Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Gia công nguội cơ bản (Mã mô đun: MECM53104) do ThS. Trần Kim Khánh (Chủ biên) và ThS. Lê Anh Dũng thuộc Tổ bộ môn Cơ khí – Khoa Giáo dục Nghề nghiệp, Trường Cao đẳng Dầu khí biên soạn. Tài liệu được ban hành chính thức theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí, phục vụ công tác đào tạo hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề ngành Cắt gọt kim loại, đồng thời làm tài liệu tham khảo chuyên môn cho nghề Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí.

Trong cấu trúc chương trình đào tạo, Gia công nguội cơ bản là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc thuộc nhóm II.2, có khối lượng 3 tín chỉ với tổng thời lượng 75 giờ (14 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận và 3 giờ kiểm tra). Mô đun được bố trí giảng dạy sau các môn học cơ sở kỹ thuật gồm: Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (MECM52003, MECM62012), Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Cơ kỹ thuật (MECM64011) và Điện kỹ thuật cơ bản (ELEI53055); đồng thời là điều kiện tiên quyết trước khi người học tiếp cận các mô đun chuyên sâu như Gia công trên máy tiện (MECC55131), Gia công trên máy phay (MECC55134), Kỹ thuật hàn cơ bản (MECW53161) và Bảo dưỡng sửa chữa (BĐSC) thiết bị công nghiệp (động cơ, máy nén, bơm, van).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo 3 nhóm chuẩn đầu ra:

  • Về kiến thức (A1): Trình bày được phạm vi ứng dụng, đặc điểm các phân nhánh nghề nguội; nhận biết, phân loại và mô tả chính xác cấu tạo, công dụng của các thiết bị gá kẹp, dụng cụ đo kiểm và dụng cụ cắt gọt kim loại.
  • Về kỹ năng (B1): Thực hiện đúng thao tác sử dụng dụng cụ; lấy dấu và vạch dấu đúng kích thước bản vẽ; cưa kim loại theo đường vạch; giũa mặt phẳng đạt độ chính xác hình học; khoan lỗ đúng tọa độ kích thước; cắt ren trong và ren ngoài bằng ta-rô, bàn ren.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Tuân thủ nội quy an toàn xưởng thực tập, rèn luyện tác phong công nghiệp, tính cẩn thận, tỉ mỉ và ý thức bảo quản trang thiết bị, tài sản xưởng sản xuất.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình thực hành kỹ năng nghề, trong đó tỷ trọng thực hành chiếm 77,3% tổng thời lượng (58/75 giờ). Nội dung đi từ nhận thức tổng quan, đo kiểm kích thước, lấy chuẩn vạch dấu đến các nguyên công cắt gọt nguội thủ công cơ bản. Điểm đặc thù của tài liệu là gắn kết trực tiếp nguyên lý thao tác nguội cơ khí với công tác chế tạo, bảo dưỡng và phục hồi chi tiết máy trong môi trường kỹ thuật công nghiệp.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm Bài mở đầu và 6 bài học chuyên môn được thiết kế theo tiến trình công nghệ gia công cơ khí:

STT Tên bài học Lý thuyết (giờ) Thực hành / Bài tập (giờ) Kiểm tra (giờ) Tổng thời lượng (giờ)
0 Bài mở đầu: Tổng quan, nội quy và an toàn lao động 1 0 0 1
1 Bài 1: Khái quát phạm vi ứng dụng nghề nguội 2 1 0 3
2 Bài 2: Đo chi tiết 2 6 0 8
3 Bài 3: Vạch dấu phôi kim loại 2 5 1 8
4 Bài 4: Giũa kim loại 3 31 1 35
5 Bài 5: Cưa kim loại 2 10 0 12
6 Bài 6: Khoan kim loại 2 5 1 8
Tổng Toàn bộ mô đun 14 58 3 75
  • Bài mở đầu và Bài 1: Hệ thống hóa khái niệm nghề nguội, phân loại 4 phân ngành (nguội gia công chế tạo chi tiết mới, nguội sửa chữa, nguội lắp ráp và nguội dụng cụ) và 3 nhóm công việc chính (chuẩn bị, gia công, lắp ráp). Giới thiệu cấu tạo, thông số của trang thiết bị gá kẹp gồm bàn nguội đơn, bàn nguội kép, các loại êtô (êtô song hành, êtô chân, êtô tay cỡ 50–250mm), đồ gá khối V, khối D và bàn máp (bàn phẳng).
  • Bài 2: Hướng dẫn cấu tạo, cách hiệu chỉnh điểm 0, nguyên lý đo và đọc giá trị trên thước cặp (thước kẹp cơ khí, điện tử), Panme (dải đo 0–25mm, 25–50mm... độ chính xác 0,01mm đến 0,001mm), thước lá thép (150–2000mm), căn mẫu chuẩn (bộ 1–500mm), thước sin xác định góc, êke kiểm tra góc vuông $90^\circ$, thước kiểm độ phẳng/độ thẳng (loại 2 mặt, 3 mặt, 4 mặt với góc vát $30^\circ - 60^\circ$), đồng hồ so và thước đo sâu.
  • Bài 3: Trình bày nguyên lý xác định đường bao giới hạn gia công giữa chi tiết và lượng dư. Giới thiệu công thức pha chế 3 nhóm dung dịch bôi quét bề mặt: nước vôi hòa keo da lợn/nhựa đào, dung dịch cồn 93% pha sơn màu sẫm (3–5%), dung dịch đồng sunfat ($CuSO_4$) pha loãng với axit sunfuric ($H_2SO_4$). Hướng dẫn phương pháp vạch đường song song, đường vuông góc bằng compa, đĩa vạch dấu, thước vuông, thước cặp chuyên dụng và kỹ thuật chấm dấu tâm, lấy dấu mờ.
  • Bài 4: Trọng tâm của mô đun (chiếm 35/75 giờ). Phân tích cấu tạo tiết diện răng giũa (giũa dẹt, tam giác, vuông, bán nguyệt, tròn), kỹ thuật gá kẹp phôi vào êtô, tư thế đứng, phân bố lực tay và trình tự giũa thô đến giũa tinh bề mặt phẳng.
  • Bài 5: Cấu tạo khung cưa, bước răng lưỡi cưa kim loại, quy trình tạo điểm cắt, kỹ thuật cưa kim loại khối và cưa ống mỏng; phân tích nguyên nhân cong vênh, gãy lưỡi cưa và giải pháp khắc phục.
  • Bài 6: Phân loại máy khoan bàn, khoan điện cầm tay; cấu tạo mũi khoan ruột gà, kỹ thuật mài góc mũi khoan, quy trình lắp đầu bầu cặp, gá đặt phôi trên êtô/khối V và điều chỉnh tốc độ trục chính khi gia công lỗ.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết đo lường học và dung sai lắp ghép: Nguyên lý số đọc phần nguyên trên thang đo chính kết hợp phần thập phân trên du xích của thước cặp và thước đo sâu theo công thức: $$L = A + B$$ (Trong đó $A$ là kích thước đọc trên thân thước chính, $B$ là giá trị trùng vạch trên du xích); nguyên lý chuyển đổi chuyển động quay thành dịch chuyển tịnh tiến của trục đo Panme; nguyên lý tính toán lượng căn mẫu $H$ khi kiểm tra góc nghiêng $\alpha$ bằng thước sin khoảng cách tâm con lăn 100mm: $$H = 100 \times \sin\alpha$$ phương pháp đánh giá sai lệch độ thẳng, độ phẳng và góc vuông $90^\circ$ thông qua khe sáng quang học khi áp thước kiểm hoặc êke.
  • Nguyên lý gia công cắt gọt nguội: Bản chất quá trình bóc tách lớp kim loại thừa (lượng dư gia công) bằng lưỡi cắt cơ học; tác động của góc cắt, lực cắt và vận tốc cắt khi giũa, cưa, khoan; ảnh hưởng của vật liệu phôi (phôi đúc, phôi rèn, phôi cán) đến độ bền dụng cụ.
  • Quy tắc công nghệ về chuẩn định vị và lấy dấu: Nguyên tắc chọn chuẩn vạch dấu trùng với chuẩn thiết kế; lấy cạnh hoặc mặt phẳng đã qua gia công tinh, đường tâm hình học làm chuẩn xuất phát; kỹ thuật lấy dấu mặt phẳng và chuyển tiếp sang lấy dấu không gian trên vật thể khối.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác chính xác các thiết bị đo lường cơ khí có cấp chính xác từ 0,1mm đến 0,001mm; sử dụng thành thạo búa nguội, mũi vạch, chấm dấu, khung cưa, các loại giũa và vận hành máy khoan bàn; thực hiện đúng kỹ thuật cắt ren trong bằng mũi ta-rô và cắt ren ngoài bằng bàn ren.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khả năng đọc bản vẽ chi tiết cơ khí, phân tích yêu cầu kỹ thuật, tính toán lượng dư gia công; chẩn đoán và khắc phục các sai hỏng thường gặp như bề mặt giũa bị lồi lõm, đường cưa bị lệch góc, mũi khoan bị mòn hoặc kẹt phoi.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Lập phương án gá đặt, gia công hoàn thiện các chi tiết cơ khí đơn giản từ phôi thô đạt kích thước hình học và độ nhẵn bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật; duy trì môi trường làm việc chuẩn công nghiệp.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp lấy người học làm trung tâm với các phương pháp sư phạm chủ đạo:

  • Phương pháp giảng dạy của giáo viên: Kết hợp diễn giảng ngắn gọn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu kỹ thuật, phân tích tình huống sai hỏng thực tế và thị phạm thao tác chuẩn tại xưởng cơ khí; tổ chức cho người học thực hiện bài tập theo nhóm từ 4 đến 6 học viên nhằm phát triển kỹ năng thảo luận, phân công công việc và giải quyết bài toán gia công.
  • Hình thức tổ chức thực hành và bài tập: Người học thực hiện bài tập trực tiếp tại các vị trí bàn nguội và máy gia công; rèn luyện theo quy trình: nghiên cứu bản vẽ $\to$ kiểm tra phôi $\to$ vạch dấu $\to$ gá kẹp $\to$ cưa/giũa/khoan $\to$ đo kiểm kích thước bằng thước cặp, panme, êke.
  • Quy chuẩn đánh giá kết quả học tập: Áp dụng theo Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy (ban hành kèm Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/03/2017 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội) với cơ cấu điểm số như sau:
    • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Gồm điểm kiểm tra thường xuyên (hệ số 1, thực hiện sau 15 giờ học bằng hình thức hỏi miệng, vấn đáp, trắc nghiệm hoặc báo cáo) và điểm kiểm tra định kỳ (hệ số 2, thực hiện sau 45 giờ học bằng bài viết hoặc kiểm tra thao tác thực hành).
    • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Tổ chức sau 75 giờ học, đánh giá tổng hợp cả lý thuyết (trắc nghiệm/tự luận) và kỹ năng thực hành gia công chi tiết theo bản vẽ.
    • Cách tính điểm: Chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân), tính tổng điểm thành phần theo trọng số rồi quy đổi sang thang điểm chữ (A, B, C, D, F) và thang điểm 4 theo quy chế tín chỉ.
  • Yêu cầu và hướng dẫn tự học:
    • Học viên phải tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng giảng dạy lý thuyết; nếu vắng quá 30% số tiết lý thuyết bắt buộc phải học lại mô đun.
    • Nghiên cứu bài học và tài liệu tham khảo trước khi đến lớp; hoàn thành đầy đủ bài tập cá nhân và báo cáo nhóm.
    • Thực hiện nghiêm túc 9 điều trong Nội quy xưởng thực hành: trang bị đầy đủ bảo hộ lao động (quần áo, mũ, giày bảo hộ); tuyệt đối không mang chất dễ cháy nổ vào xưởng; không tự ý tháo dỡ máy móc thiết bị; bố trí vị trí làm việc khoa học (vật cầm tay phải đặt bên phải, vật cầm tay trái đặt bên trái, vật dùng chung để phía trước mặt, dụng cụ đo để trên giá hoặc hộp đựng riêng); thu dọn phoi mạt bằng bàn chải chuyên dụng (không dùng tay trực tiếp) và vệ sinh thiết bị trước khi bàn giao.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tính pháp lý và chuẩn hóa chương trình: Nội dung giáo trình được biên soạn theo chương trình khung đào tạo trình độ Cao đẳng khối nghề kỹ thuật, ban hành theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK năm 2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí, đảm bảo tính đồng bộ với hệ thống danh mục nghề đào tạo của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.
  • Định hướng ứng dụng công nghiệp chuyên ngành: Các ví dụ và bài tập thực hành được thiết kế gắn liền với công tác bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị công nghiệp trong lĩnh vực cơ khí và dầu khí (xử lý mặt phẳng gá đặt, gia công lỗ lắp ghép, phục hồi ren trên thân máy nén, bơm, van công nghiệp).
  • Hệ thống hóa tiêu chuẩn an toàn lao động và 5S: Giáo trình lồng ghép chi tiết các quy định về an toàn vệ sinh công nghiệp thành các điều khoản bắt buộc trong từng bài giảng, từ quy cách bố trí dụng cụ trên bàn nguội đến các cảnh báo rủi ro kẹt phoi, gãy lưỡi cưa, vỡ mũi khoan.
  • Kế thừa các tài liệu học thuật cơ sở: Giáo trình tổng hợp và đối chiếu kiến thức từ 7 nguồn tài liệu kỹ thuật chuẩn mực trong nước:
    1. Giáo trình Nguội cơ bản (Lưu hành nội bộ) – Trường Cao đẳng nghề Dầu khí.
    2. Chế độ cắt khi gia công – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
    3. Giáo trình Kim loại học và nhiệt luyện – Tác giả Nghiêm Hùng (Hà Nội, 1968).
    4. Dung sai và đo lường – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.
    5. Giáo trình Vật liệu cơ khí và công nghệ cơ khí – Nhà xuất bản Giáo dục.
    6. Giáo trình Vẽ kỹ thuật (Tập 1 & 2) – Tác giả Trần Hữu Quế, Nhà xuất bản Giáo dục.
    7. Giáo trình Nguội – Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên và học viên đào tạo nghề: Phục vụ trực tiếp sinh viên năm thứ nhất hoặc năm thứ hai theo học hệ Cao đẳng nghề và học sinh hệ Trung cấp nghề thuộc chuyên ngành Cắt gọt kim loại, Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí và các ngành kỹ thuật cơ khí.
  • Yêu cầu môn học tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm Vẽ kỹ thuật (để đọc bản vẽ gia công), Dung sai và đo lường (để hiểu cấp chính xác, sai số), Vật liệu cơ khí (để nhận biết cơ tính của phôi kim loại) và An toàn vệ sinh lao động.
  • Giảng viên và cán bộ đào tạo: Dùng làm tài liệu giảng dạy chuẩn mực để lập kế hoạch bài giảng, biên soạn phiếu hướng dẫn thực hành xưởng và thiết lập ngân hàng câu hỏi kiểm tra đánh giá theo chuẩn đầu ra của mô đun.
  • Kỹ thuật viên và công nhân sản xuất: Là tài liệu tham khảo cho thợ sửa chữa, kỹ thuật viên bảo trì tại các nhà máy, xí nghiệp sản xuất cơ khí trong việc tra cứu quy trình đo kiểm, phương pháp vạch dấu phức tạp và kỹ thuật phục hồi chi tiết máy bằng phương pháp nguội.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này được thiết kế dành cho đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề thuộc ngành Cắt gọt kim loại, Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí cùng các ngành khối cơ khí chế tạo; đồng thời là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên bảo dưỡng tại các cơ sở sản xuất công nghiệp.

2. Người học cần hoàn thành những môn học tiên quyết nào trước khi học mô đun này?

Theo tiến trình đào tạo, người học cần tích lũy kiến thức từ các môn học cơ sở gồm: Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (MECM52003, MECM62012), Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002) và Cơ kỹ thuật (MECM64011).

3. Tỷ lệ phân bổ thời lượng giữa lý thuyết và thực hành của mô đun là bao nhiêu?

Mô đun có tổng thời lượng 75 giờ (3 tín chỉ), trong đó lý thuyết chiếm 14 giờ (18,7%), thực hành, thí nghiệm, thảo luận và bài tập chiếm 58 giờ (77,3%), và thời lượng kiểm tra chiếm 3 giờ (4,0%).

4. Quy trình đánh giá điểm mô đun được thực hiện như thế nào?

Điểm mô đun được tính trên thang điểm 10 theo trọng số: Điểm quá trình chiếm 40% (bao gồm 1 cột kiểm tra thường xuyên hệ số 1 sau 15 giờ và 1 cột kiểm tra định kỳ hệ số 2 sau 45 giờ) và Điểm thi kết thúc môn học chiếm 60% (tổ chức sau 75 giờ gồm cả phần lý thuyết và thực hành). Điểm tổng kết sau đó được quy đổi sang thang điểm 4 và điểm chữ theo quy chế đào tạo tín chỉ.

5. Những tài liệu tham khảo chính nào được sử dụng để xây dựng nội dung giáo trình?

Giáo trình kế thừa các tài liệu chuyên ngành từ các đơn vị đào tạo kỹ thuật lớn: Đại học Bách Khoa Hà Nội (Chế độ cắt khi gia công), Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (Dung sai và đo lường), Đại học Công nghiệp Hà Nội (Giáo trình Nguội), sách của GS. Nghiêm Hùng (Kim loại học và nhiệt luyện) và PGS. Trần Hữu Quế (Vẽ kỹ thuật).

Kết luận

Giáo trình Gia công nguội cơ bản (MECM53104) hệ thống hóa toàn diện các nguyên tắc an toàn công nghiệp, kiến thức đo lường cơ khí chính xác và kỹ thuật gia công nguội nền tảng từ khâu vạch dấu, cưa, giũa đến khoan lỗ và cắt ren. Lộ trình đào tạo được tổ chức khoa học: bắt đầu từ việc nắm vững an toàn và đo kiểm chi tiết (Bài 1, 2) $\to$ làm chủ kỹ thuật xác định chuẩn phôi (Bài 3) $\to$ rèn luyện kỹ năng cắt gọt cơ bản với trọng tâm là giũa, cưa và khoan (Bài 4, 5, 6) $\to$ chuyển tiếp sang các mô đun công nghệ máy công cụ (Tiện, Phay, Mài, CNC) và bảo dưỡng thiết bị công nghiệp. Đi kèm tài liệu là hệ thống danh mục hình ảnh minh họa cấu tạo dụng cụ, bảng hướng dẫn tính toán đo lường và danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành phục vụ học tập và tra cứu.