Giáo án Bài 10. Dự án: Gia công chi tiết bằng dụng cụ cầm tay

Huy động kinh nghiệm sẵn có về sản phẩm cơ khí nhỏ và xác định được nhiệm vụ, phạm vi an toàn của dự án gia công móc khóa.

GV đưa ra móc khóa mẫu và phôi nhôm $50 \times 50 \times 2$ mm. HS quan sát, trả lời câu hỏi: (1) Móc khóa mẫu có những đặc điểm nào về hình dạng, kích thước? (2) Phôi $50 \times 50$ mm có thể làm ra được móc khóa $40 \times 30$ mm không? (3) Trong dự án này, em được làm những việc nào và những việc nào do GV đảm nhận?

Nhiệm vụ dự án được xác định rõ: gia công móc khóa nguyên bản gồm tấm chữ nhật $40 \times 30$ mm, góc bo $R3$, lỗ $\varnothing 4$ tâm cách mép trái và mép trên $5$ mm, không có cạnh sắc. HS nêu được: phôi lớn hơn kích thước sản phẩm nên có thể bố trí được; HS chỉ đo, vạch và thao tác tay đã được hướng dẫn, còn khoan lỗ và cưa do GV hoặc người được phân công thực hiện.

Đọc được dữ kiện thiết kế, giải thích được yêu cầu của bản vẽ có đủ hình mặt, chiều dày, vị trí lỗ và vật liệu; xác định được giới hạn kích thước theo dung sai.

Nhóm 4 HS thực hiện kĩ thuật khăn trải bàn. Mỗi HS nhận một phần: (A) đọc kích thước tấm chữ nhật $40 \times 30$ mm và dung sai $\pm 1$ mm; (B) xác định vị trí lỗ $\varnothing 4$ và bo $R3$; (C) kiểm tra xem phôi $50 \times 50$ mm có bố trí được hình không; (D) vẽ phác thảo bản vẽ đủ hình mặt, chiều dày $2$ mm, vật liệu nhôm. Nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 1. Câu hỏi GV đặt ra: “Vì sao bản vẽ chỉ có hình trang trí là chưa đủ để gia công?” và “Nếu dài thiết kế là $40 \pm 1$ mm thì giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất là bao nhiêu?”

Bản phác thảo móc khóa có đủ: hình mặt tấm chữ nhật $40 \times 30$ mm, bo $R3$ ở các góc, lỗ $\varnothing 4$ có tâm cách mép trái và mép trên $5$ mm, chiều dày $2$ mm, vật liệu nhôm. Kết luận kiến thức: Dung sai $\pm 1$ mm cho chiều dài cho giới hạn từ $39$ mm đến $41$ mm; phôi $50 \times 50$ mm bố trí được hình vì $40 \le 50$ và $30 \le 50$, vẫn phải xem lượng dư và vị trí. Bản vẽ không có hình mặt, chiều dày, vị trí lỗ và vật liệu thì không đủ thông tin để gia công.

Giải thích được trình tự các giai đoạn tạo sản phẩm từ hồ sơ và nêu được phân công, quy tắc an toàn khi gia công bằng dụng cụ cầm tay trong dự án.

HS thảo luận nhóm (kĩ thuật mảnh ghép) để tìm hiểu quy trình. Mỗi HS nghiên cứu một giai đoạn: (1) Thiết kế giấy; (2) Đo và vạch lên phôi; (3) Gia công theo phân công (GV khoan lỗ và hướng dẫn cưa; HS dũa cạnh khi đã được huấn luyện); (4) Làm cùn ba via; (5) Đo kiểm và báo cáo. Sau đó các HS “chuyên gia” về mảnh ghép ghép lại thành quy trình hoàn chỉnh. Câu hỏi GV đặt ra: “Vì sao phải vạch dấu trước khi gia công?” và “Trong các thao tác trên, thao tác nào thuộc người được phân công có chuyên môn, thao tác nào HS được thực hiện?”

Quy trình hoàn chỉnh theo thứ tự: thiết kế giấy → đo, vạch lên phôi → gia công theo phân công đã duyệt → làm cùn ba via → đo kiểm và báo cáo. Kiến thức HS rút ra: Phải có hồ sơ thiết kế trước, vạch dấu trước khi gia công, và kiểm tra cả kích thước lẫn bề mặt sau hoàn thiện. Phân công an toàn: khoan lỗ và cưa do GV hoặc người có chuyên môn đảm nhận; HS chỉ đo, vạch và dũa phôi đã kẹp chắc, đeo kính bảo hộ, không tự làm máy hoặc tự gia công ở nhà.

Đối chiếu được kết quả đo với yêu cầu kĩ thuật, nêu được các tiêu chí còn phải kiểm và tính được chi phí dự trù; trình bày được cấu trúc một báo cáo sản phẩm trung thực.

Nhóm thực hiện Phiếu học tập số 2: (1) Tính tổng chi phí dự trù một chiếc móc khóa theo bảng: phôi nhôm $8\,000$ đồng, vòng khóa $2\,000$ đồng, giấy ráp dùng chung $2\,000$ đồng; (2) Đánh giá mẫu đo $40{,}6 \times 29{,}5$ mm so với yêu cầu $40 \times 30$ mm sai lệch không quá $\pm 1$ mm (đây là dữ liệu minh họa, không phải số đo của nhóm); (3) Nêu hai tiêu chí còn phải kiểm ngoài kích thước dài và rộng; (4) Nêu các mục cần có trong báo cáo sản phẩm. Câu hỏi GV đặt ra: “Số $40{,}6 \times 29{,}5$ mm có đạt yêu cầu về dài và rộng không? Đạt là đạt toàn bộ sản phẩm chưa?”

Chi phí dự trù: $8\,000 + 2\,000 + 2\,000 = 12\,000$ đồng một chiếc, chưa tính công và dụng cụ. Đánh giá mẫu minh họa: Chiều dài $40{,}6$ mm nằm trong khoảng $39$ đến $41$ mm; chiều rộng $29{,}5$ mm nằm trong khoảng $29$ đến $31$ mm, đạt hai tiêu chí kích thước. Hai tiêu chí còn phải kiểm: kích thước và vị trí lỗ $\varnothing 4$ (tâm cách mép trái và mép trên $5$ mm), bán kính bo $R3$ và bề mặt không có ba via. Kết luận: Đạt kích thước dài/rộng chưa đủ để kết luận sản phẩm đạt toàn bộ. Báo cáo gồm: thiết kế, vật liệu, quy trình, chi phí, an toàn; số đo phải là số đo thực tế của nhóm.

Vận dụng được kiến thức về dung sai, bố trí phôi, quy trình và chi phí để giải các bài tập; tự kiểm tra được đáp án.

HS làm việc cá nhân 8 phút với các câu hỏi trắc nghiệm và tính toán, sau đó đối chiếu theo cặp đôi trong 5 phút, cuối cùng GV chữa nhanh trên màn chiếu. Có thể dùng bài tương tác trên trang NeoEdu để HS tự kiểm tra. Đề bài (1) Phôi $50 \times 50$ mm có chứa biên dạng chữ nhật $40 \times 30$ mm không? A. Chỉ khi bỏ kích thước; B. Luôn đủ cả mọi lượng dư không giới hạn; C. Có, nếu bố trí và lượng dư phù hợp; D. Không vì $40$ nhỏ hơn $50$. (2) Gia công lỗ có nguy cơ cao do ai phụ trách? A. Bất cứ ai cầm máy trước; B. Giáo viên hoặc người được phân công có chuyên môn; C. Học sinh tự khoan ở nhà; D. Bạn chưa được hướng dẫn. (3) Phôi $8\,000$ đồng, vòng $2\,000$ đồng, vật liệu hoàn thiện phân bổ $2\,000$ đồng; tổng dự trù một chiếc là bao nhiêu? (4) Thiết kế dài $40 \pm 1$ mm; giới hạn lớn nhất là bao nhiêu mm? (5) Xếp các giai đoạn chính theo quan hệ tạo sản phẩm từ hồ sơ. (6) Có thể ghi số đo mẫu $40{,}6 \times 29{,}5$ mm là kết quả nhóm đã đo dù chưa làm không? (7) Đánh giá mẫu $40{,}6 \times 29{,}5$ mm so với yêu cầu $40 \times 30 \pm 1$ mm và nêu hai tiêu chí còn phải kiểm. (8) Viết báo cáo sản phẩm mẫu đầy đủ vật liệu, thiết kế, quy trình, chi phí và an toàn, không bịa đã thực hiện.

Đáp án: (1) C, vì $40 \le 50$ và $30 \le 50$ nên bố trí được theo kích thước, vẫn cần xem lượng dư và vị trí. (2) B, dự án trường phải phân công và kiểm soát rủi ro, không tự làm máy. (3) $12\,000$ đồng ($8\,000 + 2\,000 + 2\,000$, chưa tính công và dụng cụ). (4) $41$ mm; giới hạn nhỏ nhất là $39$ mm. (5) Thiết kế hình và kích thước trên giấy → đo, vạch theo thiết kế lên phôi → gia công theo phân công đã duyệt → làm sạch ba via rồi đo kiểm và báo cáo. (6) Sai, phải ghi là minh họa; kết quả thật lấy từ sản phẩm đã làm và phép đo thật. (7) Chiều dài $40{,}6$ mm nằm trong $39$–$41$ mm; rộng $29{,}5$ mm nằm trong $29$–$31$ mm; hai tiêu chí còn phải kiểm là lỗ $\varnothing 4$ với vị trí tâm và bo $R3$ (hoặc bề mặt không ba via); đạt dài/rộng chưa đủ kết luận toàn bộ đạt. (8) Báo cáo gồm: đề xuất móc khóa nhôm $40 \times 30 \times 2$ mm, bo $R3$, lỗ $\varnothing 4$ tâm $5$ mm từ trái và trên; dự trù $12\,000$ đồng; quy trình vẽ, vạch, gia công theo GV, hoàn thiện và đo; an toàn với kính, kẹp phôi chắc, chổi quét phoi; số đo phải ghi là số đo thật khi có.

Vận dụng kiến thức của dự án để hoàn thiện bản vẽ, lập báo cáo sản phẩm trung thực và đề xuất được một cải tiến nhỏ cho móc khóa trong phạm vi xưởng trường.

Mỗi nhóm hoàn thiện bản vẽ móc khóa (có hình mặt, chiều dày, vị trí lỗ, vật liệu), lập dự trù chi phí và phác thảo báo cáo sản phẩm theo khung: thiết kế, vật liệu, quy trình, chi phí, an toàn, kết quả đo thật. Câu hỏi GV đặt ra: “Nếu muốn móc khóa dễ cầm hơn, em đề xuất thay đổi kích thước hoặc bo góc như thế nào? Thay đổi đó có ảnh hưởng đến chi phí và dung sai không?” Phần đo thật sẽ thực hiện khi nhóm đã gia công xong theo phân công; nếu chưa làm, nhóm ghi “chưa đo”. Có thể giao phần hoàn thiện báo cáo về nhà.

Bản vẽ hoàn chỉnh có đủ hình mặt, chiều dày $2$ mm, vị trí lỗ $\varnothing 4$ tâm cách mép trái và mép trên $5$ mm, bo $R3$, vật liệu nhôm. Báo cáo sản phẩm có đủ năm mục theo khung và ghi rõ trạng thái gia công (đã làm hay chưa). Đề xuất cải tiến hợp lí nêu rõ thay đổi, lí do và tác động đến chi phí $12\,000$ đồng và dung sai $\pm 1$ mm.