Phạm vi: Toàn Học kì 1 — Cơ khí chế tạo (Bài 1–14) và Cơ khí động lực (Bài 15–25)
Phần 1: Cơ bản
Bài 1. Nêu khái niệm cơ khí chế tạo và cơ khí động lực. Cho 2 ví dụ sản phẩm của mỗi lĩnh vực.
Bài 2. Kể tên 3 ngành nghề trong lĩnh vực cơ khí chế tạo và 2 ngành nghề trong lĩnh vực cơ khí động lực.
Bài 3. Vật liệu cơ khí gồm những nhóm nào? Mỗi nhóm cho 2 ví dụ.
Bài 4. Nêu định nghĩa hợp kim. So sánh thép và gang theo hàm lượng cacbon và ứng dụng.
Bài 5. Nêu 2 tính chất và 2 ứng dụng của nhôm; 2 tính chất và 2 ứng dụng của đồng.
Bài 6. Kể tên 4 vật liệu phi kim loại và nêu ứng dụng của mỗi vật liệu.
Bài 7. Vật liệu mới là gì? Kể tên 2 vật liệu mới và ứng dụng của chúng.
Bài 8. Phân biệt gia công cắt gọt và gia công không phoi. Mỗi loại cho 2 ví dụ.
Bài 9. Trình bày 3 bước trong quy trình công nghệ gia công chi tiết.
Bài 10. Quá trình sản xuất cơ khí gồm những công đoạn nào? Nêu theo thứ tự.
Bài 11. Nêu 2 ưu điểm và 2 hạn chế của dây chuyền sản xuất tự động có robot.
Bài 12. Nêu 2 biện pháp an toàn lao động và 2 biện pháp bảo vệ môi trường trong sản xuất cơ khí.
Bài 13. Động cơ đốt trong là gì? Nêu 2 loại động cơ đốt trong thường gặp.
Bài 14. Trình bày 4 kì làm việc của động cơ xăng 4 kì theo thứ tự.
Bài 15. Nêu chức năng của cơ cấu trục khuỷu — thanh truyền và cơ cấu phân phối khí.
Bài 16. Nêu chức năng của 3 hệ thống: hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát.
Bài 17. Nêu chức năng của 3 hệ thống trên ô tô: hệ thống truyền lực, hệ thống lái, hệ thống phanh.
Bài 18. Nêu 3 quy tắc an toàn khi tham gia giao thông.
Phần 2: Nâng cao
Bài 19. So sánh động cơ xăng và động cơ Diesel theo 3 tiêu chí: cách đốt cháy nhiên liệu, bộ phận đánh lửa, ứng dụng.
Bài 20. Một chi tiết máy bị lỗi sau gia công. Em hãy phân tích 3 nguyên nhân có thể và đề xuất biện pháp khắc phục cho mỗi nguyên nhân.
Bài 21. Một nhà máy sản xuất xe máy muốn nâng cao năng suất bằng robot. Em hãy đề xuất 3 vị trí ứng dụng robot trong nhà máy và giải thích lợi ích của mỗi vị trí.
Bài 22. Phân tích tác động của cách mạng công nghiệp lần thứ tư đến ngành cơ khí chế tạo (2 tác động tích cực, 1 thách thức) và đề xuất 1 giải pháp ứng phó với thách thức đó.
Bài 23. Em hãy thiết kế sơ bộ quy trình sản xuất một sản phẩm cơ khí đơn giản (ví dụ: giá đỡ xe đạp): nêu vật liệu, các công đoạn, phương pháp gia công và kiểm tra chất lượng.
Bài 24. Một xưởng cơ khí thải dầu cắt gọt và phoi kim loại ra môi trường. Em hãy phân tích tác hại và đề xuất 3 biện pháp xử lí, tái chế.
Bài 25. Giải thích vì sao bánh răng hộp số ô tô thường được làm bằng thép hợp kim và gia công bằng phương pháp tiện/phay rồi mài, nhiệt luyện.
Bài 26. Một bạn cho rằng: "Robot sẽ thay thế hoàn toàn con người trong nhà máy cơ khí". Em đồng ý hay không đồng ý? Giải thích bằng 3 lí do.
Bài 27. Em hãy phân tích mối quan hệ giữa cơ khí chế tạo và cơ khí động lực: cơ khí chế tạo hỗ trợ cơ khí động lực như thế nào và ngược lại?
Bài 28. Em hãy đề xuất một giải pháp tổng thể giúp một nhà máy cơ khí vừa tăng năng suất, vừa giảm tai nạn lao động, vừa bảo vệ môi trường. Trình bày rõ 3 nhóm giải pháp và lợi ích của mỗi nhóm.
Đáp án
Bài 1. Cơ khí chế tạo là ngành sản xuất máy móc, thiết bị, chi tiết máy phục vụ sản xuất và đời sống (ví dụ: máy tiện, máy bơm nước). Cơ khí động lực là lĩnh vực nghiên cứu máy móc tạo ra và sử dụng động lực, đặc biệt là động cơ và phương tiện giao thông (ví dụ: động cơ ô tô, ô tô).
Bài 2. Cơ khí chế tạo: kĩ sư thiết kế cơ khí, công nhân vận hành máy CNC, thợ hàn. Cơ khí động lực: kĩ sư ô tô, kĩ thuật viên sửa chữa động cơ.
Bài 3. 3 nhóm: vật liệu kim loại (thép, nhôm); vật liệu phi kim loại (nhựa, cao su); vật liệu mới (compozit, hợp kim nhớ hình).
Bài 4. Hợp kim là vật liệu được tạo ra bằng cách nấu chảy và kết hợp hai hay nhiều kim loại, hoặc kim loại với phi kim. Thép: cacbon dưới 2,14%, dẻo dai, dùng làm trục, bánh răng. Gang: cacbon từ 2,14% trở lên, giòn hơn, đúc tốt, dùng làm thân máy, vỏ hộp.
Bài 5. Nhôm: nhẹ, chống gỉ tốt — vỏ máy bay, khung xe đạp. Đồng: dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, chống ăn mòn — dây dẫn điện, ống dẫn nước.
Bài 6. Ví dụ: nhựa — vỏ thiết bị điện; cao su — gioăng, lốp xe; gỗ — cán dụng cụ, khuôn mẫu; gốm sứ — vật liệu cách điện; thủy tinh — kính quan sát.
Bài 7. Vật liệu mới là vật liệu được nghiên cứu, cải tiến để có tính chất vượt trội so với vật liệu truyền thống. Ví dụ: compozit — vỏ máy bay; hợp kim nhớ hình — thiết bị y tế.
Bài 8. Gia công cắt gọt: bóc tách phoi bằng dụng cụ cắt (tiện, phay). Gia công không phoi: tạo hình bằng biến dạng, nấu chảy đổ khuôn hoặc nối chi tiết mà không tạo phoi (đúc, rèn).
Bài 9. (1) Chuẩn bị phôi. (2) Gia công (thô rồi tinh). (3) Kiểm tra chất lượng.
Bài 10. Chuẩn bị vật liệu (phôi) → gia công chi tiết → lắp ráp → kiểm tra chất lượng → đóng gói, bảo quản.
Bài 11. Ưu điểm: năng suất cao; chất lượng ổn định, đồng đều; giảm tai nạn lao động. Hạn chế: chi phí đầu tư ban đầu lớn; cần công nhân có trình độ cao để vận hành, bảo trì.
Bài 12. An toàn lao động: trang bị bảo hộ; huấn luyện an toàn, kiểm tra máy định kì. Bảo vệ môi trường: xử lí khí thải, nước thải; thu gom, tái chế phoi kim loại, dầu thải.
Bài 13. Động cơ đốt trong là động cơ biến đổi nhiệt năng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu bên trong xi lanh thành cơ năng. Hai loại thường gặp: động cơ xăng và động cơ Diesel.
Bài 14. Nạp — nén — nổ (sinh công) — thải. Nạp: hút hòa khí vào xi lanh. Nén: nén hòa khí. Nổ: đốt cháy hòa khí, sinh công đẩy pit-tông. Thải: đẩy khí thải ra ngoài.
Bài 15. Cơ cấu trục khuỷu — thanh truyền: biến chuyển động tịnh tiến của pit-tông thành chuyển động quay của trục khuỷu. Cơ cấu phân phối khí: đóng, mở đúng thời điểm cửa nạp, cửa thải để đưa khí vào và thải khí ra khỏi xi lanh.
Bài 16. Hệ thống nhiên liệu: cung cấp hòa khí với tỉ lệ phù hợp vào xi lanh. Hệ thống bôi trơn: đưa dầu đến bề mặt ma sát, giảm mài mòn, làm mát, làm kín. Hệ thống làm mát: giữ nhiệt độ động cơ trong giới hạn cho phép.
Bài 17. Hệ thống truyền lực: truyền mô men từ động cơ đến bánh xe, thay đổi tốc độ, mô men. Hệ thống lái: điều khiển hướng chuyển động. Hệ thống phanh: giảm tốc độ hoặc dừng xe.
Bài 18. Ví dụ: tuân thủ luật giao thông, đèn tín hiệu; đội mũ bảo hiểm khi đi xe máy; giữ khoảng cách an toàn; không sử dụng điện thoại khi lái xe; kiểm tra xe trước khi đi.
Bài 19. Cách đốt cháy: động cơ xăng trộn xăng với không khí rồi bugi đánh lửa; động cơ Diesel nén không khí đến nhiệt độ cao rồi phun nhiên liệu, nhiên liệu tự bốc cháy. Bộ phận đánh lửa: xăng có bugi, Diesel không có bugi. Ứng dụng: xăng dùng cho xe máy, ô tô con; Diesel dùng cho xe tải, tàu thủy, máy nông nghiệp.
Bài 20. Nguyên nhân và khắc phục: (1) Đo sai phôi — đo lại phôi trước khi gia công. (2) Dao cụ mòn — thay dao, kiểm tra dao định kì. (3) Máy rung, đồ gá lỏng — bảo trì máy, siết chặt đồ gá. (4) Đọc sai bản vẽ — đối chiếu bản vẽ trước khi gia công.
Bài 21. Đề xuất: (1) Robot hàn khung xe — mối hàn đều, chắc, nhanh. (2) Robot sơn — lớp sơn đều, mịn, tránh độc hại cho công nhân. (3) Robot lắp ráp bánh xe — lắp nhanh, chính xác, đồng đều. (4) Robot kiểm tra chất lượng — phát hiện lỗi nhanh, chính xác.
Bài 22. Tác động tích cực: tự động hóa, robot và trí tuệ nhân tạo tăng năng suất, chất lượng ổn định; thiết kế, mô phỏng bằng máy tính rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm. Thách thức: công nhân cần học kĩ năng mới; chi phí đầu tư lớn. Giải pháp: đào tạo lại công nhân, đầu tư từng bước theo khả năng, hợp tác với trường nghề.
Bài 23. Ví dụ: giá đỡ xe đạp bằng thép ống. Vật liệu: thép ống, thép tấm. Công đoạn: (1) Chuẩn bị phôi — cắt ống, tấm theo kích thước. (2) Gia công — uốn ống, khoan lỗ, hàn các mối nối. (3) Hoàn thiện — mài nhẵn cạnh sắc, sơn phủ chống gỉ. (4) Kiểm tra — đo kích thước, kiểm tra độ vững, loại bỏ sản phẩm lỗi.
Bài 24. Tác hại: dầu cắt gọt gây ô nhiễm nước, đất, độc hại cho sinh vật và con người; phoi kim loại sắc nhọn gây nguy hiểm, lãng phí tài nguyên. Biện pháp: thu gom dầu thải, lọc và tái sử dụng hoặc giao cho đơn vị xử lí; thu gom phoi kim loại để tái chế; lắp hệ thống xử lí nước thải, hút bụi trong xưởng.
Bài 25. Bánh răng hộp số chịu lực lớn, ma sát liên tục, cần độ bền, độ cứng và chịu mài mòn cao nên dùng thép hợp kim. Tiện/phay tạo hình răng và kích thước gần đúng; nhiệt luyện tăng độ cứng, độ bền; mài đạt độ chính xác và độ nhẵn bề mặt yêu cầu.
Bài 26. Không đồng ý. (1) Con người thiết kế sản phẩm, lập trình và điều khiển robot. (2) Con người giám sát, phát hiện và xử lí sự cố, bảo trì thiết bị. (3) Robot khó linh hoạt như con người với công việc phức tạp, thay đổi thường xuyên và ra quyết định trong tình huống mới.
Bài 27. Cơ khí chế tạo tạo ra chi tiết máy, máy móc, dây chuyền để chế tạo động cơ, ô tô (gia công trục khuỷu, bánh răng, thân máy…). Cơ khí động lực cung cấp động cơ, phương tiện vận chuyển, máy phát điện phục vụ nhà máy cơ khí chế tạo. Hai lĩnh vực gắn bó, hỗ trợ lẫn nhau trong phát triển công nghiệp.
Bài 28. Nhóm 1 — Tăng năng suất: tự động hóa từng phần (đồ gá, máy bán tự động, robot ở công đoạn lặp lại); chuẩn hóa quy trình; đào tạo công nhân. Nhóm 2 — An toàn lao động: trang bị bảo hộ, huấn luyện an toàn, kiểm tra máy định kì, lắp thiết bị bảo vệ. Nhóm 3 — Bảo vệ môi trường: xử lí khí thải, nước thải; thu gom, tái chế phoi và dầu thải; tiết kiệm năng lượng. Lợi ích: năng suất và chất lượng tăng, tai nạn giảm, môi trường sạch hơn, chi phí lâu dài giảm.