Tổng quan về giáo trình
Giáo trình Vẽ kỹ thuật 2 (Mã môn học: MECM62012) được Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam) biên soạn và ban hành chính thức theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Tài liệu do nhóm tác giả Huỳnh Công Hải và Lê Anh Dũng thực hiện, lưu hành nội bộ nhằm phục vụ chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng cho các ngành kỹ thuật cơ khí, trọng tâm là nghề Cắt gọt kim loại và Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí.
Trong cấu trúc chương trình đào tạo, Vẽ kỹ thuật 2 là môn học thuộc khối kiến thức và kỹ năng cơ sở (nhóm II.1), có thời lượng 2 tín chỉ (tổng cộng 45 giờ định mức, 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 môn học tiên quyết Vẽ kỹ thuật 1 (MECM52003) và trước các mô-đun chuyên môn nghề như Dung sai, Cơ kỹ thuật, Autocad, cũng như các học phần gia công cắt gọt (Tiện, Phay, Mài, Tiện CNC, Phay CNC).
Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo ba nhóm chuẩn đầu ra:
- Về kiến thức: Người học trình bày được phương pháp xác định giao tuyến giữa các vật thể (A1), phân tích được bản chất và thông số của các loại hình chiếu trục đo (A2), nắm vững các phương pháp biểu diễn vật thể và đọc hiểu các yếu tố trên bản vẽ chi tiết (A3).
- Về kỹ năng: Người học dựng được giao tuyến của các vật thể hình học (B1), vẽ hoàn chỉnh hình chiếu trục đo vuông góc đều và xiên cân (B2), lập và đọc được bản vẽ chi tiết cơ khí đúng quy chuẩn kỹ thuật (B3).
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính kiên trì, độ tỉ mỉ và tác phong làm việc khoa học trong hoạt động kỹ thuật (C1, C2).
Cấu trúc giáo trình gồm 4 chương chuyên đề được thiết kế theo hướng tích hợp lý thuyết hình họa với kỹ năng dựng bản vẽ kỹ thuật cơ khí trên cơ sở hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN).
Nội dung kiến thức cốt lõi
- Giao tuyến mặt phẳng - Hệ trục OXYZ, p, q, r - 6 hình chiếu cơ bản (TCVN 5-78) - 4 thành phần bản vẽ
- Giao tuyến 2 khối - Trục đo vuông góc đều - Hình cắt, mặt cắt (TCVN 7:1993) - Dung sai (TD, Td)
- Khối đa diện, trụ, nón, cầu - Trục đo xiên cân - Hình trích, ghi kích thước - Nhám bề mặt (Ra, Rz)
Các chương/chủ đề chính
- Chương 1: Giao tuyến của vật thể (12 giờ - 4 LT, 8 TH): Cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp dựng giao tuyến của mặt phẳng với các khối hình học cơ bản (khối đa diện, hình trụ, hình nón tròn xoay, hình cầu) và giao tuyến giữa hai khối hình học (hai khối đa diện, hai khối tròn). Chương này phân tích các dạng kết cấu cơ khí thực tế như đầu trục vát phẳng, đầu trục xẻ rãnh, đầu đinh vít chỏm cầu xẻ rãnh, vật thể có rãnh, khối trụ có lỗ tròn và vật thể hình trụ có lỗ hình hộp.
- Chương 2: Hình chiếu trục đo (15 giờ - 4 LT, 10 TH, 1 KT): Khảo sát bản chất của phép chiếu song song dùng để thiết lập hệ trục đo không gian ($O'X', O'Y', O'Z'$) cùng các hệ số biến dạng ($p, q, r$). Nội dung đi sâu vào hai loại hình chiếu trục đo tiêu chuẩn trong cơ khí:
- Hình chiếu trục đo vuông góc đều: Góc giữa các trục đo là $120^\circ$, hệ số biến dạng quy ước $p = q = r = 1$, hình chiếu trục đo của đường tròn là elip hoặc ôvan với trục lớn $1,22d$ và trục nhỏ $0,7d$.
- Hình chiếu trục đo xiên cân: Góc giữa các trục đo gồm $\widehat{X'O'Y'} = \widehat{Y'O'Z'} = 135^\circ$, $\widehat{X'O'Z'} = 90^\circ$, hệ số biến dạng $p = r = 1; q = 0,5$.
- Trình tự dựng hình cho các vật thể dạng khối hộp, vật thể có mặt đối xứng và vật thể bị cắt một phần.
- Chương 3: Biểu diễn vật thể (10 giờ - 4 LT, 5 TH, 1 KT): Trình bày hệ thống biểu diễn vật thể theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
- Hình chiếu (TCVN 5-78): 6 hình chiếu cơ bản dựa trên hộp lập phương (hình chiếu đứng, bằng, cạnh trái, từ phải, từ dưới, từ sau), hình chiếu phụ và hình chiếu riêng phần.
- Quy tắc ghi kích thước (TCVN 5705): Phân định kích thước định hình (độ lớn khối) và kích thước định vị (vị trí tương đối dựa vào mặt chuẩn, đường chuẩn, điểm chuẩn).
- Hình cắt và mặt cắt (TCVN 7:1993): Phân loại hình cắt theo vị trí (đứng, bằng, cạnh, nghiêng), theo cấu trúc (đơn giản, phức tạp) và theo phạm vi cắt (toàn phần, riêng phần, bán phần). Quy chuẩn vẽ đường gạch gạch (tuyến ảnh) nghiêng $45^\circ$, khoảng cách 2–5 mm; phân biệt mặt cắt rời (nét liền đậm) và mặt cắt chập (nét liền mảnh).
- Hình trích: Biểu diễn kết cấu nhỏ bằng vòng tròn nét liền mảnh kèm chữ số La Mã và tỷ lệ phóng to.
- Chương 4: Bản vẽ chi tiết (8 giờ - 2 LT, 6 TH): Trình bày 4 nội dung cốt lõi của một bản vẽ chế tạo cơ khí hoàn chỉnh:
- Hình biểu diễn: Hình chiếu chính, hình cắt, mặt cắt phối hợp.
- Kích thước và chuẩn gia công: Thiết lập chuỗi kích thước gắn với chuẩn công nghệ và trình tự gia công.
- Dung sai lắp ghép và sai lệch hình học: Khái niệm dung sai lỗ ($TD$), dung sai trục ($Td$), ví dụ kích thước có dung sai $\varnothing 18H7$ ($\varnothing 18^{+0,018}_{0}$), $32 \pm 0,1$; các ký hiệu quy ước về sai lệch độ phẳng, độ thẳng, độ trụ, độ tròn, độ song song, độ vuông góc, độ đồng trục, độ đối xứng và độ đảo mặt đầu.
- Nhám bề mặt: Quy chuẩn phân loại trạng thái nhấp nhô theo tỷ số bước nhấp nhô $P$ trên chiều cao $h$ ($P/h < 50$ là nhám bề mặt, $50 \le P/h \le 1000$ là sóng bề mặt, $P/h > 1000$ là sai lệch hình dáng); quy tắc ghi ký hiệu nhám bề mặt bằng dấu chữ V lệch kèm chỉ tiêu $Ra$ hoặc $Rz$.
- Khung tên bản vẽ: Quy định cấu trúc 19 ô tiêu chuẩn theo quy phạm kỹ thuật.
Kiến thức nền tảng được xây dựng
Giáo trình xây dựng hệ thống lý thuyết nền tảng vững chắc thông qua:
- Nguyên lý hình họa và phép chiếu: Nền tảng phép chiếu vuông góc và phép chiếu trục đo song song; bản chất biến dạng quang học của đường tròn thành elip/ôvan trong không gian ba chiều.
- Lý thuyết tương giao hình học: Quy luật hình thành đường cong hoặc đường gãy khúc khép kín khi các mặt phẳng và mặt bậc hai (trụ, nón, cầu) cắt nhau.
- Khung tiêu chuẩn kỹ thuật nhà nước: Chuẩn hóa toàn bộ hệ thống ký hiệu vật liệu, quy cách nét vẽ, khung tên, dung sai và nhám bề mặt theo TCVN 5-78, TCVN 7:1993 và TCVN 5705.
Kỹ năng phát triển
- Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Sử dụng thành thạo dụng cụ vẽ kỹ thuật (thước chia ô, êke, compa) để dựng giao tuyến phức tạp; dựng hình chiếu trục đo vuông góc đều và xiên cân; biểu diễn hình cắt, mặt cắt và hình trích đúng vị trí và quy cách ký hiệu; ghi dung sai kích thước và độ nhám bề mặt.
- Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Năng lực phân tích một chi tiết máy phức tạp thành các khối hình học cơ bản (khối hộp, khối trụ, khối nón); xác định vị trí làm việc hoặc vị trí gia công chủ yếu để chọn hình biểu diễn chính hợp lý.
- Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Đọc hiểu chính xác cấu tạo, kích thước định hình, kích thước định vị và yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ cơ khí (như nắp ổ trục, chi tiết ống lót, chi tiết tròn xoay có rãnh) để phục vụ trực tiếp cho quá trình gia công trên máy cắt gọt kim loại.
Phương pháp giảng dạy và học tập
Giáo trình áp dụng phương pháp dạy học tích cực, phân chia cấu trúc thời gian học tập theo tỷ lệ 14 giờ lý thuyết và 29 giờ thực hành/thảo luận/bài tập:
- Phương pháp tiếp cận sư phạm: Giảng viên sử dụng các phương pháp diễn giảng cô đọng, vấn đáp định hướng và dạy học theo vấn đề. Việc giảng dạy lý thuyết luôn gắn liền với các mô hình vật thể trực quan, hệ thống trình chiếu và các bản vẽ chi tiết máy thực tế.
- Tổ chức bài tập và thảo luận: Học viên được tổ chức làm việc theo nhóm từ 8 đến 10 người. Nhóm trưởng phân công các thành viên chuẩn bị các chủ đề thảo luận về phương pháp dựng hình, so sánh các dạng hình chiếu trục đo hoặc phân tích kết cấu chi tiết máy trước khi tiến hành vẽ bài tập cá nhân.
- Quy trình và phương pháp đánh giá: Áp dụng Quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:
- Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Gồm 01 cột điểm kiểm tra thường xuyên (hình thức hỏi miệng/viết sau 27 giờ học, đánh giá chuẩn đầu ra A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2) và 01 cột điểm kiểm tra định kỳ (hình thức tự luận sau 36 giờ học, hệ số 2, đánh giá chuẩn đầu ra A4, B2, C2).
- Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Bài thi tự luận vẽ tổng hợp sau 45 giờ học nhằm đánh giá toàn diện chuẩn đầu ra A1, A2, A3, B1, B2, C1, C2. Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân) và quy đổi sang thang điểm 4 cùng thang điểm chữ theo quy định.
- Yêu cầu đối với người học:
- Nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo trước khi đến lớp.
- Chuẩn bị đầy đủ trang thiết bị học tập cá nhân: bảng vẽ phẳng có chia ô, bộ thước vẽ kỹ thuật, bộ compa, bút chì, bìa kẹp giấy.
- Tham dự tối thiểu 70% thời lượng các buổi học lý thuyết (nếu vắng trên 30% phải học lại môn học).
Điểm nổi bật và cập nhật
- Tính chuẩn hóa văn bản pháp lý và tiêu chuẩn: Giáo trình được ban hành chính thức năm 2022 theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK, đồng bộ với khung chương trình đào tạo nghề hệ Cao đẳng và tuân thủ các Tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành về lập bản vẽ kỹ thuật (TCVN 5-78, TCVN 7:1993, TCVN 5705).
- Gắn kết mật thiết với công nghệ chế tạo máy: Cách tiếp cận của giáo trình không thuần túy là vẽ hình học không gian trừu tượng mà luôn gắn việc chọn chuẩn kích thước (mặt chuẩn, đường chuẩn, điểm chuẩn) với trình tự công nghệ và các nguyên công gia công trên máy công cụ (tiện, phay, mài).
- Tích hợp đầy đủ các thông số công nghệ bề mặt: Giáo trình trang bị chi tiết các kiến thức về dung sai lắp ghép kích thước, dung sai hình học vị trí bề mặt và chỉ tiêu nhám bề mặt ($Ra, Rz$) – các yếu tố bắt buộc của bản vẽ chế tạo trong sản xuất công nghiệp cơ khí.
Đối tượng sử dụng giáo trình
- Sinh viên và học viên: Dành cho sinh viên năm thứ nhất hoặc năm thứ hai hệ Cao đẳng chính quy thuộc các ngành:
- Nghề Cắt gọt kim loại (Chương trình đào tạo tổng thể 106 tín chỉ / 2520 giờ).
- Ngành Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí.
- Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành môn học Vẽ kỹ thuật 1 (Mã môn học: MECM52003); nắm được các khái niệm cơ bản về các khối hình học, các loại nét vẽ tiêu chuẩn và phép chiếu vuông góc cơ bản.
- Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ chuẩn để soạn giáo án bài giảng, thiết kế phiếu thực hành, phiếu học tập và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra thường xuyên, định kỳ và đề thi kết thúc môn học.
- Kỹ thuật viên và công nhân kỹ thuật: Phù hợp làm tài liệu tra cứu quy chuẩn bản vẽ, ký hiệu dung sai, ký hiệu nhám bề mặt và cách đọc bản vẽ chi tiết tại các xưởng cơ khí và nhà máy công nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?
Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho học sinh, sinh viên trình độ Cao đẳng các ngành kỹ thuật cơ khí, trọng tâm là nghề Cắt gọt kim loại và Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tương đương.
2. Cần chuẩn bị kiến thức và kỹ năng nền tảng nào trước khi học?
Người học bắt buộc phải hoàn thành môn học Vẽ kỹ thuật 1 (Mã số: MECM52003), nắm vững kiến thức hình học cơ bản, các loại nét vẽ theo tiêu chuẩn, phép chiếu vuông góc và kỹ năng sử dụng các dụng cụ vẽ kỹ thuật cơ bản (thước kẻ, compa, êke, bút chì kỹ thuật).
3. Giáo trình này có điểm gì khác biệt so với các giáo trình Vẽ kỹ thuật đại cương?
Giáo trình tập trung sâu vào phần ứng dụng chế tạo cơ khí: đi trực tiếp vào kỹ thuật dựng giao tuyến các chi tiết máy điển hình (đầu trục vát, đinh vít chỏm cầu, chi tiết có rãnh), dựng hình chiếu trục đo vuông góc đều/xiên cân, và tích hợp đầy đủ các yếu tố của bản vẽ chế tạo (dung sai hình học, nhám bề mặt $Ra/Rz$, khung tên 19 ô, chuẩn kích thước theo trình tự gia công).
4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?
Người học cần nghiên cứu trước phần lý thuyết từng chương, làm việc nhóm từ 8–10 người để thảo luận các tình huống bản vẽ mẫu (như bản vẽ nắp ổ trục, chi tiết ống lót), sau đó tự giác hoàn thành toàn bộ hệ thống bài tập vẽ kỹ thuật trên giấy vẽ chia ô bằng dụng cụ vẽ chuyên dụng trước khi đối chiếu kết quả.
5. Những tài liệu tham khảo chính yếu nào được sử dụng cùng giáo trình?
Giáo trình trích dẫn và khuyến nghị sử dụng các tài liệu tham khảo chuẩn mực của ngành:
- PGS. Trần Hữu Quế, Giáo trình Vẽ kỹ thuật (sách dùng cho các trường đào tạo hệ Cao đẳng), NXB Giáo dục, 2007.
- PGS. Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật (giáo trình dạy nghề), NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
- PGS. Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn, Bài tập vẽ kỹ thuật cơ khí (Tập 1 và Tập 2), NXB Giáo dục, 2006.
Kết luận
Giáo trình Vẽ kỹ thuật 2 (Mã môn học: MECM62012) của Trường Cao đẳng Dầu khí là tài liệu đào tạo cơ sở nghề mang tính chuẩn mực, cung cấp đầy đủ các quy tắc xác định giao tuyến, dựng hình chiếu trục đo, biểu diễn vật thể bằng hình cắt - mặt cắt và thiết lập bản vẽ chi tiết theo Tiêu chuẩn Việt Nam.
Lộ trình học tập đề xuất cho người học: Hoàn thành Vẽ kỹ thuật 1 $\rightarrow$ Tích lũy kiến thức Vẽ kỹ thuật 2 $\rightarrow$ Phát triển kỹ năng đồ họa trên máy tính với học phần Autocad (MECM63013), môn học Dung sai (MECM53001), Nguyên lý - Chi tiết máy (MECM62015) $\rightarrow$ Ứng dụng đọc và lập bản vẽ trong toàn bộ chuỗi mô-đun thực hành tiện, phay, mài và gia công CNC chuyên sâu.
Người học kết hợp học tập giáo trình với việc làm bài tập trong bộ sách Bài tập vẽ kỹ thuật cơ khí (Tập 1, 2) của tác giả Trần Hữu Quế và Nguyễn Văn Tuấn để hoàn thiện năng lực thực hành nghề nghiệp.