THÔNG TIN THƯ MỤC VÀ TỔNG QUAN GIÁO TRÌNH

  • Tên giáo trình: Giáo trình Mô đun: Tiện cơ bản
  • Mã mô đun: MĐCG 20 (MĐ20)
  • Nghề đào tạo: Cắt gọt kim loại
  • Trình độ đào tạo: Cao đẳng nghề
  • Cơ quan ban hành: Trường Cao đẳng Nghề Kỹ thuật Công nghệ – Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội
  • Chủ biên: Dương Văn Cường
  • Năm ban hành: 2021
  • Dung lượng văn bản: 146 trang

Tổng quan về giáo trình

Môn học và vị trí trong chương trình đào tạo

Mô đun Tiện cơ bản (mã hiệu MĐCG 20) là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc thuộc chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại ở trình độ Cao đẳng nghề. Trong tiến trình đào tạo, mô đun này giữ vị trí bản lề, là học phần đầu tiên trực tiếp hình thành kỹ năng nghề kỹ thuật cho sinh viên. Để đủ điều kiện theo học mô đun này, người học bắt buộc phải hoàn thành hệ thống 7 môn học/mô đun điều kiện tiên quyết, bao gồm: MH07, MH08, MH09, MH10, MH11, MH12 và MH15 (các học phần về vẽ kỹ thuật, dung sai lắp ghép, vật liệu cơ khí và an toàn lao động).

Mục tiêu học tập (Learning Outcomes)

Sau khi hoàn thành mô đun, người học đạt được các chuẩn đầu ra cụ thể:

  • Kiến thức: Giải thích được nội quy xưởng và quy chuẩn an toàn lao động; trình bày được nguyên lý gia công cắt gọt có phoi của các công nghệ cơ bản (tiện, phay, bào, xọc, khoan, mài); phân tích được các thông số hình học của dao tiện, yêu cầu của vật liệu làm phần cắt và quy trình bảo dưỡng máy tiện vạn năng.
  • Kỹ năng: Mài được dao tiện ngoài bằng thép gió đạt độ nhám bề mặt $Ra \le 1,25 \mu m$, đúng góc độ hình học; vận hành thành thạo máy tiện vạn năng để gia công các dạng bề mặt cơ bản: tiện trụ trơn ngắn, tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm, tiện trụ bậc ngắn, tiện trục dài $L \ge 10D$, tiện rãnh và tiện cắt đứt đạt cấp chính xác kích thước 8–10 và độ nhám bề mặt cấp 4–5 ($Ra \approx 3,2 \mu m$); phân tích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong công nghiệp, tính kỷ luật, tính kiên trì, cẩn thận; đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị trong xưởng máy công cụ.

Cấu trúc và cách tiếp cận

Giáo trình được thiết kế theo hình thức đào tạo tích hợp giữa lý thuyết chuyên môn và thực hành thao tác nghề nghiệp. Tổng thời lượng của mô đun là 90 giờ, trong đó thời lượng thực hành chiếm tỷ trọng chủ đạo với 72 giờ thực hành thao tác (80%), 16 giờ lý thuyết chuyên ngành (17,7%) và 2 giờ kiểm tra định kỳ (2,3%). Cách tiếp cận này giúp người học củng cố lý thuyết kỹ thuật cắt gọt ngay trên hệ thống thiết bị thực tế tại xưởng.

Điểm đặc sắc của giáo trình

Tài liệu biên soạn dựa trên phân tích nghề cắt gọt kim loại thuộc khung chương trình quốc gia. Nội dung tích hợp đầy đủ hệ thống quy chuẩn an toàn lao động, mô tả trực quan cấu tạo thiết bị, phân tích toán học sự biến đổi góc dao trong thực tế gia công, kèm khung tiêu chí lượng hóa kết quả học tập chi tiết (Kiến thức 30%, Kỹ năng 50%, Thái độ 20%).

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình được cấu trúc thành 10 bài học chuyên đề theo trình tự công nghệ:

  • Bài 1: Nội quy và những quy định khi thực tập tại xưởng máy công cụ (1 giờ Lý thuyết): Quy định 9 điều nội quy xưởng; tiêu chuẩn an toàn trước khi vận hành (kiểm tra thiết bị bảo hộ, kiểm tra mâm cặp, sử dụng thiết bị nâng cẩu cho phôi $\ge 20\text{ kg}$), trong khi làm việc (không đeo găng tay khi tiện, không dùng tay hãm mâm cặp, bắt buộc đeo kính bảo hộ) và sau khi làm việc (tắt điện, thu gom phoi, tra dầu máy).
  • Bài 2: Khái niệm cơ bản về cắt gọt kim loại (4 giờ Lý thuyết): Khái quát lịch sử phát triển nghề; phân tích nguyên lý chuyển động, đặc điểm công nghệ và độ chính xác của 6 phương pháp gia công cơ khí có phoi:
    1. Tiện: Gia công mặt trụ, côn, ren, định hình; phôi quay tròn, dao tịnh tiến; độ chính xác $0,02\text{ mm}$, độ nhám $Ra = 3,2 \mu m$.
    2. Phay: Gia công mặt phẳng, bánh răng, rãnh then; dao quay tròn, chi tiết tịnh tiến; độ nhám đạt tới $Ra = 3,2 \mu m$.
    3. Bào: Gia công mặt phẳng, mặt định hình đường sinh thẳng; chuyển động thẳng khứ hồi nằm ngang qua cơ cấu culit; cấp chính xác 7–8, độ bóng $Ra = 3,2 \mu m$.
    4. Xọc: Gia công rãnh then trong lỗ, bánh răng; chuyển động thẳng khứ hồi theo phương thẳng đứng.
    5. Khoan: Gia công tạo lỗ đường kính $0,1 - 80\text{ mm}$; cấp chính xác thô 12–13, độ nhẵn $Ra = 12,5 \mu m$.
    6. Mài: Gia công tinh bằng đá mài quay tốc độ cao ngược chiều phôi; mài thô đạt cấp chính xác 9 ($Ra = 0,2 - 1,6 \mu m$), mài tinh mỏng đạt cấp chính xác 3–4 ($Ra = 0,025 - 0,4 \mu m$).
  • Bài 3: Vận hành và bảo dưỡng máy tiện vạn năng (6 giờ: 1 Lý thuyết / 5 Thực hành): Cấu tạo các bộ phận chính: Hộp trục chính, thân máy, hộp chạy dao, bàn xe dao (đài gá dao 4 vị trí), hộp xe dao, ụ động, bệ máy, vít me, trục trơn, trục khởi động. Hệ thống phụ tùng đồ gá: Mâm cặp (2 chấu, 3 chấu tự định tâm đĩa Ác-si-mét, 4 chấu độc lập rãnh chữ T, mâm cặp hoa); mũi tâm (cố định, quay, ngược, khía nhám); bầu cặp; tốc kẹp (đuôi thẳng, đuôi cong, đuôi trạc, tốc vòng, tốc vạn năng); giá đỡ luynet (cố định, di động; con lăn, chốt tỳ); trục gá (trục gá trụ, trục gá côn độ côn $1/200 - 1/500$). Quy trình kiểm tra nguồn điện, kiểm tra mắt báo dầu hệ thống bôi trơn tự động, vận hành chuyển động tay và chuyển động tự động dọc/ngang, điều chỉnh cấp tốc độ và cơ cấu tiện ren.
  • Bài 4: Dao tiện ngoài – Mài dao tiện ngoài (8 giờ: 3 Lý thuyết / 4 Thực hành / 1 Kiểm tra): Cấu tạo dao (thân dao thép 45 tiết diện vuông/chữ nhật từ $8\times8\text{ mm}$ đến $50\times50\text{ mm}$; đầu dao); vật liệu phần cắt (độ cứng 60–65 HRC, độ bền cơ học, tính chịu nóng 700–800°C, tính chịu mòn và tính công nghệ); các thông số hình học tĩnh $(\gamma, \alpha, \beta, \delta, \varphi, \varphi_1, \varepsilon, \lambda)$; tính toán sự thay đổi góc khi gá dao lệch trục hoặc gá mũi dao cao/thấp hơn tâm chi tiết góc $\theta = \arcsin(H/R)$; quy trình mài thô và mài tinh dao đầu thẳng, dao đầu cong, dao vai trên máy mài 2 đá (khe hở bệ tỳ $\le 3\text{ mm}$); kỹ thuật kiểm tra góc bằng dưỡng kiểm tra và thước đo góc vạn năng.
  • Bài 5: Tiện trụ trơn ngắn (18 giờ: 2 Lý thuyết / 16 Thực hành): Kỹ thuật gá đặt phôi trên mâm cặp 3 chấu, phương pháp rà tròn, kỹ thuật cắt thử và tiện trục trơn ngắn đạt kích thước bản vẽ.
  • Bài 6: Tiện mặt đầu và khoan lỗ tâm (16 giờ: 2 Lý thuyết / 14 Thực hành): Quy trình tiện khỏa mặt đầu phẳng vuông góc tâm trục; kỹ thuật gá bầu cặp trên ụ động và khoan lỗ tâm tiêu chuẩn.
  • Bài 7: Tiện trụ bậc ngắn (15 giờ: 1 Lý thuyết / 14 Thực hành): Phương pháp phân chia lượng dư, tiện các đoạn trục có đường kính khác nhau, phương pháp đo và kiểm soát chiều dài bậc.
  • Bài 8: Tiện trụ dài $L \ge 10D$ (22 giờ: 2 Lý thuyết / 19 Thực hành / 1 Kiểm tra): Nguyên lý gá phôi một đầu mâm cặp một đầu chống tâm hoặc chống tâm hai đầu; kỹ thuật sử dụng giá đỡ luynet cố định và luynet di động để khử độ võng và rung động khi tiện trục dài.
  • Bài 9: Dao tiện rãnh, dao cắt đứt – Mài dao tiện rãnh, dao cắt đứt (Trang 113): Cấu tạo hình học và kỹ thuật mài sắc dao tiện rãnh, dao cắt đứt.
  • Bài 10: Tiện rãnh – Tiện cắt đứt (Trang 122): Phương pháp cắt rãnh ngoài, rãnh trong và quy trình cắt đứt phôi an toàn trên máy tiện.

Progression logic của nội dung

Cấu trúc bài giảng triển khai theo logic tích lũy năng lực: Thiết lập kỷ luật an toàn (Bài 1) $\rightarrow$ Tiếp thu lý thuyết cơ sở cắt gọt (Bài 2) $\rightarrow$ Làm chủ thiết bị và đồ gá (Bài 3) $\rightarrow$ Chuẩn bị và mài sắc dụng cụ cắt (Bài 4) $\rightarrow$ Thực hành gia công từ bề mặt cơ bản, cứng vững cao (Bài 5, 6, 7) đến chi tiết có độ cứng vững thấp, dễ biến dạng uốn (Bài 8) và hoàn thiện các nguyên công chia cắt, tạo rãnh (Bài 9, 10).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Hệ thống lý thuyết cắt gọt: Bản chất biến dạng dẻo tạo phoi; cơ chế sinh nhiệt trong vùng cắt (700–800°C); hiện tượng mòn dao do ma sát cơ học và chảy dính vật liệu.
  • Hệ thống nguyên lý hình học dụng cụ cắt: Các mối quan hệ góc trong tiết diện chính: $$\alpha + \beta + \gamma = 90^\circ$$ $$\delta = \alpha + \beta$$ Mối quan hệ các góc hình chiếu bằng: $$\varphi + \varepsilon + \varphi_1 = 180^\circ$$ Công thức xác định góc biến đổi $\theta$ khi gá dao lệch tâm máy: $$\theta = \arcsin\left(\frac{H}{R}\right)$$ (Trong đó $H$ là độ cao/thấp của mũi dao so với đường tâm máy, $R$ là bán kính chi tiết gia công).
  • Hệ thống nguyên lý định vị và gá kẹp: Cơ chế tự định tâm bằng đĩa xoắn Ác-si-mét trên mâm cặp 3 chấu; cơ cấu kẹp chặt độc lập trên mâm cặp 4 chấu; nguyên lý truyền mô-men xoắn qua tốc kẹp; nguyên lý định vị triệt tiêu khe hở bằng trục gá côn ($1/200 - 1/500$).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác các tay gạt chọn cấp tốc độ hộp trục chính; đảo chiều trục trơn và trục vít me; đóng đai ốc hai nửa; mài thô và mài tinh dao tiện ngoài đạt góc độ hình học và độ nhẵn $Ra \le 1,25 \mu m$.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích ảnh hưởng của các góc trước ($\gamma$), góc sau ($\alpha$), góc nghiêng chính ($\varphi$) đến lực cắt, nhiệt độ và quá trình thoát phoi; nhận diện nguyên nhân hư hỏng bề mặt chi tiết hoặc gãy mẻ dụng cụ cắt để điều chỉnh chế độ cắt.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Vận hành máy tiện vạn năng gia công chi tiết trụ trơn, trụ bậc, khỏa mặt đầu, khoan tâm, tiện trục dài $L \ge 10D$, tiện rãnh, cắt đứt đạt cấp chính xác 8–10 và độ nhám bề mặt cấp 4–5 ($Ra \approx 3,2 \mu m$).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Mô đun áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp (Vocational Integrated Teaching Method), phối hợp đồng bộ giữa truyền thụ lý thuyết chuyên môn và hướng dẫn rèn luyện kỹ năng thực hành. Giảng viên thực hiện quy trình giảng dạy tích hợp: Thuyết minh nguyên lý $\rightarrow$ Làm mẫu thao tác chuẩn $\rightarrow$ Phân công vị trí máy $\rightarrow$ Quan sát, uốn nắn thao tác của người học $\rightarrow$ Đánh giá sản phẩm gia công.

Bài tập và thực hành thao tác

  • Thực hành vận hành máy: Luyện tập thao tác máy ở trạng thái tĩnh (quay tay vô-lăng bàn trượt dọc, bàn trượt ngang) và trạng thái động (đóng ngắt chuyển động tự động dọc/ngang, gạt cấp tốc độ).
  • Thực hành mài dao: Thực hiện mài thô (mặt sau chính $\rightarrow$ mặt sau phụ $\rightarrow$ mặt trước) và mài tinh (mặt trước $\rightarrow$ mặt sau phụ $\rightarrow$ mặt sau chính $\rightarrow$ vê tròn mũi dao bán kính $R = 1 - 2\text{ mm}$) trên máy mài 2 đá vạn năng.
  • Gia công chi tiết: Thực hiện các bài tập tiện phôi kim loại theo kích thước bản vẽ kỹ thuật đối với từng dạng chi tiết trục ngắn, trục bậc và trục dài $L \ge 10D$.

Phương pháp đánh giá kết quả học tập

Giáo trình quy định cấu trúc đánh giá kết quả học tập gồm 3 tiêu chuẩn thành phần theo thang điểm 10 kết hợp hệ số trọng số:

Tiêu chuẩn đánh giá Tiêu chí chi tiết Phương pháp đánh giá Trọng số hệ số
I. Kiến thức Trình bày cấu tạo máy tiện; công dụng phụ tùng đồ gá; thông số hình học và vật liệu làm dao Vấn đáp, đàm thoại, bài kiểm tra viết tự luận 0,3 (30%)
II. Kỹ năng Kiểm tra nguồn điện; kiểm tra bôi trơn; vận hành tay/tự động; mài dao đạt $Ra \le 1,25 \mu m$; tiện chi tiết đạt cấp chính xác 8–10, $Ra \approx 3,2 \mu m$; bảo dưỡng máy Quan sát trực tiếp thao tác thực tế; kiểm tra kích thước chi tiết bằng dưỡng và dụng cụ đo 0,5 (50%)
III. Thái độ Tác phong công nghiệp (đi học đúng giờ, không vi phạm nội quy); tính cẩn thận, chính xác; tuân thủ an toàn (bảo hộ, giày, mũ, kính); vệ sinh công nghiệp Theo dõi quá trình thực hiện bài tập tại xưởng; đối chiếu bảng nội quy xưởng máy 0,2 (20%)

Hướng dẫn tự học và rèn luyện

  • Tự kiểm tra an toàn đá mài: Kiểm tra vết nứt đá bằng cách quay tay; giữ khoảng cách bệ tỳ không quá $3\text{ mm}$; cho máy chạy không tải 1 phút trước khi mài.
  • Kiểm tra góc dao mài: Dùng dưỡng mài dao chuyên dụng hoặc thước đo góc vạn năng, áp mặt dao vào cạnh dưỡng trên bàn phẳng và quan sát khe hở ánh sáng.
  • Tự kiểm tra hệ thống bôi trơn: Quan sát mắt báo dầu trên hộp trục chính khi máy vận hành để đảm bảo dầu bôi trơn được bơm liên tục.

Điểm nổi bật và cập nhật

Căn cứ biên soạn và tính chuẩn hóa

Giáo trình do Trường Cao đẳng Nghề Kỹ thuật Công nghệ biên soạn và ban hành năm 2021 (Chủ biên: Dương Văn Cường) trên cơ sở phân tích nghề cắt gọt kim loại, bám sát chương trình khung quốc gia. Tài liệu chuẩn hóa tên gọi các bộ phận máy, ký hiệu quy ước hình học dụng cụ cắt và phân định rõ ràng thời lượng từng bài học tích hợp.

Gắn kết giữa tiện vạn năng truyền thống và gia công CNC

Giáo trình phân tích mối quan hệ giữa gia công tiện vạn năng và tiện điều khiển số CNC. Kỹ năng vận hành máy tiện cơ bản, kiến thức về quá trình tạo phoi, thông số hình học dụng cụ cắt và xử lý rung động là nền tảng kỹ thuật trực tiếp để người học tiếp thu công nghệ lập trình và vận hành máy tiện CNC ở các học phần nâng cao.

Tính thực tiễn và kết nối sản xuất

Nội dung giáo trình phản ánh chính xác điều kiện làm việc thực tế tại các xưởng cơ khí chế tạo:

  • Hệ thống đồ gá phong phú: Cung cấp hướng dẫn sử dụng từ các loại mâm cặp thông dụng (3 chấu, 4 chấu) đến các đồ gá định hình chuyên biệt (mâm cặp hoa, tốc kẹp đuôi cong/đuôi trạc, luynet cố định/di động, trục gá độ côn $1/200 - 1/500$).
  • Quy chuẩn vật liệu: Hướng dẫn chế tạo thân dao từ thép kết cấu 45 (dải kích thước $8\times8\text{ mm}$ đến $50\times50\text{ mm}$); phần cắt sử dụng thép gió (P18, P6M5) hoặc hợp kim cứng (BK, TK) có khả năng làm việc ở nhiệt độ $700 - 800^\circ\text{C}$ và độ cứng $60 - 65\text{ HRC}$.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Sinh viên và trình độ đào tạo

  • Sinh viên trình độ Cao đẳng nghề ngành Cắt gọt kim loại.
  • Học sinh, sinh viên các ngành kỹ thuật liên quan: Công nghệ Chế tạo máy, Cơ khí động lực, Cơ điện tử có học phần thực tập tiện đại cương.

Điều kiện tiên quyết (Prerequisites)

Sinh viên trước khi học mô đun MĐCG 20 bắt buộc phải hoàn thành 7 môn học/mô đun:

  • MH07: Vẽ kỹ thuật cơ khí
  • MH08, MH09: Dung sai lắp ghép và Đo lường kỹ thuật
  • MH10, MH11: Vật liệu học và Nhiệt luyện kim loại
  • MH12, MH15: Cơ học cơ sở, An toàn lao động và Vệ sinh công nghiệp

Giảng viên và cơ sở đào tạo

  • Dùng làm giáo trình chuẩn phục vụ giảng dạy mô đun MĐCG 20 trong khung thời lượng 90 giờ.
  • Làm căn cứ thiết kế giáo án tích hợp, phiếu hướng dẫn thực hành và xây dựng thang bảng điểm đánh giá theo 3 tiêu chí (Kiến thức - Kỹ năng - Thái độ).

Tự học và tham khảo kỹ thuật

Tài liệu phục vụ cho công nhân cơ khí, kỹ thuật viên xưởng tiện tra cứu quy trình mài dao, bảng tra thông số góc cắt, công thức tính toán sai lệch khi gá dao và quy trình bảo dưỡng máy tiện vạn năng.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với chương trình đào tạo nào?

Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho mô đun Tiện cơ bản (Mã số: MĐCG 20) thuộc chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề ngành Cắt gọt kim loại.

2. Cần hoàn thành những môn học nào trước khi học mô đun này?

Người học bắt buộc phải tích lũy và hoàn thành 7 môn học điều kiện tiên quyết: MH07, MH08, MH09, MH10, MH11, MH12 và MH15.

3. Điểm khác biệt trong cấu trúc giảng dạy của giáo trình này là gì?

Giáo trình xây dựng theo mô thức tích hợp mô-đun hóa, ưu tiên thời lượng thực hành thao tác trên máy tiện vạn năng (72 giờ thực hành / 16 giờ lý thuyết / 2 giờ kiểm tra trên tổng số 90 giờ toàn khóa, chiếm 80% thời lượng).

4. Phương pháp kiểm tra độ chính xác của góc dao sau khi mài được quy định như thế nào?

Người học sử dụng dưỡng kiểm tra góc dao chuyên dụng hoặc thước đo góc vạn năng; áp mặt dao vào cạnh dưỡng trên bàn phẳng và quan sát độ khít qua khe hở ánh sáng theo hướng dẫn tại Bài 4.

5. Khung đánh giá kết quả học tập của mô đun được phân bổ như thế nào?

Kết quả môn học được tổng hợp từ 3 tiêu chuẩn thành phần theo thang điểm 10 có tính hệ số: Kiến thức chuyên môn (hệ số 0,3), Kỹ năng thực hành thao tác (hệ số 0,5) và Thái độ tác phong công nghiệp (hệ số 0,2).

Kết luận

Giá trị cốt lõi của giáo trình

Giáo trình Mô đun: Tiện cơ bản (MĐCG 20) cung cấp hệ thống kiến thức kỹ thuật và kỹ năng thực hành tiện nền tảng. Tài liệu trang bị đầy đủ phương pháp vận hành máy tiện vạn năng, kỹ thuật mài dụng cụ cắt thép gió đạt độ nhám $Ra \le 1,25 \mu m$, kỹ năng gia công các chi tiết định hình cơ bản (trục trơn, trục bậc, mặt đầu, khoan tâm, trục dài $L \ge 10D$, tiện rãnh, cắt đứt) đạt cấp chính xác 8–10 và độ nhám bề mặt cấp 4–5 ($Ra \approx 3,2 \mu m$).

Lộ trình học tập đề xuất (Suggested Learning Pathway)

Tài liệu bổ trợ kèm theo

Người học có thể kết hợp tra cứu các tài liệu tham khảo chuyên ngành cơ khí cắt gọt kim loại, sổ tay dung sai chế tạo máy và các tài liệu công nghệ hàn, công nghệ gia công kim loại được dẫn chiếu tại trang 146 của giáo trình.