Đề cương ôn tập giữa kì 1 Công nghệ 11 Công nghệ cơ khí (có đáp án) - Bài tập tự luyện

- Khái niệm: Cơ khí chế tạo là ngành kĩ thuật công nghệ sử dụng các kiến thức của Toán học, nguyên lí của Vật lí, các kết quả của công nghệ vật liệu để nghiên cứu và thực hiện quá trình thiết kế, chế tạo, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa các máy, thiết bị, chi tiết phục vụ cho sản xuất và đời sống của con người. 

- Vai trò của cơ khí chế tạo trong công nghiệp hiện đại: 

+ Tăng năng suất lao động: Các máy móc và thiết bị cơ khí giúp tăng năng suất lao động, giảm bớt sức lao động của con người và nâng cao hiệu quả sản xuất.

+ Đảm bảo chất lượng sản phẩm: Các hệ thống cơ khí hiện đại giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm một cách chính xác và đồng đều, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

+ Tự động hóa và tối ưu hóa quy trình sản xuất: Cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các quy trình sản xuất, giúp giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa quy trình làm việc.

+ Phát triển công nghệ mới: Ngành cơ khí chế tạo liên tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới, từ đó thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp khác.

+ Bảo trì và sửa chữa: Cơ khí chế tạo cũng đảm nhận vai trò bảo trì và sửa chữa các thiết bị và hệ thống cơ khí, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả của các nhà máy và xí nghiệp.

- Cơ khí chính xác: Liên quan đến việc thiết kế và chế tạo các chi tiết máy có độ chính xác cao, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như điện tử, y tế, và hàng không vũ trụ.

- Cơ khí động lực: Tập trung vào việc thiết kế và chế tạo các hệ thống động lực như động cơ, máy phát điện, và các thiết bị truyền động.

- Cơ khí tự động hóa: Liên quan đến việc thiết kế và chế tạo các hệ thống tự động hóa, bao gồm robot công nghiệp, hệ thống điều khiển tự động, và các dây chuyền sản xuất tự động.

- Cơ khí chế tạo máy: Tập trung vào việc thiết kế và chế tạo các loại máy móc và thiết bị công nghiệp, từ máy công cụ đến các thiết bị sản xuất.

- Cơ khí vật liệu: Nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu mới, cải tiến tính chất cơ học và hóa học của vật liệu để ứng dụng trong chế tạo cơ khí.

- Cơ khí nhiệt: Liên quan đến việc thiết kế và chế tạo các hệ thống nhiệt, bao gồm lò hơi, hệ thống làm lạnh, và các thiết bị trao đổi nhiệt.

- Cơ khí hàng không vũ trụ: Tập trung vào việc thiết kế và chế tạo các thiết bị và hệ thống sử dụng trong ngành hàng không và vũ trụ, bao gồm máy bay, tên lửa, và vệ tinh.

- Cơ khí ô tô: Liên quan đến việc thiết kế và chế tạo các bộ phận và hệ thống của ô tô, từ động cơ, hệ thống truyền động, đến hệ thống treo và phanh.

- Tạo ra sản phẩm và dịch vụ: Ngành cơ khí chế tạo sản xuất ra các sản phẩm và dịch vụ cần thiết cho các ngành công nghiệp khác, từ các thiết bị gia dụng đến các máy móc công nghiệp phức tạp.

- Tăng năng suất lao động: Các máy móc và thiết bị do ngành cơ khí chế tạo sản xuất giúp tăng năng suất lao động, giảm thiểu sức lao động thủ công và nâng cao hiệu quả sản xuất.

- Thúc đẩy sự phát triển công nghệ: Ngành cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới, từ đó thúc đẩy sự tiến bộ của các ngành công nghiệp khác.

- Tạo việc làm: Ngành cơ khí chế tạo cung cấp nhiều cơ hội việc làm cho người lao động, từ kỹ sư thiết kế, kỹ thuật viên đến công nhân sản xuất.

- Đóng góp vào GDP: Ngành cơ khí chế tạo đóng góp một phần quan trọng vào tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của một quốc gia, góp phần vào sự phát triển kinh tế bền vững.

- Khái niệm: Thiết kế sản phẩm cơ khí là việc nghiên cứu, ứng dụng các kiến thức về toán học, khoa học và kĩ thuật vào việc chọn vật liệu, thiết kế tính toán kích thước và các thông số của các chi tiết máy để đảm bảo yêu cầu kinh tế - kĩ thuật đặt ra. 

- Những yêu cầu: 

+ Thiết kế sản phẩm cơ khí đòi hỏi người thực hiện thiết kế phải lập kế hoạch thiết kế theo đúng tiến độ yêu cầu

+ Người thực hiện nhóm công việc này phải có các kiến thức chuyên môn sâu liên quan đến quy trình sản xuất cơ khí, truyền động, lắp ghép các chi tiết; am hiểu các vấn đề kĩ thuật cơ khí như tính toán thiết kế, gia công cơ khí; biết sử dụng các phần mềm phục vụ thiết kế, mô phỏng; có óc sáng tạo, tư duy nhanh nhạy.

+ Các nghề nghiệp thực hiện nhóm công việc này là kĩ sư kĩ thuật cơ khí, kĩ sư cơ điện tử và thường làm việc ở các phòng kĩ thuật của các nhà mát cơ khí, trung tâm nghiên cứu phát triển của các doanh nghiệp cơ khi, cơ sở sản xuất các sản phẩm về cơ khí. 

+ Người thực hiện nhóm công việ này cần được đào tạo chuyên ngành như” công nghệ kĩ thuật cơ khí, công nghệ chế tạo mát, công nghệ kĩ thuật cơ điện tử, công nghệ kĩ thuật nhiệt; nhóm ngành kĩ thuật cơ khí và cơ kĩ thuật gồm các ngành: kĩ thuật cơ khí, kĩ thuật cơ điện tử, kĩ thuật nhiệt…

- Yêu cầu về tính sử dụng: Vật liệu cơ khí phải có tính chất cơ học, tính chất vật lí và tính chất hóa học để một số sản phẩm cơ khí đáp ứng yêu cầu làm việc

- Yêu cầu về tính công nghệ: Để giảm khó khăn cho công việc chế tạo chi tiết mát, đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm, vật liệu cơ khí có khả năng có thể gia công bằng các phương pháp đúc, hàn, gia công bằng áp lực, tính thấm tôi, tính cắt gọt…

- Yêu cầu về tính kinh tế: Để đảm bảo yêu cầu về tính kinh tế, vật liệu được sử dụng để chế tạo các sản phẩm phải đảm bảo giá thành thấp mà vẫn đáp ứng các yêu cầu về tính công nghệ và tính sử dụng.

Vật liệu cơ khí bao gồm: 

- Vật liệu kim loại và hợp kim: Vật liệu kim loại thông dụng là sắt, đồng, nhôm… và các hợp kim của chúng.

- Vật liệu phi kim loại: Các vật liệu phi kim loại thường đươc dùng phổ biến trong ngành cơ khí là chất dẻo, cao su, gỗ… Vật liệu phi kim loại có các tính chất như cách điện, cách nhiệt, chịu ăn mòn hóa học…

- Vật liệu mới: là các vật liệu không nằm trong danh mục vật liệu truyền thống như kim loại và hợp kim, vật liệu phi kim loại được sử dụng trong sản xuất cơ khí.

- Tính dẫn điện: Kim loại có khả năng dẫn điện tốt do các electron tự do di chuyển dễ dàng trong cấu trúc mạng tinh thể của kim loại.

- Tính dẫn nhiệt: Kim loại có khả năng dẫn nhiệt tốt, giúp truyền nhiệt nhanh chóng từ vùng này sang vùng khác.

- Tính dẻo: Kim loại có khả năng biến dạng dẻo dưới tác dụng của lực mà không bị gãy, cho phép chúng được gia công thành nhiều hình dạng khác nhau.

- Tính cứng: Kim loại có độ cứng cao, chịu được lực tác động mạnh mà không bị biến dạng.

- Tính bền: Kim loại có độ bền cơ học cao, chịu được tải trọng lớn mà không bị hỏng.

- Tính chống ăn mòn: Một số kim loại và hợp kim có khả năng chống ăn mòn tốt, không bị oxi hóa hay tác động của môi trường.

- Tính ánh kim: Kim loại thường có bề mặt sáng bóng, phản chiếu ánh sáng tốt.

Nhôm và hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không vì:

- Trọng lượng nhẹ: Nhôm có mật độ thấp, chỉ khoảng 2.7 g/cm³, nhẹ hơn nhiều so với các kim loại khác như sắt (7.8 g/cm³). Điều này giúp giảm trọng lượng của máy bay, tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất bay.

- Độ bền cao: Hợp kim nhôm có độ bền cơ học cao, chịu được lực tác động mạnh mà không bị biến dạng. Điều này rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và độ bền của máy bay.

- Chống ăn mòn: Nhôm và hợp kim nhôm có khả năng chống ăn mòn tốt, không bị oxi hóa hay tác động của môi trường. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của các bộ phận máy bay và giảm chi phí bảo trì.

- Dễ gia công: Nhôm và hợp kim nhôm dễ dàng gia công, cắt, hàn và tạo hình. Điều này giúp sản xuất các bộ phận máy bay trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.

- Tính dẫn nhiệt tốt: Nhôm có khả năng dẫn nhiệt tốt, giúp tản nhiệt hiệu quả trong các bộ phận máy bay, đảm bảo hoạt động ổn định của các hệ thống.

- Tính thẩm mỹ: Nhôm có bề mặt sáng bóng, dễ dàng tạo ra các bề mặt mịn và đẹp, giúp cải thiện tính thẩm mỹ của máy bay.