TỔNG QUAN HỌC THUẬT VÀ NỘI DUNG GIÁO TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN 2

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình môn học Gia công trên máy tiện 2 (Mã mô đun: MECC66137 / MECC55137) được biên soạn bởi nhóm tác giả Lê Anh Dũng (Chủ biên) và An Đình Quân, ban hành theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Giáo trình được thiết kế phục vụ công tác đào tạo hệ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại, lưu hành nội bộ nhằm phục vụ hoạt động giảng dạy và học tập chuyên ngành cơ khí chế tạo.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, đây là mô đun chuyên môn bắt buộc thuộc khối môn học, mô đun chuyên môn ngành nghề (Nhóm II.2). Môn học có tổng thời lượng 150 giờ (tương đương 6 tín chỉ), phân bổ gồm 28 giờ lý thuyết, 116 giờ thực hành/thực tập/bài tập thảo luận và 6 giờ kiểm tra (2 giờ lý thuyết, 4 giờ thực hành). Điều kiện tiên quyết bắt buộc là sinh viên phải hoàn thành mô đun Gia công trên máy tiện 1 (Mã: MECC55131).

Mục tiêu học tập của giáo trình là trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng nâng cao khi vận hành máy tiện vạn năng để gia công các chi tiết có yêu cầu kỹ thuật phức tạp, độ chính xác cao và phương pháp gá lắp chuyên biệt (như trục lệch tâm, chi tiết định hình, trục dài kém cứng vững, ren vuông và ren thang). Cấu trúc giáo trình xây dựng theo phương pháp tích hợp giữa lý thuyết công nghệ cắt gọt và bài tập thực hành thao tác máy, chú trọng phân tích quy trình công nghệ, tính toán chế độ cắt, xử lý dạng sai hỏng và tuân thủ an toàn lao động trong phân xưởng gia công.

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 1 bài mở đầu và 7 bài học chuyên môn được phân bổ theo trình tự công nghệ từ cơ bản đến phức tạp:

  • Bài mở đầu: Hướng dẫn an toàn lao động trong xưởng (12h): Quy định kiểm tra an toàn hệ thống điện, cơ cấu truyền động, tay gạt điều khiển, vị trí bôi trơn máy trước khi vận hành; các biện pháp phòng ngừa tai nạn do phoi, phôi văng và quy trình thu dọn xưởng sau ca làm việc.
  • Bài 1: Tiện trục lệch tâm gá trên hai mũi tâm (20 giờ: 4 LT, 16 TH): Bản chất các chi tiết có đường tâm không trùng nhau (trục lệch tâm, bánh lệch tâm, trục khuỷu); phương pháp vạch dấu lấy tâm, gá phôi trên mâm cặp 4 chấu độc lập hoặc gá trên hai mũi chống tâm có lỗ tâm lệch; thông số hình học dao tiện vai (góc trước $\gamma = 10^\circ$, góc sau chính $\alpha = 8^\circ$, góc nghiêng chính $\varphi = 90^\circ$, góc nghiêng phụ $\varphi_1 = 10^\circ$, góc mũi dao $\epsilon = 80^\circ$) và dao cắt rãnh ($\gamma = 5^\circ, \alpha = 10^\circ, \varphi = 3^\circ, \varphi_1 = 3^\circ$).
  • Bài 2: Tiện mặt định hình bằng dao định hình (22 giờ: 4 LT, 17 TH, 1 KT): Kỹ thuật tạo bề mặt cong lồi, lõm (R2, R3, R4) bằng phương pháp phối hợp hai chuyển động tiến dao dọc và ngang bằng tay; kết cấu và thông số góc dao tiện cung tròn; kiểm tra độ khít biên dạng bằng dưỡng đo theo phương pháp khe hở ánh sáng ở chế độ cắt $n = 224\text{ vòng/phút}$.
  • Bài 3: Tiện trụ dài kém cứng vững dùng giá đỡ di động và cố định (24 giờ: 4 LT, 19 TH, 1 KT): Cơ sở nhận diện trục kém cứng vững khi tỷ số chiều dài trên đường kính $L/d \ge 8$ (hoặc $L \ge 10d$); cấu tạo và công dụng của luynet cố định (bắt chặt trên băng máy) và luynet di động (bắt trên bàn xe dao) sử dụng vấu tỳ đồng thau hoặc con lăn; quy trình tiện phân đoạn kết hợp đảo đầu phôi nhằm khử biến dạng uốn, đạt độ nhám $Rz40$ và độ đồng tâm $\le 0,01\text{ mm}$.
  • Bài 4: Tiện ren vuông ngoài (24 giờ: 4 LT, 19 TH, 1 KT): Các thông số hình học của profin ren vuông gồm bước ren $P$, đường kính đỉnh $D_1 = d - P$, khe hở đáy $Z = 0,125\text{ mm}$, chiều cao lý thuyết $H = P/2$, chiều cao thực hành $h = P/2 + Z$, chiều rộng ren $l_1 = P/2 - 0,05$, chiều rộng đáy $l_2 = P/2 + 0,05$; góc mài dao tiện thô ($\gamma = 4-6^\circ, \alpha = 12-15^\circ, \alpha_1 = \alpha_2 = 3-5^\circ$) và dao tiện tinh ($\gamma = 0^\circ$); yêu cầu kỹ thuật ren đạt cấp chính xác 7–6, độ nhám cấp 4–5.
  • Bài 5: Tiện ren vuông trong (20 giờ: 4 LT, 15 TH, 1 KT): Kết cấu dao tiện ren trong dạng cán trụ, quy tắc gá dao vuông góc và đúng tâm; công nghệ cắt ren vuông lỗ bằng phương pháp tiến dao ngang kết hợp dao dọc; kỹ thuật kiểm tra ren bằng trục kiểm và calip ren.
  • Bài 6: Tiện ren thang ngoài (16 giờ: 4 LT, 11 TH, 1 KT): Phương pháp tiện ren hình thang ngoài truyền động, thông số profin ren góc $30^\circ$, phương pháp gá dao và tiến dao so le.
  • Bài 7: Tiện ren thang trong (24 giờ: 4 LT, 19 TH, 1 KT): Kỹ thuật gia công lỗ ren hình thang, xử lý độ uốn của cán dao tiện lỗ dài và chống rung động khi cắt ren bước lớn.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng trên hệ thống lý thuyết cắt gọt kim loại và cơ học công nghệ:

  1. Học thuyết cắt gọt kim loại: Công thức xác định vận tốc cắt $V = \frac{\pi \cdot d \cdot n}{1000}$ (m/phút) để tính tần số quay trục chính $n$; nguyên lý chọn lượng chạy dao $S$ (tiện thô $0,1-1,3\text{ mm/vòng}$, tiện tinh $0,03-0,1\text{ mm/vòng}$); chế độ chiều sâu cắt $t$ (tiện thô $t = 4-6\text{ mm}$, bán tinh $t = 2-4\text{ mm}$, tiện tinh $t = 0,1-1\text{ mm}$).
  2. Nguyên lý định vị và gá đặt: Kỹ thuật rà gá bằng đồng hồ so có đế từ kết hợp trục kiểm để xác định độ thẳng hàng của hai mũi chống tâm; tính toán chiều dày tấm đệm để dịch tâm chi tiết theo khoảng lệch tâm $e$ trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
  3. Lý thuyết biến dạng cơ học: Hiện tượng biến dạng uốn dưới tác dụng của lực cắt $P_y, P_z$ khi gia công chi tiết dạng trục có độ cứng vững thấp, từ đó xác lập nguyên lý tỳ tựa của vấu trượt luynet.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thành thạo kỹ thuật mài các loại dao tiện vai, dao rãnh, dao cung tròn, dao ren vuông và ren thang đúng các góc độ hình học ($\gamma, \alpha, \varphi, \varphi_1$); thao tác gá dao đúng tâm máy; cài đặt hộp tốc độ và hộp chạy dao trên máy tiện vạn năng.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Khả năng đọc bản vẽ cơ khí, tra cứu bảng chế độ cắt tương ứng với vật liệu phôi (thép C45, thép CT3); phân tích nguyên nhân sai hỏng như profin ren sai, bước ren lệch, chi tiết bị côn, sườn ren không vuông góc.
  • Kỹ năng đo kiểm và thực hành (Practical competencies): Sử dụng chính xác thước cặp ($1/10\text{ mm}, 1/20\text{ mm}, 1/50\text{ mm}$), đồng hồ so, calip ren, panme đo ren và cữ dưỡng kiểm tra khe hở ánh sáng để đánh giá độ chính xác gia công.

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp giữa giảng giải lý thuyết ngắn gọn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu kỹ thuật và tổ chức luyện tập thao tác trực tiếp trên máy cắt gọt. Tỷ trọng thực hành chiếm hơn 77% tổng thời lượng môn học (116/150 giờ).

Quy trình tổ chức dạy học chia thành các giai đoạn:

  1. Hướng dẫn ban đầu: Giảng viên phân tích bản vẽ chi tiết, thị phạm thao tác mẫu (gá dao, gá phôi, rà tâm, cắt thử).
  2. Luyện tập nhóm: Sinh viên tổ chức thành từng nhóm nhỏ (8–10 người), cử nhóm trưởng phân công nhiệm vụ nghiên cứu bài học, viết phiếu tiến trình công nghệ, chuẩn bị dụng cụ và phôi liệu.
  3. Thực hành độc lập: Mỗi máy tiện vạn năng bố trí tối đa 02 sinh viên nhằm đảm bảo thời lượng rèn luyện kỹ năng vận hành.
  4. Hướng dẫn thường xuyên và kết thúc: Giảng viên giám sát, sửa sai tư thế thao tác, đánh giá quy trình và nghiệm thu sản phẩm thực hành.

Phương pháp đánh giá thực hiện theo quy chế đào tạo ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:

  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Gồm 2 cột điểm kiểm tra thường xuyên (sau 70 giờ học, hình thức viết/tự luận/trắc nghiệm/báo cáo) và 6 cột điểm kiểm tra định kỳ (sau 30 giờ học, kết hợp kiểm tra lý thuyết và bài tập thực hành thao tác).
  • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Đánh giá tổng hợp kiến thức (A1–A8), kỹ năng (B1–B10) và năng lực tự chủ (C1–C3) sau 150 giờ đào tạo.
  • Quy định chuyên cần: Sinh viên phải tham dự tối thiểu 70% số giờ lý thuyết; nếu vắng quá 30% thời lượng phải học lại môn học.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

So với mô đun Gia công trên máy tiện 1 (vốn tập trung vào tiện mặt trụ trơn đơn giản, vạt mặt đầu, khoan lỗ tâm và tiện ren tam giác hệ mét), giáo trình Gia công trên máy tiện 2 mở rộng phạm vi gia công sang các dạng bề mặt hình học phức tạp và chi tiết có độ cứng vững thấp.

Hạng mục so sánh Gia công trên máy tiện 1 (MECC55131) Gia công trên máy tiện 2 (MECC66137)
Dạng bề mặt gia công Trục trơn, bậc ngắn, côn đơn giản Trục lệch tâm, trục khuỷu, cung tròn định hình (R2, R3, R4)
Dạng ren gia công Ren tam giác hệ mét, ren hệ Anh Ren vuông (ngoài, trong), ren thang (ngoài, trong)
Hệ thống gá đặt Mâm cặp 3 vấu tự định tâm cơ bản Gá 2 mũi tâm, mâm cặp 4 chấu độc lập, đệm lệch tâm
Trang bị phụ trợ Mũi chống tâm thường, tốc kẹp Luynet cố định, luynet di động có vấu trượt đồng thau
Yêu cầu kỹ thuật Cấp chính xác trung bình Cấp chính xác 7–6, độ nhám cấp 4–5, độ đồng tâm $\le 0,01\text{ mm}$

Điểm cập nhật nổi bật của giáo trình là việc hệ thống hóa bảng tổng hợp các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục chi tiết cho từng bài học. Ví dụ: xử lý hiện tượng sườn ren không vuông góc do gá dao sai tâm, bước ren sai do chọn nhầm tỷ số truyền bánh răng thay thế, phôi bị uốn cong do lực kẹp vấu luynet không đều, hoặc cung tròn sai biên dạng do phối hợp bàn trượt dọc - ngang không đều tay. Toàn bộ bài tập thực hành sử dụng phôi chuẩn công nghiệp (thép C45, thép CT3) gắn với kết cấu chi tiết máy thực tế của ngành cơ khí chế tạo và dầu khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

  • Sinh viên đào tạo: Tài liệu học tập bắt buộc đối với sinh viên năm thứ hai hệ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại, Cao đẳng Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp có chương trình tương đương.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải tích lũy kiến thức từ các môn học, mô đun cơ sở và chuyên môn gồm:
    • Gia công trên máy tiện 1 (MECC55131)
    • Dung sai (MECM53001)
    • Vật liệu cơ khí (MECM53002)
    • Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (MECM52003, MECM62012)
    • Gia công nguội cơ bản (MECM53104)
    • Máy cắt kim loại (MECC54032)
    • An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001)
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ chuẩn hóa giáo án tích hợp, thiết lập quy trình công nghệ mẫu, chuẩn bị vật tư xưởng (phôi thép thanh, dao tiện ren vuông, dưỡng đo, luynet) và xây dựng bảng tiêu chí chấm điểm kiểm tra định kỳ, kết thúc môn.
  • Tài liệu tham khảo: Tài liệu bổ trợ kỹ thuật cho thợ tiện cơ khí bậc 2/3, 3/4 và kỹ thuật viên bảo dưỡng thiết bị cơ khí tại các nhà máy, xí nghiệp.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại, đồng thời là tài liệu tham khảo chuyên môn cho giảng viên dạy nghề và thợ tiện vạn năng tại các phân xưởng cơ khí.

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

Người học cần hoàn thành mô đun Gia công trên máy tiện 1, nắm vững kỹ thuật tiện trụ trơn, tiện ren tam giác, kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí, tra cứu dung sai lắp ghép, tính chất vật liệu kim loại và quy tắc an toàn xưởng máy cắt gọt.

3. Điểm khác biệt so với giáo trình Tiện 1 là gì?

Tiện 1 trang bị kỹ năng tiện cơ bản trên phôi cứng vững. Tiện 2 đi sâu vào kỹ thuật gia công chi tiết phức tạp: tiện trục lệch tâm, tiện mặt định hình bằng dưỡng, tiện trục dài $L/d \ge 8$ sử dụng giá đỡ luynet, tiện ren vuông và ren thang (trong và ngoài) đạt cấp chính xác 7–6.

4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả theo giáo trình?

Người học cần nghiên cứu trước bản vẽ và thông số hình học của dao trong giáo trình, lập phiếu tiến trình công nghệ trước buổi học, tính toán đúng vận tốc cắt $V$ và chiều sâu cắt $t$, đồng thời tuân thủ bảng chẩn đoán sai hỏng khi thao tác trên máy.

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

Tài liệu bổ trợ gồm phiếu hướng dẫn thực hành xưởng, bản vẽ chi tiết gia công mẫu (trục lệch tâm, trục ren vuông V20x4), tranh treo tường thông số profin ren và hệ thống cữ dưỡng kiểm tra khe sáng biên dạng cung tròn.

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Gia công trên máy tiện 2 xác lập hệ thống kiến thức công nghệ và chuẩn kỹ năng gia công tiện nâng cao trên máy tiện vạn năng, gắn kết trực tiếp giữa phân tích lý thuyết hình học dao cắt và quy trình thao tác máy trong xưởng thực hành.

Sau khi hoàn thành mô đun này, sinh viên hoàn thiện năng lực thực hành để tiếp tục các mô đun chuyên sâu tiếp theo trong chương trình khung đào tạo: Gia công trên máy tiện CNC 2 (MECC64138), Gia công trên máy phay 2 (MECC66139), Thực tập sản xuất (MECM54210) và thực hiện Khóa luận tốt nghiệp (MECM63222).

Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên sự kế thừa các tài liệu kỹ thuật chuẩn mực:

  • Kỹ thuật tiện – Đỗ Đức Cường, Bộ Cơ khí Luyện kim.
  • Kỹ thuật tiện – Đnhejnưi, Chĩkin, Tôknô, NXB Mir Moscow 1981 (Nguyễn Quang Châu dịch).
  • Thực hành cơ khí – Trần Thế San, Hoàng Trí, Nguyễn Thế Hùng, NXB Đà Nẵng.