GIÁO TRÌNH TIỆN LỆCH TÂM – NGHỀ CẮT GỌT KIM LOẠI

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Tiện lệch tâm là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc nghề Cắt gọt kim loại, được ban hành theo Quyết định số 59/QĐ-CĐHHII ngày 25 tháng 1 năm 2021 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II (Cục Hàng hải Việt Nam) để lưu hành nội bộ. Trong chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại, mô-đun này được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học và mô-đun tiên quyết gồm: MH07, MH09, MH10, MH11, MH12, MH15, MĐ22 và MĐ23.

Mô-đun có tổng thời lượng 45 giờ, bao gồm 12 giờ lý thuyết, 30 giờ thực hành và 3 giờ kiểm tra. Mục tiêu đào tạo của giáo trình tập trung vào việc trang bị cho người học:

  • Khả năng phân tích đặc điểm hình học của chi tiết lệch tâm và mặt định hình.
  • Năng lực lập tiến trình công nghệ, tra bảng lựa chọn chế độ cắt và thông số hình học của dao.
  • Kỹ năng thực hiện các phương pháp gá đặt, gia công chi tiết lệch tâm trên máy tiện (mâm cặp 4 chấu, mâm cặp 3 chấu tự định tâm có chêm đệm, hai mũi tâm, mâm hoa và thước góc có lắp đối trọng).
  • Yêu cầu kỹ thuật đầu ra: sản phẩm gia công đạt cấp chính xác 10–8, độ nhám bề mặt cấp 4–5 ($R_z20$), sai số vị trí tương quan và kích thước nằm trong giới hạn dung sai quy định, đảm bảo an toàn lao động và thời gian định mức.

Cấu trúc giáo trình được thiết kế theo mô hình mô-đun tích hợp: mỗi bài học đều gắn kết giữa lý thuyết nguyên lý gá đặt, quy trình công nghệ từng bước, hướng dẫn thao tác, phân tích sai hỏng, bảng tiêu chí đánh giá kết quả học tập và hệ thống bài tập thực hành ứng dụng.

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

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình được chia thành 4 bài học chuyên đề theo trình tự công nghệ từ chi tiết ngắn đến chi tiết dài và từ phương pháp rà gá thủ công đến phương pháp tính toán định lượng:

  • Bài 1: Tiện trục lệch tâm gá trên mâm cặp 4 chấu (15 giờ: 4 LT, 10 TH, 1 KT) Trang bị kiến thức về đặc điểm hình học của trục lệch tâm ($O$ và $O'$); kỹ thuật lấy dấu phân độ và vạch dấu khoảng lệch tâm $e$ trên khối V; phương pháp rà gá điều chỉnh 4 chấu độc lập bằng bàn rà, cữ tỳ kết hợp du xích bàn trượt ngang hoặc đồng hồ so; kỹ thuật tiện cổ trục lệch tâm ngắn, tiện mặt đầu, vát mép $2\times 45^\circ$.
  • Bài 2: Tiện bạc lệch tâm bằng phương pháp rà gá (10 giờ: 4 LT, 6 TH, 0 KT) Trình bày cấu tạo bạc lệch tâm có vai và không vai (tâm lỗ $O_1$ lệch so với tâm ngoài $O$ của đĩa); quy trình tiện chuẩn mặt ngoài theo tâm chính $OO$ ($S = 0,2\text{ mm/vòng}$); kỹ thuật lấy dấu tâm lệch $O'$; phương pháp rà gá trên mâm cặp 4 chấu để tiện đường kính vai bạc, tiện má bạc phẳng vuông góc với tâm trục; kỹ thuật khoan lỗ suốt và tiện lỗ đạt yêu cầu kỹ thuật.
  • Bài 3: Tiện bạc lệch tâm gá trên mâm cặp ba vấu tự định tâm (10 giờ: 3 LT, 6 TH, 1 KT) Cung cấp phương pháp xác định chiều dày tấm căn đệm lót dưới một chấu kẹp để dịch chuyển tâm phôi một khoảng $e$. Phân loại tính toán theo hai trường hợp:
    • Khi độ lệch tâm $e < 5\text{ mm}$: Xác định tỷ số $A = e/D$ ($D$ là đường kính mặt kẹp) và tra Bảng 3 để lấy hệ số $K$, từ đó tính chiều dày căn đệm $t = K \cdot D$.
    • Khi độ lệch tâm $e > 5\text{ mm}$: Tính chiều dày tấm đệm theo công thức: $$h = 1{,}5e \cdot \left(1 + \frac{e}{2D}\right)$$ (Ví dụ trong phiếu hướng dẫn: với $e = 6\text{ mm}, D = 27\text{ mm} \rightarrow h = 9{,}99\text{ mm}$).
    • Quy trình gia công bạc lệch tâm, khoan lỗ $\varnothing 8^{+0{,}1}$ ($n = 700\text{ vòng/phút}$), kiểm tra chiều cao bậc $13{,}5\text{ mm}$ tương ứng giữa hai đường kính $\varnothing 12$ và $\varnothing 27$.
  • Bài 4: Tiện trục lệch tâm gá trên hai mũi tâm (10 giờ: 1 LT, 8 TH, 1 KT) Áp dụng cho phôi trục dài hoặc trục khuỷu. Nội dung gồm: phương pháp lấy dấu bổ đôi hai đầu trục xoay $180^\circ$ ngay trên máy tiện; phương pháp lấy dấu trên khối V; kỹ thuật khoan 2 cặp lỗ tâm (lỗ tâm chính $OO$ và lỗ tâm cổ trục $O'O'$) trên máy khoan; phương pháp gá phôi trên hai mũi tâm; kỹ thuật gá chi tiết trên mâm hoa mai và thước góc có lắp đối trọng để cân bằng lực quán tính ly tâm.
                    TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ TIỆN LỆCH TÂM
                                    │
    ┌───────────────────────────────┴───────────────────────────────┐
    ▼                                                               ▼
[PHÔI NGẮN]                                                     [PHÔI DÀI]
    │                                                               │
    ├─► Mâm cặp 4 chấu độc lập (Bài 1 & 2: Rà gá)                  └─► Gá trên 2 mũi tâm (Bài 4)
    │   └─ Lấy dấu khối V, chỉnh cữ / đồng hồ so                        ├─ Lấy dấu bổ đôi 180° trên máy
    │                                                                   ├─ Khoan 2 cặp lỗ tâm (OO & O'O')
    └─► Mâm cặp 3 chấu tự định tâm (Bài 3: Căn đệm)                     └─ Lắp đối trọng trên mâm hoa
        ├─ e < 5mm: Tra bảng K tính t = K·D
        └─ e > 5mm: Tính h = 1.5e·(1 + e/2D)

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Định nghĩa và quan hệ hình học: Chi tiết lệch tâm là chi tiết có bề mặt trụ ngoài hoặc trong với các đường tâm song song và cách nhau một khoảng lệch tâm $e$ ($OO_1 = e$). Trục lệch tâm có tâm cổ trục $O'$ lệch so với tâm trục chính $O$; bạc lệch tâm có tâm lỗ $O_1$ lệch so với tâm đĩa $O$.
  • Động lực học quá trình cắt: Quá trình tiện lệch tâm chịu tải trọng không đối xứng và mất cân bằng lực, gây rung động. Do đó, giáo trình quy định chế độ cắt cho các lát cắt đầu tiên giảm từ 20% đến 30% so với tiện trụ trơn thông thường; các lát cắt tiếp theo giảm từ 10% đến 15%.
  • Nguyên lý đo kiểm độ lệch tâm: Đo bằng đồng hồ so gắn trên ổ dao (khi quay phôi 1 vòng quanh tâm trục chính, hiệu số giữa điểm gần nhất và xa nhất bằng $2e$); đo bằng thanh kim loại/dao tiện gá ngang tâm kết hợp du xích bàn trượt ngang (khoảng hở khi quay $1/2$ vòng bằng $2e$); đo gián tiếp qua đường kính $D, d$ và chiều cao bậc.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Thao tác vạch dấu, chấm dấu tâm trên khối V; kỹ thuật rà tròn và dịch tâm trên mâm cặp 4 chấu; tính toán, chế tạo và gá đặt tấm căn đệm trên mâm cặp 3 chấu; kỹ thuật lấy dấu bổ đôi và khoan lỗ tâm trên phôi dài; mài và điều chỉnh dao tiện ngoài, dao vai ngang tâm máy.
  • Kỹ năng phân tích sai hỏng: Xác định nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa các dạng sai hỏng cơ bản:
Dạng sai hỏng Nguyên nhân chính Biện pháp phòng ngừa
Khoảng lệch tâm sai Lấy dấu sai; rà gá sai vị trí; tính sai chiều dày miếng căn đệm; khoan lỗ tâm lệch. Lấy dấu chính xác; rà gá chặt; tính đúng căn đệm; tiện thử và đo kiểm tra độ lệch tâm trước khi tiện suốt.
Sai kích thước ($D, L$) Cắt lát cuối sai; chưa khử độ rơ du xích bàn trượt; đo không chính xác. Khử hết độ rơ trục vít - đai ốc; thực hiện cắt thử $2\text{--}5\text{ mm}$ và đo chính xác bằng thước cặp/panme.
Má trục/má cam không vuông góc Lấy dấu hai đầu không bằng nhau; phôi bị xê dịch khi tiện; dao bị đẩy. Lấy dấu đối xứng; xiết chặt phôi; mài sửa góc độ dao tiện mặt bậc; tránh va đập mạnh.
Độ nhám không đạt ($> R_z20$) Chế độ cắt không hợp lý; dao mòn, dính phoi; rung động do mất cân bằng. Mài lại dao; giảm lượng tiến dao và chiều sâu cắt; lắp quả đối trọng để cân bằng lực.
Hai đường tâm chéo nhau Lấy dấu hai đầu không cùng mặt phẳng; khoan lỗ tâm bị lệch. Lấy dấu bổ đôi chính xác; định tâm chuẩn khi khoan lỗ tâm.
  • Kỹ năng an toàn và tác phong: Kiểm tra quay thử mâm cặp bằng tay trước khi mở máy để tránh va đập giữa phôi và dao/thành máy; trang bị đầy đủ bảo hộ lao động; thực hiện quy trình ngắt nguồn điện và vệ sinh thiết bị sau gia công.

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

Giáo trình áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp giữa lý thuyết công nghệ và thực hành xưởng, trong đó thời lượng thực hành chiếm $66{,}7%$ (30/45 giờ). Tiến trình giảng dạy bám sát các Phiếu hướng dẫn công nghệ và bản vẽ kỹ thuật chi tiết.

Quy trình tổ chức dạy học thực hành

  1. Đọc bản vẽ và chuẩn bị: Tiếp nhận bản vẽ bài tập ứng dụng, kiểm tra vật liệu phôi, dụng cụ đo (thước cặp, panme, đồng hồ so, khối V, đài vạch, ke vuông, mũi chấm dấu) và dao tiện.
  2. Thao tác mẫu và hướng dẫn ban đầu: Giảng viên thị phạm các bước lấy dấu, tính toán căn đệm, rà gá dịch tâm phôi và quy tắc cắt thử $2\text{--}5\text{ mm}$.
  3. Thực hành luyện tập: Người học tiến hành gia công độc lập hoặc theo nhóm theo đúng các bước công nghệ quy định.

Hệ thống bài tập ứng dụng

  • Bài 1: Tiện trục lệch tâm $\varnothing 28_{-0{,}03}\text{ mm}$, chiều dài tổng $55 \pm 0{,}1\text{ mm}$, cổ trục lệch $\varnothing 12_{-0{,}3}\text{ mm}$, chiều dài cổ trục $25 \pm 0{,}1\text{ mm}$, độ lệch tâm $e = 5\text{ mm}$, vát mép $2\times 45^\circ$, bán kính lượn $R1$, độ nhám $R_z20$, độ đảo hướng kính $\le 0{,}05\text{ mm}$.
  • Bài 2: Tiện chi tiết bạc trục lệch tâm kích thước $\varnothing 25 \pm 0{,}1\text{ mm}$, vai lệch $\varnothing 18\text{ mm}$, chiều dài bậc $20 \pm 0{,}1\text{ mm}$, chiều dài tổng $30 \pm 0{,}1\text{ mm}$, độ lệch tâm $e = 6\text{ mm}$, vát mép $2\times 45^\circ$.
  • Bài 3: Tiện bạc lệch tâm có lỗ suốt: thân ngoài $\varnothing 27_{-0{,}05}\text{ mm}$, bậc vai $\varnothing 12_{-0{,}05}\text{ mm}$, lỗ trong $\varnothing 8^{+0{,}1}\text{ mm}$, độ lệch tâm $e = 6\text{ mm}$, chiều dài $25 \pm 0{,}1\text{ mm}$, vát mép $2\times 45^\circ$ và $1\times 45^\circ$.
  • Bài 4: Tiện trục lệch tâm dài gia công trên hai mũi tâm với 4 mép vát và các má trục đối xứng.

Phương pháp đánh giá kết quả học tập

Kết quả của người học được đánh giá tổng hợp theo thang điểm 10 với hệ số cố định:

  • Kiến thức (Hệ số 0,3): Đánh giá qua vấn đáp, bài kiểm tra tự luận và trắc nghiệm về cấu tạo, dụng cụ, vật liệu, chế độ cắt, phương pháp tính đệm và kiểm tra sản phẩm.
  • Kỹ năng (Hệ số 0,5): Đánh giá trực tiếp qua quan sát thao tác vận hành máy, chọn chế độ cắt, độ chuẩn xác khi gá đặt và kết quả kiểm tra kích thước, hình dáng hình học, độ nhám sản phẩm gia công.
  • Thái độ (Hệ số 0,2): Đánh giá việc chấp hành nội quy, đúng giờ, tính cẩn thận, ý thức hợp tác tổ nhóm, tuân thủ an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp (cắt điện, lau chùi máy, quét dọn xưởng).

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình Tiện lệch tâm năm 2021 của Trường Cao Đẳng Hàng Hải II được biên soạn theo chuẩn chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại trình độ cao đẳng/trung cấp, kế thừa và hệ thống hóa các nguyên lý cơ bản từ các tài liệu kinh điển ngành cơ khí:

  • Hướng dẫn dạy tiện kim loại (NXB Công nhân kỹ thuật, 1977).
  • Đnhêjnưi, Chixkin, Toknô, Kỹ thuật tiện (Nhà xuất bản Mir, 1981).
  • Kỹ thuật Tiện (NXB Bộ Cơ khí và Luyện kim).

Tài liệu thể hiện các đặc điểm kỹ thuật mang tính thực hành chuyên sâu:

  • Chuẩn hóa công thức và bảng tra căn đệm: Giáo trình tích hợp Bảng 3 gồm 40 cặp giá trị tra cứu hệ số $K$ tương ứng với tỷ số $A = e/D$ (từ $A = 0{,}005$ đến $A = 0{,}200$), cùng công thức tính nhanh chiều dày tấm đệm $h = 1{,}5e(1 + e/2D)$ cho trường hợp $e > 5\text{ mm}$, giúp chuẩn hóa quy trình gá đặt trên mâm cặp 3 chấu thay vì phụ thuộc vào việc ước lượng thủ công.
  • Quy trình kiểm soát an toàn cơ khí: Đưa vào quy chuẩn bắt buộc về việc khử độ rơ của bộ truyền trục vít - đai ốc bàn trượt ngang, lùi dao và cữ tỳ ra xa trước khi vận hành trục chính, quay thử mâm cặp bằng tay để loại trừ nguy cơ va đập cơ khí.
  • Tiêu chuẩn đánh giá định lượng: Xây dựng bảng tiêu chí đánh giá (Rubric) chi tiết đến từng tiêu chí nhỏ (từ 0,5 đến 3 điểm) cho từng bài học, kết hợp đồng bộ giữa kiểm tra kiến thức, kỹ năng thao tác và tác phong bảo hộ công nghiệp.

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

  • Sinh viên và học viên: Sinh viên học nghề Cắt gọt kim loại, Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí hoặc Cơ khí Chế tạo máy tại các trường cao đẳng, trung cấp chuyên nghiệp.
  • Điều kiện tiên quyết: Người học bắt buộc phải hoàn thành các mô-đun và môn học cơ sở:
    • Môn học chung và cơ sở kỹ thuật: MH07, MH09, MH10, MH11, MH12, MH15 (bao gồm Vẽ kỹ thuật cơ khí, Dung sai và Kỹ thuật đo, Vật liệu học, An toàn lao động).
    • Mô-đun kỹ thuật tiện cơ bản: MĐ22, MĐ23 (Tiện mặt trụ ngoài, tiện lỗ, tiện mặt đầu, cắt đứt và gia công ren cơ bản).
  • Giảng viên và giáo viên dạy nghề: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, biên soạn giáo án tích hợp, thiết kế phiếu hướng dẫn thực hành và phiếu đánh giá kỹ năng cho từng bài học.
  • Kỹ thuật viên và thợ tiện cơ khí: Dùng làm tài liệu tham khảo để tra cứu nhanh bảng tính căn đệm mâm cặp 3 chấu, quy trình lấy dấu bổ đôi hai đầu trục trên máy tiện và phương pháp phân tích, khắc phục các dạng sai hỏng trong sản xuất cơ khí.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế cho học sinh, sinh viên theo học nghề Cắt gọt kim loại tại các trường cao đẳng, trung cấp và các kỹ thuật viên cơ khí cần củng cố quy trình gia công các chi tiết có đường tâm không đồng trục.

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

Người học cần hoàn thành các môn học MH07, MH09, MH10, MH11, MH12, MH15 và hai mô-đun thực hành tiện cơ bản MĐ22, MĐ23 để nắm vững kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí, sử dụng dụng cụ đo (thước cặp, panme, đồng hồ so) và kỹ thuật tiện trụ trơn.

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

Tài liệu tập trung chuyên sâu vào 4 giải pháp gá tiện lệch tâm cụ thể: mâm cặp 4 chấu độc lập, mâm cặp 3 chấu tự định tâm có lót căn đệm (kèm bảng tra hệ số $K$), phương pháp rà gá gia công bạc lệch tâm và phương pháp gá trên hai mũi tâm có lắp đối trọng cân bằng.

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

Người học cần nắm vững phương pháp lấy dấu trên khối V và phương pháp lấy dấu bổ đôi; tính toán chính xác chiều dày tấm căn đệm trước khi gá; luôn thực hiện cắt thử $2\text{--}5\text{ mm}$ để đo kiểm tra độ lệch tâm $e$ trước khi gia công toàn bộ chiều dài; tuân thủ quy tắc khử độ rơ bàn trượt.

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

Giáo trình được xây dựng dựa trên nguồn tài liệu tham khảo: Hướng dẫn dạy tiện kim loại (NXB Công nhân kỹ thuật, 1977), Kỹ thuật tiện của Đnhêjnưi, Chixkin, Toknô (NXB Mir, 1981) và Kỹ thuật Tiện (NXB Bộ Cơ khí và Luyện kim).

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Tiện lệch tâm (Ban hành theo Quyết định số 59/QĐ-CĐHHII của Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) cung cấp hệ thống kiến thức chuyên môn và quy trình công nghệ chuẩn mực trong gia công cắt gọt các chi tiết lệch tâm. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở tính định lượng trong công thức gá kẹp căn đệm, quy trình rà gá chuẩn xác trên mâm cặp 4 chấu và hai mũi tâm, cùng cấu trúc đánh giá 3 chiều (Kiến thức 0,3 - Kỹ năng 0,5 - Thái độ 0,2).

Lộ trình học tập khuyến nghị bắt đầu từ gia công trục ngắn trên mâm cặp 4 chấu (Bài 1), chuyển sang rà gá bạc lệch tâm (Bài 2), làm chủ kỹ thuật tính đệm mâm cặp 3 chấu (Bài 3) và hoàn thiện với kỹ thuật tiện phôi dài trên hai mũi tâm kèm đối trọng (Bài 4). Người học có thể tham khảo thêm các tài liệu kinh điển của NXB Mir và NXB Công nhân kỹ thuật để mở rộng năng lực thực hành cơ khí.