Giáo án Công nghệ lớp 11 - Chủ đề 4: Công nghệ cắt gọt kim loại và tự động hóa trong chế tạo cơ khí

Ngày soạn: .
Tiết: 
Chương 4. 
CHỦ ĐỀ 4 : CÔNG NGHỆ CẮT GỌT KIM LOẠI VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CHẾ TẠO CƠ KHÍ ( 3 tiết ) 
I. KIẾN THỨC, KĨ NĂNG, THÁI ĐỘ VÀ CÁC PHẨM CHẤT NĂNG LỰC
1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ:
Kiến thức: - Hiểu được bản chất và đặc điểm của gia công kim loại bằng cắt gọt.
 - Biết được nguyên lí cắt và dao cắt.
 - Nắm được các chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay khi tiện.
 - Biết được khái niệm máy tự động, người máy công nghiệp và dây chuyền tự động.
 	 - Biết được các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí.
 Kĩ năng: + Nhận biết được cấu tạo của dao và các chuyển động của dao
 + Phân biệt được máy tự động, người máy công nghệp và dây truyền tự động.
 Thái độ: Làm việc nghiêm túc, thích tìm tòi khám phá môn học.
2. Định hướng năng lực hình thành và phát triển cho học sinh:
Thông qua việc học tập bài học này sẽ góp phần hình thành cho HS các năng lực sau:
 - Năng lực sử dụng ngôn ngữ kĩ thuật
 - Năng lực tự học: HS tự học, trao đổi nhóm, lớp, qua đó nắm được nội dung kiến thức của bài học vai trò và ứng dụng của nó trong thực tế.
 - Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề: Có khả năng phát hiện vấn đề và đề xuất cách giải quyết vấn đề hợp lí, hiệu quả.
 - Năng lực giao tiếp và hợp tác: Xác định được trách nhiệm, vai trò của mình trong nhóm; tự đánh giá khả năng của mình và đánh giá khả năng của các thành viên trong nhóm để phân công công việc phù hợp; chủ động hoàn thành phần việc được giao 
 - Phẩm chất: HS tự lập, tự chủ và tự tin trong học tập.
II. CHUẨN BỊ:
1. Giáo viên: - Nghiên cứu bài 17 SGK.
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến bài giảng ( sách công nghệ 8 và kiến thức vật lí có liên quan).
2. Học sinh:	- Tìm kiếm, sưu tầm các thông tin, tư liệu, tranh ảnh, về các loại máy cắt gọt mẫu vật liên quan đến công nghệ gia công kim loại bằng cắt gọt dao tiện, sản phẩm gia công.
 	- Chuẩn bị mẫu vật hoặc vật thật.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
+ Đặt vấn đề vào bài đầu tiên, tạo sự hứng thú trong việc tìm hiểu kiến thức bài mới
GV chia lớp thành 4 nhóm để thực hiện nhiệm vụ học tập trong suốt bài học
GV đưa ra các câu hỏi:
1. Ở lớp 8 các em đã được học các tính chất của vật liệu cơ khí, một số phương pháp gia công cơ khí như khoan, dũa, đục kim loại; trong bài trước các em đã được biết đến các phương pháp gia công chế tạo phôi. Em hãy cho biết có những phương pháp nào và nêu ưu, nhược điểm của phương pháp đó.
2. Kể tên các sản phẩm được chế tạo từ phương pháp gia công đó?
- Các nhóm còn lại chú ý lắng nghe để đưa ra nhận xét và đặt câu hỏi chất vấn khi cần thiết.
HS hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời các câu hỏi được giao.
- GV quan sát, theo dõi, hướng dẫn HS thực hiện nhiệm vụ để đảm bảo tất cả HS đều tập trung vào việc thực hiện nhiệm vụ được giao
* Dự kiến sản phẩm
HS đối chiếu kết quả làm việc của cá nhân, nhóm với kết quả thảo luận chung và kết luận để tự đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
Gv có thể gọi đại diện một số nhóm lên trả lời câu hỏi 
Gợi ý: pp Đúc: tượng phật, chuông pp gia công áp lực: rèn dao, rựa 
- Các phương pháp gia công trên tạo ra sản phẩm không có độ chính xác cao, chưa đáp ứng được yêu cầu của ngành chế tạo máy. Trong thực tế một số sản phẩm có yêu cầu cao về độ chính xác, độ bóng cao như trục động cơ, bánh răng... Vì vậy, cần phải có phương pháp gia công khác sử dụng máy có nhiều tính năng và hiện đại để đáp ứng được các yêu cầu trong thực tế sản xuất.
* Đánh giá kết quả hoạt động
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả của nhóm.
- Nêu lên tầm quan trọng của ngành cơ khí
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
+ Tăng cường hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm của học sinh.
+ Bản chất của gia công kim loại
Nội dung 1: Hình thành kiến thức về “Công nghệ cắt gọt kim loại"
* Hình thành kiến thức về “ nguyên lí cắt và dao cắt” 
- Trình bày bản chất của gia công cắt gọt kim loại?
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời một số câu hỏi sau:
- GV đưa ra phôi trục giữa xe đạp và đặt câu hỏi: Từ phôi trục ra xe đạp làm thế nào để tạo ra sản phẩm trục xe đạp?
GV hỏi: Lấy đi bằng cách nào?
GV giải thích: Sau khi cắt, gọt đi phần kim loại dư của phôi, người ta thu được sản phẩm có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.
GV hỏi: Hãy so sánh phương pháp gia công bằng cắt gọt và phương pháp gia công khác đã học?
- Học sinh thực hiện các câu hỏi gợi ý.
- GV sử dụng băng hình máy tiện đang hoạt động (nếu có) cho HS quan sát và đặt câu hỏi hoặc dùng tranh vẽ 17.1 cho HS quan sát và hỏi: Phoi kim loại được hình thành như thế nào?
GV hỏi: dao cắt được kim loại phải có độ cứng như thế nào so với phôi?
GV hỏi: Mẫu được làm bằng vật liệu gì? có hình dạng, kích thước như thế nào?
GV yêu cầu HS quan sát hình 17.2 SGK và cho biết: Để dao cắt được vật liệu thì phải có điều kiện gì?
 GV đặt câu hỏi chung cho ba ví dụ: Chuyển động của phôi là chuyển động gì? Chuyển động của dao là chuyển động gì?
 - Tiện trục xe đạp.
 - Bào kim loại.
 - Khoan.
 Ví dụ:
 - Tiện trục xe đạp: Phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt.
 + Phôi quay tròn.
 + Dao chuyển động tịnh tiến.
 - Bào kim loại: Dao chuyển động tịnh tiến tạo ra chuyển động cắt.
 + Phôi cố định ngang.
 + Dao tịnh tiến dọc.
 - Khoan: Mũi khoan chuyển động với tốc độ lớn so với phôi tạo ra chuyển động cắt.
 + Phôi cố định.
 + Mũi khoan vừa chuyển động quay, vừa tịnh tiến. 
Báo cáo kết quả thực hiện.
- Các hs còn lại lắng nghe báo cáo và nêu ý kiến phản biện.
* Dự kiến sản phẩm: 
- Bản chất : Lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nh ờ cá dụng cụ cắt (dao cắt) để thu được chi tiết có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.
- Học sinh trả lời được sự cần thiết của gia công cắt gọt kim loại
* Đánh giá kết quả hoạt động
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả của nhóm.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức hướng dẫn cả lớp, giáo viên khéo léo sử dụng gợi ý để phân tích.
Kết luận: 
 - Phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí.
 - Phương pháp này tạo ra sản phẩm có độ chính xác, độ bóng bề mặt cao
Sản phẩm:
2. Nguyên lí cắt:
 a. Quá trình hình thành phoi:
Dưới tác dụng của lực (do máy tạo ra) dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dao bị dịch chuyển theo các mặt trượt tạo thành phoi.
 b. Chuyển động cắt: 
 Để cắt được vật liệu, giữa phôi và dao phải có chuyển động tương đối với nhau.
c Sản phẩm:
2. Nguyên lí cắt:
 a. Quá trình hình thành phoi:
Dưới tác dụng của lực (do máy tạo ra) dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dao bị dịch chuyển theo các mặt trượt tạo thành phoi.
 b. Chuyển động cắt: 
 Để cắt được vật liệu, giữa phôi và dao phải có chuyển động tương đối với nhau.
+ Gia công trên máy tiện
+ Các chuyển động khi tiện
* Hình thành kiến thức về " Gia công trên máy tiện ".
- Dùng hình ảnh h17.3 giới thiệu các bộ phận chính của máy tiện 
- chuyển động cắt
- chuyển động tiến dao
- Hãy chỉ ụ trước và hộp trục chính của máy tiện? Tác dụng của chúng?
 - Hãy chỉ đài gá dao của máy? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ bàn dao dọc trên của máy tện? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ ụ động của máy tiện? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ bàn dao ngang của máy tiện? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ bàn xe dao của máy tiện? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ thân máy của máy tiện? Nêu tác dụng?
 - Hãy chỉ hộp bước tiến dao của máy tiện? Nêu tác dụng?
- Phát phiếu học tập số 2.
- Học sinh trả lời và phản biện.
- Giáo viên kết luận
* Dự kiến sản phẩm: học sinh trả lời được các bộ phận chính của máy tiện, các chuyển động khi tiện
 - Ụ trước và hộp trục chính: để gá các trục chính, bàn xe dao của máy tiện.
 - Đài gá dao: để gá dao, điều chỉnh dao khi tiện.
 - Bàn dao dọc: để tịnh tiến dọc trục chính khi tiện.
 - Ụ động: cùng với mâm cặp để cố định phôi khi tiện.
 - Bàn dao ngang: để tịnh tiến ngang khi tiện mặt đầu của phôi.
 - Bàn xe dao: để kết hợp tạo ra tịnh tiến ngang của bàn dao ngang và tịnh tiến dọc của bàn dao dọc khi tiện.
 - Thân máy: để gá lắp các bộ phận trên và động cơ điện của máy tiện.
 - Hộp bước tiến dao: để gá lắp các công tắc điều khiển, hộp tốc độ, bộ phận điều chỉnh các chế độ làm việc của máy tiện.
* Đánh giá kết quả:
- Giáo viên tổ chức nhận xét, đánh giá hoạt động của nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức hướng dẫn cả lớp, giáo viên khéo léo sử dụng gợi ý để phân tích.
Khái niệm và phân loại máy tự động, người máy công nghiệp. 
Nội dung 2: Hình thành kiến thức về " máy tự động, người máy công nghiệp. "
* Hình thành kiến thức về Khái niệm và phân loại máy tự động, người máy công nghiệp. 
- Phát phiếu học tập số 5.
- Học sinh hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm để thực hiện các công việc sau đây:
- Học sinh thực hiện các câu hỏi gợi ý.
- Báo cáo kết quả thực hiện.
- Các nhóm còn lại lắng nghe báo cáo và nêu ý kiến phản biện.
- Giáo viên kết luận.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh nêu khái niệm và phân loại máy tự động, người máy công nghiệp. 
- Học sinh phân biệt máy tự động cứng và máy tự động mềm 
* Đánh giá kết quả:
- Giáo viên tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
* Hình thành kiến thức về " Người máy công nghiệp "
- Phát phiếu học tập số 6
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh nêu được khái niệm và công dụng của robot
* Đánh giá kết quả:
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, GV khéo léo sử dụng gợi ý trên để gợi ý, phân tích
* Hình thành kiến thức về "dây chuyền tự động".
- Phát phiếu học tập số 7.
- Hoạt động cá nhân và nhóm, quan sát sơ đồ hệ thống trên hình 19.3 trong SGK Công nghệ 11, thảo luận để trả lời.
* Dự kiến sản phẩm:
- Học sinh kể tên được một số máy và thiết bị trong dây chuyền tự động 
- Học sinh nêu được quy trình của một dây chuyền tự động 
* Đánh giá kết quả
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho học sinh hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, giáo viên khéo léo sử dụng cách giải thích trên để gợi ý, phân tích.
Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí
* Hình thành kiến thức về " Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí "
- Hoạt động cá nhân và nhóm để trả lời một số câu hỏi sau:
+ nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong sản xuất cơ khí
+ các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí?.
* Dự kiến sản phẩm
- Học sinh trả lời được Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí 
* Đánh giá kết quả
- GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết quả các nhóm và rút ra kết luận.
- Trong quá trình tổ chức cho HS hoạt động cá nhân, nhóm và khi tổ chức, hướng dẫn cả lớp nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận, GV cần phân tích, giải thích rõ hơn nội dung nêu trong mục nguyên lí làm việc của hệ thống để gợi ý, phân tích.
Hoạt động 3: Luyện tập
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Củng cố kiến thức đã học
GV tổ chức hoạt động thảo luận nhóm hoặc cả lớp vận dụng kiến thức đã học, hiểu biết thực tiễn để giải thích những hiện tượng kĩ thuật hoặc những lưu ý khi vận hành, bảo dưỡng những thiết bị có liên quan đến nội dung học tập.
- Hãy trình bày bản chất của gia công kim loại bằng cắt gọt?
- Trình bày quá trình hình thành phoi 
- Kể tên các mặt và các góc của dao tiện khi cắt đứt ?
- Trình bày các chuyển động khi tiện ?
- Phân biệt các loại máy tự động?
- Hãy nêu các ví dụ về việc sử dụng robot trong sản xuất cơ khí? 
- Máy tự động và dây chuyền tự động đem lại lợi ích gì cho con người?
- Nêu các ví dụ về ô nhiễm môi trường do sản xuất cơ khí gây ra?
- muốn đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí cần thực hiện những giải pháp gì?
Học sinh trả lời được các câu hỏi luyện tập
Hoạt động 4: Vận dụng, tìm tòi, mở rộng
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương pháp tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vân đề thực tiễn
- Cuối mỗi tiết học, GV yêu cầu HS ôn bài cũ, đọc trước bài mới, sưu tầm, tìm hiểu các thông tin liên quan đến bài học trong các phương tiện, tài liệu và trong thực tiễn cuộc sống. Nếu có điều kiện có thể hỏi người thân, thợ cơ khí máy tiện, phay cnc.. có thể quan sát các bộ phận, chi tiết cụ thể.
- Ví dụ:
+ công nghệ cắt gọt phay khác gì so với tiện? 
+ khả năng của tiện như thế nào ưu việt so với phay ?
Học sinh tìm hiểu các kiến thức trên Internet và người thân để trả lời câu hỏi, nhiệm vụ được giao.
IV. CÂU HỎI KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
 PHIẾU HỌC TẬP SÔ 1
Câu 1. dao cắt được kim loại phải có độ cứng như thế nào so với phôi?
 Câu 2: Mẫu được làm bằng vật liệu gì? có hình dạng, kích thước như thế nào?
Câu 3: Để dao cắt được vật liệu thì phải có điều kiện gì?
Câu 4: Chuyển động của phôi là chuyển động gì? Chuyển động của dao là chuyển động gì? Trong các trường hợp sau:
 - Tiện trục xe đạp.
 - Bào kim loại.
 Câu 5: Góc trước được tạo ra như thế nào? Vai trò của góc trước khi tiện?
 Câu 6: Góc sau được tạo ra như thế nào? Vai trò của góc sau khi tiện?
 Câu 7: Góc sắc được tạo ra như thế nào? Ý nghĩa của góc sắc khi tiện?
 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Câu 1. Cắt gọt kim loại là:
 A. Gia công kim loại bằng cắt gọt là lấy đi một phần dư của phôi dưới dạng phôi để thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. 
 B. Gia công kim loại bằng cắt gọt là lấy đi một phần dư của phôi dưới dạng phoi để thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.
 C. Gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công có phoi.
 D. Gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công không có phoi.
Câu 2. Để cắt gọt được kim loại dao phải đảm bảo yêu cầu
 A. Độ cứng của bộ phận cắt phải thấp hơn độ cứng của phôi.
 B. Độ cứng của bộ phận cắt phải cao hơn độ cứng của phôi.
 C. Độ cứng của bộ phận cắt phải bằng hơn độ cứng của phôi.
 D. Độ cứng của bộ phận cắt bằng hơn độ cứng của phôi.
Câu 3. Những định nghĩa sau định nghĩa nào đúng?
 A. Lưỡi cắt chính của dao là giao tuyến của mặt sau với mặt trước.
 B. Lưỡi cắt chính của dao là giao tuyến của mặt sau với mặt đáy.
 C. Lưỡi cắt chính của dao là giao tuyến của mặt sau với mặt đã gia công.
 D. Lưỡi cắt chính của dao là giao tuyến của mặt sau với mặt đang gia công của phôi.
 Phiếu học tập số 3
Câu 1. Khi cắt kim loại bằng máy tiện thì có những chuyển động nào?
 A. Chuyển động quay. 
 B. Chuyển động tịnh tiến.
 C. Chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến.
 D. Không có chuyển động nào.
Câu 2. Tiện mặt ngoài của phôi bằng máy tiện có các chuyển động nào của các bàn xe dao và phôi?
 A. Chuyển động quay phôi và chuyển động tịnh tiến của bàn dao ngang.
 B. Chuyển động quay phôi và chuyển động tịnh tiến của bàn dao dọc.
 C. Chuyển động tịnh tiến của bàn dao ngang và chuyển động tịnh tiến của bàn dao dọc.
 D. Chuyển động quay phôi và chuyển động tịnh tiến của bàn dao ngang chuyển động tịnh tiến của bàn dao dọc.
 	 BÀI TẬP VỀ NHÀ:
Họ và tên: (nhóm)............................................
Lớp .
Trường:.............................................................
Em hãy điền công dụng của các phương pháp gia công kim loại sau:
PP gia công
Công dụng
Cưa
Dũa
Khoan
Mài
Tiện