основная часть (Восстановлен) (Восстановлен). К аппаратуре первого поколения относят радиоэлектронную аппаратуру, построенную на электровакуумных лампах
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность конструкции. Производственная технологичность определяет объем работ по технологической подготовке производства (ТПП), сложность изготовления, удобство монтажа вне предприятия - изготовителя. Количественной оценкой производственной технологичности конструкции является суммарный показатель, в состав которого входят конструкторские и технологические показатели деталей и узлов изделия. Конструкторские показатели определяют конструктивную преемственность – совокупность свойств изделия, характеризуемую повторяемостью в нем составных частей, относящихся к изделиям данной классификации группы, и применяемостью новых составных частей, обусловленных его функциональным назначением, а также сложностью сборки. Технологические показатели определяют технологическую преемственность конструкции, приспособленность её к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложностью обработки деталей. Под технологической преемственностью понимают совокупность свойств изделия, характеризуемую применяемостью и повторяемостью технологических методов выполнения узлов и их конструктивных элементов, относящихся к изделиям данной классификационной группы. Для каждого типа блоков из общего состава определяется семь показателей технологичности, оказывающих наибольшее влияние, каждый из которых имеет свою весовую характеристику. Основные конструкторские и технологические показатели конструкции приведены в таблице 10. Таблица 10 – Основные показатели технологичности РЭС [5],
Для радиотехнических устройств выбираем показатели технологичности в соответствии с таблицей 11 Таблица 11 – Показатели технологичности радиотехнических устройств
Примечание: в графе qi буквы нижнего индекса означают: «т» - технологический показатель, «к» - конструкторский показатель. Каждый показатель имеет свою весовую характеристику, определяемую в зависимости от порядкового номера частного показателя таблица 12 Таблица 12 –Весовые характеристики
Весовая характеристика рассчитывается по формуле 59: F = g/  , (59) где g – порядковый номер последовательности частных показателей Далее осуществляем расчет соответствующих коэффициентов: Коэффициент автоматизации и механизации монтажных соединений:  , (60)где  – число монтажных соединений, выполняемых с использованием автоматизации и механизации;  – общее число монтажных соединений. .Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу:  , (61)где  – число ЭРЭ, подготовленных механизированно к монтажу; – общее число всех ЭРЭ. .3) Коэффициент освоенности деталей и сборочных единиц: Косв = 1 – Дор / Д, (62) где  – число типоразмеров (число типов с различными размерами) оригинальных деталей (платы печатные, радиаторы, соединители из ударопрочного полистирола, держатели предохранителей, корпусные - передняя, задняя панель; кронштейны), без учёта оригинальных ЭРЭ; – общее число типоразмеров деталей (типовые, ранее применённые) без учета крепежа. .Коэффициент использования ИС и микросборок:  , (63)где  – число ИС и микросборок,  ; – общее число ЭРЭ в изделии, . .5) Коэффициент повторяемости типовых ЭРЭ:  , (64)где  – число типовых ЭРЭ в изделии  ; – общее число ЭРЭ в изделии. .6) Коэффициент применения типовых процессов (ТП):  , (65)где  – число типовых ТП;  – общее число ТП. .7) Коэффициент автоматизации и механизации контроля и настройки: К АМ КН = Нм кн / Нкн, (66) где Нм кн – число операций автоматизированного контроля и настройки; Нкн – общее число операций контроля и настройки. К АМ КН =0,5 Технологичность конструкции РЭС определяем с помощью комплексного показателя разрабатываемого нового изделия (  ):  (67)где:  базовые показатели, номенклатура которых зависит от типа блока (электронный, радиотехнический, соединительный, коммутационный, распределительный электромеханический, механический); радиотехнические блоки отличаются от электронных наличием приемопередающих и антенно-фидерных устройств;  коэффициенты весовой значимости каждого базового показателя, выбираемые в пределах  , по ГОСТ 14.202 (т.е. коэффициенты степени влияния на трудоемкость изготовления изделия).Рассчитанные и весовые коэффициенты приводим в таблице 13. Таблица 13 - рассчитанные и весовые коэффициенты
Определяем комплексный показатель:  Технологичность разрабатываемого изделия оценивается по формуле:  , (68)где  достигнутый комплексный показатель технологичности (0,84); нормативный комплексный показатель технологичности (0,5). – значит конструкция разрабатываемого пробника многофункционального технологична.3 Конструкторская часть 3.1 Формирование конструкторского кода обозначения изделия Обозначение проектируемому изделию присваивают индивидуально каждому и только одному изделию (документу) в соответствии с классификатором ЕСКД по ГОСТ 2.201-80.  Каждое обозначение начинается с четырёхбуквенного кода организации–разработчика. Например, для отделения «радиотехническое» Брестского государственного политехнического колледжа применяется аббревиатура «БГПК» и точка после четырех букв. Далее следует шесть цифр кода классификационной характеристики и точка после них. Формирование конструкторского кода изделия: Первые две цифры кода обозначают класс изделия в соответствии с классификатором ЕСКД. (Всего 100 классов, занято 50 классов в промежутке с 04 по 94), например: «41» –средства измерения электрических и магнитных величин, ионизирующих излучений; Третья цифра – подкласс изделия: «1» –средства измерения электрических и магнитных величин; Четвертая цифра – группа: «2» – приборы для измерения элементов цепей, компонентов и трактов, приборы комбинированные; Пятая цифра – подгруппа: «5» –комбинированные (для измерения нескольких величин); Шестая цифра – вид: «8» – комбинированные. Порядковый регистрационный номер присваивают по классификационной характеристике от 001 до 999. Окончательный сформированный конструкторский код данного изделия имеет вид: «БГПК.411258.065». Для не основного конструкторского документа, например схемы добавляют к обозначению код (шифр) этого документа не более четырех знаков, например для схемы электрической структурной – Э1, схемы электрической принципиальной – Э3, перечня элементов – ПЭ3, сборочного чертежа – СБ, пояснительной записки – ПЗ. Для пояснительной записки к дипломному проекту код изделия имеет вид: «БГПК. 390202. Р36 ДП ПЗ» Для схемы электрической структурной код изделия имеет вид: «БГПК. 411258. 065 ДП Э1» Для схемы электрической принципиальной код изделия имеет вид: «БГПК. 411258. 065 ДП Э3» Для перечня элементов код изделия имеет вид: «БГПК. 411258. 065 ДП ПЭ3» Формирование кода печатной платы: Класс «75» – детали радиоэлектронные крепёжные; Третья цифра – подкласс изделия: «8» – крепёжные, радиоэлектронные печатные платы; Четвёртая цифра – подкласс изделия: «7» – крепёжные, радиоэлектронные печатные платы; Пятая цифра – подгруппа: «1» – в платы прямолинейные с печатными проводниками, двусторонние; Шестая цифра – вид: «3» – ширина до 50 мм; Окончательный код печатной платы имеет вид: «БГПК.758713.065» Код сборочного чертежа печатной платы со смонтированными ЭРЭ имеет вид: «БГПК. 419135.065 ДП СБ» Код спецификации имеет вид: «БГПК. 419135.065» Код печатного узла имеет вид: «БГПК. 419135.065» 3.2 Выбор и обоснование конструкции изделия Методология поиска оптимального варианта конструкции РЭС основана на использовании системного подхода. Сущность системного подхода при конструировании современных РЭС заключается в том, что отыскивается оптимальное (наилучшее) решение при одновременном учете нескольких различных групп факторов и ограничений, которые раньше (для аппаратуры первых поколений) учитывались на различных этапах проектирования (разработка структурной и принципиальной схем, конструирование, разработка технологического процесса). При этом структура РЭС, его конструкция и технология изготовления рассматриваются с точки зрения оптимальности всей системы. Конструктор должен искать такие компоновочные решения, которые удовлетворяют следующим требованиям, см. с. 362–363 [11]: а) между отдельными узлами, блоками должны отсутствовать паразитные электрические взаимосвязи, влияющие на технические характеристики изделия; б) тепловые и механические влияния элементов конструкции не должны ухудшать их технические характеристики; в) взаимное расположение элементов конструкции должно обеспечить технологичность сборки и монтажа с учётом использования автоматов и полуавтоматов, лёгкий доступ к деталям для контроля, ремонта и обслуживания; г) расположение и конструкция органов управления и отсчётных устройств должны обеспечивать максимальные удобства для оператора; д) изделие должно удовлетворять требованием технической эстетики; Высокая сложность современных РЭС с применением ИМС, микросборок, вызвала необходимость удовлетворения следующим современным требованиям: а) микроминиатюризация аппаратуры в целом; б) унификация элементов конструкций; в) возможность параллельной сборки и регулировки составных частей РЭС; г) обеспечение высокой эксплуатационной надёжности за счёт быстрой замены вышедших из строя составных частей; д) возможность проведения модернизации отдельных составных частей. Все это позволяет улучшить показатели качества РЭС, но одновременно требует коренного изменения конструкции. В конечном счете, структура РЭС и ее конструкция зависят от технологических возможностей производства. Поэтому при системном подходе подразумевается учет при конструировании не только схемотехнических, но и технологических факторов. Для аналоговых устройств, ввиду меньшей регулярности структур и большего разнообразия выполняемых функций (генератор, модулятор, компаратор и пр.), а также более широких диапазонов мощностей и частот сигналов труднее использовать системный подход. В целом использование системного подхода при конструировании РЭС повысило роль конструктора и технолога, которые стали принимать участие в создании РЭС с самых ранних этапов. Для облегчения поиска оптимального или просто приемлемого варианта конструкции РЭС используют отработанные (базовые) конструкции, определенные виды материалов и компонентов, стандартные технологические процессы и схемотехнические решения, известные физические принципы. Однако при поиске конструкции с параметрами, значительно лучшими достигнутых, ищут принципиально новые решения. С учетом вышеперечисленных требований было изготовлено изделие со следующими параметрами: за счет использования современной малогабаритной элементной базы изделие получилось миниатюрным и его размеры составляют 125х70х25 мм; корпус изготовлен из пластмассы; элементы управления располагаются на передней панели, что обеспечивает удобство для оператора; изделие соответствует требованиям технической эстетики. 3.3 Выбор и обоснование материалов Выбор материалов производится на основании технологических показателей и условий эксплуатации изделия. Материалы для печатных плат. Материалами для печатных плат могут служить фольгированные текстолиты, стеклотекстолиты и гетинаксы. Выбор материала для печатной платы производится по ГОСТ 21931-76 «Материалы электроизоляционные, фольгированные для печатных плат». В качестве материала для печатной платы используется, односторонний фольгированный стеклотекстолит марки СФ-2М-35–1, имеющий следующие параметры: а) Удельное объемное сопротивление r= 5х1012 Ом х см, б) Тангенс угла диэлектрических потерь d ≤ 0.03, в) Прочность сцепления фольги с основанием y= 10 Н/см2 . Выбранный материал обладает достаточной механической прочностью и хорошими изоляционными свойствами. Материалом-заменителем может служить стеклотекстолит СТПА 5–1–1.5. Материалы для выполнения электромонтажных работ. Для выполнения электромонтажных работ применяются: а) Припой ПОС-61 ГОСТ 2.62460-89, содержащий 61 % – олова, остальное - свинец, имеющий температуру плавления 190°С и предназначенный для пайки деталей, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки, а также, когда требуется повышенная механическая прочность. б) Флюсы. Для очистки поверхности печатных проводников от окислов при пайке применяется флюс спирто-канифольный КЭ, содержащий от 15 до 28 % канифоли, остальное - этиловый спирт. Флюс К-9 применяется при пайке меди, латуни, бронзы во время электромонтажных работ мягкими и легкоплавкими припоями, удобен для переноса в труднодоступные места. Материалом-заменителем служит флюс ЛТИ–1. в) Спирто-нефрасовые (нефрас – нефтяной растворитель) смеси. Для удаления остатков флюса места пайки протирают хлопчатобумажной тканью, смоченной спиртом или спирто-нефрасовой смесью (в пропорции 1:1). г) Монтажные провода. Для межблочных соединений применяют монтажные провода марок: 1) Провод МГ–13 с номинальным сечением жилы 0,2 мм2, работающий при температурах от минус 60°С до плюс 70°С и относительной влажности менее 98 %, и напряжении менее 220В. 4 Технологическая часть 4.1 Формирование технологического кода изделия Обозначение проектируемому изделию присваивают индивидуально каждому и только одному изделию (документу) в соответствие с классификатором ЕСКД по ГОСТ 2.201-80. Код технологического документа, например, маршрутной карты (МК) выбирается по ГОСТ 3.1201-85 и проставляется в блоке Б1 основной надписи по ГОСТ 3.1103-82. К  од технологического документа: Первая цифра – назначение технологического документа: Код «1» – для основных документов; Код «2» – для вспомогательных документов; Код «З» – для произвольных документов. Вторая цифра – носитель информации: Код «1» – бумажный носитель; Код «2» – магнитный диск; Код «З» – магнитная лента. Третья цифра – вид вносимой информации: Код «1» – текстовые документы; Код «2» – документы с текстом, разбитым на графы; Код «З» – графические документы. Четвертая цифра – принцип построения формы документа: Код «1» – блочно-модульный; Код «2» – блочный; Код «З» – элементно-блочный. Пятая и шестая цифры – вид документа (11 – сводный документ). Седьмая и восьмая цифры – вид метода изготовления по ГОСТ 3.1201-85, для маршрутной карты код – 10. Девятая и десятая цифры – порядковый регистрационный номер технологического документа. 4.2 Выбор и обоснование способов установки и крепления ЭРЭ Способы установки и крепления ЭРЭ определяются отраслевым стандартом ОСТ 4Г0.010.030 – 81. Выбор способов установки и крепления ЭРЭ производится для обеспечения прочности, устойчивости и надежности конструкции печатных узлов. Правильный выбор способов установки также дает возможность правильно выполнить компоновку и удобно расположить печатные узлы в корпусе изделия. В некоторых случаях тот или иной способ установки ЭРЭ обеспечивает его правильное охлаждение, что является необходимым для поддержания рассчитанной надежности. Некоторые позиции установки обеспечивают хорошую ремонтопригодность всего печатного узла. Варианты установки ЭРЭ на печатную плату показаны на рисунке 9: - резисторы устанавливаются по варианту 10; - интегральные стабилизаторы по варианту 190; - кварцевый резонатор необходимо устанавливать по варианту 216; - конденсаторы по варианту 150; - конденсатор электролитический по варианту 211; - микроконтроллер по варианту 320;  Рисунок 9 Способы установки электрорадиоэлементов 4.3 Выбор и обоснование оснастки и оборудования При подготовке к сборке и монтажу узлов РЭС навесные электрорадиоэлементы перед установкой и закреплением на печатной плате должны быть соответствующим образом подготовлены: выводы выпрямлены, подрезаны, загнуты и облужены. Эти трудоемкие процессы осуществляются на специальных автоматических или полуавтоматических установках, например: - Полуавтомат для подготовки к лужению выводов ЭРЭ с осевыми проволочными выводами и цилиндрической формой корпуса; - Автомат для П - образной формовки выводов ЭРЭ; - Устройство для обрезки и образования «зига» на ленточных радиальных выводах ЭРЭ; - Установка для укладки ЭРЭ на плату (пантограф, светомонтажный стол); - Установка групповой пайки погружением; - Установка пайки «волной припоя»; - Пресс с набором штампов - для получения нужной конфигурации; - Сверлильный станок с набором сверл; - Светокопировальная установка для нанесения рисунка печатных проводников на слой фоторезиста; - Термостат для расплавления сплава Розе; - Паяльник 36 В, 25 Вт, пинцет, кусачки; 4.4 Разработка маршрутной карты на изготовление изделия Проектирование технологического процесса сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры делят на следующие этапы: а) изучение изделия (прибора) и технологическая доработка его конструкции и схемы; б) сборка и монтаж эталонного образца изделия; в) расчленение процесса сборки и монтажа на операции; г) разработка эскизно-операционных технологических карт сборки и монтажа. Технологический процесс сборки и монтажа аппаратуры включает следующие основные операции: а) заготовку монтажных проводов, зачистку, заделку и лужение их концов, предварительную раскладку и вязку жгутов, подготовку к пайке выводов радиодеталей; б) сборку печатной платы, шасси, т. е. подготовку их к монтажу (крепление на плате, шасси деталей и узлов); в) закрепление монтажных проводов и выводов радиодеталей на контактных лепестках; г) пайку или электросварку соединений; д) контроль качества выполненных работ. В условиях серийного и массового производства широко применяется эскизно операционная технология сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры. Эскизно–операционная технология предполагает расчленение всего процесса сборки и монтажа радиоэлектронной аппаратуры на отдельные простые операции, на которых используются исполнители более низкой квалификации, чем исполнители всего процесса. Она способствует повышению производительности труда, улучшению качества выпускаемой продукции, а также снижению разрядности работ. При разработке эскизно-операционной технологии на каждую операцию составляется технологическая (маршрутная) карта, которая содержит краткое описание работы, эскиз, перечень деталей и используемых материалов. В целях удобства внесения изменений и возможности обработки информации средствами вычислительной техники с левой стороны информационного поля маршрутных карт (МК) следует предусматривать графу для нумерации строк и внесения служебных символов, выражающих тип строки по составу информации и обозначению блоков информации. Блочно–модульный принцип построения формуляров-образцов заключается в том, что при построении форм документов используются только типовые блоки информации. Их состав может быть различен и в каждом случае определяется разработчиком, исходя из назначения документа. Отдельные типовые блоки информации (2 и более) объединяются по своему информационному назначению и образуют информационный модуль информации, который по аналогии с типовым блоком информации может повторяться неограниченное количество раз в привязке к каждой операции. Запись информации производится в каждой строке МК, с оставлением части строк для внесения изменений в техпроцесс. Нумерацию строк выполняют арабскими цифрами от 01. Состав и назначение служебных символов в формах МК применительно к формату А4 даются в буквах русского алфавита от «А» до «Я» и пишутся слева (перед) от номера строки. Например: «Б» – технологическое оборудование (стол монтажный, шкаф сушильный и т.д.), «О» – операционный текст; «Р» – режим техпроцесса (температура, длительность, давление, скорость и т.д.); «Т» – технологическая оснастка (паяльник, пинцет, кисть). Приведем пример построения информационного модуля, применяемого в маршрутных картах формы №2 (1–й лист МК) и №16 (2–й лист МК) по ГОСТ 3.1118–82. Таблица 14 - Пример построения информационного модуля
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
