Giáo án NLS chuyên đề Công nghệ 11 CK Bài 5: CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu các nhóm HS tự tìm hiểu nội dung Bài 5 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- GV hướng dẫn HS đọc và tìm hiểu nội dung mục I (tr21 - SGK) theo nhóm để hiểu được các khái niệm, vai trò, hình thức tồn tại, cũng như các sản phẩm đặc trưng của CAD, CAM và CNC.

- HS đọc và tìm hiểu nội dung mục II (tr24 - SGK) về vai trò và chức năng của CAD/CAM - CNC trong từng công đoạn của quá trình sản xuất cơ khí.

- Để việc tự học hiệu quả, HS hãy áp dụng kỹ thuật tìm kiếm trên Internet (Google/YouTube) bằng các từ khóa chuyên môn ("Ứng dụng CAD/CAM", "Máy CNC hoạt động như thế nào") để thu thập tài liệu, hình ảnh thực tế bổ sung cho nội dung SGK.

- GV hướng dẫn các nhóm trình bày thông tin tìm hiểu được trên GoogleDocs, Excel, PowerPoint hoặc sơ đồ tư duy để GV có thể theo dõi tiến độ của các nhóm, các thành viên trong quá trình tự học. 

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS chia thành các nhóm, tự tìm hiểu bài 5 SGK trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

- HS tra cứu tài liệu số và tự học.

- GV định hướng, góp ý, khuyến khích các nhóm thông qua các kênh quản lí, có thể cho hai nhóm cùng tìm hiểu một nội dung rồi đánh giá để thấy ưu, nhược điểm của từng nhóm.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV yêu cầu HS có báo cáo định kì (lớp tự quy ước trong kế hoạch học tập).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá tinh thần, thái độ chuẩn bị bài của HS.

HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

HS chuẩn bị bài trong giờ tự học hoặc ngoài giờ lên lớp.

[1.1.NC1b]: HS áp dụng kỹ thuật tìm kiếm trên môi trường số để lấy được các dữ liệu video, hình ảnh mô phỏng về công nghệ CAD/CAM - CNC, giúp mở rộng hiểu biết ngoài SGK.

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi, nghiên cứu SGK và trả lời hộp chức năng Khám phá (tr24 – SGK)

Các em hãy quan sát quy trình sản xuất cơ khí trong Hình 11.2 (SGK Công nghệ Cơ khí 11) và cho biết vai trò của CAD/CAM – CNC trong các giai đoạn của quy trình này.

- Sau khi HS trả lời, GV nêu vai trò và chức năng của CAD/CAM – CNC trong sản xuất cơ khí.  

+ GV phân tích kĩ hơn các bản vẽ thiết kế trong từng công đoạn của quá trình sản xuất cơ khí. GV cung cấp thêm các bản vẽ, hình ảnh minh hoạ tham khảo từ nguồn internet để HS có thể hiểu bài tốt hơn.

+ GV giải thích thêm: Hình 5.74 SGK là chương trình gia công CAM để gia công cánh tuốc bin (tạo ra đường chạy dao gia công bề mặt cánh tuốc bin), Hình 5.76 SGK là hình ảnh gia công cánh tuốc bin trên máy phay CNC.

- Để huy động ý kiến của cả lớp, GV mở một bảng Padlet. HS hãy áp dụng xử lý nhận thức tập thể: Mỗi nhóm gõ chức năng của CAD/CAM-CNC tương ứng với một công đoạn (chế tạo phôi, tạo hình, lắp ráp, đóng gói) lên Padlet để cùng nhau phân tích.

- Để củng cố kiến thức, GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Luyện tập (tr24 – SGK)

1. Sản phẩm chính của CAD trong quá trình sản xuất cơ khí là gì?

2. Sản phẩm chính của CAM trong quá trình sản xuất cơ khí là gì?

3. Sản phẩm chính của CNC trong quá trình sản xuất cơ khí?

Bước 2 : HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc cá nhân, đọc thông tin mục II SGK tr.25 để tìm hiểu về:

+  Vai trò của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

+ Chức năng của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

- HS sử dụng thiết bị số tương tác trên Padlet, hoàn thiện các mảng kiến thức.

- HS thảo luận theo cặp để trả lời câu hỏi với hộp chức năng Khám phá, Luyện tập.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV và HS cùng nhìn lên Padlet, tổng hợp chức năng của CAD (tạo bản vẽ khuôn, bản vẽ gá đặt, bản vẽ lắp ráp, bao bì) và CAM-CNC (gia công khuôn, gia công cắt gọt bề mặt phức tạp).

- GV mời đại diện HS trả lời nội dung thảo luận

*Luyện tập (tr25 – SGK)

1. Sản phẩm chính của CAD trong quá trình sản xuất cơ khí: Bản vẽ thiết kế của sản phẩm, các bản vẽ chế tạo các chi tiết và bản vẽ lắp của sản phẩm.

2. Sản phẩm chính của CAM trong quá trình sản xuất cơ khí: Đường chạy dao và chương trình gia công chi tiết.

3. Sản phẩm chính của CNC trong quá trình sản xuất cơ khí: Các chi tiết máy được gia công cắt gọt theo các chương trình gia công chi tiết được tạo ra.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá và kết luận về vai trò và chức năng của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí.

II. VAI TRÒ VÀ CHỨC NĂNG CỦA CAD/CAM – CNC TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ

1. Vai trò của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí

- Hỗ trợ con người trong quá trình thiết kế và chế tạo các chi tiết cơ khí, máy móc nhằm nâng cao độ chính xác, năng suất và hiệu quả.

2. Chức năng của CAD/CAM-CNC trong sản xuất cơ khí 

a) Chức năng của CAD trong sản xuất cơ khí

- Tạo ra các bản vẽ thiết kế của sản phẩm, các bản vẽ chế tạo các chi tiết và bản vẽ lắp của sản phẩm,…Các bản vẽ này sẽ được sử dụng trong quá trình gia công, chế tạo các chi tiết và quá trình lắp ráp các chi tiết đề tạo thành kết cấu máy hoặc sản phẩm hoàn chỉnh. Một số chức năng của CAD trong sản xuất cơ khí như sau:

+ CAD trong quá trình chế tạo phôi: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ thiết kế của phôi (quy định các kích thước, yêu cầu kĩ thuật của phôi), các bản vẽ thiết kế khuôn để tạo phối (ví dụ bản vẽ khuôn đúc, bản vẽ khuôn rèn dập... ).

+ CAD trong quá trình gia công tạo hình sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ sơ đồ gá đặt chi tiết khi gia công như minh hoạ trên Hình 5.6a, tạo ra các bản vẽ mô tả trình tự gia công.

+ CAD trong quá trình lắp ráp sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản vẽ mô tả vị trí lắp ráp các chi tiết như minh hoạ trên Hình 5.6b.

+ CAD trong quá trình đóng gói sản phẩm: CAD có chức năng tạo ra các bản về quy định quy cách đóng gói sản phẩm, tạo ra bản vẽ kích thước của vỏ hộp hoặc bao bị để đóng gói sản phẩm.

b) Chức năng của CAM – CNC trong sản xuất cơ khí

- CAM và CNC gắn bó mật thiết trong sản xuất cơ khí. Chức năng của CAM là tạo ra đường chạy dao để gia công chi tiết và xuất ra chương trình gia công chi tiết dưới dạng mã lệnh CNC. Chức năng của máy CNC là thực hiện gia công chi tiết theo chương trình gia công tạo ra bởi CAM. Trong sản xuất cơ khí, CAM-CNC có chức năng tạo ra các chi tiết cơ khí sử dụng các phương pháp gia công cắt gọt, cụ thể như sau:

+ CAM-CNC trong quá trình chế tạo phôi: CAM-CNC có chức năng tạo ra các chương trình CNC và thực hiện gia công phôi, gia công khuôn đúc, khuôn rèn dập....

+ CAM-CNC trong quá trình gia công tạo hình sản phẩm: CAM-CNC có chức năng tạo ra các chương trình chi tiết (mã lệnh CNC) và thực hiện gia công cắt gọt các bề mặt của chi tiết trên máy CNC, đặc biệt là gia công các chi tiết có bề mặt phức tạp như minh hoạ trên Hình 5.7.

[5.3.NC1b]: HS áp dụng xử lý nhận thức tập thể bằng việc sử dụng công cụ số (Padlet) để cùng đóng góp, chia nhỏ và giải quyết bài toán phân tích chức năng của từng hệ thống trong dây chuyền sản xuất cơ khí, giúp tổng hợp kiến thức trực quan.