GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: TIỆN LỆCH TÂM, TIỆN ĐỊNH HÌNH (MÃ MÔ ĐUN: MĐ 38)

Nghề: Cắt gọt kim loại
Trình độ đào tạo: Cao đẳng
Cơ quan ban hành: Trường Cao đẳng Cơ giới – Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (Quyết định ban hành năm 2022)
Chủ biên: Nguyễn Đình Kiên – Khoa Cơ khí động lực

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình mô đun Tiện lệch tâm, tiện định hình (Mã số: MĐ 38) là tài liệu giảng dạy chuyên môn nghề bắt buộc thuộc chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại, do Khoa Cơ khí động lực thuộc Trường Cao đẳng Cơ giới biên soạn và lưu hành nội bộ theo quyết định ban hành năm 2022. Trong cấu trúc chương trình khung toàn khóa gồm 135 tín chỉ (2.805 giờ), mô đun MĐ 38 có thời lượng 75 giờ (tương đương 3 tín chỉ), bao gồm 15 giờ lý thuyết, 57 giờ thực hành và 3 giờ kiểm tra. Mô đun được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật và mô đun tiện cơ bản, bao gồm: Vẽ kỹ thuật (MH 07), Cơ lý thuyết (MH 09), Sức bền vật liệu (MH 10), Dung sai – Đo lường kỹ thuật (MH 11), Vật liệu cơ khí (MH 12), Tổ chức quản lý sản xuất (MH 15), Tiện trụ ngắn, trụ bậc, tiện trụ dài (MĐ 22) và Tiện rãnh, cắt đứt (MĐ 23).

Mục tiêu học tập của mô đun tập trung trang bị cho sinh viên hệ thống kiến thức toàn diện (chuẩn A1–A9), kỹ năng thực hành nghề nghiệp (chuẩn B1–B5) và năng lực tự chủ, trách nhiệm (chuẩn C1–C2). Cụ thể, người học có khả năng phân tích đặc điểm hình học của chi tiết lệch tâm và mặt định hình, tính toán thông số công nghệ, lựa chọn chế độ cắt, gá đặt phôi và dụng cụ cắt, vận hành máy tiện vạn năng để gia công chi tiết đạt cấp chính xác kích thước từ 10 đến 8, độ nhám bề mặt cấp 4–5 ($R_z 20$), đồng thời tuân thủ quy chuẩn an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô hình tích hợp giữa lý thuyết công nghệ và quy trình thao tác mẫu, gắn liền với điều kiện trang thiết bị xưởng thực tập và yêu cầu sản xuất thực tế tại doanh nghiệp cơ khí.

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

Các chương/chủ đề chính

Nội dung chuyên môn của giáo trình được phân chia thành 7 bài học cụ thể, phân bổ theo trình tự từ các phương pháp gia công bề mặt lệch tâm đến các phương pháp tạo hình bề mặt định hình:

  1. Bài 1: Tiện trục lệch tâm gá trên mâm cặp 4 chấu (Mã bài: MĐ38-01, 10 giờ): Cung cấp khái niệm trục lệch tâm ($O'$ lệch so với tâm trục chính $O$ một khoảng $e$), quy trình lấy dấu trên khối V bằng bàn vạch và đài gạch, kỹ thuật dịch chuyển các vấu kẹp độc lập để điều chỉnh tâm, phương pháp lắp đối trọng và xác định lượng dịch chuyển $2e$ bằng đồng hồ so hoặc cữ tỳ du xích.
  2. Bài 2: Tiện bạc lệch tâm bằng phương pháp rà gá (Mã bài: MĐ38-02, 12 giờ): Cung cấp kỹ thuật tiện bạc có lỗ lệch tâm so với đường kính ngoài, quy trình gia công bề mặt chuẩn $D$, lấy dấu tâm $O$ và tâm lệch $O'$, rà gá phôi trên mâm cặp 4 chấu, kỹ thuật tiện bậc vuông, tiện má bạc vuông góc với tâm trục và quy trình khoan, tiện lỗ lệch tâm.
  3. Bài 3: Tiện bạc lệch tâm gá trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm (Mã bài: MĐ38-03, 12 giờ): Hướng dẫn phương pháp sử dụng miếng căn đệm lót dưới một vấu kẹp để tạo khoảng lệch tâm $e$, phương pháp xác định chiều dày căn đệm $h$ và hệ số $K$ theo tỷ số hình học.
  4. Bài 4: Tiện trục lệch tâm gá trên hai mũi tâm (15 giờ): Phương pháp vạch dấu hai mặt đầu, khoan lỗ tâm chính và các lỗ tâm lệch, sử dụng tốc kẹp và truyền chuyển động qua hai mũi tâm để gia công các cổ trục lệch tâm dài.
  5. Bài 5: Tiện mặt định hình bằng cách phối hợp hai chuyển động (10 giờ): Nguyên lý phối hợp chuyển động tiến dao dọc ($S_d$) và tiến dao ngang ($S_n$) bằng tay để gia công các bề mặt cong định hình đơn giản hoặc mặt côn ngắn.
  6. Bài 6: Tiện mặt định hình bằng dao định hình (6 giờ): Kỹ thuật tính toán thông số hình học, gá đặt và mài sửa dao tiện định hình chuyên dụng (dao định hình lăng trụ, dao tròn, dao dẹt) để sao chép biên dạng trực tiếp lên chi tiết cắt.
  7. Bài 7: Tiện mặt định hình bằng thước chép hình (10 giờ): Cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp gá lắp, căn chỉnh cơ cấu thước chép hình cơ khí liên động với bàn trượt ngang của máy tiện.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống lý thuyết kỹ thuật cắt gọt chuyên sâu dựa trên các nguyên lý cơ bản:

  • Động học cắt gọt khi tải trọng không đối xứng: Phân tích hiện tượng mất cân bằng lực cắt và rung động động học phát sinh do phân bố lượng dư không đều khi gia công chi tiết lệch tâm; cơ sở giảm chế độ cắt từ 20–30% ở các lát cắt đầu tiên và 10–15% ở các lát cắt tiếp theo so với tiện ngoài thông thường.
  • Cơ sở tính toán hình học căn đệm: Thiết lập công thức giải tích tính chiều dày miếng căn lót $h$: $$h \approx 1,5e \left(1 + \frac{e}{2D}\right)$$ (với $e$ là khoảng lệch tâm, $D$ là đường kính bề mặt kẹp trong mâm cặp 3 vấu). Đồng thời, cung cấp phương pháp tra cứu hệ số $K$ theo tỷ số $A = \frac{e}{D}$ (biên độ $A$ từ 0,005 đến 0,200 tương ứng $K$ từ 0,008 đến 0,276) để tính chiều dày căn mẫu $t = K \cdot D$.
  • Nguyên lý bù sai số và định vị: Phân tích ảnh hưởng của độ rơ trục vít – đai ốc bàn trượt ngang, độ cong bề mặt vấu kẹp mâm cặp và phương pháp khử sai số gá đặt bằng đồng hồ so.
+---------------------------------------------------------------------------------------+
|                BẢNG TRA CỨU HỆ SỐ CĂN ĐỆM K THEO TỶ SỐ A = e/D (TRÍCH BẢNG 3)         |
+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+-------+
|    A    |    K    |    A    |    K    |    A    |    K    |    A    |    K    |   A   |   K   |
+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+-------+
|  0,005  |  0,008  |  0,045  |  0,066  |  0,085  |  0,112  |  0,125  |  0,176  | 0,165 | 0,227 |
|  0,010  |  0,015  |  0,050  |  0,073  |  0,090  |  0,129  |  0,130  |  0,182  | 0,170 | 0,234 |
|  0,020  |  0,030  |  0,060  |  0,090  |  0,100  |  0,143  |  0,140  |  0,195  | 0,180 | 0,248 |
|  0,030  |  0,045  |  0,070  |  0,102  |  0,110  |  0,156  |  0,150  |  0,208  | 0,190 | 0,260 |
|  0,040  |  0,060  |  0,080  |  0,116  |  0,120  |  0,169  |  0,160  |  0,221  | 0,200 | 0,276 |
+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+---------+-------+

Kỹ năng phát triển

Người học được rèn luyện và chuẩn hóa các nhóm kỹ năng thao tác kỹ thuật:

  • Kỹ năng đo kiểm và vạch dấu: Sử dụng khối V, đài vạch, bàn vạch dấu, thước ke vuông để vạch và chấm dấu tâm chính $O$, tâm lệch $O'$; sử dụng panme, thước cặp, đồng hồ so kiểm tra độ dịch tâm $e$ qua độ đảo đầu đo ($2e$) hoặc độ chênh lệch chiều cao bậc.
  • Kỹ năng gá đặt cơ khí: Gá phôi trên mâm cặp 4 chấu độc lập bằng phương pháp rà tròn và dịch vấu; chêm căn đệm trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm; gá lắp phôi trên hai mũi tâm có sử dụng ống lót và tốc kẹp; lắp đặt đối trọng cân bằng lực ly tâm; gá dao đúng tâm máy.
  • Kỹ năng kiểm soát chế độ cắt và xử lý sai hỏng: Điều chỉnh tốc độ trục chính, lượng tiến dao dọc/ngang; nhận diện nguyên nhân và khắc phục các dạng sai hỏng (sai lệch khoảng cách $e$, sai kích thước đường kính, má trục không vuông góc với tâm, độ nhám bề mặt không đạt do rung động hoặc cùn dao).

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

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp (kết hợp đồng thời giữa chuyển giao lý thuyết chuyên môn và hướng dẫn luyện tập kỹ năng tại xưởng cơ khí):

  • Hoạt động của người dạy: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực; sử dụng máy chiếu, bản vẽ kỹ thuật và mô hình mô phỏng; thuyết minh quy trình gia công trên phiếu hướng dẫn; thực hiện thao tác mẫu chuẩn xác tại máy tiện; trực tiếp giám sát, phát hiện sai sót thao tác của sinh viên và thực hiện sửa sai tại chỗ.
  • Tổ chức học tập của người học: Sinh viên tổ chức học tập và thảo luận theo nhóm nhỏ từ 2 đến 3 người. Mỗi nhóm được phân công nghiên cứu bản vẽ chi tiết, chuẩn bị dụng cụ đo, tính toán chế độ cắt, gá phôi, trực tiếp vận hành gia công chi tiết theo phiếu hướng dẫn thực hành và lập báo cáo kết quả kỹ thuật. Sinh viên bắt buộc phải nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp và tham dự tối thiểu 70% tổng số giờ giảng tích hợp để đủ điều kiện dự thi kết thúc môn.
  • Quy trình và phương pháp đánh giá: Đánh giá kết quả học tập tuân thủ Quy chế đào tạo ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:
    • Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1): 01 cột điểm, thực hiện vấn đáp/thuyết trình sau 10 giờ học đầu tiên (đánh giá chuẩn đầu ra A1, C1).
    • Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2): 03 cột điểm, thực hiện bằng bài kiểm tra viết kết hợp thực hành gia công chi tiết sau mỗi 20 giờ (đánh giá chuẩn A1–A9, B1–B5, C1).
    • Điểm quá trình: Tổng hợp từ điểm thường xuyên và định kỳ, chiếm trọng số 40% điểm tổng kết mô đun.
    • Thi kết thúc môn học: Chiếm trọng số 60%, tổ chức sau 75 giờ với hình thức thi vấn đáp kết hợp thực hành trực tiếp trên máy tiện (đánh giá tổng hợp toàn bộ chuẩn đầu ra A1–A9, B1–B5, C1, C2). Điểm số chấm theo thang điểm 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Nội dung giáo trình thể hiện sự kế thừa các nguyên lý gia công cắt gọt kinh điển từ các tài liệu chuyên ngành tiêu chuẩn, bao gồm: Hướng dẫn dạy tiện kim loại (NXB Công nhân kỹ thuật, 1977), Kỹ thuật tiện của Đnhêjnưi, Chixkin, Toknô (NXB Mir, 1981) và giáo trình Kỹ thuật Tiện của NXB Bộ Cơ khí Luyện kim. Trên cơ sở đó, giáo trình được cập nhật và chuẩn hóa theo khung chương trình đào tạo nghề hiện đại của Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp.

Điểm kỹ thuật đặc trưng trong giáo trình là sự hệ thống hóa tường minh các bảng tra cứu hệ số căn đệm $K$ cho phương pháp tiện lệch tâm trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm, loại bỏ sự phụ thuộc vào phương pháp ước lượng cảm tính trong thực hành xưởng. Giáo trình cung cấp bảng giá trị chi tiết của $K$ tương ứng với tỷ số $A = \frac{e}{D}$ từ mức 0,005 đến 0,200, cho phép người học tính toán chính xác chiều dày căn đệm cho từng kích thước phôi cụ thể.

Bên cạnh đó, các quy tắc an toàn khi vận hành máy tiện gia công chi tiết mất cân bằng được chuẩn hóa:

  • Quy định giảm tốc độ cắt và bước tiến dao khi cắt lát đầu tiên.
  • Bắt buộc kiểm tra chuyển động quay tự do của mâm cặp bằng tay trước khi khởi động nguồn điện để phòng tránh va đập giữa chi tiết, đệm lót và thân máy hoặc ổ dao.
  • Quy định phân lập các bước gia công từ tiện thô đến gia công tinh bề mặt má trục vuông góc với đường tâm.

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

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và sản xuất cơ khí:

  • Sinh viên hệ Cao đẳng nghề Cắt gọt kim loại: Sử dụng làm tài liệu học tập chính thức cho mô đun MĐ 38. Điều kiện tiên quyết để tiếp thu tài liệu là sinh viên đã hoàn thành các môn học lý thuyết cơ sở (Vẽ kỹ thuật, Cơ lý thuyết, Sức bền vật liệu, Dung sai đo lường, Vật liệu cơ khí) và hai mô đun thực hành tiện cơ bản (MĐ 22, MĐ 23).
  • Giảng viên chuyên ngành Cơ khí chế tạo máy: Sử dụng tài liệu làm căn cứ biên soạn giáo án bài giảng tích hợp, thiết lập tiêu chí chấm điểm kỹ năng thực hành, xây dựng đề kiểm tra định kỳ và đề thi kết thúc mô đun theo chuẩn đầu ra của ngành học.
  • Kỹ thuật viên và thợ tiện tại các cơ sở gia công cơ khí: Sử dụng giáo trình như tài liệu tra cứu kỹ thuật về phương pháp rà gá, công thức tính căn mẫu và quy trình xử lý sai hỏng khi chế tạo các chi tiết lệch tâm (trục khuỷu, bạc cam) hoặc bề mặt định hình trong điều kiện sản xuất đơn chiếc và sửa chữa phục hồi.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

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

Giáo trình được thiết kế cho sinh viên hệ Cao đẳng chuyên ngành Cắt gọt kim loại thuộc Khoa Cơ khí động lực, Trường Cao đẳng Cơ giới, đồng thời áp dụng cho các cơ sở giáo dục nghề nghiệp đào tạo nghề cắt gọt kim loại trên toàn quốc.

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

Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học cơ sở: MH 07 (Vẽ kỹ thuật), MH 09 (Cơ lý thuyết), MH 10 (Sức bền vật liệu), MH 11 (Dung sai – Đo lường), MH 12 (Vật liệu cơ khí), MH 15 (Tổ chức quản lý sản xuất), cùng các kỹ năng tiện trụ cơ bản trong MĐ 22 và MĐ 23.

3. Phương pháp gá tiện lệch tâm trên mâm cặp 3 vấu và mâm cặp 4 chấu khác nhau như thế nào?

Gá trên mâm cặp 4 chấu sử dụng nguyên lý dịch chuyển độc lập từng chấu kẹp kết hợp rà gá theo vạch dấu tâm hoặc dùng đồng hồ so. Gá trên mâm cặp 3 vấu tự định tâm yêu cầu phải tính toán và chêm thêm một miếng căn đệm có độ dày $h$ (hoặc $t = K \cdot D$) dưới một chấu kẹp để dịch chuyển tâm chi tiết một khoảng đúng bằng $e$.

4. Làm thế nào để kiểm soát an toàn và độ chính xác khi tiện chi tiết lệch tâm?

Cần thực hiện cân bằng đối trọng trên mâm cặp; giảm chế độ cắt từ 20–30% ở các đường cắt ban đầu; khử triệt để độ rơ của trục vít – đai ốc bàn trượt ngang; và bắt buộc quay mâm cặp bằng tay để kiểm tra khe hở an toàn trước khi khởi động trục chính.

5. Tài liệu tham khảo chính được trích dẫn trong giáo trình gồm những nguồn nào?

Tài liệu tham khảo chính thức bao gồm: Hướng dẫn dạy tiện kim loại (NXB Công nhân kỹ thuật, 1977), Kỹ thuật tiện của nhóm tác giả Đnhêjnưi, Chixkin, Toknô (NXB Mir, 1981) và Kỹ thuật Tiện của NXB Bộ Cơ khí Luyện kim.

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Tiện lệch tâm, tiện định hình (Mã mô đun: MĐ 38) của Trường Cao đẳng Cơ giới là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề hoàn chỉnh, cung cấp hệ thống hóa các nguyên lý công nghệ cắt gọt và phương pháp gia công thực nghiệm cho các bề mặt hình học phức tạp. Cấu trúc 75 giờ học phân bổ hợp lý giữa 15 giờ lý thuyết, 57 giờ thực hành và 3 giờ kiểm tra, dẫn dắt người học từ kỹ thuật tiện lệch tâm trên các loại mâm cặp chuyên dụng đến các phương pháp tạo hình bề mặt bằng dao định hình và thước chép hình. Việc tuân thủ quy trình công nghệ, các công thức tính toán căn đệm và chỉ dẫn an toàn trong giáo trình bảo đảm cho sinh viên đạt được chuẩn kỹ năng gia công chi tiết cơ khí chính xác cấp 10–8 và độ nhám $R_z 20$ theo tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.