GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: NGUỘI CƠ BẢN (MÃ SỐ: MĐ 14)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Nguội cơ bản (Mã số: MĐ 14) do nhóm tác giả gồm Chủ biên Trần Thanh Điền và tác giả Hồ Anh Sĩ biên soạn tại Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ. Tài liệu được xây dựng dựa trên chương trình đào tạo chất lượng thường ban hành năm 2021, phục vụ công tác giảng dạy và học tập cho nghề Công nghệ ô tô hệ Cao đẳng.

                               CẤU TRÚC PHÂN BỔ THỜI GIAN MÔ ĐUN MĐ 14 (45 GIỜ)

Trong cấu trúc chương trình đào tạo nghề Công nghệ ô tô, đây là mô đun kỹ thuật cơ sở mang tính chất bắt buộc. Mô đun đóng vai trò bổ trợ năng lực thực hành tay nghề, được bố trí giảng dạy sau khi sinh viên đã hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở và tổ chức học song song với các mô đun chuyên môn khác.

Mục tiêu đào tạo của giáo trình bao gồm:

  • Về kiến thức: Cung cấp cơ sở lý thuyết để lựa chọn, sử dụng đúng chức năng các loại dụng cụ nguội, dụng cụ đo kiểm và dụng cụ gia công; xác định chính xác chuẩn vạch dấu, chuẩn đo và chuẩn gá đặt; nắm vững phương pháp khai triển các hình học cơ bản (hình côn, hình chữ nhật, ống rẽ).
  • Về kỹ năng: Hình thành thao tác chuẩn xác trong đo kiểm kích thước, vạch dấu mặt phẳng/khối, giũa, cưa, khoan kim loại, cắt ren trong bằng ta rô và cắt ren ngoài bằng bàn ren; đồng thời thực hiện được việc mài sửa các dụng cụ cắt và vạch dấu.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong công nghiệp, tư duy kỹ thuật chính xác, khả năng phối hợp nhóm và ý thức tuân thủ nghiêm ngặt quy định an toàn lao động, vệ sinh phân xưởng.

Nội dung giáo trình được thiết kế với tổng thời lượng 45 giờ (15 giờ lý thuyết, 28 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận, 2 giờ kiểm tra). Cấu trúc giáo trình đi từ các nguyên tắc bảo hộ, kỹ thuật đo lường nền tảng đến các nguyên công cắt gọt kim loại nguội thủ công. Điểm đặc thù của tài liệu là phương pháp tiếp cận trực quan, tích hợp bảng quy trình thao tác, thông số hình học của dụng cụ, bảng phân tích nguyên nhân sai hỏng và hệ thống bài tập thực hành gắn với gia công chi tiết cơ khí cụ thể.

Nội dung kiến thức cốt lõi

                               TIẾN TRÌNH NỘI DUNG MÔ ĐUN NGUỘI CƠ BẢN

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân chia nội dung thành 6 bài học chuyên biệt:

  • Bài 1: An toàn lao động xưởng Nguội - Sử dụng dụng cụ đo kiểm (Mã bài: MĐ 14-01, thời lượng 4 giờ): Trang bị nội quy an toàn xưởng, tổ chức vị trí làm việc của thợ nguội; cấu tạo, phạm vi đo và phương pháp đọc chỉ số trên thước lá (thép không gỉ/thép cacbon dài 150–2000 mm), thước cặp (độ chính xác $0,1\text{ mm}$, $0,05\text{ mm}$, $0,02\text{ mm}$; loại cơ khí, đồng hồ, điện tử) và panme (đo ngoài, đo trong, đo sâu với độ chính xác $0,01\text{ mm}$).
  • Bài 2: Vạch dấu (Mã bài: MĐ 14-02, thời lượng 4 giờ): Cấu tạo và kỹ thuật sử dụng mũi vạch dấu (thép Y10/Y12, góc mài $15^\circ–20^\circ$, dài 150–250 mm), đài vạch dấu (thép Y10/Y12, góc mài $15^\circ–20^\circ$, dài 250–300 mm), com pa vạch dấu (góc mở tối đa $60^\circ$) và chấm dấu (thép Y7/Y8, góc mài nhọn $60^\circ$). Trình tự lấy dấu mặt phẳng bằng phương pháp dựng hình, lấy dấu theo dưỡng mẫu (dưỡng tôn $0,5\text{ mm}$ hoặc dưỡng thép $\ge 2\text{ mm}$) và lấy dấu khối dựa trên chuẩn gá đặt, chuẩn kích thước.
  • Bài 3: Giũa kim loại (Mã bài: MĐ 14-03, thời lượng 22 giờ): Khái niệm hớt lượng dư mỏng ($0,025–1\text{ mm}$); phân loại giũa theo mật độ răng (đánh số từ 0 đến 5 theo tiêu chuẩn số đường răng cơ sở trên $10\text{ mm}$ chiều dài) và tính chất công nghệ (giũa dẹt, vuông, tam giác $60^\circ$, lòng mo, tròn, hình thoi); kết cấu giũa răng đơn và giũa răng kép (răng cơ sở góc nghiêng $\lambda = 25^\circ$, răng bổ sung góc nghiêng $\omega = 45^\circ$). Kỹ thuật giũa mặt phẳng theo tâm dọc, tâm ngang, tâm chéo $45^\circ$; phương pháp giũa đạt độ phẳng, độ song song, độ vuông góc và giũa mặt cong lồi/lõm theo vạch dấu hoặc theo dưỡng.
  • Bài 4: Cưa kim loại (Mã bài: MĐ 14-04, thời lượng 4 giờ): Cấu tạo khung cưa (thép 45 uốn chữ U ngược loại liền hoặc loại rời) và lưỡi cưa tay (thép cacbon dụng cụ Y10, Y12, Y12A dày $0,6–0,8\text{ mm}$, rộng $12–15\text{ mm}$, dài $250–300\text{ mm}$); kỹ thuật mở mạch cưa nhằm triệt tiêu ma sát; phương pháp cưa thép định hình tiết diện nhỏ/vừa/lớn, cưa tấm kim loại mỏng kẹp giữa các phiến gỗ và cưa ống kim loại tròn.
  • Bài 5: Khoan kim loại (Mã bài: MĐ 14-05, thời lượng 4 giờ): Cấu tạo, vật liệu mũi khoan; kỹ thuật khoan lỗ theo vạch dấu, khoan lỗ bậc, khoan mở rộng lỗ và khoan trên mặt phẳng nghiêng; các dạng sai hỏng lỗ khoan và cách khắc phục.
  • Bài 6: Cắt ren ngoài và trong (Mã bài: MĐ 14-06, thời lượng 7 giờ): Cắt ren trong bằng bộ ta rô (khoan lỗ mồi, kỹ thuật dùng ta rô số 1, ta rô số 2); cắt ren ngoài bằng bàn ren; quy trình kiểm tra profin ren và phòng ngừa gãy ta rô, ren bị lệch trục.

Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật và vật liệu chế tạo dụng cụ

Tên dụng cụ / Chi tiết Vật liệu chế tạo Góc mài / Thông số kết cấu Cấp chính xác / Phạm vi đo Mục đích sử dụng
Thước cặp Thép dụng cụ không gỉ Thân mang thước chính, du xích di động, vít hãm $0,1\text{ mm}$; $0,05\text{ mm}$; $0,02\text{ mm}$ (Dải đo $0–2000\text{ mm}$) Đo kích thước ngoài, kích thước lỗ trong, đo sâu, đo bậc
Panme cơ khí Thép dụng cụ, khung gang Bước ren trục vít $25\text{ mm}$; ống chia 50 vạch $0,01\text{ mm}$ (Sai số $\pm 1\text{ }\mu\text{m}$ đến $\pm 16\text{ }\mu\text{m}$) Đo đường kính, bề dày, chiều sâu yêu cầu độ chính xác cao
Mũi vạch dấu Thép cacbon Y10, Y12 Đầu tôi cứng, mài nhọn góc $\alpha = 15^\circ–20^\circ$ Chiều dài $150–250\text{ mm}$ Vạch đường ranh giới gia công trên bề mặt phôi kim loại
Đài vạch dấu Thép Y10, Y12 Thân có rãnh trượt, mũi mài $\alpha = 15^\circ–20^\circ$ Chiều dài mũi $250–300\text{ mm}$ Vạch đường thẳng nằm ngang, đường thẳng đứng khi trượt trên bàn máp
Chấm dấu Thép cacbon Y7, Y8 Đầu nhọn mài góc $60^\circ$, thân khía nhám $\varnothing 8–12\text{ mm}$, dài $90–150\text{ mm}$ Định vị tâm lỗ khoan, lưu dấu đường bao gia công sau khi vạch
Giũa răng kép Thép cacbon dụng cụ Răng cơ sở $\lambda = 25^\circ$, răng bổ sung $\omega = 45^\circ$ Mật độ răng số 0 đến 5 (Theo tiêu chuẩn Liên Xô) Cắt gọt hớt lượng dư $0,025–1\text{ mm}$, gia công mặt phẳng, mặt cong
Lưỡi cưa tay Thép Y10, Y12, Y12A Răng cắt dập/phay, có độ mở mạch cưa Dày $0,6–0,8\text{ mm}$, dài $250–300\text{ mm}$ Cắt đứt thanh thép, kim loại tấm, kim loại ống

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình trang bị hệ thống lý thuyết kỹ thuật cơ sở bao gồm:

  • Nguyên lý chuyển động cơ học và cấu tạo dụng cụ: Nguyên lý khớp ren vi sai trục vít - đai ốc trên panme (biến chuyển động quay của tay thành chuyển động tịnh tiến của đầu đo di động, bước ren chuyển động $25\text{ mm}$); nguyên tắc đọc thang đo vi sai (du xích) trên thước cặp cơ khí dựa trên sự trùng vạch giữa thước chính và thước phụ.
  • Khoa học vật liệu và nhiệt luyện dụng cụ cắt: Tính chất cơ lý của các nhóm thép cacbon kết cấu (thép 45 làm khung cưa) và thép cacbon dụng cụ qua tôi cứng bề mặt (Y7, Y8 làm chấm dấu; Y10, Y12, Y12A làm mũi vạch, lưỡi cưa, thân giũa); cơ chế thoát phoi và giảm ma sát qua góc nghiêng răng giũa và độ mở mạch cưa.
  • Nguyên lý chuẩn công nghệ trong gia công: Khái niệm chuẩn định vị gá đặt và chuẩn kích thước hình học; quy tắc chọn mặt phẳng chuẩn đã qua gia công chính xác, không cong vênh, không khuyết tật để làm gốc lấy dấu và gốc gia công cho các bề mặt song song hoặc vuông góc.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills):
    • Thao tác đo kiểm kích thước bằng thước cặp (đo ngoài, đo lỗ trong cộng bù bề dày mỏ đo, đo sâu) và panme với lực siết núm vặn vừa đủ (đến khi phát ra âm thanh trượt "tạch tạch");
    • Cầm và điều khiển mũi vạch nghiêng góc $70^\circ–80^\circ$, đài vạch nghiêng $75^\circ$, đóng chấm dấu vuông góc tâm đường vạch;
    • Điều chỉnh tư thế đứng, phân bố lực ấn tay phải (cầm cán) và tay trái (đè đầu giũa) để giữ thăng bằng khi giũa mặt phẳng;
    • Lắp lưỡi cưa đúng hướng răng cắt, điều chỉnh độ căng khung cưa, thực hiện cưa mạch thẳng cách đường dấu $0,5–1\text{ mm}$.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc bản vẽ chi tiết gia công; xác định lượng dư gia công kim loại; kiểm tra độ phẳng, độ vuông góc bằng dưỡng hoặc bằng khe hở ánh sáng của thước góc/ê ke; phân tích nguyên nhân sai lệch kích thước và hình học để điều chỉnh thao tác.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Chế tác hoàn thiện chi tiết cơ khí mẫu (điển hình như bài tập gia công búa nguội: kích thước khối vuông $22\text{ mm}$, bo góc $R2 \times 45^\circ$, cung cong $R5$, $R14$, khoan lỗ $\varnothing 8,5\text{ mm}$ vuông góc thân, dung sai hình học và độ nhẵn bóng bề mặt đạt $R_z40$).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình triển khai theo phương pháp đào tạo tích hợp mô-đun, kết hợp chặt chẽ giữa thuyết minh lý thuyết nguyên lý và thực hành thao tác tại xưởng nguội:

                            QUY TRÌNH HỌC TẬP VÀ ĐÁNH GIÁ MÔ ĐUN NGUỘI
  • Phương pháp sư phạm (Pedagogical approach): Giảng viên thực hiện thao tác mẫu chuẩn xác, phân tích bản vẽ kỹ thuật và giải thích các nguyên tắc cơ bản trước khi phân công sinh viên luyện tập độc lập hoặc luyện tập theo nhóm. Tỷ lệ phân bổ thời gian tập trung tối đa cho thực hành ($28/45\text{ giờ}$ thực hành và $2\text{ giờ}$ kiểm tra).
  • Bài tập tình huống và thảo luận nhóm: Giáo trình tích hợp hệ thống câu hỏi mở rộng và thảo luận giải quyết vấn đề kỹ thuật tại xưởng:
    • Thảo luận nguyên nhân mất an toàn khi thao tác mài đục trên máy mài hai đá;
    • Phân tích hiện tượng sai số khi di chuyển thước cặp trong quá trình đo kích thước ngoài;
    • Thảo luận quy trình vạch dấu chế tạo chi tiết cờ lê 12–14 trên phôi tôn kích thước $1,5 \times 60 \times 180\text{ mm}$;
    • Phân tích nguyên nhân và phương án xử lý hiện tượng phôi kích thước $22 \times 22 \times 85\text{ mm}$ bị nghiêng về bên phải và lồi ở giữa sau nguyên công giũa phẳng.
  • Quy trình bài tập thực hành (Practical exercises): Sinh viên thực hiện các bài tập theo trình tự công nghệ: Chuẩn bị phôi $\rightarrow$ Đọc bản vẽ $\rightarrow$ Vạch dấu và chấm dấu $\rightarrow$ Gá kẹp phôi lên ê-tô nhô cao $8–10\text{ mm}$ $\rightarrow$ Gia công giũa/cưa/khoan $\rightarrow$ Cắt ren $\rightarrow$ Kiểm tra kích thước bằng thước cặp, panme, dưỡng mẫu và kiểm tra độ phẳng qua khe sáng với ê ke.
  • Phương pháp kiểm tra, đánh giá (Assessment methods):
    • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra viết hoặc trắc nghiệm về cấu tạo dụng cụ, quy chuẩn đo đọc chỉ số và trình tự công nghệ;
    • Đánh giá kỹ năng: Đánh giá trực tiếp trên sản phẩm gia công (đo kiểm sai lệch kích thước trong phạm vi $\le 0,1\text{ mm}$ khi giũa, $\le 0,5\text{ mm}$ khi cưa, dung sai hình dáng, độ vuông góc và độ nhẵn bóng $R_z40$);
    • Đánh giá thái độ: Chấm điểm ý thức tuân thủ nội quy an toàn xưởng, sắp xếp vị trí làm việc ngăn nắp, bảo quản dụng cụ đo và vệ sinh công nghiệp sau ca thực hành.
  • Hướng dẫn tự học (Self-study guidelines): Người học nghiên cứu trước bản vẽ và các bảng nhận diện sai hỏng - nguyên nhân - biện pháp phòng ngừa được tóm tắt ở cuối mỗi bài học để chủ động kiểm soát lỗi gia công.

Điểm nổi bật và cập nhật của giáo trình

Giáo trình thể hiện tính thực tiễn và tính chuẩn hóa thông qua các đặc điểm kỹ thuật:

                                  ĐẶC ĐIỂM CẬP NHẬT CỦA TÀI LIỆU
  • Cập nhật công nghệ đo kiểm hiện đại: Bên cạnh các dụng cụ cơ khí truyền thống (thước lá, thước cặp cơ, panme cơ), tài liệu cập nhật cấu tạo và cách sử dụng các dòng thước cặp gắn đồng hồ chia độ, thước cặp điện tử hiện số, panme điện tử, giúp người học nhận diện sai số đọc và thích ứng với trang thiết bị đo lường đa dạng.
  • Hệ thống hóa tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế: Giáo trình tích hợp tiêu chuẩn phân loại giũa của Liên Xô (chia 6 cấp số từ 0 đến 5 dựa trên số lượng răng cơ sở trên $10\text{ mm}$ chiều dài thân giũa); tiêu chuẩn mác thép chế tạo dụng cụ cắt nguội ($Y7, Y8, Y10, Y12, Y12A, \text{thép } 45$).
  • Quy trình hóa các dạng sai hỏng cơ học: Toàn bộ các bài học đều cung cấp bảng tra cứu sai hỏng chi tiết:
    • Lỗi đo sai do góc nhìn không vuông góc hoặc ấn lực không đều;
    • Lỗi lệch đường vạch dấu do mòn mũi vạch hoặc đặt sai chuẩn;
    • Lỗi bề mặt gia công bị sây sát do giũa dắt phoi (xử lý bằng bàn chải sắt làm sạch răng giũa);
    • Lỗi vỡ mẻ lưỡi cưa do tăng quá căng hoặc lắc khung cưa.
  • Gắn kết trực tiếp với chuyên ngành Công nghệ ô tô: Các nguyên công nguội được thiết kế nhằm phục vụ trực tiếp cho việc sửa chữa nguội trong gara và phân xưởng cơ khí ô tô: nắn thẳng, sửa mép vát cạnh chi tiết trước khi hàn, cắt phôi định hình, phục hồi bề mặt lắp ghép và gia công các mối ghép ren của phụ tùng xe.

Đối tượng sử dụng giáo trình

                                  ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐIỀU KIỆN TIÊN QUYẾT
  • Sinh viên đào tạo: Sinh viên hệ Cao đẳng nghề Công nghệ ô tô thuộc Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp có chương trình tương đương. Giáo trình được sử dụng trong giai đoạn học kỹ thuật cơ sở thực hành.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở của nghề (như môn Vẽ kỹ thuật cơ khí để đọc hiểu kích thước bản vẽ, hình học dựng hình, môn Cơ kỹ thuật và Vật liệu học cơ sở).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa mô đun Nguội cơ bản (45 giờ); căn cứ để biên soạn giáo án tích hợp, thiết kế phiếu hướng dẫn thực hành xưởng, ra đề kiểm tra lý thuyết (viết/trắc nghiệm) và phiếu đánh giá kỹ năng sản phẩm thực hành.
  • Tự học và tham khảo: Thợ sửa chữa ô tô, kỹ thuật viên xưởng máy, học viên học nghề cơ khí có nhu cầu chuẩn hóa kỹ năng thao tác nguội tay, tra cứu kỹ thuật mài sửa dụng cụ, phương pháp đo kiểm kích thước vi sai và phòng tránh sai lệch gia công.

Câu hỏi thường gặp

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

Giáo trình được biên soạn phục vụ chính thức cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề Công nghệ ô tô tại Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ, đồng thời là tài liệu giảng dạy cho giảng viên và tài liệu tham khảo cho người học các ngành kỹ thuật cơ khí liên quan.

2. Người học cần đáp ứng kiến thức nền tảng nào trước khi tiếp cận mô đun này?

Sinh viên cần hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở của nghề, có năng lực đọc hiểu bản vẽ kỹ thuật cơ khí, nắm vững các quy tắc dựng hình học cơ bản và hiểu biết cơ tính của vật liệu kim loại.

3. Cấu trúc bài học trong giáo trình có điểm gì khác biệt so với tài liệu lý thuyết thông thường?

Mỗi bài học trong giáo trình đều kết hợp cấu tạo dụng cụ, thông số hình học, trình tự các bước thực hiện có hình ảnh giải thích tư thế thao tác, bảng tổng hợp "Dạng sai hỏng - Nguyên nhân - Biện pháp khắc phục", cùng hệ thống câu hỏi thảo luận giải quyết vấn đề kỹ thuật thực tế tại xưởng.

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

Người học cần nghiên cứu kỹ bản vẽ chi tiết trước khi gia công; tuân thủ nghiêm ngặt góc nghiêng và tư thế đứng khi vạch dấu, cưa, giũa; duy trì việc kiểm tra kích thước bằng dụng cụ đo kiểm (thước cặp, panme, ê ke đối chiếu khe sáng) và chủ động vệ sinh dụng cụ (như chải sạch phoi dắt trên giũa) để bảo đảm độ bóng bề mặt gia công.

5. Giáo trình có tích hợp các tài liệu bổ trợ hoặc bài tập mẫu nào không?

Giáo trình cung cấp các bài tập mở rộng gắn với sản phẩm cơ khí hoàn chỉnh (như bài tập gia công búa nguội dung sai $R_z40$, bài tập vạch dấu chế tạo cờ lê 12–14, khuy khóa cửa), hệ thống câu hỏi thảo luận nhóm và danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành cơ khí ở trang 66.

Kết luận

Giáo trình mô đun Nguội cơ bản (MĐ 14) của Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ là tài liệu đào tạo kỹ thuật cơ sở có cấu trúc chuẩn mực, cung cấp đầy đủ các nguyên tắc an toàn xưởng, kỹ thuật đo lường chính xác và quy trình thao tác cắt gọt kim loại thủ công.

Lộ trình học tập khuyến nghị được thiết lập rõ ràng theo chuỗi công nghệ:

                    LỘ TRÌNH ĐÀO TẠO NĂNG LỰC GIA CÔNG NGUỘI CƠ BẢN

Tài liệu kết hợp chặt chẽ giữa hệ thống dữ liệu thông số kỹ thuật thực nghiệm và nguồn tài liệu tham khảo chuyên môn, tạo nền tảng tay nghề thực hành vững chắc cho sinh viên ngành Công nghệ ô tô trong toàn bộ tiến trình đào tạo nghề nghiệp.