I. Khái niệm và vai trò của cơ khí chế tạo

1. Khái niệm

Cơ khí chế tạo được hiểu là một ngành thuộc lĩnh vực kĩ thuật – công nghệ. Ngành này vận dụng kiến thức Toán học, các nguyên lí Vật lí cùng thành tựu của công nghệ vật liệu nhằm thực hiện toàn bộ quá trình từ nghiên cứu, thiết kế đến chế tạo, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy móc, thiết bị, chi tiết – phục vụ cho cả hoạt động sản xuất lẫn nhu cầu đời sống hằng ngày.

2. Vai trò

Có thể khái quát vai trò của ngành cơ khí chế tạo qua ba phương diện chính:

Đối với sản xuất: Ngành cơ khí chế tạo cung cấp các loại máy móc, công cụ giúp quá trình lao động trở nên nhẹ nhàng hơn, đồng thời nâng cao năng suất và dần thay thế các hình thức lao động thủ công truyền thống.

Đối với đời sống: Nhiều đồ dùng, dụng cụ được chế tạo bằng phương pháp cơ khí đã góp phần làm cho cuộc sống con người tiện nghi, thú vị hơn, từ đó nâng cao chất lượng sinh hoạt hằng ngày.

Đối với nghiên cứu khoa học: Các thiết bị, máy móc và công cụ chuyên dụng do ngành cơ khí tạo ra đóng vai trò quan trọng trong việc phục vụ hoạt động nghiên cứu, khám phá thiên nhiên và chinh phục vũ trụ.

Kết nối nghề nghiệp: Kĩ sư chế tạo máy (hay còn gọi là kĩ sư cơ khí) là người đảm nhận việc thiết kế, sản xuất, lắp đặt, vận hành và bảo trì máy móc, thiết bị kĩ thuật cùng các hệ thống hoàn chỉnh. Lĩnh vực hoạt động rất đa dạng: giao thông, điện – nước, robot công nghiệp, chăm sóc sức khoẻ,…

II. Đặc điểm của cơ khí chế tạo

Ngành cơ khí chế tạo có một số đặc điểm nổi bật như sau:

Về đối tượng lao động: Ngành này chủ yếu làm việc với các vật liệu cơ khí, bao gồm kim loại, hợp kim, vật liệu phi kim loại và một số loại vật liệu khác.

Về công cụ lao động: Các máy công cụ như máy tiện, máy phay, máy bào, máy hàn,… được sử dụng để thực hiện các phương pháp gia công tương ứng (tiện, phay, bào, hàn,…).

Về hồ sơ kĩ thuật: Mọi sản phẩm cơ khí trước khi được sản xuất đều cần có hồ sơ kĩ thuật đầy đủ, gồm bản vẽ kĩ thuật và quy trình gia công sản phẩm.

Về phạm vi ứng dụng: Sản phẩm cơ khí chế tạo hiện diện rộng khắp trong mọi lĩnh vực: đời sống, xã hội, lao động và sản xuất.

Về yêu cầu kĩ thuật: Phần lớn sản phẩm là các chi tiết dùng cho máy móc, do đó đòi hỏi rất cao về độ chính xác kích thước cũng như độ bóng bề mặt.

III. Các bước cơ bản trong quy trình chế tạo cơ khí

Một sản phẩm cơ khí từ lúc bắt đầu đến khi hoàn thiện cần trải qua 5 bước cơ bản:

Bước 1: Đọc bản vẽ chi tiết

Đây là bước đầu tiên, người thực hiện cần nghiên cứu kĩ bản vẽ để nắm rõ chức năng làm việc, cách phân loại chi tiết, các yêu cầu kĩ thuật cần đạt và tính công nghệ khi chế tạo.

Bước 2: Chế tạo phôi

Phôi chính là khối vật liệu ban đầu dùng để tạo nên chi tiết. Việc lựa chọn phương pháp chế tạo phôi và kích thước phôi phù hợp phải căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật và tính kinh tế. Ba phương pháp chế tạo phôi thông dụng gồm: phương pháp đúc, gia công bằng áp lực, và phương pháp hàn – cắt. Cơ tính của phôi sau khi chế tạo cần phù hợp với đặc điểm của phương pháp gia công ở bước tiếp theo.

Bước 3: Thực hiện gia công các chi tiết máy

Tiến hành lập quy trình công nghệ gia công chi tiết, bao gồm: lựa chọn thiết bị, dụng cụ cắt, dụng cụ gá lắp, dụng cụ kiểm tra; xác định chế độ cắt cho từng nguyên công, từng bước; xác định bậc thợ phù hợp – rồi tiến hành gia công sản phẩm theo đúng bản vẽ chi tiết.

Lưu ý: Đây là bước quyết định trực tiếp đến việc tạo hình và độ chính xác của chi tiết chế tạo.

Bước 4: Xử lí và bảo vệ bề mặt sản phẩm

Mục đích của bước này là tạo cho sản phẩm những tính chất cần thiết như: khả năng chống gỉ, chống mài mòn, chịu nhiệt, dẫn điện, dẫn nhiệt,… thông qua các công nghệ xử lí bề mặt thích hợp.

Bước 5: Lắp ráp và kiểm tra chất lượng sản phẩm

Căn cứ vào bản vẽ lắp, các chi tiết được ghép nối lại thành sản phẩm hoàn chỉnh. Sau đó, sản phẩm phải trải qua kiểm tra các đặc tính kĩ thuật trước khi chính thức đưa vào sử dụng.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám