Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Mô đun: Phay, Bào Mặt Phẳng Ngang, Song Song, Vuông Góc, Nghiêng (Mã mô đun: MĐ 25) do Khoa Cơ khí - Trường Cao đẳng Cơ giới (Quảng Ngãi) biên soạn và ban hành năm 2022 theo quyết định của Hiệu trưởng, với sự tham gia biên soạn của tác giả Nguyễn Đình Kiên. Tài liệu được thiết kế phục vụ chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, thuộc nhóm các môn học/mô đun đào tạo nghề bắt buộc.

Trong cấu trúc chương trình khung, MĐ 25 là mô đun chuyên môn tiên quyết về nguyên lý và kỹ thuật phay, bào. Mô đun có khối lượng 3 tín chỉ với tổng thời lượng 75 đến 90 giờ (trong đó phân bổ từ 10–15 giờ lý thuyết, 62–72 giờ thực hành và 3 giờ kiểm tra). Mô đun yêu cầu người học phải hoàn thành các môn học điều kiện trước đó gồm: Vẽ kỹ thuật (MH 07), Autocad (MH 08), Cơ lý thuyết (MH 09), Sức bền vật liệu (MH 10), Dung sai – Đo lường kỹ thuật (MH 11) và Nguyên lý – Chi tiết máy (MH 13). Việc hoàn thành MĐ 25 là điều kiện bắt buộc để tiếp tục học các mô đun chuyên sâu phía sau như: Phay, bào mặt phẳng bậc (MĐ 26), Phay, bào rãnh, cắt đứt (MĐ 27), Phay, bào rãnh chốt đuôi én - chữ T (MĐ 29), Phay đa giác (MĐ 33), Phay bánh răng (MĐ 34, MĐ 35) và Phay CNC cơ bản (MĐ 37).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo 3 nhóm chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức (A1–A7): Trình bày và nhận dạng được các thông số hình học, bề mặt, lưỡi cắt của dao bào và dao phay mặt phẳng; phân tích quy trình bảo dưỡng máy; trình bày phương pháp gia công các dạng bề mặt phẳng (ngang, song song, vuông góc, nghiêng); nắm vững yêu cầu kỹ thuật và giải thích được nguyên nhân, biện pháp khắc phục các dạng sai hỏng.
  • Kỹ năng (B1–B2): Mài được dao bào mặt phẳng đạt độ nhám $R_a = 1.25\ \mu\text{m}$, đúng góc độ; vận hành thành thạo máy phay, máy bào để gia công chi tiết đạt cấp chính xác kích thước 8÷10, độ nhám bề mặt cấp 4÷5, đảm bảo an toàn kỹ thuật và thời gian quy định.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành ý thức kỷ luật, cẩn thận, an toàn lao động và giữ gìn vệ sinh công nghiệp trong môi trường xưởng cơ khí.

Điểm đặc sắc của giáo trình là cách tiếp cận tích hợp lý thuyết - thực hành theo định hướng công việc. Toàn bộ nội dung được cấu trúc theo tiến trình thực hiện gia công chi tiết thực tế, gắn liền thông số thiết bị công nghiệp với các bài tập thực hành cụ thể.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai qua 6 bài học chính cùng phần tài liệu tham khảo, sắp xếp theo logic từ chuẩn bị thiết bị, dụng cụ đến kỹ thuật gia công từng biên dạng bề mặt:

  1. Bài 1: Vận hành và bảo dưỡng máy phay, máy bào vạn năng (Mã bài: MĐ 25.1 - Thời lượng: 5 giờ): Cung cấp cấu tạo, nguyên lý chuyển động, phân loại và ký hiệu máy phay, máy bào theo tiêu chuẩn Liên Xô (Nga) và Việt Nam. Giới thiệu 7 bộ phận chính của máy phay bàn công xôn (đế máy, thân máy, đầu máy/cần ngang, trục chính, khối bàn máy, 2 hộp tốc độ, hệ thống động cơ điện) và cơ cấu cu lít trên máy bào. Hướng dẫn chi tiết các phụ tùng kẹp chặt, gá đặt (bộ bulông - bích kẹp - tấm kê, ke gá cố định 90° và vạn năng, các loại ê tô, ụ phân độ trực tiếp, ụ chia vạn năng). Trình bày quy trình kiểm tra điện 3 pha, hệ thống bôi trơn, điều khiển vô lăng du xích ($0.02 - 0.05\text{ mm}$), điều chỉnh 12 cấp tốc độ trục chính ($60 - 1800\text{ vg/ph}$), 3 dải tốc độ bàn máy (thấp - xanh, trung bình - đỏ, cao - vàng) và các quy tắc an toàn xưởng.

  2. Bài 2: Dao bào phẳng, mài dao bào (Mã bài: MĐ 25.2 - Thời lượng: 7 giờ): Phân tích cấu tạo, các mặt phẳng, lưỡi cắt và hệ thống góc độ hình học của dao bào mặt phẳng. Trình bày quy trình, kỹ thuật mài sắc dao bào trên máy mài hai đá nhằm đạt góc độ hình học chính xác và độ nhám bề mặt lưỡi cắt đạt $R_a = 1.25\ \mu\text{m}$.

  3. Bài 3: Các loại dao phay mặt phẳng (Thời lượng: 5 giờ): Phân loại các dòng dao phay chuyên dùng gia công mặt phẳng (dao phay trụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón, dao phay đĩa); thông số hình học, vật liệu làm dao và phạm vi công nghệ ứng dụng của từng loại dao.

  4. Bài 4: Gia công mặt phẳng ngang (Thời lượng: 18 giờ): Quy trình gá đặt phôi và dụng cụ cắt, tính toán chế độ cắt (chiều sâu cắt $t$, vận tốc cắt $v$, lượng chạy dao $S$), phương pháp phay thuận - phay nghịch, phương pháp bào mặt phẳng ngang, các bước kiểm tra kích thước và xử lý sự cố.

  5. Bài 5: Gia công mặt phẳng song song và vuông góc (Thời lượng: 20 giờ): Phương pháp xác định chuẩn định vị, kỹ thuật gá đặt phôi trên ê tô hoặc bàn máy dùng tấm kê chuẩn để đảm bảo độ song song và độ vuông góc giữa các mặt phẳng gia công; kỹ thuật rà gá và phương pháp đo kiểm hình học bằng thước cặp, đồng hồ so, ke vuông.

  6. Bài 6: Gia công mặt phẳng nghiêng (Thời lượng: 20 giờ): Các phương pháp gia công bề mặt nghiêng trên máy phay (nghiêng đầu dao, xoay phôi trên ê tô xoay, dùng ke gá vạn năng, dùng dao phay góc) và trên máy bào (xoay đế giá dao góc $0^\circ - 45^\circ$, điều chỉnh giá dao chạy xiên); quy trình kiểm tra góc nghiêng bằng thước đo góc vạn năng.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống nguyên lý cơ khí cắt gọt thực nghiệm dựa trên các nền tảng:

  • Nguyên lý chuyển động học máy cắt: Xác định rõ chuyển động chính ($v$) là chuyển động quay tròn của trục chính máy phay hoặc chuyển động tịnh tiến khứ hồi của đầu máy bào; chuyển động chạy dao ($S$) là chuyển động tịnh tiến theo các phương dọc - ngang - đứng của bàn máy.
  • Cơ chế truyền động biến đổi chuyển động: Phân tích nguyên lý cơ cấu cu lít biến chuyển động quay của mâm biên bánh răng Z100 thành chuyển động tịnh tiến của đầu bào theo chu kỳ hành trình kép ($n\text{ htk/phút}$).
  • Cơ cấu tự động hóa cơ khí: Phân tích cụm cơ cấu bánh cóc - con cóc - chốt lệch tâm liên kết vít me ngang để tự động hóa lượng chạy dao ngang ($S_{ngang}$) sau mỗi hành trình kép của máy bào.
  • Công thức tính toán công nghệ: Thiết lập công thức xác định chiều dài hành trình làm việc của đầu bào: $$L_{hành\ trình} = L_1 + L_2 + L_{phôi}$$ Trong đó: $L_1$ là khoảng chạy tới ($10 \div 15\text{ mm}$), $L_2$ là khoảng chạy quá ($10 \div 15\text{ mm}$), $L_{phôi}$ là chiều dài phôi gia công.
  • Quy chuẩn ký hiệu máy công cụ: Hệ thống hóa cách đọc mã máy theo chuẩn Liên Xô (nhóm 6 là phay, nhóm 7 là bào; ví dụ: 682, 6H82, 612, 6P13) và chuẩn Việt Nam (ký tự chữ cái P là phay, B là bào; ví dụ: P82, P12, B650, 730).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Thao tác hiệu chỉnh bảng tốc độ máy phay (kết hợp các tay gạt A, B, C chọn 12 cấp vận tốc), cài đặt dải tốc độ bàn máy, chỉnh lượng tiến dao theo du xích vạch chuẩn ($0.02 - 0.05\text{ mm}$); kỹ năng căn chỉnh hành trình đầu máy bào; kỹ năng mài dao bào thép gió/hợp kim đạt góc độ kỹ thuật.
  • Kỹ năng phân tích: Đọc hiểu bản vẽ chi tiết gia công; phân tích sai lệch kích thước, độ không vuông góc, độ không song song hoặc rung động cắt gọt để truy tìm nguyên nhân (do gá đặt lệch, mòn dao, chọn sai chế độ cắt) và đưa ra giải pháp điều chỉnh.
  • Năng lực gia công thực tế: Độc lập thiết lập đồ gá, gá đặt phôi phẳng trên ê tô/bàn máy, vận hành máy phay và máy bào để chế tạo chi tiết phẳng đạt cấp chính xác 8÷10 và độ nhám $R_a$ cấp 4÷5.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình đào tạo tích hợp (kết hợp lý thuyết và thực hành tại xưởng), phân định rõ vai trò của người dạy và người học:

Phương pháp sư phạm và tổ chức giảng dạy

  • Đối với người dạy: Giảng viên áp dụng phương pháp dạy học tích cực, kết hợp thuyết trình ngắn, trực quan hóa qua máy chiếu (projector), tranh vẽ cấu tạo và nêu vấn đề kỹ thuật. Trong các giờ thực hành, giảng viên thực hiện thao tác mẫu chuẩn xác, phân chia học sinh thành các nhóm nhỏ (2–3 người học) để thực tập trên từng vị trí máy và trực tiếp sửa sai tại chỗ.
  • Phương pháp học tập nhóm: Nhóm trưởng phân công từng thành viên nghiên cứu nội dung bài học trước khi lên lớp, phân tích bản vẽ, cùng thực hiện gá đặt, gia công phôi mẫu, đo kiểm kích thước và lập biên bản/báo cáo kết quả gia công.

Đánh giá kết quả học tập

Quy trình kiểm tra, đánh giá tuân thủ quy chế đào tạo ban hành theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, áp dụng thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân) với cơ cấu trọng số:

  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Bao gồm điểm kiểm tra thường xuyên (hệ số 1, kiểm tra miệng/viết sau 10 giờ học nhằm đánh giá kiến thức A1, A2 và thái độ C1) và điểm kiểm tra định kỳ (hệ số 2, gồm 3 bài kiểm tra viết, trắc nghiệm và thực hành sau 20 giờ học nhằm đánh giá kiến thức A1–A7, kỹ năng B1 và thái độ C1).
  • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Tổ chức sau 60 giờ học tích hợp dưới hình thức vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên máy công cụ, đánh giá toàn diện chuẩn đầu ra từ A1 đến A7, B1, B2 và C1.

Hướng dẫn tự học và quy định chuyên cần

  • Người học bắt buộc phải chuẩn bị bài giảng, đọc tài liệu tham khảo được cung cấp trước khi đến lớp.
  • Quy định chuyên cần: Người học phải tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng giờ giảng tích hợp. Trường hợp vắng mặt vượt quá 30% tổng số giờ quy định, người học bắt buộc phải học lại toàn bộ mô đun và không được tham gia kỳ thi kết thúc môn.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Hệ thống hóa thiết bị theo tiêu chuẩn ký hiệu song song: Giáo trình trình bày chi tiết và đối chiếu song song hai hệ thống phân loại máy cắt kim loại: tiêu chuẩn 9 nhóm của Nga (với các dòng máy phay 682, 6H82, 612, 6P13) và tiêu chuẩn 12 nhóm của Việt Nam (dòng P82, P12, B650, 730), giúp người học nắm vững bản chất nhận diện thiết bị công nghiệp truyền thống.
  • Trực quan hóa cơ cấu điều khiển máy: Tài liệu mô tả cụ thể cơ chế hoạt động của hộp tốc độ 12 cấp trục chính qua sơ đồ phối hợp 3 tay gạt A, B, C; cơ cấu gạt chọn 3 dải màu tốc độ bàn máy và nguyên lý vạch chia du xích ($0.02\text{ mm} - 0.05\text{ mm}$), giúp chuẩn hóa thao tác vận hành an toàn.
  • Chi tiết hóa cơ chế cơ cấu cu lít và bộ truyền cóc máy bào: Cung cấp thông số cụ thể về kết cấu bánh răng mâm biên Z100, thanh biên, chốt lệch tâm và cơ cấu bánh cóc tự động chạy dao ngang $S_{ngang}$, tạo cơ sở lý thuyết chuẩn xác cho việc tính toán hành trình và năng suất cắt gọt.
  • Gắn liền bài tập với thực tế sản xuất cơ khí: Giáo trình xây dựng các bài tập phay, bào các mặt phẳng (ngang, song song, vuông góc, nghiêng) phù hợp trực tiếp với năng lực thiết bị xưởng thực hành và yêu cầu gia công chi tiết dạng khối, khuôn mẫu tại các doanh nghiệp cơ khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên và học viên: Dành cho sinh viên trình độ Cao đẳng và học sinh trình độ Trung cấp thuộc ngành nghề Cắt gọt kim loại, Công nghệ chế tạo máy, Cơ khí chế tạo và Cơ khí sửa chữa.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở ngành gồm: Vẽ kỹ thuật (MH 07), Ứng dụng Autocad (MH 08), Cơ học lý thuyết (MH 09), Sức bền vật liệu (MH 10), Dung sai và Đo lường kỹ thuật (MH 11), Nguyên lý - Chi tiết máy (MH 13).
  • Giảng viên và cán bộ đào tạo: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa, định khung phân bổ thời lượng 75–90 giờ, thiết kế phiếu hướng dẫn thực hành xưởng và xây dựng đề thi vấn đáp - thực hành theo chuẩn đầu ra (A1–A7, B1–B2, C1).
  • Kỹ thuật viên và thợ cơ khí: Tài liệu tham khảo hữu ích cho công nhân tiện - phay - bào tại các nhà xưởng cơ khí chế tạo đơn chiếc hoặc sửa chữa cần tra cứu phương pháp gá đặt, quy trình điều chỉnh chế độ cắt và quy chuẩn an toàn máy công cụ.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Giáo trình được biên soạn chuẩn hóa cho học sinh, sinh viên học nghề Cắt gọt kim loại ở trình độ Trung cấp và Cao đẳng theo khung chương trình của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, đồng thời dùng làm tài liệu đào tạo nghề tại Trường Cao đẳng Cơ giới.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun MĐ 25?

Người học cần học xong 6 môn học cơ sở: Vẽ kỹ thuật (MH 07), Autocad (MH 08), Cơ lý thuyết (MH 09), Sức bền vật liệu (MH 10), Dung sai – Đo lường kỹ thuật (MH 11) và Nguyên lý – Chi tiết máy (MH 13).

3. Giáo trình này có điểm khác biệt gì về mặt cấu trúc đào tạo nghề?

Giáo trình phân chia tỷ lệ thực hành chiếm đa số ($>80%$ tổng thời lượng, tương đương 62/75 giờ hoặc 72/90 giờ), tập trung rèn luyện kỹ năng thực tế trên máy phay vạn năng, máy bào vạn năng và quy trình mài dao bào đạt độ nhám $R_a = 1.25\ \mu\text{m}$.

4. Quy định về tự học và điều kiện tham dự thi kết thúc môn như thế nào?

Người học cần tự nghiên cứu bài học trước khi đến lớp, làm việc theo nhóm 2–3 người và phải tham gia tối thiểu 70% số giờ học tích hợp. Nếu nghỉ học quá 30% thời lượng, người học buộc phải học lại mô đun.

5. Giáo trình được xây dựng dựa trên những nguồn tài liệu tham khảo chính thống nào?

Giáo trình trích dẫn và tổng hợp từ 6 tài liệu chuyên ngành cơ khí uy tín gồm:

  • [1] Hỏi đáp về đồ gá - Trần Đình Phi (NXB Lao động).
  • [2] Kỹ thuật phay - Phạm Quang Lê (NXB Công nhân kỹ thuật).
  • [3] Công nghệ phay - Trần Văn Địch dịch (NXB Thanh niên).
  • [4] Công nghệ chế tạo máy - Trần Văn Địch chủ biên (NXB Khoa học và kỹ thuật).
  • [5] Cơ sở kỹ thuật cắt gọt kim loại - Nguyễn Tiến Lưỡng chủ biên (NXB Giáo dục).
  • [6] Chế độ cắt gia công cơ khí - Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (NXB Đà Nẵng).

Kết luận

Giáo trình Mô đun: Phay, Bào Mặt Phẳng Ngang, Song Song, Vuông Góc, Nghiêng (MĐ 25) cung cấp hệ thống kiến thức kỹ thuật và kỹ năng thao tác chuẩn mực trong gia công cơ khí cắt gọt trên máy phay và máy bào vạn năng. Giáo trình thiết lập năng lực nền tảng về gá đặt, điều chỉnh chế độ cắt, mài dao và kiểm tra hình học bề mặt chi tiết phẳng.

Sau khi hoàn thành MĐ 25, người học có đủ điều kiện chuyên môn để tiếp tục lộ trình học tập các mô đun công nghệ nâng cao như Phay mặt phẳng bậc (MĐ 26), Phay rãnh - cắt đứt (MĐ 27), Phay rãnh đuôi én - chữ T (MĐ 29), Phay bánh răng (MĐ 34, MĐ 35) và Phay CNC cơ bản (MĐ 37). Toàn bộ nội dung học tập được củng cố bởi hệ thống giáo trình chuyên ngành và danh mục tài liệu tham khảo chuẩn mực đi kèm.