Giáo trình Mô đun: Gia công Nguội Cơ bản (Mã mô đun: CG19MĐ01)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Gia công nguội cơ bản (mã số: CG19MĐ01) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề 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 (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Công trình do tập thể giảng viên thuộc Tổ bộ môn Cơ khí biên soạn, với sự tham gia của ThS. Trần Kim Khánh (Chủ biên) và ThS. Lê Anh Dũng.

Trong chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại và Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí, mô đun có thời lượng 3 tín chỉ (tổng cộng 75 giờ học), được bố trí giảng dạy sau các môn học kỹ thuật cơ sở như Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (CK19MH01, CK19MH02), Cơ kỹ thuật (CK19MH03), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Dung sai (CK19MH05), An toàn - vệ sinh lao động (ATMT19MH01). Đồng thời, kiến thức và kỹ năng trong mô đun là điều kiện tiên quyết để người học tiếp thu các mô đun chuyên sâu phía sau bao gồm: Gia công trên máy tiện 1 (CG19MĐ02), Gia công trên máy phay 1 (CG19MĐ04), Gia công trên máy mài (CG19MĐ06), Hàn cơ bản (HCB19MĐ01), cùng các nội dung bảo dưỡng sửa chữa (BDSC) động cơ, máy nén, bơm và van công nghiệp.

Mục tiêu đào tạo của giáo trình được thiết lập trên ba tiêu chí chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức (A1): Trình bày phạm vi ứng dụng của nghề nguội; nhận biết, phân loại và trình bày nguyên lý cấu tạo, công dụng của các trang thiết bị, dụng cụ đo kiểm và dụng cụ gia công cắt gọt cầm tay.
  • Kỹ năng (B1): Thực hiện đúng quy trình thao tác đo kích thước, lấy dấu, vạch dấu phôi; cưa cắt đường thẳng; giũa mặt phẳng đạt cấp chính xác; khoan lỗ đúng kích thước và gia công ren bằng ta-rô, bàn ren.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành tác phong công nghiệp, tuân thủ nghiêm ngặt 9 điều nội quy xưởng thực tập, chấp hành quy chuẩn an toàn lao động và bảo vệ thiết bị.

Cấu trúc giáo trình bao gồm Bài mở đầu và 6 bài học chuyên đề, phân bổ tỷ trọng lớn cho thực hành (58 giờ thực hành/thảo luận, 14 giờ lý thuyết và 3 giờ kiểm tra), tiếp cận trực tiếp từ việc nhận dạng thiết bị, thao tác đo kiểm chuẩn, đến từng nguyên công gia công kim loại cơ bản.

Nội dung kiến thức cốt lõi

+-------------------------------------------------------------------------------+
|             CẤU TRÚC PHÂN PHỐI THỜI LƯỢNG MÔ ĐUN CG19MĐ01 (75 GIỜ)            |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| Bài mở đầu: Tổng quan & An toàn xưởng                 | 01h (1 LT / 0 TH)     |
| Bài 1: Khái quát & Phạm vi ứng dụng nghề nguội        | 03h (2 LT / 1 TH)     |
| Bài 2: Đo chi tiết cơ khí                             | 08h (2 LT / 6 TH)     |
| Bài 3: Vạch dấu phôi kim loại                         | 08h (2 LT / 5 TH / 1KT)
| Bài 4: Giũa kim loại                                  | 35h (3 LT / 31 TH/ 1KT)
| Bài 5: Cưa kim loại                                   | 12h (2 LT / 10 TH)    |
| Bài 6: Khoan kim loại                                 | 08h (2 LT / 5 TH / 1KT)
+-------------------------------------------------------------------------------+

Các chương/chủ đề chính

  1. Bài mở đầu (01 giờ): Giới thiệu tổng quan vị trí môn học trong khối kỹ thuật; phổ biến 9 điều nội quy xưởng thực tập cơ khí; quy định bắt buộc về bảo hộ lao động (quần áo, mũ, giày) và các quy tắc bố trí vị trí làm việc an toàn (phân chia dụng cụ cầm tay trái/phải/hai tay, đặt dụng cụ đo kiểm trong hộp).
  2. Bài 1 - Khái quát và phạm vi ứng dụng của nghề nguội (03 giờ): Định nghĩa 4 phân nhóm nghề nguội gồm nguội gia công, nguội sửa chữa, nguội lắp ráp và nguội dụng cụ. Phân loại trang thiết bị gá kẹp (bàn nguội đơn, bàn nguội kép; êtô song hành, êtô chân, êtô tay), dụng cụ định vị (khối V, khối D, bàn phẳng/bàn máp gang đúc có gân tăng cứng), dụng cụ tháo lắp (kìm, kéo, clê, mỏ lết, cảo, búa nguội) và dụng cụ cắt gọt, gia công ren (đục, ta-rô, bàn cắt ren).
  3. Bài 2 - Đo chi tiết (08 giờ): Hướng dẫn cấu tạo, cách chỉnh điểm 0, phương pháp đo và nguyên tắc đọc trị số trên:
    • Thước cặp (độ chính xác đến 0,02 mm và 0,05 mm; cấu tạo mỏ tĩnh, mỏ động, thân thước, du xích).
    • Panme (phạm vi đo 0–25 mm, 25–50 mm, 50–75 mm...; đọc phần nguyên 0,5 mm trên ống cố định và phần lẻ 0,01 mm đến 0,001 mm trên ống bao xoay).
    • Thước lá thép không gỉ (150 mm đến 2000 mm), căn mẫu kích thước 1–500 mm (độ chính xác 0,001 mm), thước sin phối hợp căn mẫu theo công thức tính chiều cao: $$H = 100 \times \sin\alpha$$
    • Thước kiểm độ thẳng hai mặt/ba mặt/bốn mặt kiểm tra qua khe sáng, êke kiểm tra góc vuông $90^\circ$ và độ phẳng, thước góc vạn năng, thước đo sâu cơ khí theo nguyên tắc đọc tổng: $$L = A + B$$
  4. Bài 3 - Vạch dấu phôi kim loại (08 giờ): Trình bày kỹ thuật xác định ranh giới giữa chi tiết và lượng dư gia công trên phôi đúc/rèn. Hướng dẫn sử dụng bàn máp, đĩa vạch dấu, compa, thước vuông, thước cặp vạch dấu chuyên dụng; kỹ thuật pha chế chất bôi quét bề mặt phôi (nước vôi nấu keo da lợn/nhựa đào; dung dịch cồn $93%$ pha $3\text{--}5%$ sơn màu sẫm; dung dịch đồng sunfát pha axit sunfuric); nguyên tắc chọn chuẩn thiết kế, chuẩn phẳng, chuẩn tâm đối xứng và kỹ thuật chấm dấu tâm, lấy dấu mờ.
  5. Bài 4 - Giũa kim loại (35 giờ): Đây là nội dung trọng tâm chiếm khối lượng thực hành lớn nhất (31 giờ thực hành). Khảo sát cấu tạo giũa, hình dáng răng giũa, tiết diện ngang (giũa dẹt, giũa vuông, giũa tam giác, giũa bán nguyệt, giũa tròn); kỹ thuật kẹp phôi trên êtô có đệm lót má kẹp; thứ tự thao tác giũa phá thô và giũa tinh lần cuối để đạt độ phẳng và kích thước chuẩn.
  6. Bài 5 - Cưa kim loại (12 giờ): Cấu tạo khung cưa, bước răng lưỡi cưa kim loại; quy trình lắp căng lưỡi cưa; kỹ thuật tạo điểm cắt mở mạch cưa; phương pháp cưa phôi khối, phôi tấm mỏng và ống kim loại mỏng; nhận diện nguyên nhân gãy lưỡi cưa, lệch mạch cưa và biện pháp khắc phục.
  7. Bài 6 - Khoan kim loại (08 giờ): Cấu tạo máy khoan điện cầm tay, máy khoan bàn; thông số mũi khoan ruột gà, góc mài đỉnh mũi khoan; các loại bầu cặp mũi khoan; quy trình gá phôi lên êtô/khối V, lấy dấu tâm, điều chỉnh cấp tốc độ trục chính qua puly đai truyền và kỹ thuật mài sửa góc cắt của mũi khoan.
+-------------------------------------------------------------------------------+
|                       TIẾN TRÌNH LOGIC CỦA MÔ ĐUN                             |
+-------------------------------------------------------------------------------+
|  Quy chuẩn an toàn & Thiết bị  -->  Đo lường & Kiểm tra kích thước            |
|                                         |                                     |
|  Cắt gọt định hình (Cưa/Khoan) <--  Chọn chuẩn & Vạch dấu bề mặt              |
|          |                                                                    |
|  Gia công tinh bề mặt (Giũa)   -->  Kiểm tra dung sai & Hoàn thiện            |
+-------------------------------------------------------------------------------+

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố các nền tảng kỹ thuật cơ bản:

  • Lý thuyết đo lường học cơ khí: Thiết lập nguyên tắc xác định sai số, phương pháp đọc du xích trên thước cặp, nguyên tắc biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của trục vít me vi sai trên panme, và phương pháp quang học kiểm tra khe sáng qua thước kiểm/êke.
  • Nguyên lý chuẩn định vị: Xây dựng phương pháp chọn chuẩn định vị hình học (chuẩn thiết kế, mặt phẳng gia công tinh, đường tâm khối trụ) ứng dụng vào nguyên công vạch dấu trên mặt phẳng và vật thể khối.
  • Cơ sở công nghệ cắt gọt kim loại thủ công: Động học chuyển động cắt, góc cắt của răng cưa, góc nêm của răng giũa, thông số góc sau/góc nghiêng mũi khoan ruột gà và ảnh hưởng của lực kẹp ê tô lên biến dạng phôi.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng thành thạo thước cặp, panme, thước sin, căn mẫu; mài mũi khoan đúng góc cắt hình học; thao tác cưa, giũa mặt phẳng, khoan lỗ và cắt ren bằng bàn ren/ta-rô theo đúng thông số kỹ thuật.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc và phân tích bản vẽ chế tạo; tính toán lượng dư gia công trên phôi rèn, đúc; tính chiều cao căn mẫu $H$ cho thước sin; phân tích nguyên nhân gây sai hỏng bề mặt (như cưa xéo mạch, giũa vồng mặt, khoan lệch tâm).
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Bố trí mặt bằng làm việc theo nguyên tắc an toàn công nghiệp; bảo dưỡng định kỳ dụng cụ đo và dụng cụ cắt; thực hiện độc lập hoặc phối hợp nhóm để chế tạo chi tiết nguội đạt cấp dung sai quy định.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Mô đun CG19MĐ01 áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp giữa lý thuyết chuyên môn và thực hành nghề, tuân thủ các quy định tại Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                   CƠ CẤU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ ĐUN CG19MĐ01                     |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| 1. ĐIỂM KIỂM TRA QUÁ TRÌNH (Trọng số 40%):                                    |
|    - Điểm thường xuyên (Hệ số 1): Sau 15 giờ | Vấn đáp / Câu hỏi thảo luận    |
|    - Điểm định kỳ (Hệ số 2)    : Sau 45 giờ | Bài viết / Thực hành thao tác   |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| 2. ĐIỂM THI KẾT THÚC MÔ ĐUN (Trọng số 60%):                                  |
|    - Thời điểm tổ chức         : Sau 75 giờ | Lý thuyết trắc nghiệm/tự luận   |
|                                              kết hợp Thực hành gia công phôi  |
+-------------------------------------------------------------------------------+
| * Thang điểm: Đánh giá theo thang điểm 10, làm tròn 1 chữ số thập phân,      |
|   quy đổi sang thang điểm 4 và điểm chữ theo quy chế đào tạo tín chỉ.         |
+-------------------------------------------------------------------------------+

Phương pháp tổ chức dạy và học

  • Đối với giảng viên: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực gồm thuyết trình ngắn kết hợp thị phạm động tác mẫu; đặt vấn đề kỹ thuật; giao bài tập tình huống xử lý phôi; phân chia nhóm học tập (4–6 sinh viên/nhóm) và giám sát chặt chẽ an toàn thao tác tại từng bàn nguội.
  • Đối với người học: Nghiên cứu bài giảng và tài liệu chỉ dẫn trước khi vào xưởng; tham gia tối thiểu $70%$ số tiết lý thuyết (vắng quá $30%$ phải học lại mô đun); thực hiện đầy đủ các bài tập nhóm và bài thực hành cá nhân; ghi chép nhật ký gia công và bàn giao vị trí làm việc sạch sẽ sau mỗi buổi học.

Cơ sở vật chất và điều kiện thực hiện

  • Phòng học lý thuyết chuyên môn trang bị máy tính, máy chiếu projector, bảng phấn.
  • Xưởng thực tập trang bị hệ thống bàn nguội đơn, bàn nguội kép, êtô song hành, êtô chân, máy khoan bàn, máy mài hai đá, bộ dụng cụ vạch dấu (bàn máp, khối V, đĩa vạch, compa), cùng đầy đủ trang bị đo lường (panme, thước cặp, căn mẫu, thước sin, đồng hồ so).

Điểm nổi bật và cập nhật

  1. Chuẩn hóa quy trình thao tác theo tiêu chuẩn nghề: Nội dung mô đun được thiết kế dựa trên tiêu chuẩn kỹ năng nghề Cắt gọt kim loại, phục vụ trực tiếp cho công tác bảo dưỡng, sửa chữa cơ khí trong các nhà máy công nghiệp và cơ sở chế biến dầu khí.
  2. Tập trung cao độ cho thời lượng rèn luyện cơ năng: Tỷ lệ phân bổ thời gian thực hành chiếm $77,3%$ tổng chương trình (58/75 giờ), đặc biệt dành riêng 35 giờ cho chuyên đề Giũa kim loại và 12 giờ cho Cưa kim loại. Thiết kế này giúp người học hình thành phản xạ cơ bắp, cảm nhận lực cắt bằng tay trước khi vận hành máy công cụ quay.
  3. Quy định an toàn lao động chi tiết và chặt chẽ: Đưa 9 điều nội quy xưởng thực hành và quy chuẩn bố trí mặt bằng công thái học vào nội dung bắt buộc của Bài mở đầu, yêu cầu học viên ký cam kết an toàn trước khi vận hành trang thiết bị.
  4. Hệ thống hóa dụng cụ đo lường và định vị chuyên dụng: Giáo trình không chỉ dừng lại ở thước cặp và panme thông thường mà mở rộng hướng dẫn căn mẫu chính xác đến $0,001\text{ mm}$, thước sin đo góc vạn năng qua biến số tam giác lượng giác, các loại thước kiểm độ phẳng đa diện và bộ dưỡng ren chuyên dụng.
  5. Tham chiếu hệ thống học liệu kinh điển: Nội dung được tổng hợp, đối sánh từ nguồn tư liệu kỹ thuật tiêu chuẩn của các trường đại học kỹ thuật hàng đầu:
    • Giáo trình Kim loại học và Nhiệt luyện (Nghiêm Hùng, Hà Nội, 1968).
    • Giáo trình Vẽ kỹ thuật Cơ khí Tập 1 & 2 (Trần Hữu Quế, NXB Giáo dục).
    • Chế độ cắt khi gia công (Đại học Bách Khoa Hà Nội).
    • Dung sai và Đo lường (Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM).
    • Giáo trình Nguội (Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội).

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên: Học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề thuộc các ngành: Cắt gọt kim loại, Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí, Bảo dưỡng sửa chữa cơ khí, Cơ điện tử, Kỹ thuật chế tạo máy.
  • Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở gồm Vẽ kỹ thuật (đọc hiểu hình chiếu, hình cắt, mặt cắt), Vật liệu cơ khí (tính chất cơ lý của gang, thép, hợp kim), Dung sai đo lường (khái niệm sai lệch giới hạn, cấp dung sai) và An toàn lao động.
  • Giảng viên và kỹ thuật viên: Làm tài liệu chuẩn để biên soạn giáo án tích hợp, thiết kế phiếu hướng dẫn thực hành (phiếu công nghệ), xây dựng tiêu chí chấm điểm kỹ năng và đề thi đánh giá tay nghề. Đồng thời, kỹ thuật viên tại các xưởng gia công chế tạo, bảo trì nhà máy có thể sử dụng làm tài liệu tra cứu quy chuẩn đo kiểm, định vị và chế độ gia công nguội.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp cho đối tượng nào?

Tài liệu được biên soạn phục vụ đào tạo trình độ Cao đẳng và Trung cấp cho các ngành Cắt gọt kim loại, Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí và các ngành kỹ thuật cơ khí liên quan, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên tại các xí nghiệp sản xuất.

2. Người học cần tích lũy kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Sinh viên cần học xong các môn cơ sở ngành gồm: Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (CK19MH01, CK19MH02), Cơ kỹ thuật (CK19MH03), Vật liệu cơ khí (CK19MH04), Dung sai (CK19MH05) và An toàn – vệ sinh lao động (ATMT19MH01).

3. Điểm đặc trưng về phân bổ thời lượng của giáo trình này là gì?

Giáo trình phân bổ $77,3%$ thời lượng (58/75 giờ) cho thực hành thao tác trực tiếp tại xưởng, trong đó bài Giũa kim loại chiếm thời lượng lớn nhất với 35 giờ (31 giờ thực hành) nhằm rèn luyện kỹ năng cơ năng nền tảng.

4. Quy định đánh giá và điều kiện dự thi của mô đun như thế nào?

Người học phải tham dự tối thiểu $70%$ số giờ lý thuyết (nếu vắng $>30%$ phải học lại). Đánh giá gồm điểm quá trình $40%$ (kiểm tra thường xuyên sau 15 giờ, kiểm tra định kỳ sau 45 giờ) và thi kết thúc mô đun $60%$ (sau 75 giờ gồm lý thuyết và thực hành). Kết quả chấm theo thang điểm 10 và quy đổi sang thang điểm 4 theo Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH.

5. Những dụng cụ đo lường chính xác cao nào được hướng dẫn trong giáo trình?

Giáo trình hướng dẫn cấu tạo, cách chỉnh không và cách đọc của thước cặp (độ chính xác đến 0,02 mm), panme (độ chính xác đến 0,001 mm), căn mẫu (1–500 mm), thước sin phối hợp căn mẫu để đo góc chính xác ($H = 100 \times \sin\alpha$), thước kiểm độ phẳng, êke và thước đo sâu.

Kết luận

Giáo trình Gia công nguội cơ bản (CG19MĐ01) của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và quy chuẩn kỹ năng thao tác cơ khí thủ công, đóng vai trò là nền tảng thực hành tiên quyết trong chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại và Bảo dưỡng thiết bị chế biến Dầu khí.

Lộ trình học tập đề xuất cho sinh viên là hoàn thành các nguyên công chuẩn bị (đo kiểm, vạch dấu), làm chủ các nguyên công gia công bóc tách kim loại bằng tay (cưa, giũa, khoan, cắt ren), trước khi chuyển tiếp sang các mô đun gia công cơ khí trên máy tiện, máy phay, máy mài và trung tâm gia công CNC. Để củng cố năng lực, người học cần kết hợp tra cứu các tài liệu tham khảo đồng bộ về dung sai đo lường, kim loại học và cẩm nang chế độ cắt đã được xác lập trong chương trình.