Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Gia công trên máy tiện 1 (mã mô đun: CG19MĐ02) là tài liệu giảng dạy và học tập chuyên môn nghề chính thức của Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam), được ban hành kèm theo Quyết định số 186/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020. Tài liệu do ThS. Trần Kim Khánh làm chủ biên cùng tác giả Lê Anh Dũng tham gia biên soạn tại thành phố Vũng Tàu.

Trong chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, mô đun này có thời lượng 150 giờ (tương đương 5 tín chỉ), được xếp vào nhóm mô đun chuyên môn ngành, nghề bắt buộc (nhóm II.2). Thời gian học tập phân bổ bao gồm 6 giờ lý thuyết, 139 giờ thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập và 5 giờ kiểm tra.

Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng đến ba chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức (A1–A10): Trình bày cấu tạo, nguyên lý vận hành, bảo dưỡng máy tiện vạn năng; nhận diện các loại đồ gá; phân tích cấu tạo, thông số hình học tĩnh và động của dao tiện; nắm vững quy trình công nghệ và phương pháp phòng ngừa sai hỏng khi tiện mặt đầu, khoan tâm, tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện côn ngoài và tiện ren tam giác ngoài/trong.
  • Kỹ năng (B1–B6): Sử dụng an toàn đồ gá thông dụng; mài dao tiện đúng góc độ kỹ thuật; thao tác gia công hoàn chỉnh các bề mặt trụ, côn, mặt đầu, khoan lỗ tâm và ren tam giác.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1–C3): Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, phương pháp làm việc độc lập và năng lực hướng dẫn kỹ thuật trong xưởng gia công.

Cấu trúc giáo trình gồm 9 bài học được thiết kế theo hướng tích hợp kỹ năng thực hành, trong đó thời lượng thao tác thực nghiệm chiếm 92,6% tổng thời lượng mô đun, tạo điều kiện rèn luyện kỹ năng nghề thực tế trên máy công cụ.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 9 bài học được sắp xếp theo trình tự logic công nghệ từ làm quen thiết bị, chuẩn bị dụng cụ đến các nguyên công cắt gọt từ cơ bản đến phức tạp:

  • Bài 1: An toàn lao động - Vận hành và bảo dưỡng máy tiện vạn năng (8 giờ: 1 LT, 7 TH): Phổ biến 6 điều nội quy an toàn lao động và 4 điều nội quy vận hành máy tại xưởng; giới thiệu phân loại máy tiện (máy tiện vạn năng, máy tiện cụt, máy tiện đứng, máy tiện chép hình); phân tích cấu tạo các cụm chi tiết (hộp tốc độ trục chính, thân máy, băng máy có sống trượt, bàn dao, đai ốc hai nửa, ụ động, mâm cặp, cơ cấu Hac-ne); hướng dẫn quy trình vận hành 6 bước ở trạng thái động và chế độ bảo dưỡng máy định kỳ (hằng ngày, hằng tuần, hằng tháng).
  • Bài 2: Sử dụng các loại đồ gá thông dụng trên máy tiện vạn năng (4 giờ: 1 LT, 3 TH): Hướng dẫn kỹ thuật gá đặt phôi trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mâm cặp 4 chấu không tự định tâm; phân tích cấu tạo và ứng dụng của mũi tâm cố định, mũi tâm quay, mũi tâm ngược (tiêu chuẩn côn Moóc 2 đến 6 với góc côn $1^\circ 26'$); sử dụng luyn-nét tĩnh, luyn-nét động; thao tác ống kẹp rút đàn hồi, mâm đẩy tốc và tốc kẹp (đuôi thẳng, đuôi cong).
  • Bài 3: Dao tiện - Mài dao tiện (4 giờ: 1 LT, 3 TH): Phân loại dao tiện mảnh hợp kim kẹp vít và dao hàn hợp kim; các nhóm vật liệu làm phần cắt (thép cacbon dụng cụ, thép hợp kim dụng cụ, thép gió HSS, hợp kim cứng HkC, gốm sứ, kim cương, Nitrit Bo lập phương); 10 thông số hình học trạng thái tĩnh ($\gamma, \alpha, \beta, \delta, \gamma_1, \alpha_1, \varphi, \varphi_1, \varepsilon, \lambda$); phân tích biến đổi góc độ khi gá dao lệch tâm hoặc khi có chuyển động chạy dao dọc/ngang; quy trình 5 bước mài dao và quy chuẩn vệ sinh công nghiệp.
  • Bài 4: Tiện mặt đầu và khoan lỗ tâm (12 giờ: 1 LT, 10 TH, 1 KT): Cách tính vận tốc cắt, chọn tần số quay $n$ theo công thức $n = \frac{1000 \cdot v}{\pi \cdot D}$ kết hợp bảng tra chế độ cắt cho thép C45, gang, đồng thau, nhôm; kỹ thuật tiện mặt đầu và khoan tâm bằng mũi khoan chuyên dụng; nhận diện sai hỏng gãy mũi khoan tâm hoặc mặt đầu không phẳng.
  • Bài 5: Tiện trụ ngoài (20 giờ: 1 LT, 19 TH): Kỹ thuật gá đặt trên mâm cặp kết hợp chống tâm hoặc dùng tốc kẹp; quy trình tiện trụ trơn; phân tích các dạng sai lệch hình học (chi tiết bị côn, dạng tang trống, dạng yên ngựa, chi tiết bị cong); phương pháp kiểm tra đường kính và chiều dài.
  • Bài 6: Tiện trụ trong (24 giờ: 23 TH, 1 KT): Cấu tạo và thông số hình học của dao tiện lỗ; quy trình công nghệ gia công lỗ thông suốt và lỗ bậc; biện pháp kiểm soát rung động và phương pháp đo kiểm kích thước lỗ.
  • Bài 7: Tiện côn ngoài bằng cách xoay xiên bàn trượt dọc phụ (30 giờ: 29 TH, 1 KT): Các thông số hình học của mặt côn ngoài; công thức tính góc xoay bàn trượt trên; kỹ thuật tiến dao bằng tay để gia công mặt côn ngắn đạt độ chính xác góc côn.
  • Bài 8: Tiện ren tam giác ngoài (24 giờ: 1 LT, 22 TH, 1 KT): Cấu tạo dao tiện ren tam giác ngoài; 3 phương pháp lấy chiều sâu cắt (tiến dao ngang, tiến dao dọc - ngang kết hợp, tiến dao nghiêng góc $30^\circ$); kỹ thuật lùi dao và dẫn dao theo đường ren cũ; phương pháp kiểm tra ren bằng thước kẹp, dưỡng kiểm ren, panme đo ren gián tiếp và đai ốc mẫu.
  • Bài 9: Tiện ren tam giác trong (24 giờ: 23 TH, 1 KT): Các thông số cơ bản của ren trong; mài và gá đặt dao tiện ren lỗ; phương pháp phân chia các lát cắt; kỹ thuật gia công và đo kiểm chi tiết ren lỗ.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Cơ sở hình học dụng cụ cắt: Thiết lập các hệ thức giữa các góc trên tiết diện chính ($\alpha + \beta + \gamma = 90^\circ$, $\delta + \gamma = 90^\circ$) và trên mặt đáy ($\varphi + \varepsilon + \varphi_1 = 180^\circ$).
  • Lý thuyết biến đổi góc cắt: Xác định độ lệch góc làm việc khi gá dao cao hơn hoặc thấp hơn tâm máy, và sự biến thiên góc cắt khi tồn tại lượng chạy dao dọc $\mu = \arctan\left(\frac{s_d}{\pi D}\right)$ hoặc chạy dao ngang $\mu_y = \arctan\left(\frac{s_n}{\pi D}\right)$.
  • Nguyên lý công nghệ gia công cơ khí: Mối quan hệ giữa tốc độ cắt $v$, độ sâu cắt $t$, lượng chạy dao $s$ và công suất máy; các nguyên tắc gá đặt hạn chế bậc tự do trên máy tiện bằng mâm cặp, mũi tâm, luyn-nét.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác khởi động, chuyển cấp tốc độ, đóng mở ly hợp chạy dao tự động; mài dao tiện thép gió và hợp kim cứng đúng góc độ; gá đặt đồ gá định vị chính xác; sử dụng dụng cụ đo chuyên dùng (thước cặp, panme, dưỡng đo).
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích nguyên nhân hư hỏng phôi (biến dạng tang trống, yên ngựa do độ võng của trục dài; côn lệch do sai lệch tâm ụ sau); tính toán chế độ cắt phù hợp với độ cứng vật liệu phôi.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Độc lập gia công chi tiết cơ khí đạt yêu cầu dung sai và độ nhám bề mặt theo bản vẽ thiết kế; thực hiện quy trình bảo dưỡng và an toàn lao động trong môi trường sản xuất công nghiệp.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được biên soạn phục vụ phương pháp giảng dạy tích cực, lấy người học làm trung tâm, kết hợp giữa diễn giảng ngắn gọn, nêu vấn đề và thực hành trực tiếp tại xưởng:

  • Phương pháp tiếp cận sư phạm:

    • Đối với người dạy: Áp dụng diễn giảng ngắn gọn các nguyên lý cốt lõi, nêu vấn đề kỹ thuật tại hiện trường, thị phạm thao tác chuẩn và hướng dẫn đọc tài liệu. Tổ chức phân chia nhóm học tập từ 4 đến 6 sinh viên để giao nhiệm vụ bài tập và tình huống gia công.
    • Đối với người học: Đọc trước nội dung bài học tại nhà; tham gia thảo luận nhóm, ghi chép tiến trình công nghệ; thực hiện đầy đủ các bài tập tình huống và nộp báo cáo theo quy định.

  • Bài tập và thực hành xưởng: Hệ thống bài tập thực hành được bố trí trực tiếp trên phôi thật tại xưởng cơ khí, bao gồm các bài tập: vận hành không tải, mài các góc dao tiện, tiện khỏa mặt đầu, khoan tâm, tiện trụ ngoài nhiều bậc, tiện lỗ, xoay ổ dao tiện côn và cắt ren hệ mét. Các bài tập tình huống tập trung vào việc xử lý các dạng sai hỏng thực tế như: xử lý bề mặt bị nhăn, chống rung khi tiện lỗ sâu, khắc phục hiện tượng bước ren bị sai hoặc phôi bị lệch tâm.

  • Phương pháp đánh giá kết quả: Thực hiện theo quy chế đào tạo tín chỉ hệ cao đẳng chính quy (Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH) và hướng dẫn của Trường Cao đẳng Dầu khí:

    • Điểm đánh giá thường xuyên và định kỳ (Trọng số 40%): Gồm 1 điểm thường xuyên (hỏi miệng/thuyết trình sau 15 giờ) và 1 điểm định kỳ (bài tập thực hành/thuyết trình sau 45 giờ).
    • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Tổ chức sau 150 giờ học bằng hình thức thi kết hợp trắc nghiệm lý thuyết và thực hành gia công chi tiết hoàn chỉnh.
    • Điểm tổng kết tính theo thang điểm 10 (làm tròn 1 chữ số thập phân) và quy đổi sang thang điểm 4 cùng điểm chữ theo quy chế hiện hành.

  • Hướng dẫn tự học: Sinh viên bắt buộc tham dự tối thiểu 70% số tiết giảng dạy (nếu vắng quá 30% phải học lại mô đun); chủ động nghiên cứu tài liệu tham khảo và phối hợp làm việc nhóm để chuẩn bị phiếu quy trình công nghệ trước mỗi buổi học thực hành.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Kế thừa nguồn học liệu tiêu chuẩn: Nội dung giáo trình được tổng hợp và đối chiếu từ các tài liệu chuẩn mực của ngành cơ khí chế tạo máy tại Việt Nam, bao gồm:

    • Cơ sở Công nghệ Chế tạo máy (Đặng Văn Nghìn, Lê Minh Ngọc – ĐHBK TP.HCM, NXB KHKT, 1992);
    • Công nghệ Chế tạo máy (Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình – ĐHSPKT TP.HCM, NXB KHKT, 2000);
    • Máy cắt kim loại (GS. Nguyễn Ngọc Cẩn – Cục Xuất bản Bộ Thông tin, 1991);
    • Dung sai lắp ghép (Hoàng Xuân Nguyên – NXB Giáo dục, 1984);
    • Kỹ thuật Tiện (Nguyễn Quang Châu dịch – NXB Giáo dục, 1994; và bản biên soạn của Dương Văn Linh, Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Đào – ĐHSPKT TP.HCM);
    • Vẽ kỹ thuật cơ khí (PGS. Trần Hữu Quế – NXB Giáo dục).

  • Cập nhật công cụ và thiết bị gia công: Tài liệu tích hợp song song giữa công nghệ dao tiện cổ điển (thép gió HSS, dao hàn mảnh hợp kim) với dao tiện gắn mảnh ghép hợp kim kẹp vít hiện đại; cập nhật các cơ cấu gá kẹp tháo lắp nhanh và phương pháp kiểm tra ren bằng dụng cụ đo gián tiếp, đo dưỡng kiểm chuyên dụng.

  • Liên kết thực tiễn sản xuất: Giáo trình đưa vào quy trình an toàn lao động nghiêm ngặt và quy chuẩn bảo dưỡng máy 3 cấp (hằng ngày, hằng tuần, hằng tháng) phù hợp với thực tế vận hành thiết bị tại các nhà máy, xí nghiệp thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và các doanh nghiệp cơ khí chế tạo.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Đối tượng đào tạo: Sinh viên trình độ Cao đẳng và học sinh hệ Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại, Công nghệ kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử hoặc Bảo dưỡng sửa chữa thiết bị cơ khí.

  • Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Để tiếp thu mô đun, người học cần hoàn thành các môn học khoa học tự nhiên phổ thông và các môn học cơ sở khối ngành cơ khí gồm:

    • Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (CK19MH01, CK19MH02);
    • Cơ kỹ thuật (CK19MH03);
    • Vật liệu cơ khí (CK19MH04);
    • Dung sai lắp ghép (CK19MH05);
    • An toàn – vệ sinh lao động (ATMT19MH01);
    • Cơ sở công nghệ gia công kim loại (CG19MH03);
    • Gia công nguội cơ bản (CG19MĐ01).

  • Ứng dụng đối với giảng viên và kỹ thuật viên:

    • Đối với giảng viên: Dùng làm căn cứ xây dựng giáo án tích hợp, phân bổ thời lượng thực hành, thiết kế phiếu hướng dẫn thực tập và lập ngân hàng đề thi kết thúc mô đun.
    • Đối với kỹ thuật viên và người tự học: Làm tài liệu tra cứu các bảng chế độ cắt, góc mài dao cụ tiêu chuẩn, phương pháp xử lý sự cố kẹt phoi, sai số kích thước trong quá trình gia công tiện cơ bản.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?
Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập chính thức cho sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại tại Trường Cao đẳng Dầu khí, đồng thời có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho người học ngành cơ khí chế tạo tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp khác.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học?
Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở bắt buộc gồm: Vẽ kỹ thuật 1 và 2, Cơ kỹ thuật, Vật liệu cơ khí, Dung sai lắp ghép, Cơ sở công nghệ gia công kim loại và Gia công nguội cơ bản.

3. Điểm khác biệt trong cấu trúc của giáo trình này là gì?
Giáo trình tập trung tối đa vào kỹ năng thực hành với 139/150 giờ (chiếm 92,6%), cấu trúc bài học gắn liền các bảng tra chế độ cắt, các bước mài dao và bảng phân tích trực diện nguyên nhân sai hỏng cùng biện pháp khắc phục trên từng nguyên công.

4. Phương pháp tự học giáo trình này đạt hiệu quả?
Người học cần đọc trước nội dung từng bài học, ghi nhớ công thức tính tần số quay trục chính $n = \frac{1000 \cdot v}{\pi \cdot D}$, lập bảng tiến trình gia công trước khi đến xưởng và làm việc theo nhóm 4–6 người để thực hiện báo cáo kỹ thuật.

5. Có những tài liệu bổ trợ nào được khuyến nghị tham khảo kèm theo?
Các tài liệu đi kèm gồm: Dung sai lắp ghép (Hoàng Xuân Nguyên), Máy cắt kim loại (GS. Nguyễn Ngọc Cẩn), Cơ sở Công nghệ Chế tạo máy (Đặng Văn Nghìn, Lê Minh Ngọc) và các sách chuyên khảo Kỹ thuật Tiện của các trường đại học kỹ thuật.

Kết luận

Giáo trình Gia công trên máy tiện 1 cung cấp hệ thống kiến thức nền tảng về cấu tạo máy, dụng cụ cắt và quy trình công nghệ tiện các dạng bề mặt cơ bản trên máy tiện vạn năng, hình thành kỹ năng nghề cốt lõi cho sinh viên ngành Cắt gọt kim loại.

Trong chương trình đào tạo chuyên môn, mô đun này tạo bước đệm trực tiếp để người học tiếp tục theo học các mô đun kỹ thuật nâng cao tiếp theo:

  • Gia công trên máy tiện CNC 1 (CG19MĐ03)
  • Gia công trên máy tiện 2 (CG19MĐ07)
  • Gia công trên máy tiện CNC 2 (CG19MĐ08)
  • Thực tập sản xuất (CG19MĐ11)
  • Khóa luận tốt nghiệp (CG19MĐ12)

Tài liệu được lưu hành nội bộ phục vụ đào tạo tại Trường Cao đẳng Dầu khí (Số 43 đường 30/4, Phường 9, TP. Vũng Tàu), kết hợp cùng hệ thống xưởng thực hành cơ khí, máy tiện vạn năng và phòng học chuyên môn hóa.