Phạm vi: Bài 1–11 (Khái quát về cơ khí chế tạo; Ngành nghề trong lĩnh vực cơ khí chế tạo; Tổng quan về vật liệu cơ khí; Vật liệu kim loại và hợp kim; Vật liệu phi kim loại; Vật liệu mới; Khái quát về gia công cơ khí; Một số phương pháp gia công cơ khí; Quy trình công nghệ gia công chi tiết; Quá trình sản xuất cơ khí; Dây chuyền sản xuất tự động với sự tham gia của robot)
Phần 1: Cơ bản
Bài 1. Nêu khái niệm cơ khí chế tạo và cho 3 ví dụ về sản phẩm của cơ khí chế tạo trong đời sống.
Bài 2. Kể tên 3 ngành nghề trong lĩnh vực cơ khí chế tạo và nêu một công việc cụ thể của mỗi ngành nghề.
Bài 3. Vật liệu cơ khí gồm những nhóm nào? Mỗi nhóm cho 2 ví dụ.
Bài 4. Nêu định nghĩa hợp kim và cho 2 ví dụ về hợp kim kèm ứng dụng.
Bài 5. So sánh thép và gang theo 2 tiêu chí: hàm lượng cacbon và độ giòn.
Bài 6. Nêu 2 tính chất và 2 ứng dụng của nhôm trong cơ khí chế tạo.
Bài 7. Nêu 2 tính chất và 2 ứng dụng của đồng trong cơ khí chế tạo.
Bài 8. Kể tên 4 vật liệu phi kim loại và nêu ứng dụng của mỗi vật liệu.
Bài 9. Vật liệu mới là gì? Kể tên 2 vật liệu mới và ứng dụng của chúng.
Bài 10. Gia công cơ khí là gì? Nêu 2 mục đích của gia công cơ khí.
Bài 11. Phân biệt gia công cắt gọt và gia công không phoi. Mỗi loại cho 2 ví dụ.
Bài 12. Nêu công dụng của các phương pháp: tiện, phay, khoan, mài.
Bài 13. Nêu công dụng của các phương pháp: đúc, rèn, hàn.
Bài 14. Trình bày 3 bước trong quy trình công nghệ gia công chi tiết.
Bài 15. Quá trình sản xuất cơ khí gồm những công đoạn nào? Nêu theo thứ tự.
Bài 16. Robot trong dây chuyền sản xuất tự động có vai trò gì? Nêu 2 ví dụ về công việc robot thực hiện.
Bài 17. Nêu 2 ưu điểm và 2 hạn chế của dây chuyền sản xuất tự động có robot.
Bài 18. Nêu 3 quy tắc an toàn khi làm việc trong xưởng cơ khí.
Phần 2: Nâng cao
Bài 19. Một nhà máy cần chế tạo vỏ hộp số xe máy bằng hợp kim nhôm. Em hãy đề xuất quy trình gia công gồm ít nhất 3 bước, giải thích lí do chọn mỗi bước.
Bài 20. So sánh phương pháp đúc và phương pháp tiện theo 4 tiêu chí: nguyên lí, độ chính xác, năng suất, phạm vi ứng dụng.
Bài 21. Một chi tiết máy bị lỗi kích thước sau khi gia công. Em hãy phân tích 3 nguyên nhân có thể gây ra lỗi và đề xuất biện pháp khắc phục cho mỗi nguyên nhân.
Bài 22. Em hãy phân tích tác động của cách mạng công nghiệp lần thứ tư đến ngành cơ khí chế tạo (nêu 2 tác động tích cực và 1 thách thức).
Bài 23. Một doanh nghiệp nhỏ sản xuất ốc vít muốn nâng cao chất lượng mà chi phí thấp. Em hãy đề xuất 2 giải pháp (không nhất thiết dùng robot) và giải thích.
Bài 24. Vì sao trong dây chuyền sản xuất tự động, con người vẫn giữ vai trò quan trọng dù robot ngày càng hiện đại? Nêu 3 vai trò của con người.
Bài 25. Em hãy đề xuất một quy trình sản xuất đơn giản cho sản phẩm "giá đỡ điện thoại bằng kim loại": nêu các công đoạn, vật liệu, phương pháp gia công và kiểm tra chất lượng.
Bài 26. Phân tích ưu, nhược điểm của việc dùng robot sơn trong nhà máy sản xuất ô tô so với sơn bằng tay theo 3 tiêu chí: chất lượng, sức khỏe công nhân, chi phí.
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: xe máy, máy tiện, máy bơm nước, tủ lạnh.
Bài 2. Ví dụ: kĩ sư thiết kế cơ khí — vẽ bản vẽ, thiết kế chi tiết máy; công nhân vận hành máy CNC — vận hành máy điều khiển số; thợ hàn — nối chi tiết kim loại bằng hàn.
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. Ví dụ: thép (sắt + cacbon) — làm trục máy, bánh răng; đồng thau (đồng + kẽm) — làm chi tiết chống ăn mòn, nhạc cụ.
Bài 5. Thép có hàm lượng cacbon thường dưới 2,14%, dẻo, dai hơn; gang có hàm lượng cacbon từ 2,14% trở lên, giòn hơn thép nhưng đúc tốt, chịu nén tốt.
Bài 6. Nhôm nhẹ, chống gỉ tốt, dẫn nhiệt, dẫn điện khá, dễ gia công. Ứng dụng: vỏ máy bay, khung xe đạp, đồ gia dụng.
Bài 7. Đồng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt; chống ăn mòn tốt; dẻo, dễ gia công. Ứng dụng: dây dẫn điện, ống dẫn nước, cuộn dây động cơ.
Bài 8. 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 9. 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, khớp nối.
Bài 10. Gia công cơ khí là quá trình tác động lên vật liệu để tạo ra chi tiết máy có hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt theo yêu cầu. Mục đích: biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh, đáp ứng yêu cầu kĩ thuật.
Bài 11. 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 12. Tiện — gia công bề mặt tròn xoay (trục, ống); phay — gia công mặt phẳng, rãnh; khoan — tạo lỗ; mài — gia công tinh, độ chính xác và độ nhẵn cao.
Bài 13. Đúc — nấu chảy kim loại, đổ vào khuôn, tạo chi tiết hình dạng phức tạp; rèn — dùng lực ép làm biến dạng kim loại nóng, tăng độ bền; hàn — nối các chi tiết kim loại bằng nhiệt.
Bài 14. (1) Chuẩn bị phôi: chọn vật liệu, cắt phôi đúng kích thước. (2) Gia công: gia công thô rồi gia công tinh theo bản vẽ. (3) Kiểm tra chất lượng: đo kích thước, kiểm tra độ nhẵn, độ chính xác, loại bỏ chi tiết không đạt.
Bài 15. Chuẩn bị vật liệu (phôi) → gia công chi tiết → lắp ráp → kiểm tra chất lượng → đóng gói, bảo quản sản phẩm.
Bài 16. Robot thay con người thực hiện công việc lặp lại, nặng nhọc, nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao. Ví dụ: robot hàn, robot sơn, robot lắp ráp, robot vận chuyển.
Bài 17. 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 18. Ví dụ: đeo kính bảo hộ, găng tay, quần áo bảo hộ; kiểm tra máy móc, dụng cụ trước khi vận hành; tuân thủ quy trình vận hành, không rời vị trí khi máy đang chạy.
Bài 19. Quy trình đề xuất: (1) Đúc áp lực — tạo hình vỏ hộp gần đúng, năng suất cao, phù hợp số lượng lớn. (2) Phay/khoan — gia công các mặt lắp ghép và lỗ bắt vít đạt kích thước chính xác. (3) Kiểm tra chất lượng — đo kích thước, kiểm tra độ kín, loại bỏ chi tiết lỗi. Hợp kim nhôm đúc tốt, nhẹ, chống gỉ nên phù hợp.
Bài 20. Nguyên lí: đúc nấu chảy kim loại đổ vào khuôn; tiện bóc tách phoi bằng dao tiện. Độ chính xác: đúc thấp hơn, tiện cao hơn. Năng suất: đúc cao với số lượng lớn, hình dạng phức tạp; tiện phù hợp chi tiết tròn xoay, số lượng vừa. Phạm vi: đúc tạo chi tiết phức tạp; tiện tạo chi tiết tròn xoay, yêu cầu chính xác.
Bài 21. Nguyên nhân và khắc phục: (1) Đo sai kích thước phôi — kiểm tra, đo lại phôi trước khi gia công. (2) Dao cụ mòn, cùn — thay dao, kiểm tra dao định kì. (3) Máy không chính xác, rung — bảo trì máy, siết chặt đồ gá. (4) Công nhân đọc sai bản vẽ — đọc kĩ bản vẽ, đối chiếu trước khi gia công.
Bài 22. Tác động tích cực: tự động hóa, robot và trí tuệ nhân tạo giúp tăng năng suất, chất lượng ổn định; thiết kế và mô phỏng bằng máy tính rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm. Thách thức: công nhân cần học thêm kĩ năng mới (lập trình, vận hành robot); chi phí đầu tư công nghệ lớn; nguy cơ mất việc cho lao động giản đơn nếu không đào tạo lại.
Bài 23. Giải pháp: (1) Sử dụng đồ gá, dưỡng kiểm tra để gia công và kiểm tra nhanh, đồng đều — giảm lỗi, tăng năng suất mà chi phí thấp. (2) Đào tạo công nhân, chuẩn hóa quy trình, bảo trì máy định kì — giảm phế phẩm, ổn định chất lượng. (3) Mua máy tiện tự động loại nhỏ thay cho máy thủ công nếu đủ vốn.
Bài 24. Con người vẫn quan trọng vì: thiết kế sản phẩm, lập trình và điều khiển robot; giám sát, phát hiện và xử lí sự cố; bảo trì, sửa chữa thiết bị; ra quyết định khi gặp tình huống mới, phức tạp mà robot chưa xử lí được.
Bài 25. Ví dụ: Vật liệu: thép thanh hoặc nhôm. Công đoạn: (1) Chuẩn bị phôi — cắt thanh kim loại theo kích thước. (2) Gia công — uốn, 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, độ nhẵn, loại bỏ sản phẩm lỗi. (Chấp nhận các quy trình hợp lí khác.)
Bài 26. Chất lượng: robot sơn đều, mịn, đồng đều hơn sơn tay. Sức khỏe: robot giúp công nhân tránh hít sơn độc hại, tránh môi trường độc. Chi phí: robot đầu tư ban đầu lớn nhưng lâu dài tiết kiệm sơn, giảm lỗi, giảm chi phí nhân công; sơn tay chi phí đầu tư thấp nhưng chất lượng không ổn định, tốn sơn hơn.