này?

Cần kết hợp đọc kỹ lý thuyết cấu tạo/chế độ cắt, hoàn thành bài tập điền sơ đồ cần gạt tốc độ và tính toán vạch chia du xích, sau đó thực hiện đúng trình tự trong các phiếu hướng dẫn thực hành tại xưởng máy theo nhóm 3 học sinh/máy.

5. Có tài liệu hoặc công cụ bổ trợ nào kèm theo giáo trình?

Giáo trình tích hợp hệ thống bản vẽ chi tiết các bộ phận máy tiện (máy Prince), hệ thống câu hỏi bài tập sơ đồ (điền vị trí cần gạt tốc độ 53v/p, 175v/p, 1000v/p, 1320v/p; bước tiến $0{,}15,\text{mm}$, ren $0{,}5,\text{mm}$ và $3,\text{mm}$), cùng hệ thống Phiếu hướng dẫn thực hành số 1 và 2.


Kết luận

Giáo trình Tiện cơ bản do Tổng cục Dạy nghề ban hành là tài liệu đào tạo nghề chuẩn hóa thuộc Dự án VTEP, cung cấp toàn diện kiến thức vận hành máy tiện vạn năng, nguyên lý định vị 6 điểm, cấu tạo dao tiện và quy trình gia công các bề mặt trụ, mặt đầu, rãnh và cắt đứt.

Lộ trình học tập đề xuất:

  1. Tiếp thu lý thuyết động học máy tiện, nguyên tắc an toàn xưởng và tính toán du xích.
  2. Thảo luận nhóm 3 người/máy, phân tích bản vẽ gia công chi tiết.
  3. Quan sát giảng viên trình diễn mẫu thao tác gá đặt và cắt thử phoi.
  4. Luyện tập kỹ năng tiện độc lập tại xưởng máy theo phiếu hướng dẫn.
  5. Đánh giá chất lượng sản phẩm gia công theo bảng kiểm kỹ thuật.

Tài liệu tham chiếu bổ sung gồm hệ thống bản vẽ thiết bị máy tiện công nghiệp, tiêu chuẩn an toàn lao động xưởng cơ khí và sổ tay chế độ cắt gọt kim loại.