GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: GIA CÔNG TRÊN MÁY MÀI (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 31)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình "Gia công trên máy mài" (Mã mô đun: MĐ 31) là tài liệu đào tạo chuyên môn bắt buộc thuộc chương trình đào tạo ngành Cắt gọt kim loại ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, ban hành theo Quyết định số 630/QĐ-CĐN ngày 05 tháng 04 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng nghề An Giang, do giảng viên Nguyễn Đặng làm chủ biên. Mô đun có tổng thời lượng 75 giờ (bao gồm 15 giờ lý thuyết, 56 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 4 giờ kiểm tra định kỳ), được bố trí giảng dạy vào học kỳ 1 của năm học thứ hai. Môn học được định vị sau các môn học nền tảng bắt buộc gồm An toàn lao động, Vẽ kỹ thuật – AutoCAD, Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, cùng Thực hành nguội.

                  CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO NGHỀ CẮT GỌT KIM LOẠI
                              (Trình độ Cao đẳng / Trung cấp)
[An toàn LĐ]     [Vẽ KT - AutoCAD]                      [Dung sai & Đo lường]  [TH Nguội]
                             [MÔ ĐUN 31: GIA CÔNG TRÊN MÁY MÀI]
                              (Thời lượng: 75 giờ | Năm 2, HK1)
   [Phần 1: Mài phẳng]                                            [Phần 2: Mài tròn]
   • Bài 1: Vận hành máy mài phẳng (10h)                          • Bài 3: Vận hành máy mài tròn (10h)
   • Bài 2: Mài mặt phẳng (17h)                                   • Bài 4: Mài trụ ngoài (16h)
                                                                  • Bài 5: Mài mặt côn ngoài (16h)
                               [Bài 6: Ôn thi hết môn (6h)]

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể trên ba phương diện:

  • Về kiến thức: Trang bị hệ thống lý thuyết về nguyên lý cắt khi mài, phân loại và kết cấu máy mài phẳng, máy mài tròn vạn năng; phương pháp chọn đá mài, cân bằng đá và xác định chế độ cắt phù hợp với từng loại vật liệu gia công; nắm vững nguyên lý hoạt động của bàn từ tính và các phương pháp gá kẹp; phân tích nguyên nhân các dạng sai hỏng hình học và khuyết tật bề mặt để đưa ra biện pháp khắc phục.
  • Về kỹ năng: Vận hành thành thạo máy mài phẳng và máy mài tròn vạn năng đúng quy trình kỹ thuật; thực hiện gá đặt, cân bằng, sửa đá mài bằng đầu rà kim cương; gia công mặt phẳng đạt cấp chính xác 7–8, độ nhẵn bóng cấp 7–9, dung sai hình học $\le 0{,}02\text{ mm}/100\text{ mm}$; gia công mặt trụ ngoài và mặt côn ngoài đạt cấp chính xác 6–7, độ nhẵn bóng cấp 7–8, dung sai hình dáng và vị trí tương quan $\le 0{,}005\text{ mm}/100\text{ mm}$.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện ý thức tuân thủ quy chuẩn an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, bảo dưỡng thiết bị định kỳ và tổ chức nơi làm việc khoa học.

Cấu trúc giáo trình xây dựng theo mô hình tích hợp modulized, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết công nghệ và quy trình thực hành thao tác máy, phục vụ việc chế tạo các chi tiết cơ khí đòi hỏi độ bóng và độ chính xác cao.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân bổ nội dung qua 6 bài học theo tiến trình logic từ vận hành thiết bị cơ bản đến các kỹ thuật gia công bề mặt phức tạp:

STT Tên bài học Phân bổ thời gian (Tổng / LT / TH / KT) Khái niệm và nội dung trọng tâm
I Bài mở đầu $0\text{ h}$ (Giới thiệu chung) Giới thiệu vị trí môn học, trang thiết bị, vật tư và ứng dụng trong chế tạo máy nông nghiệp, ô tô.
1 Bài 1: Vận hành máy mài phẳng $10\text{ h}$ ($3\text{ h}\text{ LT} / 7\text{ h}\text{ TH} / 0\text{ h}\text{ KT}$) Thông số kỹ thuật máy ($450 \times 150 \times 200\text{ mm}$, đá $\varnothing 250\text{ mm}$, động cơ $1{,}5\text{ kW}$, $3000\text{ v/p}$); cụm đầu đá, bàn từ, hệ thống thủy lực; quy trình vận hành 12 bước.
2 Bài 2: Mài mặt phẳng trên máy mài phẳng $17\text{ h}$ ($3\text{ h}\text{ LT} / 12\text{ h}\text{ TH} / 2\text{ h}\text{ KT}$) Phương pháp mài bằng mặt đầu, mài hai mặt đầu trên máy mài xoa; cấu tạo bàn từ điện một chiều; quy trình công nghệ gia công chi tiết khối vuông thép CT3.
3 Bài 3: Vận hành máy mài tròn ngoài vạn năng $10\text{ h}$ ($3\text{ h}\text{ LT} / 7\text{ h}\text{ TH} / 0\text{ h}\text{ KT}$) Đặc tính máy mài tròn có tâm; sơ đồ chuyển động (bàn tịnh tiến dọc, đá tịnh tiến dọc, cắt ngập); quy trình vận hành và bảo dưỡng định kỳ 6 tháng.
4 Bài 4: Mài mặt trụ ngoài trên máy mài tròn vạn năng $16\text{ h}$ ($2\text{ h}\text{ LT} / 13\text{ h}\text{ TH} / 1\text{ h}\text{ KT}$) Kỹ thuật mài tiến dọc, mài tiến ngang theo cữ, mài cắt ngập, mài phân đoạn; phương pháp gá chi tiết trên hai mũi tâm; gia công chi tiết cốt máy $\varnothing 30\text{ mm}$.
5 Bài 5: Mài mặt côn ngoài trên máy mài tròn vạn năng $16\text{ h}$ ($2\text{ h}\text{ LT} / 13\text{ h}\text{ TH} / 1\text{ h}\text{ KT}$) Tính toán góc dốc hình côn; 3 phương pháp mài côn: xoay bàn máy ($\alpha \le 7^\circ$), xoay ụ trước ($\alpha > 15^\circ$), xoay đầu đá; mài trục gá côn máy khoan.
6 Bài 6: Ôn thi hết môn $6\text{ h}$ ($2\text{ h}\text{ LT} / 4\text{ h}\text{ TH} / 0\text{ h}\text{ KT}$) Hệ thống hóa toàn bộ quy trình công nghệ, tổng kết lỗi sai hỏng và phương pháp xử lý khi mài phẳng, mài trụ và mài côn. 
                       TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN NỘI DUNG MÔ ĐUN
[GIA CÔNG MẶT PHẲNG]                                            [GIA CÔNG TRÒN VẠN NĂNG]
Bài 1: Vận hành máy mài phẳng                                   Bài 3: Vận hành máy mài tròn
Bài 2: Mài chi tiết phẳng                                       Bài 4: Mài chi tiết trụ ngoài
  • Bàn từ điện một chiều                                         • Gá trên 2 mũi tâm + cặp tốc
  • Chế độ cắt: Lượng dư 0.5-1.5mm                                • Mài tiến dọc / mài cữ / phân đoạn
  • Chi tiết thực hành: Khối vuông                                • Chi tiết thực hành: Cốt máy
                                                                Bài 5: Mài mặt côn ngoài
                                                                  • Tính toán tg α = (D - d) / (2l)
                                                                  • Xoay bàn máy / ụ trước / đầu đá
                                                                  • Chi tiết thực hành: Trục gá côn
                             [BÀI 6: TỔNG HỢP & ĐÁNH GIÁ]

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình cung cấp cơ sở kỹ thuật chế tạo máy chuyên sâu thông qua các nguyên lý:

  1. Cơ sở hình học và chế độ cắt gọt: Thiết lập công thức xác định góc dốc hình côn $\tan \alpha = \frac{D - d}{2l}$ (trong đó $D$ là đường kính đầu lớn, $d$ là đường kính đầu nhỏ, $l$ là chiều dài đoạn côn, góc côn bằng $2\alpha$). Phân tích chế độ cắt khi mài thô ($v = 12\text{–}15\text{ m/phút}$, $t = 0{,}02\text{–}0{,}04\text{ mm}$) và mài tinh ($v = 10\text{ m/phút}$, $t = 0{,}01\text{ mm}$), xác định lượng chạy dao bằng $\frac{1}{3}\text{–}\frac{1}{4}$ chiều rộng đá mài.
  2. Nguyên lý định vị và kẹp chặt điện từ: Phân tích cấu tạo bàn từ phẳng có các cực từ nam châm điện xen kẽ vật liệu đồng không nhiễm từ; quy trình đóng ngắt dòng điện một chiều và kỹ thuật khử từ sau nguyên công mài để loại bỏ phoi vụn.
  3. Hệ thống động học và truyền động máy công cụ: Phân tích nguyên lý làm việc của hệ thống cấp dầu bôi trơn tự động (dầu vàng nhãn hiệu M), bơm thủy lực dẫn động bàn máy, cơ cấu điều chỉnh hành trình đảo chiều, và hệ thống chuyển động phân độ ụ trước/đầu đá.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Cân bằng tĩnh đá mài; sử dụng đầu kim cương chuyên dụng để sửa đá và tạo rãnh thoát mặt bên; thiết lập cữ chặn hành trình bàn máy sao cho tâm đá cách mép phôi từ $30\text{–}50\text{ mm}$ (mài phẳng) hoặc $\frac{1}{3}$ bề rộng đá nhô ra khỏi mặt đầu chi tiết (mài tròn).
  • Kỹ năng phân tích và đo lường (Analytical skills): Sử dụng các dụng cụ đo lường cơ khí chính xác như thước panme ngoài ($0\text{–}25\text{ mm}$, $25\text{–}50\text{ mm}$), đồng hồ so, dưỡng kiểm góc, thước sin; kiểm tra độ trụ tại 3 điểm trên chiều dài phôi và hiệu chỉnh độ song song giữa hai mũi tâm.
  • Năng lực xử lý sai hỏng thực tế (Practical competencies): Nhận diện và xử lý các dạng sai lệch:
    • Chi tiết bị cháy bề mặt, nứt nhiệt: Xử lý bằng cách giảm chiều sâu cắt, chọn lại độ cứng của đá mài, làm sạch và bổ sung dung dịch làm nguội.
    • Chi tiết bị méo oval hoặc lệch tâm: Vệ sinh lỗ tâm phôi và mũi tâm, kiểm tra độ đảo của cổ trục chính, hiệu chỉnh áp lực chống tâm.
    • Độ bóng không đạt, bề mặt có vết xước: Rà sửa lại đá mài bằng kim cương, thay dung dịch bôi trơn làm nguội đã lắng cặn phoi, chọn đá mài có kích thước hạt mịn hơn.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hướng phương pháp giảng dạy kỹ thuật thực hành tập trung vào việc hình thành kỹ năng trực tiếp tại xưởng:

                           QUY TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC
[1. Chuẩn bị & Hướng dẫn]    [2. Thực hành & Giám sát]        [3. Kiểm tra & Đánh giá]
• Chuẩn bị phôi, thiết bị    • Sinh viên thao tác độc lập     • Điểm Kỹ thuật: 6đ
• Hướng dẫn lý thuyết thao   • Giảng viên gợi ý, không thị    • Điểm Thao tác: 1đ
  tác dứt khoát                phạm (chỉ thị phạm khi cần)    • Điểm Tổ chức nơi LV: 1đ
• Nhắc nhở quy tắc an toàn   • Kiểm tra thường xuyên tiến độ  • Điểm An toàn: 1đ
                                                              • Điểm Thời gian: 1đ
  • Cách tiếp cận sư phạm: Áp dụng phương pháp gợi mở nhằm kích hoạt tư duy chủ động của người học; giảng viên hạn chế thị phạm trực tiếp trừ các trường hợp thao tác phức tạp hoặc có nguy cơ mất an toàn. Các nội dung lý thuyết thao tác bằng tay được phân tích rõ ràng, chuẩn xác và dứt khoát trước khi chuyển sang thực hành.
  • Hệ thống bài tập thực hành: Bài tập được thiết kế gắn liền với vật liệu và sản phẩm cơ khí điển hình:
    • Bài tập mài khối vuông: Thực hiện trên phôi thép CT3 kích thước $105 \times 15 \times 17\text{ mm}$, yêu cầu độ không song song giữa các mặt $\le 0{,}1\text{ mm}/100\text{ mm}$, dung sai kích thước không ghi $0{,}01\text{ mm}$.
    • Bài tập mài cốt máy: Thực hành trên chi tiết thép đường kính $30\text{ mm}$, gá đặt trên hai mũi tâm, tính toán vòng quay trục chính $n = 159\text{ v/p}$ ứng với vận tốc cắt $v = 15\text{ m/phút}$.
    • Bài tập mài trục gá côn máy khoan: Yêu cầu phối hợp mài mặt đầu, mài thô, mài tinh và xoay bàn máy hiệu chỉnh góc côn bằng dưỡng hoặc thước sin.
  • Quy chế và phương pháp đánh giá:
    • Kết quả môn học được tổng hợp theo công thức: $$\text{TBCMH} = \frac{4A + 6B}{10}$$ (Trong đó: $A$ là điểm kiểm tra lý thuyết nghề chiếm trọng số $40%$; $B$ là điểm thực hành nghề chiếm trọng số $60%$, tính theo thang điểm 10).
    • Tiêu chí đánh giá một bài thực hành bao gồm:
      1. Điểm kỹ thuật (kích thước, độ bóng, dung sai theo bản vẽ): $6\text{ điểm}$.
      2. Điểm thao tác (tuân thủ quy trình công nghệ): $1\text{ điểm}$.
      3. Điểm tổ chức và sắp xếp nơi làm việc: $1\text{ điểm}$.
      4. Điểm an toàn lao động (tuyệt đối cho người và thiết bị): $1\text{ điểm}$.
      5. Điểm thời gian hoàn thành (đạt hoặc vượt định mức): $1\text{ điểm}$.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Chuẩn hóa quy trình vận hành an toàn: Giáo trình xây dựng quy chuẩn an toàn 12 bước chi tiết cho cả máy mài phẳng và máy mài tròn vạn năng. Quy định người vận hành phải đứng lệch sang một bên đá khi mở máy, kiểm tra độ rạn nứt của đá, đảm bảo tấm chắn bao bọc ít nhất một nửa đường kính đá mài, và kiểm tra lực hút bàn từ trước khi chạy tự động.
  • Mối liên hệ ứng dụng sản xuất thực tế: Nội dung thực hành bám sát yêu cầu gia công hoàn thiện các cụm chi tiết đòi hỏi độ bóng cao trong công nghiệp: chế tạo lưỡi cắt máy gặt đập liên hợp, chế tạo cốt máy, bạc lót trong ngành sản xuất máy nông nghiệp và phụ tùng ô tô.
  • Bảng tra cứu sai hỏng công nghệ: Cung cấp hệ thống bảng phân loại khuyết tật bề mặt kèm nguyên nhân và giải pháp kỹ thuật cụ thể cho từng phương pháp mài (mài phẳng, mài trụ, mài côn), hỗ trợ việc tự kiểm tra và điều chỉnh máy trong quá trình gia công.
                           HỆ THỐNG XỬ LÝ SAI HỎNG KHI MÀI
[ĐỘ BÓNG KÉM / VẾT XƯỚC]         [BỀ MẶT BỊ CHÁY / NỨT]              [CHI TIẾT BỊ CÔN / ÔVAL]
• Nguyên nhân: Đá thô, hạt cứng,  • Nguyên nhân: Chiều sâu cắt lớn,  • Nguyên nhân: Ụ trước/sau lệch,
  dung dịch làm nguội bẩn           thiếu nước tưới nguội, đá trơ      độ rơ băng trượt, lỗ tâm bẩn
• Khắc phục: Sửa đá bằng kim      • Khắc phục: Giảm chiều sâu cắt,   • Khắc phục: Hiệu chỉnh đồng tâm
  cương, thay dung dịch làm mát     bổ sung nước làm mát, rà sửa đá    bằng đồng hồ so, cạo rà băng

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Học sinh, sinh viên: Áp dụng cho sinh viên trình độ Cao đẳng và học sinh trình độ Trung cấp thuộc ngành/nghề Cắt gọt kim loại, Cơ khí chế tạo máy, Gia công cơ khí chính xác.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm: An toàn lao động, Vẽ kỹ thuật – AutoCAD, Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, Kỹ thuật nguội cơ bản.
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ thiết lập giáo án lý thuyết, phiếu hướng dẫn thực hành xưởng, phiếu đánh giá kỹ năng nghề và biên soạn ngân hàng đề thi kết thúc mô đun.
  • Kỹ thuật viên xưởng cơ khí: Tài liệu tham khảo tra cứu quy trình vận hành, chế độ cắt chuẩn và phương pháp bảo dưỡng máy mài công nghiệp định kỳ.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

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

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề và Trung cấp nghề ngành Cắt gọt kim loại, đồng thời dùng làm tài liệu kỹ thuật cho thợ tiện, thợ phay cần nâng cao kỹ năng gia công tinh bề mặt kim loại.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức và kỹ năng nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Học viên cần học xong các môn học: An toàn lao động, Vẽ kỹ thuật – AutoCAD (để đọc hiểu bản vẽ chi tiết), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (để sử dụng thước panme, đồng hồ so, thước sin), và Thực hành nguội.

3. Giáo trình tập trung vào những phương pháp gia công chính nào?

Tài liệu tập trung vào ba nhóm công nghệ chính:

  1. Mài mặt phẳng trên máy mài phẳng (bàn từ chữ nhật và bàn tròn).
  2. Mài mặt trụ ngoài trên máy mài tròn vạn năng (tiến dọc, tiến ngang theo cữ, mài cắt ngập, mài phân đoạn).
  3. Mài mặt côn ngoài (bằng phương pháp xoay bàn máy, xoay ụ trước hoặc xoay lệch ụ đá).

4. Quy trình đánh giá kết quả học tập của mô đun được thực hiện như thế nào?

Điểm tổng kết mô đun gồm $40%$ điểm lý thuyết ($A$) và $60%$ điểm thực hành ($B$) theo công thức: $$\text{TBCMH} = \frac{4A + 6B}{10}$$ Điểm bài thực hành chấm theo thang 10 gồm: Kỹ thuật bản vẽ (6 điểm), Thao tác quy trình (1 điểm), Sắp xếp vị trí làm việc (1 điểm), An toàn lao động (1 điểm) và Thời gian gia công (1 điểm).

5. Trang thiết bị và dụng cụ tối thiểu cần chuẩn bị để thực hành theo giáo trình là gì?

Xưởng thực hành cần trang bị: Máy mài phẳng, máy mài tròn ngoài vạn năng, mâm cặp từ tính, đầu rà đá kim cương, đồng hồ so, bàn máp, thước panme ngoài ($0\text{–}25\text{ mm}$, $25\text{–}50\text{ mm}$), thước cặp, thước sin, dưỡng kiểm côn, phôi thép CT3, CT45 và dung dịch trơn nguội công nghiệp.

Kết luận

Giáo trình "Gia công trên máy mài" (Mã mô đun: MĐ 31) là tài liệu đào tạo nghề chuẩn mực, cung cấp đầy đủ các cơ sở lý thuyết cắt gọt, kết cấu thiết bị và kỹ thuật vận hành máy mài phẳng, máy mài tròn vạn năng. Với phân bổ 56 giờ thực hành trên tổng số 75 giờ học, giáo trình định hình một lộ trình đào tạo kỹ năng thực nghiệm bài bản, dẫn dắt người học từ thao tác bảo dưỡng, rà gá chuẩn xác đến việc làm chủ các kỹ thuật mài mặt phẳng, mài trụ và mài côn đạt dung sai kích thước cấp 6–7 và độ bóng bề mặt Ra 1.6. Tài liệu là học liệu tham khảo cốt lõi cho chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại và các lĩnh vực gia công cơ khí chính xác.