Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Gia công trên máy tiện 1 (Mã mô đun: MECC55131) là tài liệu giảng dạy và học tập chính thức thuộc chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại, được Trường Cao đẳng Dầu khí ban hành theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Về vị trí trong chương trình đào tạo, mô đun này thuộc khối các môn học, mô đun chuyên môn ngành nghề bắt buộc (nhóm II.2), có tổng khối lượng 5 tín chỉ với thời lượng 150 giờ (gồm 6 giờ lý thuyết, 139 giờ thực hành/thảo luận và 5 giờ kiểm tra). Giáo trình do ThS. Trần Kim Khánh làm chủ biên cùng tác giả Lê Anh Dũng tham gia biên soạn.

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

  • Về kiến thức (A1–A10): Cung cấp kiến thức về cấu tạo, nguyên lý vận hành, bảo dưỡng máy tiện vạn năng; phân tích kết cấu đồ gá, thông số hình học và vật liệu dao cắt; trình bày quy trình gia công, các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục khi tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện côn bằng xoay bàn trượt dọc phụ và tiện ren tam giác (trong/ngoài).
  • Về kỹ năng (B1–B6): Hình thành năng lực thao tác gá đặt phôi, mài dao tiện đúng thông số góc độ, vận hành gia công các bề mặt trụ, mặt côn, ren tam giác bảo đảm độ chính xác kích thước và an toàn lao động.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1–C3): Rèn luyện tính kỷ luật, khả năng làm việc độc lập, làm việc nhóm và năng lực hướng dẫn thao tác kỹ thuật cơ bản.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình đào tạo định hướng thực hành nghề nghiệp, phân bổ kiến thức từ việc làm quen thiết bị, an toàn xưởng máy đến các kỹ thuật gia công cắt gọt từ cơ bản đến phức tạp. Điểm đặc thù của tài liệu là tỷ trọng thời lượng thực hành chiếm tới 92,6% (139/150 giờ), tập trung chuẩn hóa các quy trình thao tác và kiểm tra kích thước chi tiết máy.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 9 bài học được sắp xếp theo trình tự logic công nghệ gia công cơ khí:

  • Bài 1: An toàn lao động - Vận hành và bảo dưỡng máy tiện vạn năng (8 giờ): Giới thiệu nội quy an toàn xưởng cơ khí, phân loại máy tiện (máy tiện ren vít vạn năng, máy tiện cụt, máy tiện đứng 1 hoặc 2 trụ, máy tiện chép hình chuyên dùng). Trình bày cấu tạo các bộ phận chính gồm hộp tốc độ trục chính, băng máy, bàn xe dao (bàn trượt dọc, bàn trượt ngang, bàn trượt trên, ổ gá dao vuông hoặc tháo lắp nhanh), cơ cấu đai ốc hai nửa, ụ động, hộp bước tiến dao (cơ cấu Hacne), bánh răng thay thế. Hướng dẫn quy trình vận hành động 6 bước 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): Cấu tạo và kỹ thuật gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, mâm cặp 4 chấu không tự định tâm; sử dụng mũi tâm cố định, mũi tâm quay, mũi tâm ngược (chuôi côn Mooc từ số 2 đến số 6, góc côn $60^\circ$, góc nghiêng $1^\circ26'$); sử dụng luynet tĩnh, luynet động, ống kẹp rút (ống kẹp đàn hồi), mâm đẩy tốc và tốc kẹp (đuôi thẳng, đuôi cong).
  • Bài 3: Dao tiện - Mài dao tiện (4 giờ): Cấu tạo dao liền khối, dao hàn mảnh hợp kim, dao kẹp vít. Yêu cầu vật liệu làm phần cắt (thép carbon dụng cụ, thép gió, hợp kim cứng, vật liệu gốm/sứ, kim cương, Nitrit bo lập phương - CBN) với độ cứng yêu cầu đạt 62–65 HRC. Xác định 10 thông số hình học của dao ở trạng thái tĩnh; ảnh hưởng của việc gá dao lệch tâm và chuyển động chạy dao đến góc độ làm việc thực tế; quy trình mài dao 5 bước.
  • Bài 4: Tiện mặt đầu và khoan lỗ tâm (12 giờ): Yêu cầu kỹ thuật, chế độ cắt khi tiện mặt đầu, kết cấu mũi khoan tâm, bầu cặp chuôi côn; quy trình tiện mặt đầu và khoan tâm; nguyên nhân và biện pháp khắc phục các dạng sai hỏng.
  • Bài 5: Tiện trụ ngoài (20 giờ): Quy trình công nghệ tiện trụ trơn, phương pháp gá phôi bằng mâm cặp kết hợp chống tâm hoặc dùng tốc kẹp và chống tâm; phân tích các dạng sai lệch hình học bề mặt trụ như chi tiết bị côn, dạng tang trống, dạng yên ngựa hoặc chi tiết bị cong; kỹ thuật đo kiểm đường kính và chiều dài.
  • Bài 6: Tiện trụ trong (24 giờ): Thông số hình học và cấu tạo dao tiện lỗ; phương pháp gá đặt, quy trình tiện trụ trong; xử lý hiện tượng dao bị rung, lệch tâm và kiểm tra kích thước lỗ gia công.
  • Bài 7: Tiện côn bằng cách xoay xiên bàn trượt dọc phụ (30 giờ): Các thông số hình học của mặt côn ngoài; công thức tính góc xoay bàn trượt dọc phụ; quy trình gia công bề mặt côn ngắn và phương pháp kiểm tra góc côn.
  • Bài 8: Tiện ren tam giác ngoài (24 giờ): Các thông số cơ bản của profin ren tam giác; cấu tạo dao tiện ren; 3 phương pháp tiến dao khi cắt ren (tiến dao ngang, tiến dao ngang kết hợp dọc, tiến dao nghiêng góc $30^\circ$); phương pháp dẫn dao theo đường ren cũ sau mỗi lát cắt; phương pháp đo kiểm bằng thước kẹp, panme đo gián tiếp, dưỡng kiểm ren và đai ốc mẫu.
  • Bài 9: Tiện ren tam giác trong (24 giờ): Đặc điểm hình học ren tam giác trong; cấu tạo và cách mài, gá đặt dao tiện ren lỗ; quy trình cắt ren trong, biện pháp phòng ngừa sai hỏng và đo kiểm ren lỗ.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống cơ sở lý thuyết cắt gọt kim loại thông qua các công thức và nguyên lý:

  • Mối quan hệ hình học của dao tiện trên tiết diện chính ($N-N$): $$\gamma + \beta + \alpha = \delta + \alpha = 90^\circ$$ (Trong đó: $\gamma$ là góc trước, $\alpha$ là góc sau, $\beta$ là góc sắc, $\delta$ là góc cắt).
  • Mối quan hệ hình học của dao tiện trên mặt đáy: $$\varphi + \epsilon + \varphi_1 = 180^\circ$$ (Trong đó: $\varphi$ là góc nghiêng chính, $\varphi_1$ là góc nghiêng phụ, $\epsilon$ là góc mũi dao).
  • Sự biến đổi góc độ làm việc của dao khi xuất hiện lượng chạy dao dọc ($s_d$) hoặc chạy dao ngang ($s_n$): $$\mu = \arctan\left(\frac{s_d}{\pi D}\right) \quad \text{hoặc} \quad \mu_y = \arctan\left(\frac{s_n}{\pi D}\right)$$ Dẫn đến góc làm việc thực tế biến đổi: $\alpha_c = \alpha - \mu$ và $\gamma_c = \gamma + \mu$.

Kỹ năng phát triển

Người học được rèn luyện các kỹ năng kỹ thuật cụ thể:

  • Kỹ năng kỹ thuật thao tác: Vận hành hệ thống điều khiển máy tiện vạn năng, gá lắp phôi trên mâm cặp 3 chấu, 4 chấu, gá trên hai mũi tâm có sử dụng luynet chống rung; kỹ thuật mài sắc dao tiện thép gió theo 5 bước kiểm soát góc độ.
  • Kỹ năng phân tích công nghệ: Nhận diện nguyên nhân gây sai lệch hình học (tang trống do phôi dài bị uốn dọc, yên ngựa do độ mòn băng máy hoặc biến dạng nhiệt, côn do lệch tâm ụ động); lựa chọn phương pháp tiến dao cắt ren thích hợp với từng bước ren.
  • Kỹ năng đo lường và kiểm tra: Sử dụng thành thạo thước cặp cơ khí, thước panme đo ngoài, panme đo lỗ, dưỡng kiểm ren và đai ốc tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng sản phẩm sau gia công.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Thành phần đào tạo Thời lượng / Hình thức Quy chuẩn thực hiện theo giáo trình
Lý thuyết chuyên môn 6 giờ Giảng dạy tích cực, nêu vấn đề, phân tích sơ đồ động học và thông số hình học dao. Yêu cầu sinh viên tham dự tối thiểu 70% số tiết lý thuyết.
Thực hành xưởng máy 139 giờ Phân nhóm 4–6 sinh viên/nhóm; làm việc trực tiếp trên máy tiện vạn năng; rèn luyện kỹ năng gá đặt, tiện mặt đầu, tiện trụ, tiện côn và ren.
Kiểm tra & Đánh giá 5 giờ (40% QT + 60% KT) Điểm thường xuyên (hệ số 1, hỏi miệng/báo cáo) + Định kỳ (hệ số 2, viết/thực hành) chiếm 40%; Thi kết thúc mô đun (thực hành) chiếm 60%.

Phương pháp đào tạo của mô đun Gia công trên máy tiện 1 được thiết kế tích hợp giữa lý thuyết công nghệ và thực hành trực tiếp tại xưởng:

  • Cách tiếp cận sư phạm: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực, bao gồm thuyết trình ngắn, giảng dạy giải quyết vấn đề gắn liền với các tình huống sai hỏng thực tế trong xưởng máy. Người dạy hướng dẫn đọc bản vẽ chi tiết, quy trình công nghệ và phân tích các thông số cắt gọt trước khi giao phôi cho người học.
  • Tổ chức thực hành và bài tập tình huống: Người học được chia thành các nhóm nhỏ từ 4 đến 6 người. Nhóm trưởng phân công các thành viên chuẩn bị dụng cụ, kiểm tra mức dầu bôi trơn, thiết lập đồ gá và thực hiện các bài tập gia công tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện bậc trục ngoài, tiện lỗ thông suốt, tiện côn góc nghiêng bàn trượt phụ và cắt ren tam giác hệ Mét.
  • Quy định tự học và chuyên cần: Người học có trách nhiệm nghiên cứu trước giáo trình và tài liệu tham khảo được cung cấp trước mỗi buổi học. Yêu cầu tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng lý thuyết; trường hợp vắng quá 30% số tiết lý thuyết bắt buộc phải đăng ký học lại mô đun.
  • Quy chế đánh giá kết quả học tập: Thực hiện theo Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy (Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội). Cơ cấu điểm đánh giá gồm:
    1. Điểm quá trình (trọng số 40%): Gồm điểm kiểm tra thường xuyên (sau 15 giờ học, hình thức tự luận/trắc nghiệm/hỏi miệng tại máy) và điểm kiểm tra định kỳ (sau 45 giờ học, hình thức thực hành gia công chi tiết kết hợp viết báo cáo).
    2. Điểm thi kết thúc mô đun (trọng số 60%): Tổ chức sau 150 giờ học bằng hình thức thi thực hành gia công chi tiết tổng hợp trên máy tiện vạn năng. Điểm số được chấm theo thang điểm 10 (lấy một chữ số thập phân) và quy đổi sang điểm chữ, thang điểm 4 theo quy định đào tạo tín chỉ.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Căn cứ pháp lý và tiêu chuẩn nghề nghiệp: Giáo trình được biên soạn chuẩn hóa theo chương trình khung đào tạo nghề Cắt gọt kim loại, ban hành theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01/03/2022 của Trường Cao đẳng Dầu khí. Hệ thống thuật ngữ, ký hiệu bản vẽ cơ khí và dung sai lắp ghép được đồng bộ hóa với hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
  • Kế thừa hệ thống học liệu cơ khí chính thống: Giáo trình tổng hợp và kế thừa dữ liệu kỹ thuật từ các tài liệu kinh điển trong đào tạo cơ khí tại Việt Nam, bao gồm:
    • Cơ sở công nghệ chế tạo máy (Đặng Văn Nghìn, Lê Minh Ngọc – ĐHBK TP.HCM, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 1992);
    • Công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình – ĐHSPKT TP.HCM, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 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 nhóm tác giả Dương Văn Linh, Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Đào – ĐHSPKT TP.HCM);
    • Vẽ kỹ thuật cơ khí (PGS. Trần Hữu Quế – NXB Giáo dục).
  • Chuẩn hóa quy trình an toàn và bảo dưỡng công nghiệp: Giáo trình văn bản hóa chi tiết 6 điều quy định an toàn lao động cơ bản, 4 điều quy định vận hành máy móc cùng quy trình bảo dưỡng 3 cấp (hằng ngày, hằng tuần, hằng tháng) cho hệ thống cơ cấu dẫn động, băng máy, mắt thăm dầu bôi trơn và hệ thống tiếp địa an toàn điện.
  • Tính trực quan và ứng dụng thực tế: Toàn bộ các bài học đều được minh họa bằng sơ đồ kết cấu (từ Hình 1.1 đến Hình 3.14 trong các bài đầu và hệ thống hình vẽ chi tiết bài 4–9), làm rõ cơ cấu đai ốc hai nửa, mâm cặp 3 chấu tự định tâm, góc mài dao tĩnh, biến thiên góc độ động và bảng hướng dẫn nhận diện các dạng sai lệch gia công.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên đào tạo chính quy: Sinh viên theo học hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp đào tạo khối ngành kỹ thuật cơ khí.
  • Kiến thức tiên quyết yêu cầu: Để tiếp thu hiệu quả nội dung mô đun MECC55131, người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học cơ sở ngành trước đó theo chương trình khung:
    • Vật liệu cơ khí (Mã môn: MECM53002);
    • Dung sai lắp ghép (Mã môn: MECM53001);
    • Vẽ kỹ thuật 1 (MECM52003) và Vẽ kỹ thuật 2 (MECM62012);
    • Cơ sở công nghệ gia công kim loại (Mã môn: MECC53030);
    • Gia công nguội cơ bản (Mã môn: MECM53104);
    • Kiến thức bổ trợ về Cơ kỹ thuật (MECM64011) và Sức bền vật liệu.
  • Giảng viên và cán bộ hướng dẫn thực hành: Sử dụng làm căn cứ thiết kế giáo án tích hợp, phân bổ tiến độ giảng dạy xưởng máy, thiết lập đề thi kiểm tra định kỳ và đánh giá kỹ năng tay nghề cho sinh viên.
  • Tài liệu tra cứu cho thợ cơ khí: Thợ tiện, công nhân kỹ thuật tại các nhà máy, xí nghiệp gia công cơ khí có thể sử dụng tài liệu để tra cứu thông số góc mài dao, phương pháp gá đặt đồ gá phức tạp và phương pháp khắc phục sai hỏng khi cắt ren hoặc tiện côn.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn cho sinh viên hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại thuộc nhóm ngành kỹ thuật chế tạo cơ khí. Ngoài ra, tài liệu phù hợp làm tài liệu hướng dẫn kỹ thuật cho thợ tiện cơ bản tại các xưởng sản xuất cơ khí.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở ngành gồm: Vẽ kỹ thuật cơ khí (đọc bản vẽ chi tiết), Dung sai lắp ghép (tra cấp chính xác, độ nhám bề mặt), Vật liệu cơ khí (tính chất thép dụng cụ, thép gió, hợp kim cứng), Cơ sở công nghệ gia công kim loại và Gia công nguội cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết thuần túy?

Tài liệu được cấu trúc theo mô đun kỹ năng nghề với tỷ lệ thực hành chiếm 139 trên tổng số 150 giờ đào tạo. Giáo trình không đi sâu vào lý thuyết hàn lâm mà tập trung vào các quy trình thao tác máy từng bước, các bước mài dao, cấu tạo đồ gá chuyên dùng và hướng dẫn chi tiết phương pháp phòng ngừa, sửa chữa các dạng sai hỏng thực tế khi tiện trụ, tiện côn và tiện ren.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu lý thuyết và hình vẽ mô tả trong từng bài trước khi vào xưởng; tổ chức học tập và thảo luận theo nhóm 4–6 người; ghi nhớ các mối quan hệ góc cắt của dao ($\gamma + \beta + \alpha = 90^\circ$); tuân thủ 6 bước vận hành máy tiện ở trạng thái động và thực hiện đầy đủ quy trình bảo dưỡng máy định kỳ.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình tích hợp hệ thống danh mục hình vẽ mô tả cấu tạo bộ phận máy, sơ đồ lực và góc dao cắt, cùng danh mục tài liệu tham khảo tiêu chuẩn từ các trường đại học kỹ thuật (Đại học Bách khoa TP.HCM, Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) và các tiêu chuẩn chế tạo máy của Việt Nam.

Kết luận

Giáo trình Gia công trên máy tiện 1 (MECC55131) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo nghề nghiệp mang tính chuẩn hóa về chuyên môn cắt gọt kim loại trên máy công cụ vạn năng. Giáo trình hệ thống hóa toàn diện các nguyên lý cấu tạo máy tiện, công nghệ đồ gá, thông số hình học dao cắt và quy trình thực hiện 5 nguyên công tiện cơ bản: tiện mặt đầu - khoan tâm, tiện trụ ngoài, tiện trụ trong, tiện côn ngoài bằng xoay bàn trượt dọc phụ và tiện ren tam giác hệ trong/ngoài.

Về lộ trình học tập, sau khi hoàn thành mô đun này, sinh viên có đủ điều kiện tiên quyết để tiếp tục học tập các mô đun chuyên sâu tiếp theo trong chương trình đào tạo, bao gồm:

  • Gia công trên máy tiện CNC 1 (Mã mô đun: MECC54133);
  • Gia công trên máy tiện 2 (Mã mô đun: MECC66137);
  • Gia công trên máy phay 1 (Mã mô đun: MECC55134) và Gia công trên máy mài (MECC55136);
  • Tham gia các giai đoạn Thực tập sản xuất (MECM54210) và thực hiện Khóa luận tốt nghiệp (MECM63222).