GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH TIỆN 2 – NGHỀ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Thực hành Tiện 2 (Mã mô-đun: MĐ20) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc nghề Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí (chuyên ngành Cắt gọt kim loại) ở trình độ Cao đẳng. Tài liệu được ban hành theo Quyết định số 395/QĐ-CĐHHII ngày 04 tháng 8 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Hàng hải II, trực thuộc Cục Hàng hải Việt Nam, phục vụ công tác giảng dạy và học tập lưu hành nội bộ.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, đây là mô-đun thực hành bắt buộc, được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành mô-đun Thực hành Tiện 1. Thời lượng toàn bộ mô-đun là 120 giờ, bao gồm 30 giờ lý thuyết chuyên môn, 85 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 5 giờ kiểm tra đánh giá kết thúc môn học.

Mục tiêu học tập của giáo trình tập trung vào việc trang bị cho người học năng lực tính toán thông số kỹ thuật, lập quy trình công nghệ và thực hiện các nguyên công gia công nâng cao trên máy tiện vạn năng. Cụ thể, người học được trang bị kỹ năng tiện các chi tiết dạng trục dài kém cứng vững, gia công bề mặt côn ngoài và côn trong tiêu chuẩn (côn Morse, côn Metric), tiện các loại ren tam giác (hệ Mét, hệ Anh) và ren truyền động (ren vuông, ren thang).

Cấu trúc giáo trình được thiết kế theo hướng tích hợp giữa tính toán lý thuyết công nghệ và quy trình thao tác thực tế. Điểm đặc thù của tài liệu là cung cấp chi tiết các công thức toán học tính toán khoảng xê dịch ụ động, phương pháp tính toán cụm bánh răng thay thế khi gia công các bước ren không có trên bảng chỉ dẫn máy, cùng hệ thống bảng tra thông số kỹ thuật và quy trình chẩn đoán sai hỏng chi tiết.

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

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức thành 8 bài học với tiến trình logic từ gia công mặt trụ đặc biệt, mặt côn định hình đến các hệ ren phức tạp và bài tập tổng hợp:

  • Bài 1. Tiện trụ dài kém cứng vững dùng giá đỡ (15 giờ: 7 lý thuyết, 8 thực hành): Cung cấp yêu cầu kỹ thuật của chi tiết trục dài ($L > 12D$); cấu tạo, công dụng và phương pháp gá lắp giá đỡ di động trên bàn xe dao; phương pháp chọn dao có góc nghiêng chính $\varphi_1 = 60^\circ \div 90^\circ$ nhằm triệt tiêu lực cắt hướng kính gây biến dạng phôi; phân tích nguyên nhân và cách khắc phục hiện tượng méo tang trống, côn lệch, rung động.
  • Bài 2. Tiện côn Morse (15 giờ: 4 lý thuyết, 9 thực hành, 2 kiểm tra): Khái niệm, thông số hình học (độ côn $K$, góc dốc $\alpha$, độ dốc $i$); bảng tiêu chuẩn Côn Morse (số hiệu từ 0 đến 6) và Côn Metric (số hiệu từ 4 đến 200); phương pháp tiện côn ngoài bằng cách xê dịch ngang thân ụ động với công thức tính đơn giản $S = L \cdot \frac{D-d}{2l}$ và công thức hiệu chỉnh theo đường kính lỗ tâm $S = (L-4n) \cdot \frac{D-d}{2l}$.
  • Bài 3. Tiện côn lỗ (15 giờ: 3 lý thuyết, 12 thực hành): Kỹ thuật tiện côn trong bằng thước côn hoặc xoay xiên bàn trượt dọc phụ; quy trình ngắt liên kết trục vít me bàn trượt ngang để kết nối con trượt với thanh giằng thước côn; quy trình gá dao tiện lỗ suốt ngang tâm máy và kiểm soát sai lệch góc côn.
  • Bài 4. Khái niệm chung về ren tam giác (5 giờ: 3 lý thuyết, 2 thực hành): Định nghĩa quá trình hình thành ren; thông số ren hệ Mét ($60^\circ$, theo TCVN 2247-77) và ren hệ Anh ($55^\circ$); nguyên tắc tạo ren bằng xích truyền động trục vít me - đai ốc hai nửa; giải thuật tính toán bánh răng thay thế ($i_{tt} = \frac{P_n}{P_m \cdot i_p}$) và điều kiện ăn khớp chống chạm trục ($Z_{C1} + Z_{B1} > Z_{C2} + 15 \div 20$).
  • Bài 5. Tiện ren tam giác ngoài (20 giờ: 4 lý thuyết, 16 thực hành): Yêu cầu kỹ thuật; công thức xác định đường kính phôi trước khi tiện ren ($d_p = d - 0,1P$); phương pháp tiến dao (ngang, xiên, phối hợp); kỹ thuật lùi dao khi tiện ren chẵn và ren lẻ (dùng phương pháp phản hồi mau hoặc đồng hồ chỉ đầu ren); kỹ thuật tiện ren trái và ren ống côn.
  • Bài 6. Tiện ren tam giác trong (15 giờ: 5 lý thuyết, 10 thực hành): Yêu cầu kỹ thuật ren lỗ; công thức xác định đường kính lỗ khoan ($d_p = d - P$); phương pháp tiện ren trong và xử lý các dạng hư hỏng profin ren.
  • Bài 7. Tiện ren truyền động (15 giờ: 4 lý thuyết, 11 thực hành): Công dụng, hình dáng kích thước, yêu cầu kỹ thuật và phương pháp tiện ren hình vuông, ren hình thang.
  • Bài 8. Bài tập tổng hợp (20 giờ: 17 thực hành, 3 kiểm tra): Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết phức hợp, thực hành tiện trên máy và đánh giá độ chính xác tổng thể.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố các khối kiến thức lý thuyết cơ bản gồm:

  • Cơ học cắt gọt và động học máy công cụ: Nguyên lý hình thành phoi, sự phối hợp giữa chuyển động quay tròn của trục chính ($n$) và chuyển động tịnh tiến của bàn xe dao qua trục vít me ($P_m$).
  • Hình học và tiêu chuẩn kỹ thuật: Các quan hệ lượng giác trong mặt côn ($i = \tan\alpha = \frac{D-d}{2l} = \frac{K}{2}$); các thông số danh nghĩa ren theo TCVN 2247-77 ($h = 0,61343P; H = 0,86603P; d_2 = d - 0,6495P$) và ren hệ Anh ($1\text{ inch} = 25,4\text{ mm}$).
  • Toán học tính toán tỷ số truyền: Phương pháp khai triển phân số tỷ số truyền thành các tích cặp bánh răng ($20 \div 120$ răng, bánh răng trung gian, bánh răng đặc biệt $Z = 127$) để thiết lập xích truyền động gia công ren có bước bất kỳ.

Kỹ năng phát triển

Tài liệu hướng tới hình thành các nhóm kỹ năng cụ thể:

  • Kỹ năng tính toán và thiết lập công nghệ: Tính toán lượng xê dịch ụ sau; giải bài toán bánh răng thay thế; xác định chiều rộng, chiều sâu rãnh thoát dao ren; tra cứu bảng điều chỉnh tay gạt hộp bước tiến máy tiện T6M16.
  • Kỹ năng thao tác và gá đặt chuyên sâu: Lắp đặt và cân chỉnh vấu đỡ giá đỡ di động; xoay đế thước côn; gá dao tiện ren đúng tâm bằng dưỡng; vận hành đai ốc hai nửa kết hợp đồng hồ chia vạch đầu ren.
  • Kỹ năng kiểm tra và kiểm soát sai số: Sử dụng thước cặp, panme, thước đo góc vạn năng, dưỡng kiểm, calíp bạc; chẩn đoán và xử lý sai lệch biên dạng (lỗi tang trống, bước ren sai, đường sinh không thẳng, cháy dao, bề mặt nhám không đạt $R_a = 2,5 \div 1,25,\mu\text{m}$).

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

Giáo trình được xây dựng theo phương pháp đào tạo tích hợp (kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết kỹ thuật và thao tác thực hành tại xưởng). Cơ cấu phân bổ thời gian thể hiện rõ định hướng thực hành với 85 giờ thực hành/thảo luận trên tổng số 120 giờ (chiếm 70,8% thời lượng môn học).

Quy trình sư phạm cho từng bài học được chuẩn hóa theo 5 bước tuần tự:

  1. Đọc và phân tích bản vẽ kỹ thuật, xác định yêu cầu độ chính xác kích thước, dung sai hình học và độ nhám bề mặt.
  2. Tính toán các thông số công nghệ (góc xoay, khoảng lệch ụ động, tỷ số truyền bánh răng thay thế, chiều sâu cắt từng lát).
  3. Chuẩn bị, kiểm tra thiết bị, mài sửa dao tiện và thực hiện gá đặt phôi, đồ gá (giá đỡ di động, thước côn, mũi tâm chỏm cầu).
  4. Cắt thử, đo kiểm kích thước trung gian bằng dụng cụ đo phù hợp và hiệu chỉnh sai lệch máy.
  5. Tiến hành gia công hàng loạt/hoàn thiện, nghiệm thu sản phẩm và thực hiện an toàn vệ sinh công nghiệp.

Về hệ thống bài tập, giáo trình tích hợp các ví dụ tính toán số học cụ thể (ví dụ: bài toán dịch chuyển ụ động khi $D=28\text{ mm}, d=25\text{ mm}, l=125\text{ mm}, L=300\text{ mm}$; bài toán phân tích bánh răng thay thế tiện ren $P_n = 3,25\text{ mm}$, $P_n = 0,35\text{ mm}$, ren 8 đỉnh/inch).

Phương pháp đánh giá bao gồm kiểm tra định kỳ quá trình (kiểm tra kỹ năng gá đặt, đo kiểm, gia công các chi tiết côn Morse, ren tam giác ngoài/trong) và kiểm tra kết thúc mô-đun tại Bài 8 thông qua bài tập gia công tổng hợp chi tiết cơ khí phức tạp.

Đối với việc tự học, người học cần đối chiếu các bảng chẩn đoán "Sai hỏng - Nguyên nhân - Cách khắc phục" được cung cấp ở cuối mỗi bài để rèn luyện tư duy phân tích lỗi công nghệ trước khi vận hành máy.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình Thực hành Tiện 2 thể hiện tính chuẩn hóa kỹ thuật và khả năng ứng dụng thực tế thông qua các nội dung sau:

  • Hệ thống hóa dữ liệu tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế: Tài liệu đưa vào bảng kích thước chi tiết của 7 cấp Côn Morse (Morse 0 đến Morse 6) và 8 cấp Côn Metric (từ Metric 4 đến Metric 200), cũng như bảng tra kích thước ren hệ Mét theo tiêu chuẩn TCVN 2247-77 và bảng ren hệ Anh với góc trắc diện $55^\circ$.
  • Chi tiết hóa giải thuật truyền động máy tiện: Giáo trình cung cấp bảng tra cứu tay gạt hộp tốc độ, hộp bước tiến của máy tiện ren vít vạn năng T6M16, đồng thời hướng dẫn phương pháp tính toán lắp bộ bánh răng thay thế 2 cặp hoặc 3 cặp bánh răng kèm công thức kiểm tra điều kiện ăn khớp thực tế.
  • Giải quyết các bài toán công nghệ chuyên sâu: Tài liệu hướng dẫn chi tiết các kỹ thuật khó trong thực tế sản xuất như: gia công phôi trục mảnh kém cứng vững ($L/D > 12$) sử dụng vấu đỡ đồng thau hoặc ổ lăn nhằm tránh xước bề mặt; kỹ thuật dùng mũi tâm chỏm cầu kết hợp tốc truyền động khi tiện côn bằng phương pháp đánh lệch ụ động; kỹ thuật sử dụng đồng hồ chỉ đầu ren trên bàn xe dao khi tiện ren bước lẻ.
  • Tập trung vào kiểm soát chất lượng và an toàn: Mỗi bài học đều có bảng phân loại sai hỏng chi tiết, chỉ rõ nguyên nhân cơ học (độ dơ bàn trượt, gá dao lệch tâm, mũi tâm bẩn, mòn băng máy) và biện pháp phòng ngừa chuẩn xác.

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

Giáo trình được biên soạn phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo và sản xuất cơ khí:

  • Sinh viên, học viên: Người học trình độ Cao đẳng và Trung cấp nghề Cắt gọt kim loại, Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí. Tài liệu được sử dụng trong giai đoạn đào tạo chuyên sâu sau khi đã hoàn thành học phần tiện cơ bản.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành mô-đun Thực hành Tiện 1, nắm vững an toàn lao động xưởng cơ khí, kỹ năng đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật tiện trơn cơ bản và kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo kiểm như thước cặp, panme, dưỡng đo góc.
  • Giảng viên và giáo viên dạy nghề: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính thức, làm căn cứ xây dựng giáo án tích hợp, thiết kế bài tập thực hành xưởng và xây dựng tiêu chí đánh giá kỹ năng nghề cắt gọt kim loại.
  • Kỹ thuật viên, thợ tiện tại các cơ sở gia công: Dùng làm tài liệu tham khảo tra cứu công thức tính toán độ côn, tỷ số truyền ren, bảng chuyển đổi đơn vị inch sang mm ($1\text{ inch} = 25,4\text{ mm} \approx \frac{127}{5}\text{ mm}$) và quy trình khắc phục lỗi gia công trên máy tiện vạn năng.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được thiết kế cho học sinh, sinh viên ngành Cắt gọt kim loại và Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí hệ Cao đẳng; giáo viên dạy nghề cơ khí và thợ tiện vạn năng cần tài liệu chuẩn hóa kỹ năng gia công chi tiết phức tạp.

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

Người học bắt buộc phải hoàn thành mô-đun Thực hành Tiện 1, có kiến thức về vẽ kỹ thuật cơ khí, dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, đồng thời đã thuần thục kỹ năng gá đặt chi tiết đơn giản trên mâm cặp và mài các loại dao tiện cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với tài liệu tiện thông thường là gì?

Giáo trình đi sâu vào giải quyết các bài toán công nghệ khó: gia công trục dài có độ cứng vững thấp ($L > 12D$), kỹ thuật tiện côn tiêu chuẩn Morse/Metric bằng nhiều phương pháp, và phương pháp tính toán - lắp đặt bánh răng thay thế khi tiện ren có bước không hiển thị trên bảng máy.

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

Người học cần kết hợp việc luyện tập các công thức tính toán (độ lệch ụ động, tỷ số truyền $i_{tt}$, kích thước phôi trước khi cắt ren) với việc đối chiếu bảng phân tích sai hỏng và tuân thủ đúng trình tự 5 bước công nghệ đã nêu trong từng bài học.

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

Giáo trình tích hợp đầy đủ hệ thống bảng tra kích thước tiêu chuẩn Côn Morse/Metric, bảng kích thước ren hệ Mét theo TCVN 2247-77, bảng ren hệ Anh, bảng phân số tương đương đổi inch sang mm và bảng điều khiển tay gạt của dòng máy tiện T6M16.

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Thực hành Tiện 2 (Mã mô-đun: MĐ20) của Trường Cao đẳng Hàng hải II là tài liệu đào tạo chuyên môn có cấu trúc chặt chẽ, tập trung hoàn toàn vào kỹ năng thực hành gia công cơ khí nâng cao. Giáo trình đã chuẩn hóa toàn bộ quy trình công nghệ từ khâu tính toán lý thuyết, thiết lập thiết bị đến thao tác gia công và kiểm tra chất lượng đối với ba nhóm nguyên công chính: tiện trục dài dùng giá đỡ, tiện mặt côn tiêu chuẩn và tiện các hệ ren phức tạp.

Lộ trình học tập 120 giờ được phân bổ khoa học, kết hợp giữa 30 giờ lý thuyết nền tảng và 85 giờ thực hành thực tế, kết thúc bằng bài tập gia công tổng hợp. Đây là tài liệu học tập và tham khảo kỹ thuật chuẩn xác, phục vụ trực tiếp cho việc đào tạo nhân lực ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí và Cắt gọt kim loại.