Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vẽ kỹ thuật 2 (Mã môn học: CK19MH02) là tài liệu học tập chính thức do Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam) ban hành kèm theo Quyết định số 189/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020. Tài liệu do nhóm giảng viên Huỳnh Công Hải và Lê Anh Dũng biên soạn, phục vụ đào tạo trình độ Cao đẳng cho các ngành nghề kỹ thuật cơ khí, trọng tâm là ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí và nghề Lắp đặt - Vận hành - Bảo dưỡng bơm, quạt, máy nén khí.

Trong chương trình đào tạo, Vẽ kỹ thuật 2 thuộc khối môn học, mô đun chuyên môn ngành nghề (nhóm môn học cơ sở), có thời lượng 2 tín chỉ (tổng cộng 45 giờ, bao gồm 14 giờ lý thuyết, 29 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 2 giờ kiểm tra). Môn học được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành môn Vẽ kỹ thuật 1 (CK19MH01) và được xếp trước các môn học kỹ thuật cơ sở tiếp theo như Cơ kỹ thuật (CK19MH03), AutoCAD (CG19MH01), Dung sai (CK19MH05) cùng các mô đun thực hành chuyên ngành.

Về mục tiêu đào tạo, giáo trình hướng đến việc trang bị cho người học 3 nhóm chuẩn đầu ra:

  • Chuẩn kiến thức (A1 - A3): Trình bày được phương pháp xác định giao tuyến giữa các vật thể, cách biểu diễn hình chiếu trục đo và quy tắc biểu diễn vật thể trên bản vẽ kỹ thuật.
  • Chuẩn kỹ năng (B1 - B3): Dựng được giao tuyến của các vật thể hình học, vẽ được hình chiếu trục đo vuông góc đều/xiên cân, và lập - đọc hiểu hoàn chỉnh bản vẽ chi tiết cơ khí.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1 - C2): Rèn luyện tính kiên trì, tỉ mỉ và hình thành tác phong làm việc khoa học trong môi trường sản xuất công nghiệp.

Giáo trình có cấu trúc gồm 4 chương chuyên đề gắn liền với thực tế chế tạo và bảo dưỡng thiết bị cơ khí, tập trung vào việc chuyển đổi giữa không gian ba chiều và mặt phẳng biểu diễn hai chiều theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình được chia thành 4 chương với trình tự phát triển nội dung từ cơ bản đến ứng dụng tổng hợp:

[Chương 1: Giao tuyến của vật thể] (12 giờ)
           │
           ▼
[Chương 2: Hình chiếu trục đo] (15 giờ)
           │
           ▼
[Chương 3: Biểu diễn vật thể] (10 giờ)
           │
           ▼
[Chương 4: Bản vẽ chi tiết] (8 giờ)

  1. Chương 1: Giao tuyến của vật thể (12 giờ: 4 giờ lý thuyết, 8 giờ thực hành):

    • Giao tuyến của mặt phẳng với khối hình học: Xác định giao tuyến của mặt phẳng với khối đa diện (tạo thành hình đa giác); giao tuyến của mặt phẳng với hình trụ (đường tròn khi vuông góc với trục, elip khi nghiêng với trục, hình chữ nhật khi song song với trục); giao tuyến của mặt phẳng với hình nón tròn xoay (đường tròn, tam giác cân, parabol, hyperbol, elip); giao tuyến của mặt phẳng với hình cầu (luôn là đường tròn).
    • Giao tuyến của hai khối hình học: Giao tuyến của hai khối đa diện (đường gãy khúc khép kín); giao tuyến của hai khối tròn (đường cong không gian khép kín); giao tuyến của hai hình trụ có trục vuông góc (trường hợp đường kính khác nhau và bằng nhau tạo thành hai elip giao nhau); giao tuyến giữa hình trụ với hình cầu; giao tuyến của vật thể hình trụ có lỗ tròn hoặc lỗ hình hộp.
    • Các kết cấu chi tiết cơ khí điển hình: Đầu trục vát phẳng, đầu trục xẻ rãnh, đầu đinh vít chỏm cầu xẻ rãnh, vật thể có rãnh.

  2. Chương 2: Hình chiếu trục đo (15 giờ: 4 giờ lý thuyết, 10 giờ thực hành, 1 giờ kiểm tra):

    • Khái niệm và thông số cơ bản: Định nghĩa hệ trục đo, phương chiếu $l$, mặt phẳng hình chiếu $P'$, các trục đo $O'X', O'Y', O'Z'$ và hệ số biến dạng theo ba trục ($p, q, r$).
    • Hình chiếu trục đo vuông góc đều: Góc giữa các trục đo $X'O'Y' = Y'O'Z' = X'O'Z' = 120^\circ$. Hệ số biến dạng lý thuyết $p = q = r = 0,82$; hệ số biến dạng quy ước $p = q = r = 1$ (tương đương độ phóng đại 1,22 lần). Cách dựng elip hình chiếu trục đo của đường tròn (trục lớn $1,22d$, trục nhỏ $0,7d$) và kỹ thuật thay thế elip bằng hình ôvan vẽ bằng 4 cung tròn.
    • Hình chiếu trục đo xiên cân: Góc giữa các trục đo $X'O'Y' = Y'O'Z' = 135^\circ$, $X'O'Z' = 90^\circ$. Hệ số biến dạng $p = r = 1$, $q = 0,5$. Đường tròn trong mặt phẳng $XOZ$ giữ nguyên dạng; đường tròn trong mặt phẳng $XOY, YOZ$ biến dạng thành elip (trục lớn $1,06d$, trục nhỏ $0,35d$, trục lớn nghiêng góc $7^\circ$).
    • Trình tự dựng hình chiếu trục đo: Áp dụng cho vật thể dạng hình hộp, vật thể có mặt phẳng đối xứng và vật thể bị cắt một phần để thể hiện kết cấu rỗng bên trong.

  3. Chương 3: Biểu diễn vật thể (10 giờ: 4 giờ lý thuyết, 5 giờ thực hành, 1 giờ kiểm tra):

    • Các loại hình chiếu: Quy chuẩn 6 hình chiếu cơ bản theo TCVN 5-78 dựa trên 6 mặt của hộp hình chiếu (hình chiếu đứng/từ trước, hình chiếu bằng/từ trên, hình chiếu cạnh/từ trái, hình chiếu từ phải, từ dưới, từ sau); hình chiếu phụ (trên mặt phẳng không song song với mặt phẳng chiếu cơ bản); hình chiếu riêng phần.
    • Phương pháp ghi kích thước và đọc bản vẽ: Quy tắc TCVN 5705; phân biệt kích thước định hình (độ lớn từng khối) và kích thước định vị (vị trí tương đối); quy trình đọc bản vẽ hình chiếu thông qua ví dụ phân tích chi tiết nắp ổ trục.
    • Hình cắt và mặt cắt: Phân loại hình cắt theo vị trí mặt phẳng (đứng, bằng, cạnh, nghiêng), theo số lượng mặt phẳng (đơn giản, phức tạp/hình cắt bậc), theo phần vật thể bị cắt (toàn phần, riêng phần). Quy định TCVN 7:1993 về đường tuyến ảnh (đường gạch gạch bằng nét liền mảnh, khoảng cách 2–5 mm, nghiêng góc $45^\circ$, $30^\circ$ hoặc $60^\circ$); phân biệt mặt cắt rời (vẽ nét liền đậm) và mặt cắt chập (vẽ nét liền mảnh); quy định về hình trích (phóng to chi tiết nhỏ, khoanh vùng nét liền mảnh và đánh số La Mã).

  4. Chương 4: Bản vẽ chi tiết (8 giờ: 2 giờ lý thuyết, 6 giờ thực hành):

    • Cấu trúc bản vẽ chi tiết: Hình biểu diễn chính và các hình biểu diễn phụ; hệ thống kích thước định khối và định vị; chuẩn kích thước (mặt chuẩn, đường chuẩn, điểm chuẩn) gắn liền với trình tự gia công; yêu cầu kỹ thuật và cấu trúc khung tên chuẩn gồm 19 ô nội dung.
    • Dung sai lắp ghép và sai lệch hình học: Khái niệm dung sai kích thước ($T_D$ của lỗ, $T_d$ của trục); cách ghi ký hiệu kích thước dung sai (ví dụ $\varnothing 18H7$, $32 \pm 0,1$); hệ thống ký hiệu sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt (độ phẳng, độ thẳng, độ trụ, độ tròn, độ song song, độ vuông góc, độ đồng trục, độ đối xứng, độ đảo mặt đầu).
    • Nhám bề mặt: Khái niệm nhấp nhô bề mặt, phân loại theo tỷ số giữa bước nhấp nhô $P$ và chiều cao $h$ ($P/h < 50$: nhám bề mặt; $50 \le P/h \le 1000$: sóng bề mặt; $P/h > 1000$: sai lệch hình dáng); cách ghi chỉ tiêu $Ra$ (chỉ ghi trị số) và $Rz$ (ghi kèm ký hiệu) trên bản vẽ theo ký hiệu dấu V lệch.
    • Quy trình đọc bản vẽ chi tiết: Trình tự 4 bước: Đọc khung tên $\rightarrow$ Đọc hình biểu diễn $\rightarrow$ Đọc kích thước $\rightarrow$ Đọc các yêu cầu kỹ thuật và dung sai để xác định phương pháp gia công.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập hệ thống lý thuyết và nguyên lý dựa trên các nền tảng kỹ thuật:

  • Lý thuyết phép chiếu: Ứng dụng phép chiếu thẳng góc và phép chiếu song song trong không gian để xác định tọa độ các điểm, đường, mặt và giao tuyến của các khối hình học.
  • Nguyên lý tiêu chuẩn hóa: Vận dụng hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5-78 về hình chiếu, TCVN 5705 về kích thước, TCVN 7:1993 về mặt cắt - ký hiệu vật liệu) nhằm bảo đảm tính thống nhất của ngôn ngữ bản vẽ kỹ thuật.
  • Nguyên lý phân tích cấu trúc hình học: Phương pháp phân tích một chi tiết phức tạp thành các khối hình học cơ bản (khối hộp, khối trụ, khối nón, khối cầu) để xác định kích thước định khối và định vị.
  • Hệ thống chuẩn kích thước và dung sai: Cơ sở xác định gốc kích thước dựa trên mặt chuẩn gia công, trục đối xứng và tâm hình học; mối liên hệ giữa dung sai kích thước, sai lệch hình học và độ nhám bề mặt với quy trình công nghệ chế tạo chi tiết máy.

Kỹ năng phát triển

Nội dung môn học rèn luyện cho người học các nhóm năng lực thực hành chuyên môn:

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng các dụng cụ vẽ kỹ thuật (thước chia vạch, bộ êke, compa, bút chì) để dựng chính xác giao tuyến không gian, hình chiếu trục đo vuông góc đều/xiên cân, và thiết lập bản vẽ chi tiết đúng tỷ lệ, đúng ký hiệu quy chuẩn.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích hình dạng không gian 3 chiều từ các hình chiếu 2 chiều; nhận diện vết mặt phẳng cắt, phân biệt mặt cắt rời - mặt cắt chập; bóc tách chuỗi kích thước và các thông số dung sai lắp ghép.
  • Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Đọc hiểu và phân tích quy trình công nghệ gia công chi tiết cơ khí thông qua bản vẽ chi tiết; phát hiện các lỗi sai sót về hình biểu diễn hoặc ghi kích thước thiếu/thừa trên bản vẽ cơ khí.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Môn học áp dụng phương pháp dạy học tích cực, chuyển trọng tâm từ truyền thụ thụ động sang phát triển kỹ năng thực hành:

  • Giảng dạy lý thuyết: Giảng viên sử dụng diễn giảng ngắn, thuyết trình trực quan kết hợp máy chiếu, nêu vấn đề kỹ thuật và hướng dẫn học viên đọc tài liệu chuyên ngành.
  • Thảo luận và làm việc nhóm: Tổ chức học tập theo nhóm nhỏ từ 8–10 học viên. Nhóm trưởng phân công từng thành viên nghiên cứu các chủ đề cụ thể trước buổi học, sau đó thảo luận, thống nhất và lập báo cáo nhóm.
[Nghiên cứu tài liệu trước buổi học]
                 │
                 ▼
[Diễn giảng ngắn & Nêu vấn đề lý thuyết]
                 │
                 ▼
[Thực hành vẽ cá nhân / Thảo luận nhóm (8-10 học viên)]
                 │
                 ▼
[Đánh giá định kỳ & Hoàn thiện bản vẽ chi tiết]

Bài tập, ví dụ và hoạt động thực hành

Chương trình đào tạo dành 29/45 giờ (chiếm 64,4% tổng thời lượng) cho các hoạt động thực hành, bài tập và thảo luận:

  • Bài tập giao tuyến: Xác định giao tuyến vật thể bị vát phẳng, khoét lỗ, xẻ rãnh, giao giữa các ống trụ vuông góc.
  • Bài tập hình chiếu trục đo: Dựng hình chiếu trục đo vuông góc đều (sử dụng hình ôvan thay thế elip) và xiên cân cho vật thể dạng hộp, chi tiết có trục đối xứng và chi tiết cắt $1/4$.
  • Ví dụ phân tích chi tiết điển hình: Thực hành đọc bản vẽ nắp ổ trục, chi tiết ống lót bậc, chi tiết dạng khối hộp, chi tiết tròn xoay có rãnh xẻ.
  • Điều kiện trang thiết bị: Phòng học chuẩn bị bảng chia ô, máy tính, máy chiếu, bàn vẽ phẳng mặt rộng, bộ thước vẽ kỹ thuật, bộ compa, giấy vẽ, phiếu học tập và tập bản vẽ chi tiết máy thực tế.

Phương pháp kiểm tra và đánh giá

Quy trình đánh giá môn học tuân thủ Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:

Cột điểm đánh giá Trọng số Hình thức kiểm tra Thời điểm kiểm tra Chuẩn đầu ra đánh giá
Điểm kiểm tra thường xuyên $40%$ Tự luận / Vấn đáp / Thuyết trình Sau 27 giờ học A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2
Điểm kiểm tra định kỳ Hệ số 2 Viết tự luận Sau 36 giờ học A4, B2, C2
Điểm thi kết thúc môn học $60%$ Viết tự luận Sau 45 giờ học A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2
  • Cách tính điểm: Đánh giá theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân), tính điểm tổng hợp theo trọng số quy định, sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4 theo quy chế đào tạo tín chỉ.

Hướng dẫn tự học và kỷ luật học tập

  • Học viên phải nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo trước khi đến lớp.
  • Quy định chuyên cần: Học viên bắt buộc tham dự tối thiểu $70%$ tổng số tiết lý thuyết. Trường hợp vắng quá $30%$ số tiết lý thuyết, học viên không được dự thi kết thúc môn học và phải đăng ký học lại.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Tính pháp lý và chuẩn hóa chương trình: Giáo trình được phê duyệt chính thức theo Quyết định số 189/QĐ-CĐDK ngày 25/03/2020 của Trường Cao đẳng Dầu khí, chuẩn hóa theo chương trình khung ngành nghề kỹ thuật ứng dụng trong ngành dầu khí.
  • Tích hợp đồng bộ hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): Nội dung giảng dạy bám sát các tiêu chuẩn quốc gia về bản vẽ kỹ thuật cơ khí, bao gồm:
    • TCVN 5-78: Quy định về 6 mặt phẳng của hộp hình chiếu cơ bản.
    • TCVN 5705: Quy tắc ghi kích thước định hình, định vị và kích thước không gian ba chiều.
    • TCVN 7:1993: Quy chuẩn biểu diễn mặt cắt, nét vẽ tuyến ảnh và ký hiệu vật liệu trên mặt cắt.
  • Gắn kết trực tiếp với chuỗi môn học chuyên ngành: Nội dung giáo trình được thiết kế làm cầu nối kỹ thuật trực tiếp giữa môn Vẽ kỹ thuật 1 với các mô đun kỹ thuật cơ sở và chuyên môn:
    • Cung cấp cơ sở hình học cho môn học AutoCAD (CG19MH01).
    • Cung cấp kiến thức đọc sai lệch và chuẩn kích thước cho môn Dung sai (CK19MH05) và Cơ kỹ thuật (CK19MH03).
    • Phục vụ đọc bản vẽ chế tạo trong các mô đun Gia công cắt gọt kim loại 1 & 2 (CK19MĐ01, CK19MĐ02).
    • Phục vụ đọc bản vẽ tháo lắp, bảo dưỡng trong các mô đun chuyên sâu: Sửa chữa - Bảo dưỡng bơm 1 & 2 (CK19MĐ05, CK19MĐ06), Sửa chữa - Bảo dưỡng Quạt (BQMN19MĐ02), Sửa chữa - Bảo dưỡng máy nén khí (CK19MĐ07), Sửa chữa - Bảo dưỡng động cơ đốt trong (CK19MĐ08).

Đối tượng sử dụng giáo trình

  1. Học sinh, sinh viên trình độ Cao đẳng:
    • Sinh viên ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí (SCTBCBDK).
    • Sinh viên nghề Lắp đặt - Vận hành - Bảo dưỡng bơm, quạt, máy nén khí.
    • Sinh viên ngành Cắt gọt kim loại (CGKL) và các chuyên ngành kỹ thuật cơ khí liên quan.
  2. Điều kiện tiên quyết đối với người học:
    • Đã học và hoàn thành học phần Vẽ kỹ thuật 1 (Mã môn học: CK19MH01).
    • Nắm vững các kiến thức cơ bản về hình học họa hình, phép chiếu thẳng góc điểm, đường thẳng và mặt phẳng.
  3. Giảng viên và cán bộ đào tạo:
    • Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, lập giáo án, phân bổ thời lượng 45 giờ (14 giờ lý thuyết, 29 giờ thực hành).
    • Làm căn cứ thiết kế ngân hàng đề kiểm tra thường xuyên, kiểm tra định kỳ và đề thi kết thúc môn học theo chuẩn đầu ra A1–A3, B1–B3, C1–C2.
  4. Tài liệu tự học và tra cứu chuyên môn:
    • Kỹ thuật viên, công nhân cơ khí tại các nhà máy chế biến dầu khí, xưởng cơ khí sử dụng để tra cứu ký hiệu dung sai, sai lệch hình học, nhám bề mặt và quy cách đọc bản vẽ chi tiết máy.

Câu hỏi thường gặp

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

Giáo trình được biên soạn phục vụ học viên, sinh viên hệ Cao đẳng ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí, nghề Lắp đặt - Vận hành - Bảo dưỡng bơm, quạt, máy nén khí, ngành Cắt gọt kim loại và các ngành cơ khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí.

2. Cần hoàn thành những môn học nào trước khi học giáo trình này?

Người học bắt buộc phải hoàn thành môn học Vẽ kỹ thuật 1 (Mã môn: CK19MH01) để có nền tảng về phép chiếu cơ bản, nét vẽ, khổ giấy và phương pháp biểu diễn hình học trước khi học Vẽ kỹ thuật 2.

3. Giáo trình tập trung vào các dạng hình chiếu trục đo nào?

Giáo trình tập trung vào hai loại hình chiếu trục đo thông dụng trong cơ khí:

  • Hình chiếu trục đo vuông góc đều (góc trục $120^\circ$, hệ số quy ước $p=q=r=1$).
  • Hình chiếu trục đo xiên cân (góc $135^\circ$ và $90^\circ$, hệ số biến dạng $p=r=1, q=0,5$).

4. Quy định đánh giá môn học được thực hiện như thế nào?

Điểm môn học gồm: Điểm quá trình chiếm $40%$ (gồm kiểm tra thường xuyên sau 27 giờ và kiểm tra định kỳ sau 36 giờ) và Điểm thi kết thúc môn học chiếm $60%$ (thi viết tự luận sau 45 giờ). Điểm chấm theo thang điểm 10 và quy đổi sang thang điểm 4 theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH. Người học phải tham dự tối thiểu $70%$ số tiết lý thuyết mới đủ điều kiện dự thi.

5. Những tài liệu tham khảo chính nào được sử dụng trong giáo trình?

Giáo trình sử dụng các tài liệu tham khảo chuyên ngành:

  • PGS. Trần Hữu Quế, Giáo Trình Vẽ Kỹ Thuật (dùng cho các trường đào tạo hệ cao đẳng), NXB Giáo Dục, 2007.
  • Trần Hữu Quế, Vẽ Kỹ Thuật giáo trình dạy nghề, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, 2005.
  • Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn, Bài tập vẽ kỹ thuật cơ khí (Tập 1, Tập 2), NXB Giáo Dục, 2006.

Kết luận

Giáo trình Vẽ kỹ thuật 2 cung cấp hệ thống kiến thức hoàn chỉnh về phương pháp xác định giao tuyến, dựng hình chiếu trục đo, biểu diễn vật thể bằng hình cắt - mặt cắt và kỹ thuật lập, đọc hiểu bản vẽ chi tiết cơ khí theo tiêu chuẩn TCVN. Với thời lượng 45 giờ chú trọng thực hành (29 giờ), giáo trình đóng vai trò là nền tảng kỹ thuật cơ sở bắt buộc, dẫn dắt trực tiếp người học chuyển tiếp sang các môn học đồ họa kỹ thuật số (AutoCAD) và các mô đun chuyên ngành lắp đặt, sửa chữa thiết bị cơ khí công nghiệp dầu khí. Học viên kết hợp nghiên cứu giáo trình nội bộ cùng hệ thống tài liệu tham khảo của PGS. Trần Hữu Quế để hoàn thành đầy đủ các chuẩn đầu ra kiến thức, kỹ năng và tác phong nghề nghiệp.