GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: DOA LỖ TRÊN MÁY DOA VẠN NĂNG (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 40)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Doa lỗ trên máy doa vạn năng (Mã số: MĐ 40) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề bắt buộc thuộc chương trình đào tạo ngành Cắt gọt kim loại ở trình độ Cao đẳng, do Khoa Cơ khí động lực thuộc Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi biên soạn (chủ biên: Nguyễn Đình Kiên). Trong cấu trúc khung chương trình tổng thể gồm 135 tín chỉ (2.805 giờ), mô đun MĐ 40 có thời lượng 2 tín chỉ (tương đương 45 giờ học tập, bao gồm 5 giờ lý thuyết, 38 giờ thực hành và 2 giờ kiểm tra). Mô đun được bố trí giảng dạy ở giai đoạn chuyên sâu sau khi người học đã hoàn thành hệ thống các môn học cơ sở kỹ thuật và các mô đun gia công cơ bản như Dung sai – Đo lường kỹ thuật (MH 11), Nguyên lý cắt (MH 16), Đồ gá (MH 18), Gia công lỗ trên máy tiện (MĐ 24) và Tiện chi tiết có gá lắp phức tạp (MĐ 39).

Mục tiêu học tập của giáo trình tập trung trang bị cho sinh viên hệ thống kiến thức toàn diện về nguyên lý cắt gọt khi doa, cấu tạo động học của máy doa đứng và máy doa ngang, phân loại dao doa, phụ tùng và các phương pháp định vị, kẹp chặt chi tiết. Về mặt kỹ năng, người học được rèn luyện năng lực vận hành máy, gá đặt phôi - dao, thiết lập tọa độ với độ chính xác đạt sai số $\le 0,01\text{ mm}$, gia công các hệ lỗ đạt cấp chính xác 7 đến 8, dung sai hình học và vị trí tương quan $\le 0,01/100$, độ nhám bề mặt đạt cấp 8 đến 9 (tương đương $R_a = 0,63 \div 1,25\ \mu\text{m}$).

Cấu trúc giáo trình được thiết kế theo mô hình tích hợp giữa lý thuyết công nghệ và bài tập thực hành gia công chi tiết điển hình. Điểm đặc thù của tài liệu là phương pháp tiếp cận định lượng chuyên sâu thông qua hệ thống sơ đồ động học máy công cụ (như máy doa tọa độ 2A450, máy doa ngang 2652), các bảng tra cứu chế độ cắt thực nghiệm, tiêu chuẩn dao cắt (TCLX 883-71, TCLX 11175-71) và quy trình kiểm tra dung sai hình học bằng thiết bị đo chuyên dùng.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
| KHUNG ĐÀO TẠO NGHỀ CẮT GỌT KIM LOẠI (TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG)                          |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|  Giai đoạn 1: Cơ sở kỹ thuật                                                      |
|  - MH 07: Vẽ kỹ thuật / MH 08: Autocad                                            |
|  - MH 10: Sức bền vật liệu / MH 11: Dung sai - Đo lường kỹ thuật                  |
|  - MH 16: Nguyên lý cắt / MH 17: Máy cắt & ĐK số / MH 18: Đồ gá                   |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|  Giai đoạn 2: Gia công cơ bản & nâng cao                                          |
|  - MĐ 22 - MĐ 24: Tiện trụ, tiện rãnh, gia công lỗ trên máy tiện                  |
|  - MĐ 25 - MĐ 35: Phay, bào mặt phẳng, rãnh, đa giác, bánh răng                   |
|  - MĐ 36 - MĐ 37: Tiện, Phay CNC cơ bản                                           |
|  - MĐ 38 - MĐ 39: Tiện lệch tâm, tiện chi tiết gá lắp phức tạp                    |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|  MÔ ĐUN MĐ 40: DOA LỖ TRÊN MÁY DOA VẠN NĂNG (45 GIỜ: 5 LT / 38 TH / 2 KT)          |
|  - Bài 1: Chăm sóc và điều khiển máy (2 giờ: 1 LT / 1 TH)                         |
|  - Bài 2: Chuẩn bị máy và doa phẳng mặt chuẩn (6 giờ: 1 LT / 5 TH)                |
|  - Bài 3: Doa lỗ đồng trục (21 giờ: 2 LT / 18 TH / 1 KT)                          |
|  - Bài 4: Doa lỗ song song (16 giờ: 1 LT / 14 TH / 1 KT)                          |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 4 bài học chính với tiến trình logic từ thao tác vận hành thiết bị, chuẩn bị bề mặt chuẩn đến gia công các hệ lỗ có yêu cầu vị trí tương quan phức tạp:

  • Bài 1: Chăm sóc và điều khiển máy (2 giờ): Cung cấp kiến thức về cấu tạo ngoài, nguyên lý làm việc và sơ đồ động học của máy doa đứng một trụ, hai trụ (điển hình là máy 2A450). Giới thiệu hệ thống đo lường quang học gồm trục gương tỷ lệ, kính hiển vi thị kính ngắm quang học cho phép định vị khoảng cách tâm trong hệ tọa độ vuông góc đạt độ chính xác $0,001\text{ mm}$ và hệ tọa độ cực tới $5''$ (trong điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn $20^\circ\text{C}$). Phân tích xích chuyển động chính, xích chạy dao thẳng đứng trục chính ($S = 0,03 \div 0,16\text{ mm/vòng}$), xích dịch chuyển bàn máy ($S_1 = 16 \div 320\text{ mm/phút}$), truyền động chạy dao hướng kính thông qua hộp vi sai dựa trên công thức Vi-Lít.
  • Bài 2: Chuẩn bị máy và doa phẳng mặt chuẩn (6 giờ): Giới thiệu cấu tạo, khả năng công nghệ của máy doa ngang (máy 2652, 2665, 2026B); cấu tạo và phân loại mũi doa (mũi doa liền khối, mũi doa ghép thép gió P6M5/P18, mũi doa gắn hợp kim cứng BK6, BK8, T15K6 theo tiêu chuẩn TCLX 883-71 và TCLX 11175-71). Trình bày thông số hình học phần cắt (góc $\varphi$, góc $\gamma$, góc $\alpha$), độ cứng các phần của dao (phần làm việc 61–64 HRC, chuôi dao 30–45 HRC); phương pháp gá phôi trực tiếp bằng bích kẹp, hàm kẹp di động, ê tô; phương pháp rà phẳng bằng đồng hồ so và xác định gốc tọa độ gia công bằng dụng cụ dò tâm.
  • Bài 3: Doa lỗ đồng trục (21 giờ): Trình bày quy trình công nghệ gia công hệ lỗ đồng trục trên các chi tiết dạng hộp (như vỏ hộp giảm tốc, vỏ hộp tốc độ máy tàu). Hướng dẫn tính toán và tra bảng chế độ cắt: lượng chạy dao $S_0 = C_s \cdot D^{0,7}$, vận tốc cắt $v$, hệ số $C_v$, chu kỳ bền $T$, lượng dư gia công thô ($0,15 \div 0,5\text{ mm}$) và tinh ($0,05 \div 0,15\text{ mm}$); yêu cầu bôi trơn làm nguội bằng dung dịch nhũ tương 10% pha 2% sunfofrezol (lưu lượng $\ge 5\text{ lít/phút}$); kiểm tra kích thước đường kính, độ trụ, độ vuông góc và độ đồng tâm bằng thước cặp, panme, calip trục và đồng hồ so.
  • Bài 4: Doa lỗ song song (16 giờ): Hướng dẫn kỹ thuật phân độ, dịch chuyển bàn máy theo hệ tọa độ hiển thị để gia công các tâm lỗ song song đảm bảo dung sai khoảng cách tâm và độ không song song $\le 0,01/100\text{ mm}$. Tổng kết các dạng sai hỏng (sai số kích thước, sai số hình dáng hình học, sai số vị trí tương quan, độ nhám bề mặt chưa đạt), phân tích nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| TIẾN TRÌNH LOGIC CỦA GIÁO TRÌNH MĐ 40                                             |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Nội dung giáo trình củng cố các lý thuyết kỹ thuật chuyên ngành:

  1. Lý thuyết động học máy cắt kim loại: Cơ cấu truyền dẫn phân nhánh, đảo chiều, xích truyền động vi sai tổng hợp chuyển động quay mâm dao và chuyển động tiến hướng kính của giá dao theo tỷ số truyền bánh răng: $$\frac{n_1 - n_0}{n_4 - n_0} = (-1)^m \cdot \frac{Z_4 \cdot Z_2}{Z_3 \cdot Z_1}$$
  2. Nguyên lý cắt gọt và hình học dụng cụ: Các thông số góc cắt của mũi doa ($\varphi = 1^\circ, 6^\circ, 5^\circ, 15^\circ, 45^\circ$; $\gamma = 0^\circ \div 10^\circ$; $\alpha = 6^\circ \div 15^\circ$), hiện tượng biến dạng nhiệt của kết cấu đo lường quang học và phương pháp triệt tiêu sai số nhiệt ở $20^\circ\text{C}$.
  3. Khoa học vật liệu và nhiệt luyện: Quy định mác thép làm việc (9XC, P6M5, P18), hợp kim cứng (BK6, BK6M, BK8, BK10, T15K6) và độ cứng tế vi của từng phần kết cấu dụng cụ cắt.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Thao tác điều khiển các bàn trượt $X, Y$, trục chính $Z$; gá lắp dao doa chuôi côn NT50; căn chỉnh đồng hồ so rà phẳng bề mặt phôi; sử dụng mũi dò tâm xác định vị trí gốc $O_1$ với công thức dịch chuyển $x = b + d/2$.
  • Kỹ năng tính toán và phân tích: Tính toán thông số cắt gọt $S_0, v, n, t$; tra bảng hệ số vật liệu $C_s, C_v$; phân tích nguyên nhân gây rung động, mòn dao, sai lệch độ trụ và độ không vuông góc của lỗ gia công.
  • Kỹ năng kiểm tra đánh giá: Đo kiểm đường kính lỗ và độ sai lệch hình học bằng panme đo lỗ, đồng hồ so đo độ đảo, trục kiểm và calip chuyên dùng.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Phương pháp sư phạm tích cực

Giáo trình định hướng quy trình giảng dạy kết hợp giữa thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu kỹ thuật và thao tác mẫu trực tiếp tại xưởng thực hành:

  • Giảng dạy lý thuyết: Trình chiếu mô phỏng cấu tạo máy 2A450, cấu tạo quang học và sơ đồ nguyên lý truyền động; tổ chức thảo luận nhóm xử lý các tình huống sai hỏng công nghệ.
  • Thực hành xưởng: Giáo viên phân chia học sinh thành các nhóm nhỏ (2–3 người học), thực hiện thao tác mẫu, giám sát an toàn và sửa sai trực tiếp tại vị trí máy.
  • Tự học và thảo luận: Nhóm trưởng phân công thành viên nghiên cứu tài liệu kỹ thuật, chuẩn bị bài trước khi đến lớp, viết báo cáo thực hành theo quy định.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| MÔ HÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP TRONG MÔ ĐUN MĐ 40                                      |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
|  LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN (5 giờ)           THỰC HÀNH TẠI XƯỞNG (38 giờ)             |
+-----------------------------------------+-----------------------------------------+
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THEO THÔNG TƯ 09/2017/TT-BLĐTBXH                                 |
| - Kiểm tra thường xuyên (Viết / Thuyết trình, trọng số kết hợp định kỳ: 40%)     |
| - Kiểm tra định kỳ (Viết + Thực hành sau Bài 3 & Bài 4)                           |
| - Thi kết thúc mô đun (Vấn đáp + Thực hành trên máy, trọng số: 60%)               |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Phương pháp kiểm tra và đánh giá

Quy trình đánh giá kết quả học tập tuân thủ Quy chế đào tạo ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, áp dụng cụ thể tại Trường Cao đẳng Cơ giới như sau:

Thành phần đánh giá Phương pháp & Hình thức tổ chức Chuẩn đầu ra đánh giá Thời điểm kiểm tra Trọng số
Kiểm tra thường xuyên Viết / Thuyết trình / Vấn đáp miệng / Báo cáo A1, A2, A3, C1 Sau 10 giờ học 40% (gồm ĐTX + ĐK)
Kiểm tra định kỳ Viết lý thuyết và thao tác thực hành trên máy A1–A5, B1–B7, C1–C2 Sau 20 giờ và sau các bài thực hành Nằm trong trọng số 40%
Thi kết thúc môn học Vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên máy doa A1–A5, B1–B7, C1–C2 Sau khi hoàn thành 45 giờ 60%

Quy cách chấm điểm: Thang điểm 10 (từ 0 đến 10), kết quả làm tròn đến một chữ số thập phân.

Điều kiện và quy định học tập

  • Thời lượng tham gia: Người học bắt buộc phải tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng các giờ giảng tích hợp. Trường hợp vắng quá 30% số giờ, sinh viên không đủ điều kiện dự thi và phải đăng ký học lại mô đun.
  • Cơ sở vật chất yêu cầu: Phòng học lý thuyết chuyên môn hóa trang bị máy tính, máy chiếu projector; xưởng thực hành cơ khí trang bị máy doa đứng tọa độ 2A450, máy doa ngang vạn năng 2652/2665, hệ thống dụng cụ gá kẹp, bộ dao doa tiêu chuẩn và dụng cụ đo kiểm chính xác.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tích hợp cơ cấu quang học chính xác cao: Giáo trình mô tả chi tiết đường đi của tia sáng qua hệ thống thấu kính, gương phẳng góc $45^\circ$, lăng kính và vạch khắc trên trục tỷ lệ thép không gỉ mài bóng. Nội dung này cung cấp cơ sở kỹ thuật để người học hiểu rõ nguyên lý định vị tọa độ vi sai $0,001\text{ mm}$ trên các dòng máy doa tọa độ cơ - quang học.
  • Liên hệ công nghệ điều khiển số (CNC): Bên cạnh việc đào tạo trên máy vạn năng truyền thống (2A450, 2652), giáo trình nhận định rõ xu hướng công nghệ gia công hiện đại: các máy doa đứng vạn năng đang được từng bước thay thế bằng trung tâm gia công doa - phay CNC nhằm tăng tính linh hoạt và năng suất chế tạo.
  • Gắn kết thực tế chế tạo máy và phụ tùng công nghiệp: Các bài tập thực hành được xây dựng trực tiếp trên các đối tượng chi tiết thực tế như hộp giảm tốc, vỏ hộp tốc độ máy tàu, thân đồ gá chính xác; yêu cầu kỹ thuật bám sát dung sai lắp ghép trục truyền động và các hệ lỗ phức tạp.
  • Khai thác tài liệu và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành: Giáo trình trích xuất thông số hình học, chế độ cắt và độ cứng vật liệu dựa trên hệ thống Tiêu chuẩn Liên Xô (TCLX 883-71, TCLX 11175-71) và các tài liệu chuyên ngành cơ khí (Thợ tiện doa, NXB Hải Phòng, 1977; Thực hành cắt gọt kim loại, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009).

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên đào tạo chính quy: Sinh viên năm thứ hai hoặc năm thứ ba theo học ngành Cắt gọt kim loại tại các trường Cao đẳng, Cao đẳng nghề và trường Trung cấp kỹ thuật.
  • Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành hệ thống các môn học và mô đun kỹ thuật cơ sở trước khi học MĐ 40, bao gồm:
    • Vẽ kỹ thuật (MH 07), Autocad (MH 08).
    • Cơ lý thuyết (MH 09), Sức bền vật liệu (MH 10).
    • Dung sai – Đo lường kỹ thuật (MH 11), Vật liệu cơ khí (MH 12).
    • Nguyên lý – Chi tiết máy (MH 13), Nguyên lý cắt (MH 16).
    • Máy cắt và máy điều khiển số (MH 17), Đồ gá (MH 18), Công nghệ chế tạo máy (MH 19).
    • Nguội cơ bản (MĐ 20), Kỹ thuật điện - điện tử công nghiệp (MĐ 21).
    • Gia công lỗ trên máy tiện (MĐ 24), Phay, bào mặt phẳng (MĐ 25) và Tiện chi tiết có gá lắp phức tạp (MĐ 39).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính thức, làm căn cứ xây dựng giáo án tích hợp, thiết kế phiếu hướng dẫn thực hành và lập đề thi kiểm tra kỹ năng nghề.
  • Kỹ thuật viên và công nhân cơ khí: Tài liệu tham khảo tại các phân xưởng cơ điện, xưởng gia công cơ khí chính xác để tra cứu thông số chế độ cắt doa lỗ và quy trình bảo dưỡng máy doa vạn năng.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại thuộc hệ thống giáo dục nghề nghiệp, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho học viên trung cấp nghề và kỹ thuật viên vận hành máy cắt gọt kim loại.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun MĐ 40?

Sinh viên cần tích lũy đầy đủ kiến thức về đọc bản vẽ kỹ thuật (MH 07), tính toán dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường (MH 11), cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại (MH 16), kết cấu đồ gá định vị (MH 18), cùng kỹ năng vận hành máy tiện, máy phay qua các mô đun MĐ 20 đến MĐ 39.

3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với tài liệu gia công lỗ thông thường?

Tài liệu không chỉ dừng lại ở nguyên lý cắt mà đi sâu vào cấu tạo động học máy doa đứng tọa độ (2A450) và máy doa ngang (2652), phân tích cơ cấu quang học ngắm tọa độ chính xác $0,001\text{ mm}$, xích vi sai điều khiển mâm dao theo công thức Vi-Lít và phương pháp kiểm soát sai số vị trí tương quan cho các hệ lỗ đồng trục, song song.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học cần kết hợp nghiên cứu lý thuyết trước khi đến lớp, lập nhóm học tập 2–3 sinh viên để thảo luận các bước thiết lập tọa độ chi tiết ($x = b + d/2$), phân tích bảng chế độ cắt thực nghiệm ($S_0, v, T$), tuân thủ nghiêm ngặt quy định an toàn xưởng và tham gia tối thiểu 70% thời lượng thực hành trực tiếp trên máy.

5. Có những tài liệu bổ trợ và tài liệu tham khảo nào đi kèm giáo trình?

Tài liệu tham khảo chính thức được nêu trong giáo trình bao gồm:

  1. Thợ tiện doa, Nhà xuất bản Hải Phòng, 1977.
  2. Thực hành cắt gọt kim loại, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2009. Kèm theo đó là các bảng tiêu chuẩn dụng cụ cắt TCLX 883-71, TCLX 11175-71 và hệ thống bản vẽ chi tiết gia công dạng hộp ban hành nội bộ tại trường đào tạo.

Kết luận

Giáo trình Doa lỗ trên máy doa vạn năng (MĐ 40) cung cấp hệ thống kiến thức chuẩn mực về công nghệ gia công tinh lỗ chính xác cao trên máy doa cơ khí và máy doa tọa độ. Tài liệu xây dựng cầu nối trực tiếp giữa lý thuyết động học máy cắt, cơ sở hình học dụng cụ cắt gọt với quy trình thực hành gia công chi tiết dạng hộp trong sản xuất công nghiệp.

Lộ trình học tập đề xuất cho sinh viên bắt đầu từ việc nắm vững nguyên lý động học và chăm sóc thiết bị (Bài 1), rèn luyện kỹ năng gá đặt chuẩn định vị (Bài 2), tiến đến làm chủ kỹ thuật gia công hệ lỗ đồng trục (Bài 3) và hệ lỗ song song (Bài 4). Kết hợp cùng các mô đun chuyên sâu tiếp sau như Tiện/Phay CNC (MĐ 44) và Thực tập sản xuất (MĐ 46), giáo trình tạo lập nền tảng tay nghề kỹ thuật vững chắc cho người học trong lĩnh vực cơ khí chế tạo máy.