Печатные платы в курсовом проектировании по инженерной и компьютерной графике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет»,

печатныЕ ПлатЫ В КУРСОВОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ по инженерной и компьютерной графике

Ваншина Е.А., кандидат педагогических наук, доцент,

Ваншин В.В., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

г. Оренбург

Применение печатных плат с использованием современных систем автоматизированного проектирования (САПР) в производстве изделий приборостроения, средств вычислительной техники, радиоэлектронной аппаратуры обеспечивает автоматизацию монтажно-сборочных операций, снижает габаритные размеры аппаратуры, металлоемкость и повышает конструктивные и эксплуатационные качества изделия.

Цель работы - создание комплекта заданий «Платы печатные» для методических указаний к курсовому проекту по инженерной и компьютерной графике для изучения обучающимися требований стандартов к выполнению чертежей печатных плат, ее элементов, приобретение теоретических знаний в области проектирования печатных плат, формирования общепрофессиональных и профессиональных компетенций бакалавров направления подготовки 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств профиля «Проектирование и технология радиоэлектронных средств».

Сформированный комплект заданий по печатным платам в системе КОМПАС необходим для получения последующей конструкторско-технологической документации: сборочного чертежа печатных узлов, спецификаций к ним. печатный плата компьютерный графика

Удобным решением для автоматизации черчения является система КОМПАС-3D как инструмент для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей, сборочных единиц и чертежей, содержащих оригинальные и стандартизованные конструктивные элементы.

Один из компонентов САПР КОМПАС - это чертежно-графический редактор для автоматизации проектно-конструкторских работ. Базовый функционал системы включает в себя также возможность получения конструкторской и технологической документации. Простой понятный интерфейс, обширная справочная система и наличие интерактивного обучающего руководства «Азбука КОМПАС» способствуют легкому и быстрому освоению работы в системе.

К этапам проектирования электронных средств относятся: 1) ввод принципиальной схемы; 2) моделирование схемы; 3) упаковка схемы на печатную плату; 4) размещение компонентов на печатной плате; 5) получение конструкторской документации; 6) получение информации для производства плат на технологическом оборудовании.

Известно, что печатная плата (ПП), плоское изоляционное основание с отверстиями с нанесенными на одной или на обеих сторонах проводниками согласно электрической схеме изделия, служит для монтажа на них электрорадиоэлементов (ЭРЭ) при помощи полуавтоматической или автоматической установки и последующей пайки.

Комплекты для приборостроения и есть такие инструменты КОМПАС-3D. Это необходимые и полнофункциональные наборы специализированных пакетов и приложений, которые объединены общей идеей автоматизации проектирования радиоэлектронной аппаратуры и электрооборудования.

Чертеж печатной платы, созданный в КОМПАС, предполагает существование исходного готового проекта печатной платы. Схема электрическая принципиальная проектируется в модуле схем с внедрением электронных компонентов из единых библиотек, затем посредством трансляции данных (списка соединений) в модуле печатной платы автоматически размещаются электронные компоненты в соответствии со схемой электрической принципиальной. Также в проекте печатной платы можно применять единые библиотеки. Электронные компоненты размещаются (вручную или автоматизировано) в рамках контура печатной платы. Далее осуществляется ручная, полуавтоматическая или автоматическая трассировка проводников с помощью программы - автотрассировщика. Модули символов, корпусов и библиотек служат соответственно для создания символов, посадочных мест и наполнения компонентов в единые библиотеки электронных компонентов.

Результат проектирования радиоэлектронных устройств (РЭУ) - готовая схема РЭУ и данные проектирования печатной платы. Необходим также комплект конструкторской документации, состоящий из схемы электрической принципиальной (Э3), перечня элементов (ПЭ3), чертежа печатной платы (ПП), сборочного чертежа РЭУ и спецификации к нему.

В системе КОМПАС-3D нами построены 17 вариантов и образец задания «Печатные платы» для методических указаний к курсовому проекту по инженерной и компьютерной графике для студентов, обучающихся по программам высшего образования по направлению подготовки 11.03.03. Пример одного из вариантов и образец выполнения задания приведены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 Пример одного из вариантов графической части курсового проекта «Платы печатные»

Рисунок 2 Образец выполнения графической части курсового проекта «Платы печатные»

Для формирования комплекта заданий использовалось плоское компьютерное геометрическое моделирование в 2D-подсистеме САПР, в которой векторные геометрические модели созданы на основе построения по заданным отношениям и с использованием преобразований. При построении с использованием отношений последовательно задавался создаваемый примитив, список отношений и примитивы, к которым даны отношения. В процессе построения с использованием преобразований приводился вначале преобразуемый объект, затем - преобразование, далее - выполнение преобразования с помощью аналитических расчетов и операций с векторной математической моделью.

Практическая значимость работы заключается в построении в системе КОМПАС-3D на основе плоского моделирования наглядного комплекта заданий «Платы печатные» из 17 вариантов для методических указаний по выполнению курсового проекта [2] по инженерной и компьютерной графике, что способствует оптимизации учебного процесса по геометро-графическим дисциплинам, сформировать общепрофессиональные и профессиональные компетенции бакалавров направления подготовки 11.03.03 Конструирование и технология электронных средств профиля «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», необходимые для освоения последующих специальных дисциплин, при выполнении курсовых работ и дипломного проекта.

Список литературы

1. Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы / К. К. Александров, Е. Г. Кузьмина. М.: Энергоатомиздат, 1990. 282 с.

2. Ваншина, Е. А. Платы печатные: методические указания к курсовому проекту / Е. А. Ваншина. Оренбург: ОГУ, 2017. 45 с.

3. Ваншина, Е. А. Проблемы компьютеризации преподавания графических дисциплин / Е. А. Ваншина // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. №2. С.143. ISSN 1814-6457.

4. Конструирование и технология печатных плат: учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов / А. Т. Жигалов, Е. П. Котов, К. Н. Шихаев, Б. А. Хохлов. М.: Высш.шк., 1973. 216 с.

5. Лашкова Н. А. Начертательная геометрия и инженерная графика: чертежи и схемы по специальности: учебно-методическое пособие для учащихся / Н. А. Лашкова. 3-е изд., испр. Минск: МГВРК, 2011. 86 с.

Размещено на Allbest.ru