Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Gia công nguội cơ bản (Mã mô đun: CG19MĐ01) được ban hành kèm theo Quyết định số 186/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Bà Rịa – Vũng Tàu). Tài liệu do Tổ bộ môn Cơ khí biên soạn, với sự tham gia của ThS. Trần Kim Khánh (Chủ biên) và ThS. Lê Anh Dũng, phục vụ đào tạo hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại cũng như Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí.

Trong khung chương trình đào tạo chuyên ngành gồm 71 tín chỉ (1680 giờ), mô đun CG19MĐ01 có thời lượng 3 tín chỉ (75 giờ), giữ vị trí bản lề chuyển tiếp giữa khối kiến thức cơ sở (Hình học họa hình CK19MH10, Hóa đại cương CNH19MH09, Vẽ kỹ thuật 1 CK19MH01, Vật liệu cơ khí CK19MH04, Dung sai CK19MH05, An toàn vệ sinh lao động ATMT19MH01) sang các mô đun kỹ thuật chuyên sâu (Gia công trên máy tiện CG19MĐ02, Gia công trên máy phay CG19MĐ04, Gia công trên máy mài CG19MĐ06, Hàn cơ bản HCB19MĐ01 và các mô đun bảo dưỡng sửa chữa động cơ, máy nén, bơm van).

Chuẩn đầu ra của giáo trình được xác lập trên ba phương diện:

  • Kiến thức (A1): Trình bày phạm vi ứng dụng nghề nguội, phân loại các phân nhóm nguội (gia công, sửa chữa, lắp ráp, dụng cụ); mô tả cấu tạo, tính năng và quy trình sử dụng các thiết bị gá đặt, dụng cụ đo kiểm, vạch dấu và gia công cắt gọt.
  • Kỹ năng (B1): Thực hiện đúng thao tác sử dụng dụng cụ cầm tay; vạch dấu và chấm dấu phôi đạt chuẩn kỹ thuật; cưa đường thẳng theo vạch; dũa bề mặt phẳng; khoan lỗ đạt kích thước dung sai; cắt ren trong và ren ngoài bằng ta-rô và bàn ren.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Rèn luyện tác phong công nghiệp, tính tỉ mỉ, chuẩn xác, tuân thủ tuyệt đối quy trình an toàn lao động và 9 điều nội quy xưởng thực tập.

Điểm đặc thù của giáo trình là cấu trúc giảng dạy tích hợp với tỷ lệ thực hành chiếm 77,3% tổng quỹ thời gian (58 giờ thực hành/thảo luận so với 14 giờ lý thuyết và 3 giờ kiểm tra), tập trung rèn luyện trực tiếp các thao tác kỹ năng thao tác bằng tay và kỹ thuật đo lường kiểm tra cơ khí.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm Bài mở đầu và 6 bài học chuyên môn, triển khai theo tiến trình logic từ tổng quan an toàn, kỹ thuật đo lường, xác định chuẩn phôi đến các phương pháp gia công cắt gọt cơ bản:

Thứ tự bài Tên bài học Phân bổ thời gian (Tổng / LT / TH / KT) Khái niệm & Kỹ thuật trọng tâm
Mở đầu Bài mở đầu 1 giờ (1 LT / 0 TH / 0 KT) Nội quy xưởng thực tập (9 điều), quy chuẩn an toàn lao động và bảo hộ cá nhân trước, trong và sau gia công.
Bài 1 Khái quát và phạm vi ứng dụng của nghề nguội 3 giờ (2 LT / 1 TH / 0 KT) Phân loại nghề nguội (gia công, sửa chữa, lắp ráp, dụng cụ); kết cấu bàn nguội đơn, bàn nguội kép; các loại ê-tô (song hành, đứng, bàn, máy, ê-tô chân, ê-tô tay).
Bài 2 Đo chi tiết 8 giờ (2 LT / 6 TH / 0 KT) Cấu tạo và nguyên lý đọc thước cặp ($0{,}1\text{ mm}$; $0{,}05\text{ mm}$; $0{,}02\text{ mm}$); panme đo ngoài, đo trong ($0{,}01\text{ mm}$); thước lá, căn mẫu ($1 - 500\text{ mm}$), thước sin ($H = 100 \times \sin\alpha$), thước kiểm độ thẳng vát góc $30^\circ - 60^\circ$, ê-ke, đồng hồ so, dưỡng đo ren và thước đo sâu.
Bài 3 Vạch dấu phôi kim loại 8 giờ (2 LT / 5 TH / 1 KT) Khái niệm chuẩn vạch dấu; thiết bị gá đặt (bàn máp, khối V, khối D); công thức pha chế chất bôi quét bề mặt (nước vôi, dung dịch màu sẫm trong cồn $93%$, đồng sunfát $\text{CuSO}_4$); kỹ thuật vạch đường song song và vuông góc bằng đĩa vạch, compa, thước vuông, thước cặp đặc biệt.
Bài 4 Dũa kim loại 35 giờ (3 LT / 31 TH / 1 KT) Cấu tạo răng dũa, hình dạng tiết diện dũa; kỹ thuật kẹp phôi lên ê-tô; phương pháp dũa mặt phẳng, thứ tự chuyển bước và kỹ thuật dũa tinh hoàn thiện.
Bài 5 Cưa kim loại 12 giờ (2 LT / 10 TH / 0 KT) Cấu tạo lưỡi cưa tay, bước răng cưa; kỹ thuật tạo điểm cắt ban đầu, thao tác cưa thanh đặc và cưa ống kim loại thành mỏng; phân tích nguyên nhân gãy lưỡi cưa, lệch đường cưa và biện pháp an toàn.
Bài 6 Khoan kim loại 8 giờ (2 LT / 5 TH / 1 KT) Cấu tạo máy khoan bàn, máy khoan cầm tay, mũi khoan ruột gà, bầu cặp; kỹ thuật chấm dấu tâm, định vị gá kẹp phôi trên khối V/ê-tô máy; phương pháp tính và đổi tốc độ trục chính; kỹ thuật mài góc mũi khoan và khắc phục sai hỏng lỗ khoan. 
Tiến trình học tập mô đun:

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  1. Lý thuyết phân loại nguyên công nguội: Xác định ranh giới và mối liên hệ kỹ thuật giữa 3 nhóm công việc: chuẩn bị (lấy dấu, uốn nắn phôi), gia công cắt gọt (đục, dũa, cưa, khoan, khoét, doa, cắt ren ta-rô/bàn ren, cạo rà, đánh bóng) và lắp ráp hoàn thiện cụm chi tiết máy.
  2. Nguyên lý đo lường hình học và dung sai kích thước: Nguyên lý đọc du xích trên thước cặp cơ khí, panme và thước đo sâu theo công thức: $$L = A + B$$ Trong đó:
    • $L$: Kích thước đo thực tế của chi tiết
    • $A$: Phần nguyên xác định trên thước chính qua vị trí vạch $0$ của du xích
    • $B$: Phần thập phân xác định tại vị trí vạch trùng nhau giữa du xích và thân thước chính Phương pháp thiết lập góc nghiêng chuẩn xác bằng thước sin kết hợp căn mẫu phẳng theo công thức hình học: $$H = 100 \times \sin\alpha$$ (với khoảng cách tâm hai con lăn chuẩn là $100\text{ mm}$).
  3. Nguyên tắc chọn chuẩn định vị khi vạch dấu: Nguyên lý chọn chuẩn gia công trùng với chuẩn thiết kế; lấy cạnh hoặc mặt đã qua gia công tinh có độ chính xác cao nhất làm chuẩn; sử dụng đường tâm của đường tròn ngoài lớn và đường đối xứng của các mặt định vị nhằm đảm bảo phân bổ lượng dư gia công tối ưu.
  4. Cơ chế vật lý và hóa học bề mặt phôi: Hướng dẫn công thức pha chế dung dịch quét tương phản bề mặt trước khi vạch dấu:
    • Dung dịch nước vôi hòa tan nhựa đào hoặc keo da lợn dùng cho bề mặt phôi thô đúc/rèn.
    • Dung dịch sơn ($3% - 5%$) hòa tan trong cồn ($93%$) kết hợp chất màu sẫm ($2% - 4%$).
    • Dung dịch muối đồng sunfát ($\text{CuSO}_4$) kết hợp nước và axit sunfuric ($\text{H}_2\text{SO}_4$) loãng dùng cho bề mặt phôi kim loại đã qua gia công thô cần vạch dấu tinh.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng đo kiểm kỹ thuật: Khả năng kiểm tra điểm $0$, hiệu chỉnh bánh cóc panme trượt $2 - 3$ lần; thao tác kiểm tra khe hở ánh sáng bằng ê-ke $90^\circ$ và thước kiểm phẳng vát cạnh $30^\circ - 60^\circ$; thiết lập kích thước chuẩn bằng bộ căn mẫu độ chính xác $0{,}001\text{ mm}$.
  • Kỹ năng vạch dấu và chấm dấu: Thao tác sử dụng bàn máp, khối V, đĩa vạch, compa cơ khí và thước vạch dấu chuyên dụng để dựng hình học phẳng, kẻ các hệ đường thẳng song song, đường vuông góc và chấm dấu tâm lỗ tròn chính xác trước khi gia công.
  • Kỹ năng thao tác gia công cắt gọt kim loại bằng tay: Kỹ năng kẹp giữ phôi trên ê-tô song hành; giữ thăng bằng lực đẩy - ấn khi dũa mặt phẳng; điều khiển nhịp cưa tay không bị xiên lệch; thao tác gá mũi khoan ruột gà vào đầu bầu cặp, điều chỉnh hộp tốc độ trục chính máy khoan và mài sửa góc sắc lưỡi cắt mũi khoan đúng yêu cầu góc độ kỹ thuật.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hướng quy trình tổ chức dạy học kết hợp giữa thuyết trình nêu vấn đề, hướng dẫn trực quan tại xưởng và thực hành tình huống kỹ thuật:

Phương pháp sư phạm và tổ chức học tập

  • Đối với người dạy: Áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực (diễn giảng ngắn, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); hướng dẫn người học đọc tài liệu chuyên ngành, phân tích bản vẽ chi tiết gia công; thị phạm chuẩn hóa từng động tác gá kẹp, cầm dụng cụ, lấy tư thế đứng dũa, cưa và thao tác đo kiểm.
  • Đối với người học: Thực hiện quy trình tự học kết hợp làm việc nhóm ($4 - 6$ người/nhóm). Phân công từng thành viên nghiên cứu nội dung bài học, chuẩn bị tài liệu trước khi lên lớp. Yêu cầu tham dự tối thiểu $70%$ các buổi giảng lý thuyết (vắng quá $30%$ số tiết lý thuyết bắt buộc phải học lại mô đun).

Quy định an toàn và bài tập thực hành

Giáo trình đặt ra các nguyên tắc tổ chức nơi làm việc nghiêm ngặt nhằm phòng ngừa tai nạn lao động tại xưởng:

  1. Bố trí mặt bằng bàn nguội: Vật liệu/dụng cụ cầm tay phải đặt bên phải; vật dụng cầm tay trái đặt bên trái; dụng cụ dùng bằng cả hai tay đặt trước mặt; vật thường dùng đặt gần, ít dùng đặt xa; dụng cụ đo chính xác bắt buộc phải đặt trong hộp bảo quản chuyên dụng hoặc trên giá đỡ, không đặt chồng chéo lên nhau.
  2. Quy tắc thao tác gia công: Phôi phải kẹp chặt trên ê-tô; sử dụng chổi/bàn chải chuyên dụng để quét dọn phoi và mạt sắt (nghiêm cấm dùng tay gạt phoi); không dùng búa gõ vào tay quay ê-tô; không dùng ống nối dài tay quay ê-tô.

Quy trình kiểm tra và đánh giá kết quả

Áp dụng theo Quy chế đào tạo Cao đẳng/Trung cấp chính quy (Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội) với cơ cấu trọng số:

$$\text{Điểm mô đun} = (\text{Điểm thường xuyên} \times 1 + \text{Điểm định kỳ} \times 2) \times 40% + (\text{Điểm thi kết thúc}) \times 60%$$

  • Kiểm tra thường xuyên: 01 cột điểm thực hiện sau $15$ giờ học (Hình thức: Tự luận, trắc nghiệm, vấn đáp hoặc đánh giá kỹ năng thao tác A1-A3, B1-B3, C1-C2).
  • Kiểm tra định kỳ: 01 bài kiểm tra lý thuyết và thực hành sau $45$ giờ học (Đánh giá chuẩn đầu ra A4, B4, C2).
  • Thi kết thúc môn học: Thực hiện sau $75$ giờ đào tạo gồm phần thi lý thuyết (tự luận/trắc nghiệm) kết hợp bài thi thực hành tổng hợp trên phôi kim loại tại xưởng theo thang điểm 10, quy đổi sang thang điểm 4 và điểm chữ.

Điểm nổi bật và cập nhật

  1. Gắn kết trực tiếp với công tác bảo dưỡng thiết bị công nghiệp dầu khí: Giáo trình biên soạn phục vụ trực tiếp cho các ngành kỹ thuật cơ khí, đặc biệt là ứng dụng kỹ thuật nguội vào công tác bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí (bơm ly tâm, van công nghiệp, máy nén khí, động cơ). Thao tác gia công nguội được thiết kế nhằm xử lý các chi tiết máy mà máy công cụ không thực hiện được (sửa khuôn, cạo rà mặt phẳng tiếp xúc, sửa chữa lắp ráp tại hiện trường).
  2. Quy chuẩn hóa các thông số kỹ thuật đo lường: Tài liệu tích hợp các dải thông số tiêu chuẩn của thiết bị đo lường cơ khí chính xác:
    • Thước lá tiêu chuẩn chiều dài: $150\text{ mm}$, $300\text{ mm}$, $600\text{ mm}$, $1000\text{ mm}$, $1500\text{ mm}$, $2000\text{ mm}$.
    • Căn mẫu chuẩn chiều dày từ $1\text{ mm}$ đến $500\text{ mm}$, độ chính xác đạt $0{,}001\text{ mm}$.
    • Thước kiểm độ thẳng hai mặt (chiều dài $75 - 125\text{ mm}$, vát nhọn góc $30^\circ - 60^\circ$), ba mặt và bốn mặt (chiều dài $175\text{ mm}$, $225\text{ mm}$, $300\text{ mm}$).
    • Thước đo sâu dải đo $0 - 150\text{ mm}$, $0 - 200\text{ mm}$, $0 - 300\text{ mm}$ với cấp chính xác $0{,}1\text{ mm}$, $0{,}02\text{ mm}$, $0{,}05\text{ mm}$.
    • Dải đo panme tiêu chuẩn chia từng cấp $25\text{ mm}$ ($0 - 25$, $25 - 50$, $50 - 75$, $75 - 100$, $100 - 125$, $125 - 150\text{ mm}$).
  3. Chi tiết hóa các chỉ dẫn thực nghiệm: Đưa ra công thức hóa chất cụ thể và tỷ lệ pha trộn chất quét bề mặt phôi cho từng trạng thái vật liệu (phôi đúc, phôi rèn, phôi đã gia công tinh), hướng dẫn xử lý xơ xước, khử lớp oxy hóa trước khi vạch dấu.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites)

Để tiếp thu kiến thức và thực hành mô đun CG19MĐ01, người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học cơ sở trong chương trình đào tạo:

  • Vẽ kỹ thuật 1 (CK19MH01): Khả năng đọc bản vẽ cơ khí, hình chiếu, mặt cắt, ký hiệu kích thước và yêu cầu kỹ thuật.
  • Vật liệu cơ khí (CK19MH04): Nhận biết cơ tính, độ cứng, tính chất kim loại và hợp kim phục vụ lựa chọn chế độ cưa, dũa, khoan.
  • Dung sai (CK19MH05): Hiểu rõ khái niệm sai lệch giới hạn, dung sai kích thước, độ nhẵn bóng bề mặt và chuỗi kích thước lắp ghép.
  • An toàn, vệ sinh lao động (ATMT19MH01): Nắm vững các nguyên tắc bảo hộ cá nhân, phòng chống cháy nổ và an toàn thiết bị điện - cơ.

Hướng dẫn sử dụng đối với giảng viên và người tự học

  • Giảng viên: Sử dụng giáo trình làm khung chuẩn để xây dựng đề cương chi tiết, giáo án tích hợp, phân bổ bài tập thực hành theo nhóm 4 - 6 học viên; quản lý và kiểm tra việc chấp hành nội quy xưởng, thực hiện đánh giá định kỳ theo các cột điểm quy định.
  • Kỹ thuật viên & Người tự học: Sử dụng tài liệu làm sổ tay hướng dẫn quy trình công nghệ chuẩn khi thực hiện các nguyên công sửa chữa nguội, vạch dấu, đo kiểm kích thước bằng thiết bị chính xác trong nhà xưởng cơ khí chế tạo và sửa chữa bảo dưỡng thiết bị công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

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

2. Cần kiến thức nền nào để học mô đun này?

Người học cần hoàn thành khối môn học cơ sở ngành bao gồm: Vẽ kỹ thuật 1 (CK19MH01), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Dung sai (CK19MH05) và An toàn vệ sinh lao động (ATMT19MH01) để có khả năng đọc bản vẽ, xác định lượng dư và vận hành an toàn các dụng cụ cầm tay.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu khác là gì?

Giáo trình thiết kế cấu trúc đào tạo theo mô đun tích hợp kỹ năng nghề với tỷ lệ thực hành chiếm 77,3% thời lượng ($58/75$ giờ); nội dung gắn liền với ứng dụng bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị công nghiệp chế biến dầu khí; quy chuẩn hóa chi tiết các thao tác đo kiểm vi sai, phương pháp pha chế chất bôi bề mặt vạch dấu và an toàn mặt bằng bàn nguội.

4. Làm sao để tự học và rèn luyện kỹ năng nguội hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu bài học và tài liệu tham khảo trước khi lên lớp; tham gia thảo luận nhóm ($4 - 6$ người); đảm bảo tối thiểu $70%$ thời lượng lý thuyết; chấp hành nghiêm ngặt 9 điều nội quy xưởng thực tập và thực hiện đúng trình tự kỹ thuật khi cưa, dũa, khoan, đo kiểm để tránh sai hỏng phôi và đảm bảo an toàn lao động.

5. Có tài liệu bổ trợ nào được khuyến nghị kèm theo giáo trình?

Danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành được nêu trong giáo trình bao gồm:

  • Chế độ cắt khi gia công – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
  • Giáo trình Kim loại học và nhiệt luyện – Nghiêm Hùng (Hà Nội, 1968).
  • Dung sai và đo lường – Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.
  • Giáo trình Vật liệu cơ khí và công nghệ cơ khí – NXB Giáo dục.
  • Giáo trình Vẽ kỹ thuật (Tập 1 & 2) – Trần Hữu Quế, NXB Giáo dục.
  • Giáo trình Nguội – Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.

Kết luận

Giáo trình Gia công nguội cơ bản (CG19MĐ01) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề được thiết kế tích hợp lý thuyết và kỹ năng thực hành xưởng (75 giờ - 3 tín chỉ). Nội dung giáo trình cung cấp đầy đủ các kiến thức chuẩn mực về dụng cụ đo lường chính xác, kỹ thuật vạch dấu và các nguyên công cắt gọt kim loại cơ bản (dũa, cưa, khoan).

Lộ trình học tập đề xuất cho người học là hoàn thành mô đun CG19MĐ01 làm điều kiện tiên quyết trước khi chuyển tiếp sang các mô đun công nghệ máy công cụ (Tiện CG19MĐ02, Phay CG19MĐ04, Mài CG19MĐ06, máy tiện/phay CNC) và các mô đun kỹ thuật bảo dưỡng sửa chữa thiết bị áp lực, bơm van, máy nén khí trong dây chuyền công nghiệp. Để đạt hiệu quả học tập cao nhất, người học cần kết hợp nghiên cứu các tài liệu tham khảo chuyên ngành cơ khí của Đại học Bách Khoa Hà Nội, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM và NXB Giáo dục đã được trích dẫn trong chương trình.