GIẢI PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ SẢN PHẨM THỰC HÀNH GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI NHẰM NÂNG CAO TÍNH TỰ CHỊU TRÁCH NHIỆM CỦA SINH VIÊN

Tác giả: Tạ Hanh
Đơn vị: Khoa Cơ Điện

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Giới thiệu

Cắt gọt kim loại là quá trình gia công cơ khí trên bề mặt kim loại để tạo nên những sản phẩm cơ khí có kích thước, hình dáng và độ bóng bề mặt khác nhau theo yêu cầu kỹ thuật từ một phôi vật liệu ban đầu. Việc cắt gọt kim loại để trở thành các sản phẩm hoàn thiện này được thực hiện bằng những máy móc thiết bị từ đơn giản đến hiện đại, từ máy cơ vạn năng đến máy kỹ thuật số CNC.

Hiện nay, các môn học Cắt Gọt Kim Loại được nhiều trường đào tạo, trong đó trường đại học Công Nghiệp Dệt May Hà Nội đào tạo các môn học Cắt Gọt Kim Loại thuộc nghề Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí rất bài bản và có đầu tư tỉ mỉ. Trường hiện có hệ thống máy tiện, máy phay ... vạn năng hoạt động tốt đồng thời, hệ thống máy tiện, phay ... CNC, điều khiển Fanuc hiện đại, giúp sinh viên tiếp cận với công nghệ hiện đại nhất trong lĩnh vực gia công cơ khí hiện nay trên thế giới. 

2. Đặc điểm một số phương pháp cắt gọt kim loại.

3. Quy trình cắt gọt kim loại phổ biến

Cắt gọt kim loại tấm là quá trình loại bỏ những vật liệu thừa trên bề mặt tấm kim loại để tạo ra một bộ phận có hình dạng, kích thước như mong muốn. Có 4 phương pháp chính để gia công kim loại tấm sau:

Phương pháp cắt kim loại truyền thống.

Phương pháp cắt kim loại bằng oxy trên máy cắt plasma

Phương pháp cắt kim loại tấm bằng máy laser CNC

Phương pháp cắt bằng tia nước

Các ngành nghề và ứng dụng phổ biến của quy trình cắt:

Quy trình cắt được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: Chế tạo máy, sản xuất ô tô, nội thất xây dựng, thiết kế và sản xuất các sản phẩm đồ gia dụng, linh kiện điện tử, công nghệ đóng tàu, thiết bị vật tư y tế và quân sự,… Ngoài ra, các sản phẩm ứng dụng quy trình cắt bao gồm: Máy không dệt, máy may, điện thoại, TV, thiết bị nghe nhìn, điện tử, thiết bị viễn thông, khung trang trí nội thất, bảng quảng cáo, cửa, các loại tủ kệ, phụ tùng xe máy/ô tô,...

a. Quy trình phay kim loại

Theo báo cáo, quy trình phay chiếm khoảng 40%-60% trong các công đoạn gia công tại nhà máy, xưởng sản xuất. Phay kim loại là một phương pháp được sử dụng trong gia công cơ khí chính xác, để cắt gọt các mẫu phôi lớn thành chi tiết theo yêu cầu. Hoạt động pha dựa trên sự kết hợp chuyển động tịnh tiến của bàn gá và dao cụ. Sự hình thành và phát triển của quy trình này này đã mang lại nhiều lợi ích cho ngành chế tạo máy. Các phương pháp gia công phay phổ biến bao gồm:

Phương pháp phay thuận

Phương pháp phay nghịch

Các ngành nghề và ứng dụng phổ biến của quy trình phay

Quy trình phay xuất hiện trong các ngành công nghiệp như: Ngành chế biến đồ gỗ, ngành gia công và sản xuất đồ gia dụng,... Bên cạnh đó, chúng cũng được ứng dụng phổ biến tạo ra các sản phẩm trong nhiều ngành sản xuất khác gồm có: Chạm khắc các họa tiết, tạo hình khuôn kim loại phức tạp, thiết bị chế tạo các phụ tùng và chi tiết máy,…

b. Quy trình tiện kim loại.

Quá trình tiện giúp tạo ra những đường tiện đẹp với độ chính xác cao, đáp ứng nhu cầu của người sử dụng. Tiện là phương pháp cắt kim loại phôi nhờ chuyển động kết hợp của bàn gá di chuyển phôi và dụng cụ tiện. Các chuyển động có thể là quay tròn hoặc tịnh tiến tùy theo loại máy móc thực hiện quy trình này. Các phương pháp gia công tiện gồm có:

Phương pháp gia công tiện tinh

Phương pháp gia công tiện thô

Phương pháp gia công tiện trụ mặt trong và mặt ngoài

Phương pháp gia công tiện ren ngoài và ren trong

Phương pháp gia công tiện lỗ

Phương pháp gia công tiện cắt đứt

Phương pháp gia công tiện khỏa mặt đầu

Các ngành nghề và ứng dụng phổ biến của quy trình tiện:

Quy trình này được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp như: Cơ khí, ngành hàng không vũ trụ, hàng hải, đóng tàu, y tế,... Một số sản phẩm được sản xuất với quy trình tiện gồm: Làm các bộ phận trong ô tô/ tàu biển, các chi tiết máy, các loại động cơ máy bay, tuabin, các loại mẫu dạng tròn xoay/ hình trụ và hình tam giác, ...

c. Quy trình chấn (uốn gấp) kim loại

Quy trình chấn được hiểu là quá trình làm biến dạng, gập các góc hoặc uốn các cạnh của tấm kim loại. Mục đích là để bề mặt kim loại gập một góc 90 độ hoặc góc tùy ý theo mục đích sử dụng. Các phương pháp gia công chấn/ uốn gấp phổ biến, gồm có:

Uốn chữ V; Uốn cong; Uốn cạnh

Các ngành nghề và ứng dụng phổ biến của quy trình chấn:

Quy trình chấn được ứng dụng nhiều trong các ngành như: Ngành chế tạo máy, hàng không và công nghệ ô tô, thiết bị dân dụng, điện tử, viễn thông, công nghệ chế tạo và không gian vũ trụ,… Bên cạnh đó, một số sản phẩm được sản xuất với quy trình chấn như: Bàn ghế inox, các loại tủ inox, tủ điện, vật dụng nhà bếp hay khung vách, máy móc điện tử, khung cho ô tô/ thang máy/ tàu thuyền hoặc cửa sổ, ...

d. Quy trình hàn kim loại

Hàn kim loại là quá trình ghép các chi tiết với nhau bằng các mối hàn vĩnh cửu để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh sau các công đoạn gia công kim loại như: Cắt, uốn hoặc dập. Phương pháp này áp dụng nhiệt và áp suất lên mối nối để tạo thành một liên kết chắc chắn giữa các tấm kim loại. Có 3 phương pháp gia công hàn

Phương pháp hàn Mig - Mag/ hàn kim loại khí hàn (GMAW)

Phương pháp hàn Tig/ hàn Vonfram khí (GTAW)

Phương pháp hàn que hay hàn hồ quang.

Các ngành nghề và ứng dụng phổ biến của quy trình hàn:

Hàn được ứng dụng trong đa dạng ngành nghề, gồm có: Ngành công nghiệp điện, công trình xây dựng, công nghiệp chế tạo ô tô, chế tạo vũ khí quân sự, công nghiệp đóng tàu, hàng không, vũ trụ,… Ngoài ra, các sản phẩm được sản xuất với quy trình hàn như: Nối bảng mạch, dầm trục, cánh dầm, bánh răng, thiết bị hạ cánh, trục, ổ cắm, van, tay lái, khớp nối, móc, ...

Nhận xét: Hiện nay phương pháp và quy trình gia công cắt gọt ngày càng được chuẩn hoá. Để sinh viên (SV) tiếp cận gần với thực tế nhằm mục tiêu trong gia công (Năng suất, chất lượng, chi phí năng lượng riêng, độ tin cây), đồng thời giúp SV chủ động trong thực hiện gia công, có khả năng phân tích, có kỹ năng, gia tăng tính sáng tạo, có kỹ năng làm việc nhóm, hình thành thái độ chịu trách nhiệm cao, chúng ta cần có những giải pháp cụ thể, sát với thực tế, phù hợp với đối tượng người học.

II. GIẢI PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ SẢN PHẨM THỰC HÀNH GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI

1. Trình tự các bước áp dụng học thực hành cắt gọt hiện nay và đề xuất hướng mới

Hiện nay, sau khi trang bị kiến thức về cắt gọt kim loại, SV sẽ được hướng dẫn theo các bước sau:

Hình 6. Trình tự các bước đang áp dụng khi đánh giá sản phẩm sau thực hành cắt gọt của Sinh Viên

Trình tự các bước thực hiện như trên mang tính một chiều, sinh viên không tự tìm được cách làm hay, không đề cao tính sáng tạo, tính tự chủ, tự chịu trách nhiệm và không  hoạt động nhóm. Vì những lý do trên, chúng tôi đề xuất trình tự thực hiện đánh giá sản phẩm thực hành cắt gọt kim loại như sau:

Hình 7. Đề xuất trình tự các bước áp dụng khi đánh giá sản phẩm sau thực hành cắt gọt của Sinh Viên

Trình tự các bước trong hình 7, kích thích SV tự nghiên cứu, tìm hiểu sau đó đưa ra quy trình cắt gọt một sản phẩm cụ thể đảm bảo dễ chế tạo, năng suất tăng, chất lượng sản phẩm ổn định và độ tin cậy cao.

Với trình tự hình 7, GV hướng dẫn, dẫn dắt vẫn đề đi đến mục tiêu, giám sát, tham gia góp ý, còn SV chủ động trong thực hiện góp phần phân tích vấn đề đúng bản chất, hình thành kỹ năng thuần thục, tính chịu trách nhiệm cao.

2. Đề xuất bảng quy trình công nghệ/kế hoạch gia công cho sv

Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa như hiện nay, ngày càng nhiều sản phẩm được tạo ra từ quá trình gia công kim loại trong ngành công nghiệp cơ khí nói riêng và đời sống nói chung. Tuy nhiên, để tạo ra được những sản phẩm chất lượng cần phải trải qua một quy trình gia công rất tỉ mỉ và qua nhiều công đoạn khác nhau. Từ những điều này, chúng tôi đề xuất mẫu viết bảng quy trình như sau:

BẢNG QUY TRÌNH GIA CÔNG SẢN PHẨM

3. Đề xuất mẫu phiếu chấm điểm sản phẩm sau thực hành cắt gọt của SV

 Ví dụ gia công một sản phẩn như sau:

Hình 8. Chi tiết tiện trụ bậc

 Để SV chủ động trong việc tự đánh giá sản phẩm chúng tôi xin đề xuất mẫu phiếu đánh giá sản phẩm bài tiện trụ bậc.

Trong mẫu này gồm 3 phần:

• Phần chuẩn bị công việc: Nhằm đánh giá tư duy, thái độ và tác phong làm việc

• Phần kiểm tra chức năng và trực quan: SV và GV đánh giá nhãn quan sản phẩm bằng mắt trường

• Kiểm soát kích thức: SV và GV đo đạc, đánh giá kích thước.

  PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM BÀI TIỆN TRỤ BẬC
Lớp: ............................................................................................................................
Sinh viên: ……………………………………………………………………………

III. KẾT LUẬN

Sinh viên sau khi thực hiện theo các đề xuất (tham gia xây dựng kế hoạch làm việc và tự đánh giá sản phẩm của mình sau gia công) cho một số kết quả tích cực:

- SV chủ động trong thực hiện gia công

- Có khả năng phân tích vấn đề đúng bản chất

- Có kỹ năng thuần thục

- Gia tăng tính sáng tạo

- Có kỹ năng làm việc nhóm

- Hình thành thái độ chịu trách nhiệm cao.
 
IV.TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. V.A. Blumberg, E.I. Zazeski, (2000), Sổ tay thợ tiện, NXB Thanh niên .

[2]. GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS. Lê Văn Tiến, PGS.TS. Ninh Đức Tốn, PGS.TS. Trần Xuân Việt (2005), Sổ tay Công nghệ chế tạo máy (tập 1, 2, 3), NXB Khoa học kỹ thuật.

[3]. P.Đenegiơnưi, G.Xchixkin, I.Tkho (1989), Kỹ thuật tiện, NXB Mir.

[4].  V.A Xlêpinin (1977), Hướng dẫn dạy tiện kim loại, Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật.

[5]. Ph.A.Barơbaôp, (1984), Kỹ thuật phay, nhà xuất bản Mir .