GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: GIA CÔNG NGUỘI CƠ BẢN (TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG)

Tổng quan về giáo trình

Môn học và vị trí trong chương trình đào tạo

Giáo trình mô đun Gia công nguội cơ bản (Mã mô đun: MECM53104) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề bắt buộc thuộc khối Môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề (Mục II.2) trong khung chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Giáo trình được ban hành chính thức theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022.

Mô đun có khối lượng 03 tín chỉ với tổng thời lượng 75 giờ (trong đó gồm 14 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 03 giờ kiểm tra). Trong tiến trình đào tạo 100 tín chỉ của toàn khóa học, mô đun này được bố trí giảng dạy sau các môn học cơ sở như Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (MECM52003, MECM62012), Cơ kỹ thuật (MECM64011), Điện kỹ thuật cơ bản (ELEI53055), Autocad (MECM63013), và được xếp trước các mô đun chuyên sâu về bảo dưỡng sửa chữa như BDSC Bơm 1 & 2 (MECM53107, MECM63120), BDSC Van công nghiệp 1 & 2 (MECM55106, MECM63119), BDSC Máy nén khí (MECM53108), BDSC Động cơ đốt trong (MECM54109).

Mục tiêu học tập (Learning Outcomes)

Giáo trình xác định chuẩn đầu ra theo 3 nhóm năng lực cụ thể:

  • Chuẩn kiến thức (A1): Trình bày được khái niệm, phạm vi ứng dụng của nghề nguội; nhận biết, phân loại và lựa chọn đúng cấu tạo, tính năng của các trang thiết bị gá kẹp, dụng cụ đo kiểm, dụng cụ cắt gọt bằng tay trong gia công cơ khí.
  • Chuẩn kỹ năng (B1): Thực hiện đúng các thao tác kỹ thuật cơ bản gồm: sử dụng dụng cụ đo kiểm đạt độ chính xác yêu cầu; lấy dấu và vạch dấu mặt phẳng/vật khối; cưa kim loại theo đúng đường vạch dấu; giũa đạt độ phẳng và kích thước; khoan lỗ chính xác trên máy khoan; thực hiện gia công cắt ren lỗ bằng ta-rô và ren trục bằng bàn ren.
  • Chuẩn năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành tác phong công nghiệp, rèn luyện tính kiên trì, tỉ mỉ; tuân thủ nghiêm ngặt 9 điều nội quy xưởng thực tập và các quy chuẩn an toàn vệ sinh lao động, bảo vệ và bảo dưỡng định kỳ trang thiết bị dụng cụ.

Cấu trúc và cách tiếp cận

Tài liệu do ThS. Trần Kim Khánh (Chủ biên) và ThS. Lê Anh Dũng biên soạn, có dung lượng 92 trang, bao gồm Bài mở đầu và 06 bài học chuyên đề được cấu trúc theo tiến trình công nghệ gia công cơ khí truyền thống: chuẩn bị phôi $\rightarrow$ đo kiểm $\rightarrow$ vạch dấu $\rightarrow$ cắt gọt (giũa, cưa, khoan, taro - bàn ren). Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận tích hợp kỹ năng thực hành, trong đó thời lượng thao tác thực tế tại xưởng chiếm 77,3% tổng khối lượng mô đun.

Điểm đặc sắc của giáo trình

Giáo trình chuẩn hóa hệ thống bảng biểu phân loại dụng cụ, hướng dẫn chi tiết quy trình tính toán kích thước đo bằng công thức toán học và phương pháp kiểm tra quang học thông qua khe sáng. Đồng thời, giáo trình đưa ra các thông số cụ thể về pha chế dung dịch hóa chất phục vụ quét mặt phôi khi vạch dấu và tích hợp bảng phân tích các dạng sai hỏng thường gặp kèm biện pháp khắc phục trong từng nguyên công.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình bao gồm Bài mở đầu và 6 bài chuyên đề được phân bổ thời lượng và nội dung chi tiết như sau:

STT Tên bài học Tổng số giờ Lý thuyết Thực hành / Bài tập Kiểm tra
- Bài mở đầu 01 01 0 0
1 Bài 1: Khái quát và phạm vi ứng dụng của nghề nguội 03 02 01 0
2 Bài 2: Đo chi tiết 08 02 06 0
3 Bài 3: Vạch dấu phôi kim loại 08 02 05 01
4 Bài 4: Giũa kim loại 35 03 31 01
5 Bài 5: Cưa kim loại 12 02 10 0
6 Bài 6: Khoan kim loại 08 02 05 01
Tổng cộng 07 bài 75 14 58 03
  • Bài mở đầu (01 giờ): Giới thiệu vị trí mô đun, mục tiêu đào tạo, 9 điều nội quy xưởng thực tập và các quy định an toàn vệ sinh công nghiệp trước, trong và sau khi làm việc.
  • Bài 1: Khái quát và phạm vi ứng dụng của nghề nguội (03 giờ): Định nghĩa nghề nguội; phân loại 4 nhánh chuyên môn (nguội gia công, nguội sửa chữa, nguội lắp ráp, nguội dụng cụ); phân nhóm công việc thành: công việc chuẩn bị (lấy dấu, uốn nắn), công việc gia công (đục, giũa, cưa, khoan, khoét, doa, cắt ren, cạo rà, đánh bóng) và công việc lắp ráp. Giới thiệu thiết bị gá kẹp (bàn nguội đơn, bàn nguội kép, ê-tô song hành, ê-tô chân, ê-tô tay, khối V, khối D, bàn máp).
  • Bài 2: Đo chi tiết (08 giờ): Cấu tạo, nguyên lý và quy trình đọc số đo trên thước cặp (cấp chính xác 0,1 mm; 0,05 mm; 0,02 mm); Panme đo ngoài/đo trong (phạm vi đo theo các cỡ 0-25, 25-50, 50-75... mm, độ chính xác 0,01 mm đến 0,001 mm); thước lá; căn mẫu (bộ căn từ 1 đến 500 mm, cấp chính xác 0,001 mm); thước sin đo góc nghiêng; thước kiểm độ thẳng (loại 2 mặt, 3 mặt, 4 mặt); ê-ke kiểm tra góc vuông $90^\circ$ và mặt phẳng; thước đo sâu cơ khí.
  • Bài 3: Vạch dấu phôi kim loại (08 giờ): Khái niệm đường dấu và lượng dư gia công; thiết bị hỗ trợ vạch dấu (bàn máp bằng gang đúc có gân cứng vững, khối V, khối D); thành phần chất bôi quét phôi; phương pháp chọn chuẩn vạch dấu; kỹ thuật vạch đường song song, đường vuông góc bằng đĩa vạch dấu, compa, thước góc vuông, thước thẳng, thước cặp vạch dấu chuyên dụng; kỹ thuật lấy dấu mặt phẳng và lấy dấu vật khối.
  • Bài 4: Giũa kim loại (35 giờ): Chiếm tỷ trọng thời lượng lớn nhất (46,7% tổng thời lượng mô đun). Cấu tạo, hình dáng tiết diện (giũa dẹt, vuông, tam giác, bán nguyệt, tròn) và bước răng giũa; quy tắc kẹp phôi lên ê-tô; tư thế đứng, góc đặt chân, vị trí đặt tay và phân phối lực đẩy - ấn khi giũa; kỹ thuật giũa thô, giũa bán tinh và giũa tinh mặt phẳng.
  • Bài 5: Cưa kim loại (12 giờ): Cấu tạo khung cưa, bước răng lưỡi cưa; kỹ thuật lắp lưỡi cưa đúng hướng cắt; thao tác khởi đầu tạo điểm cắt; kỹ thuật cưa phôi thanh đặc và cưa ống mỏng; nhận diện nguyên nhân gãy lưỡi cưa, lệch mạch cưa và biện pháp an toàn.
  • Bài 6: Khoan kim loại (08 giờ): Cấu tạo máy khoan bàn, máy khoan điện cầm tay; thông số hình học và cấu tạo mũi khoan ruột gà; kỹ thuật mài góc đỉnh mũi khoan; phương pháp chấm dấu tâm, gá kẹp phôi lên ê-tô hoặc khối V; cách chọn chế độ cắt, điều chỉnh tốc độ trục chính; quy trình an toàn chống kẹt mũi khoan.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết kỹ thuật dựa trên các nguyên lý cơ học và đo lường chính xác:

  • Nguyên lý đo lường vi sai và dựng hình: Cách phối hợp giữa thang đo chính trên thân thước và thang đo phụ trên du xích của thước cặp và thước đo sâu: $$\text{Kích thước } L = A + B$$ Trong đó $A$ là phần nguyên đọc trên thân thước chính, $B$ là phần thập phân đọc tại vạch trùng trên du xích. Đối với Panme, kích thước đọc bằng tổng giá trị trên thân thước (bước 0,5 mm) và giá trị trên ống xoay (vạch chia 0,01 mm).
  • Nguyên lý đo góc bằng thước sin và căn mẫu: Tính toán chiều cao bộ căn mẫu $H$ dựa trên khoảng cách giữa hai tâm con lăn $L = 100\text{ mm}$ (hoặc $200\text{ mm}$) và góc nghiêng $\alpha$ cần kiểm tra: $$H = 100 \times \sin \alpha$$
  • Nguyên lý quang học khe sáng trong kiểm tra độ phẳng và độ vuông góc: Đánh giá sai lệch hình học của bề mặt chi tiết khi áp sát thước kiểm hoặc ê-ke vuông góc thông qua mức độ đồng đều của khe hở ánh sáng đưa ngang tầm mắt.
  • Nguyên lý chọn chuẩn công nghệ khi vạch dấu: Quy tắc chọn chuẩn trùng với chuẩn thiết kế; ưu tiên chọn mặt/cạnh đã qua gia công tinh, đường đối xứng của hai mặt chuẩn, hoặc đường tâm của đường tròn ngoài lớn nhất để làm căn cứ vạch dấu.
  • Thành phần hóa học của chất bôi quét vạch dấu:
    • Chất bôi nước vôi: Hỗn hợp nhựa đào hoặc keo da lợn nấu tan, hòa với nước vôi trắng (dùng cho phôi thô).
    • Chất bôi màu sẫm: Hỗn hợp $3% - 5%$ sơn hòa tan trong $93%$ cồn, bổ sung $2% - 4%$ chất màu tím nhạt hoặc xanh lục (dùng cho mặt bán tinh/tinh).
    • Chất bôi đồng sunfát: Dung dịch muối đồng sunfát ($CuSO_4$) pha trong nước và một lượng nhỏ axit sunfuric ($H_2SO_4$), tạo lớp mạ đồng mỏng tương phản cao (dùng cho bề mặt gia công tinh).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Kỹ năng vận hành, hiệu chỉnh điểm "0" và bảo quản các dụng cụ đo lường chính xác; kỹ năng mài mũi khoan; kỹ năng căn chỉnh lực căng của lưỡi cưa sắt; kỹ năng phối hợp lực tay trái và tay phải để duy trì phương nằm ngang của giũa khi gia công mặt phẳng.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích bản vẽ chế tạo, xác định lượng dư gia công trên phôi đúc/phôi rèn; tính toán chuyển đổi số đo trên thang đo thập phân và thang đo góc; nhận biết và phân tích nguyên nhân các khuyết tật (mặt phẳng bị cong vênh, kích thước lỗ khoan bị loe, rách ren khi taro).
  • Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Bố trí mặt bằng làm việc khoa học; thao tác gá kẹp an toàn trên ê-tô và khối V; gia công hoàn thiện chi tiết kim loại tấm và phôi khối đạt độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật bản vẽ.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Phương pháp sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình định hướng áp dụng mô hình dạy học tích cực bao gồm:

  • Phương pháp diễn giảng ngắn: Giảng viên trình bày cô đọng các khái niệm, quy tắc và nguyên lý làm việc ở 14 tiết lý thuyết.
  • Phương pháp trực quan và vấn đáp: Sử dụng máy chiếu, video kỹ thuật, giáo án điện tử và mẫu vật dụng cụ thực tế tại xưởng chuyên môn hóa để người học nhận dạng cấu tạo và thao tác chuẩn.
  • Phương pháp dạy học theo vấn đề (Problem-based learning): Đưa ra các tình huống kỹ thuật (ví dụ: xử lý phôi bị lệch chuẩn, phôi có lượng dư không đều) để học viên phân tích và đưa ra giải pháp gia công.

Bài tập, thực hành và nghiên cứu tình huống

Học viên được tổ chức học tập kết hợp giữa làm việc cá nhân và làm việc theo nhóm từ 4 đến 6 người. Nhóm trưởng phân công các thành viên chuẩn bị chuyên đề thảo luận trước buổi học. Tại xưởng thực hành, mỗi học viên thực hiện độc lập các bài tập gia công trên bàn nguội đơn hoặc chia sẻ bàn nguội kép, tuân thủ đúng trình tự công nghệ từ lấy dấu đến gia công chi tiết hoàn thiện.

Phương pháp đánh giá kết quả học tập

Áp dụng theo Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội và quy định nội bộ của Trường Cao đẳng Dầu khí:

  • Cơ cấu điểm:
    • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Gồm 01 điểm kiểm tra thường xuyên (thực hiện sau 15 giờ học, hình thức vấn đáp/trắc nghiệm/báo cáo) và 01 điểm kiểm tra định kỳ (thực hiện sau 45 giờ học, hình thức viết/trắc nghiệm/thực hành).
    • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Thực hiện sau 75 giờ học, đánh giá tổng hợp cả lý thuyết (tự luận/trắc nghiệm) và kỹ năng thực hành thao tác gia công chi tiết.
  • Thang điểm: Chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân), sau đó quy đổi sang điểm chữ và điểm số thang điểm 4 theo quy chế đào tạo tín chỉ.

Quy định tự học và chuyên cần

  • Học viên phải hoàn thành việc nghiên cứu giáo trình và chuẩn bị câu hỏi thảo luận trước khi lên lớp.
  • Bắt buộc tham dự tối thiểu 70% tổng số giờ giảng lý thuyết. Học viên vắng mặt quá 30% số tiết lý thuyết không đủ điều kiện dự thi kết thúc mô đun và phải đăng ký học lại.

Điểm nổi bật và cập nhật

Cập nhật theo tiêu chuẩn đào tạo nghề dầu khí

Giáo trình được chuẩn hóa theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK năm 2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí, cập nhật các yêu cầu kỹ thuật thực tế từ các nhà máy lọc hóa dầu và cơ sở công nghiệp thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam. Tài liệu bổ sung chi tiết các hướng dẫn đo kiểm bằng thiết bị đo hiện đại (Panme điện tử, thước cặp điện tử, đồng hồ so gắn giá đỡ).

Tích hợp hệ thống an toàn công nghiệp chuẩn mực

Giáo trình thiết lập 9 điều nội quy xưởng thực tập bắt buộc ký cam kết vào sổ tay an toàn trước khi vận hành máy móc. Nội dung an toàn lao động được văn bản hóa thành các quy tắc thao tác cụ thể:

  • Quy tắc bố trí mặt bằng: Dụng cụ cầm tay phải đặt bên phải; dụng cụ cầm tay trái đặt bên trái; vật cầm hai tay đặt trước mặt; dụng cụ thường dùng để gần, ít dùng để xa; dụng cụ đo kiểm phải để trong hộp hoặc đặt trên giá đỡ riêng biệt.
  • Quy chuẩn cấm trong thao tác: Cấm tuyệt đối dùng búa đóng vào tay quay ê-tô; cấm dùng ống nối để gia tăng cánh tay đòn tay quay ê-tô; cấm dùng tay trực tiếp gạt phoi/mạt kim loại mà phải sử dụng chổi/bàn chải chuyên dụng; cấm đo kiểm khi chi tiết hoặc trục máy đang quay.

Tính ứng dụng liên kết thực tế sản xuất

Nội dung giáo trình gắn liền với các công đoạn bảo dưỡng cơ khí thực tế tại xí nghiệp: kỹ thuật vạch dấu trên phôi đúc/phôi rèn, kỹ thuật cạo rà mặt phẳng, căn chỉnh khe hở làm việc của thiết bị, gia công sửa đổi chi tiết thay thế, phục hồi ren van cơ khí và đường ống dẫn lưu chất trong các cụm thiết bị chế biến dầu khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Học sinh, sinh viên và hệ đào tạo áp dụng

  • Sinh viên hệ Cao đẳng nghề và học sinh hệ Trung cấp nghề thuộc chuyên ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí.
  • Sinh viên các khối ngành kỹ thuật liên quan: Cơ khí chế tạo máy, Bảo dưỡng sửa chữa cơ khí công nghiệp, Kỹ thuật sửa chữa đường ống và bể chứa.

Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites)

Để tiếp thu mô đun hiệu quả, người học cần hoàn thành các môn học tiên quyết trong khung chương trình:

  • Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (MECM52003, MECM62012): Kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí, hình chiếu, mặt cắt và ký hiệu độ nhám bề mặt.
  • Dung sai (MECM53001): Khái niệm sai lệch giới hạn, cấp dung sai, lắp ghép và chuỗi kích thước.
  • Vật liệu cơ khí (MECM53002): Độ cứng, độ dẻo, tính cắt gọt của thép carbon, gang và kim loại màu.
  • An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001): Quy tắc an toàn chung trong sản xuất cơ khí.

Đối với giảng viên và kỹ thuật viên cơ sở

  • Giảng viên bộ môn cơ khí sử dụng làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, đề cương bài giảng thực hành và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra tích hợp.
  • Kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật tại các xưởng gia công cơ khí, trạm bảo dưỡng nhà máy lọc dầu sử dụng làm tài liệu tra cứu thông số kỹ thuật thao tác chuẩn (SOP) cho các nguyên công nguội chế tạo và nguội sửa chữa.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này được thiết kế phục vụ cho đối tượng nào?

Giáo trình biên soạn cho học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp khối kỹ thuật cơ khí; đồng thời là tài liệu tra cứu cho thợ sửa chữa, kỹ thuật viên tại các nhà máy sản xuất.

2. Người học cần đáp ứng những điều kiện tiên quyết nào trước khi học mô đun này?

Người học phải học trước các môn học cơ sở gồm: Vẽ kỹ thuật (MECM52003), Dung sai (MECM53001), Vật liệu cơ khí (MECM53002) và An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001) để có đủ năng lực đọc bản vẽ, phân tích dung sai và hiểu cơ tính vật liệu phôi.

3. Tỷ trọng thực hành trong giáo trình được phân bổ như thế nào?

Giáo trình có tính thực hành cao: trong tổng số 75 giờ đào tạo, thời lượng thực hành xưởng, làm bài tập và thảo luận nhóm chiếm tới 58 giờ (tương đương 77,3%), lý thuyết chiếm 14 giờ và kiểm tra định kỳ chiếm 3 giờ. Riêng bài thực hành Giũa kim loại chiếm 35 giờ.

4. Quy định đánh giá và thang điểm của mô đun được tính như thế nào?

Đánh giá theo Quy chế ban hành kèm Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH: Điểm thường xuyên (hệ số 1) kết hợp điểm định kỳ (hệ số 2) tạo thành điểm quá trình với trọng số 40%; Điểm thi kết thúc mô đun (lý thuyết tổng hợp và gia công chi tiết thực hành) chiếm trọng số 60%. Điểm số chấm theo thang điểm 10 và quy đổi sang thang điểm 4.

5. Giáo trình sử dụng những nguồn tài liệu tham khảo nào?

Giáo trình kế thừa các tài liệu tham khảo chuyên ngành cơ khí:

  • [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] Nghiêm Hùng (1968), Giáo trình kim loại học và nhiệt luyện, Hà Nội.
  • [4] Dung sai và đo lường – Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
  • [5] Giáo trình Vật liệu cơ khí và công nghệ cơ khí – Nhà xuất bản Giáo dục.
  • [6] Trần Hữu Quế, Giáo trình Vẽ kỹ thuật (Tập 1 & 2) – Nhà xuất bản Giáo dục.
  • [7] Giáo trình nguội – Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.

Kết luận

Giáo trình mô đun Gia công nguội cơ bản (MECM53104) của Trường Cao đẳng Dầu khí đóng vai trò thiết lập nền tảng kỹ năng gia công cơ khí bằng tay, cung cấp các chuẩn mực kỹ thuật về đo lường vi sai, dựng hình vạch dấu và gia công cắt gọt kim loại theo bản vẽ kỹ thuật.

Trong chương trình khung 100 tín chỉ của ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí, mô đun này là bản lề liên kết các môn học lý thuyết cơ sở với chuỗi mô đun chuyên môn hóa về bảo dưỡng bơm, van, máy nén khí và tua-bin hơi. Việc hoàn thành các bài học và bài kiểm tra trong giáo trình đảm bảo cho người học đáp ứng đầy đủ các chuẩn đầu ra về kỹ năng thao tác nghề nghiệp, tư duy công nghệ và ý thức kỷ luật an toàn lao động trong môi trường sản xuất công nghiệp dầu khí.