Разработка конструкции узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В период прохождения практики на предприятии ОАО "Электроприбор" нашей задачей является:

• практическое усвоение основных вопросов документоведения и компьютерного делопроизводства;

• выполнение разных видов печатных работ, применяя современные компьютерные технологии;

• развитие творческих способностей студента;

• приобретение практических навыков, необходимых для самостоятельной последующей работы в организациях и на предприятиях.

Во время прохождения практики на предприятии студент знакомится с работой организации, а также с обязанностями своей будущей профессии и многими другими правилами которым должен следовать студент. Практика является той ступенью, с которой начинает свою деятельность будущий специалист, поэтому мы должны проявить себя как можно лучше и показать свои навыки и знания.



1. Основные сведения о предприятии

Местом прохождения практики было публичное акционерное общество «Тамбовский завод «Электроприбор».

1.1 Общие сведения

Полное наименование: Публичное акционерное общество "Тамбовский завод "Электроприбор"

Место нахождения: Российская Федерация, г. Тамбов

Почтовый адрес: 392000, г. Тамбов, Моршанское шоссе, 36

Контактные телефоны: (4752) 57-73-03, 57-73-09 Факс: (4752) 56-88-17

Адрес электронной почты: info@elektmb.ru

Завод «Электроприбор» был основан в 1954 г. В 1998 году вступил в корпорацию "Аэрокосмическое оборудование", объединяющую предприятия авиационного и космического приборостроения.

Предприятие регулярно принимает участие в российских и международных выставках и неоднократно награждалось дипломами и грамотами за внедрение новых технологий.

Высокое качество выпускаемой продукции в сочетании с крепкими трудовыми традициями, профессионализмом и трудолюбием работников позволили заводу занять достойное место среди предприятий приборостроения. Проведя реструктуризацию предприятия, коллектив успешно справляется с производственными задачами. Действующая на предприятии система качества постоянно развивается и совершенствуется, что открывает новые возможности воздействия на качество продукции, товаров и услуг в интересах общества.



1.2 Цели и предметы деятельности компании

Публичное акционерное общество «Тамбовский завод «Электроприбор» является коммерческой организацией и действует в целях извлечения прибыли в интересах своих акционеров.

Видами деятельности Общества являются:

1) производство, ремонт и утилизация приборного оборудования для авиационной техники и изделий специальной техники;

2) производство продукции общепромышленного назначения и непродовольственных товаров народного потребления;

3) разработка конструкторской, эксплуатационной и ремонтной документации;

4) разработка, реализация и внедрение научно-технической продукции на коммерческой основе;

5) проведение работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну (защитой государственной тайны);

6) осуществление экспортно-импортных операций;

проведение проектных, строительных и ремонтно-строительных работ;

7) маркетинговая, коммерческая деятельность;

8) операции на рынке ценных бумаг;

9) сдача в аренду (лизинг) оборудования, площадей и иного имущества;

10) инжиниринг;

11) транспортно-экспедиционные услуги и деятельность по обслуживанию транспортных средств;

12) осуществление торговли промышленными, продовольственными и медицинскими товарами, в том числе через собственные торговые предприятия;

13) посредническая деятельность, рекламная деятельность;

14) производство и переработка продукции сельского хозяйства;

15) производство услуг коммунального назначения;

16) производство строительных материалов;

17) образовательная деятельность в области дошкольного образования;

18) оказание платных услуг населению и бытовых услуг;

19) оказание медицинских услуг;

20) эксплуатация внутренних и внешних инженерных систем, в том числе текущий ремонт систем электроснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения, водоотвода;

21) выработка и отпуск тепловой энергии и технического пара; выполнение технологических процессов с применением драгоценных металлов и драгоценных камней.

1.3 Отдел главного конструктора

В задачи отдела главного конструктора входят:

1) Разработка изделия и документации к нему.

2) Ведение и контроль этапов производства изделий.

3) Изменение и исправление документации.

4) Приём и отправка документации другим организациям.

Данный отдел стал местом прохождения производственной практики. Отталкиваясь от его основных задач нам необходимо было изучить и научиться разрабатывать рабочую документацию изделия. Прежде чем приступить к данному заданию, нашему вниманию были представлены различные виды конструкторской документации, их цели и назначения.



2. Выполнение задания на производственную практику

2.1 Ознакомление с видами конструкторской документации

В отделе конструкторской документации я ознакомился с различными видами документов на изделия, такими как чертёж деталей, схема электрическая структурная, схема электрическая принципиальная, спецификация, перечень элементов , сборочный чертёж, ведомость покупных изделий, габаритный чертеж, расчет драгоценных материалов и многие другие.

Изучая изделие мы определяли вид документа и состав информации которую он содержит. В дальнейшем по этой информации можно было определить его составные части, размеры, элементную базу, режимы работы, а главное его назначение и область применения.

2.2 Практическое задание

За время прохождения практики на основании принципиальной схемы «Таймер» была рассмотрена элементная база с целью определения габаритных и установочных размеров элементов. Определившись с размерами элементов на основании схемы электрической принципиальной (приложение 1(принципиальная схема) была произведена разводка дорожек печатного монтажа (приложение 2. (топография)

На основании разработанной топографии печатной платы, рассматриваем позиции элементов и их формовку выводов. Так как плата имеет монтаж элементов в паечные отверстия, распределяем элементы на односторонней печатной плате.



3. Разработка конструкций типовых деталей и узлов РПУ и систем

3.1 Технические требования с сборочным чертежам. (Содержание, изображения и нанесения размеров)

Количество сборочных чертежей должно быть минимальным, но достаточным для рациональной организации производства (сборки и контроля) изделий.

Сборочный чертеж должен содержать:

а) изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу, и обеспечивающее возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы. Допускается на сборочных чертежах помещать дополнительные схематические изображения соединения и расположения составных частей изделия;

б) размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены или проконтролированы по данному сборочному чертежу. Допускается указывать в качестве справочных размеры деталей, определяющие характер сопряжения;

в) указания о характере сопряжения и методах его осуществления, если точность сопряжения обеспечивается не заданными предельными отклонениями размеров, а подбором, пригонкой и т.п., а также указания о выполнении неразъемных соединений (сварных, паяных и др.);

г) номера позиций составных частей, входящих в изделие;

д) габаритные размеры изделия;

е) установочные, присоединительные и другие необходимые справочные размеры;

ж) техническую характеристику изделия (при необходимости);

з) координаты центра масс (при необходимости).

При указании установочных и присоединительных размеров должны быть нанесены:

а) координаты расположения, размеры с предельными отклонениями элементов, служащих для соединения с сопрягаемыми изделиями;

б) другие параметры, например, для зубчатых колес, служащих элементами внешней связи, модуль, количество и направление зубьев.

На сборочном чертеже изделия допускается помещать изображение пограничных (соседних) изделий («обстановки») и размеры, определяющие их взаимное расположение.

На сборочном чертеже изделия вспомогательного производства (например, штампа, кондуктора и т.п.) допускается помещать в правом верхнем углу операционный эскиз.

Сборочные чертежи следует выполнять, как правило, с упрощениями, соответствующими требованиям стандартов Единой системы конструкторской документации и настоящего стандарта.

На сборочных чертежах допускается не показывать:

а) фаски, скругления, проточки, углубления, выступы, накатки, насечки, оплетки и другие мелкие элементы;

б) зазоры между стержнем и отверстием;

в) крышки, щиты, кожухи, перегородки и т.п., если необходимо показать закрытые ими составные части изделия. При этом над изображением делают соответствующую надпись, например: «Крышка поз. 3 не показана»;

г) видимые составные части изделий или их элементы, расположенные за сеткой, а также частично закрытые впереди расположенными составными частями;

д) надписи на табличках, фирменных планках, шкалах и других подобных деталях, изображая только их контур.

Изделия, расположенные за винтовой пружиной, изображенной лишь сечениями витков, изображают до зоны, условно закрывающей эти изделия и определяемой осевыми линиями сечений витков.

На сборочных чертежах применяют следующие способы упрощенного изображения составных частей изделий:

а) на разрезах изображают нерассеченными составные части, на которые оформлены самостоятельные сборочные чертежи;

б) типовые, покупные и другие широко применяемые изделия изображают внешними очертаниями.

На сборочных чертежах допускается уплотнения изображать условно, указывая стрелкой направление действия уплотнения.

На сборочных чертежах, включающих изображения нескольких одинаковых составных частей (колес, опорных катков и т.п.), допускается выполнять полное изображение одной составной части, а изображения остальных частей - упрощенно в виде внешних очертаний.

На сборочном чертеже все составные части сборочной единицы нумеруют в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации этой сборочной единицы.

Номера позиций указывают на тех изображениях, на которых соответствующие составные части проецируются как видимые, как правило, на основных видах и заменяющих их разрезах.

Номер позиций располагают параллельно основной надписи чертежа вне контура изображения и группируют в колонку или строчку по возможности на одной линии.

Номер позиций наносят на чертеже, как правило, один раз. Допускается повторно указывать номера позиций одинаковых составных частей.

Размер шрифта номеров позиций должен быть на один-два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже.

Допускается делать общую линию-выноску с вертикальным расположением номеров позиций.

3.2 Технические требования к схеме электрической структурной

На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними.

Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или УГО.

Графическое построение схемы должно обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.

На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник.

На схеме допускается указывать тип элемента (устройства) и (или) обозначение документа (основного конструкторского документа, стандарта, технических условий), на основании которого этот элемент (устройство) применен.

При изображении функциональных частей в виде прямоугольников наименования, типы и обозначения рекомендуется вписывать внутрь прямоугольников.

При большом количестве функциональных частей допускается взамен наименований, типов и обозначений проставлять порядковые номера справа от изображения или над ним, как правило, сверху вниз в направлении слева направо. В этом случае наименования, типы и обозначения указывают в таблице, помещаемой на поле схемы.



3.3 Технические требования к принципиальным схемам

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении. В технически обоснованных случаях допускается отдельные элементы схемы изображать в выбранном рабочем положении с указанием на поле схемы режима, для которого изображены эти элементы.

Элементы и устройства, УГО которых установлены в стандартах ЕСКД, изображают на схеме в виде этих УГО.

Примечание - Если УГО стандартами не установлено, то разработчик выполняет УГО на полях схемы и дает пояснения.

Элементы или устройства, используемые в изделии частично, допускается изображать на схеме не полностью, ограничиваясь изображением только используемых частей или элементов.

Каждый элемент и (или) устройство, имеющее самостоятельную принципиальную схему и рассматриваемое как элемент, входящие в изделие и изображенные на схеме, должны иметь обозначение (позиционное обозначение) в соответствии с ГОСТ 2.710.

Устройствам, не имеющим самостоятельных принципиальных схем, и функциональным группам рекомендуется присваивать обозначения в соответствии с ГОСТ 2.710.

Позиционные обозначения элементам (устройствам) следует присваивать в пределах изделия (установки).

Порядковые номера следует присваивать в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с УГО элементов и (или) устройств с правой стороны или над ними.

Допускается позиционное обозначение проставлять внутри прямоугольника УГО.

На схеме изделия, в состав которого входят устройства, не имеющие самостоятельных принципиальных схем, допускается позиционные обозначения элементам присваивать в пределах каждого устройства.

При изображении отдельных элементов устройств в разных местах в состав позиционных обозначений этих элементов должно быть включено позиционное обозначение устройства, в которое они входят, например =A3-С5 - конденсатор С5, входящий в устройство A3.

При разнесенном способе изображения функциональной группы (при необходимости и совмещенном способе) в состав позиционных обозначений элементов, входящих в эту группу, должно быть включено обозначение функциональной группы, например Т1-С5 - конденсатор С5, входящий в функциональную группу Т1.

При однолинейном изображении около одного УГО, заменяющего несколько УГО одинаковых элементов или устройств, указывают позиционные обозначения всех этих элементов или устройств.

На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы и устройства, входящие в состав изделия и изображенные на схеме.

При указании около УГО номиналов резисторов и конденсаторов (см. рисунок 8) допускается применять упрощенный способ обозначения единиц величин:

- для резисторов:

от 0 до 999 Ом - без указания единиц величин,

от 1·10 до 999·10 Ом - в килоомах с обозначением единицы величин строчной буквой к,

от 1·10 до 999·10 Ом - в мегаомах с обозначением единицы величин прописной буквой М,

свыше 1·10 Ом - в гигаомах с обозначением единицы величин прописной буквой Г;

- для конденсаторов:

от 0 до 9999·12 Ф - в пикофарадах без указания единицы величин,

от 1·10 до 9999·10 Ф - в микрофарадах с обозначением единицы величин строчными буквами мк.

Рисунок 1 Рисунок 2

На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов (устройств), нанесенные на изделие или установленные в их документации.

Если в конструкции элемента (устройства) и в его документации обозначения выводов (контактов) не указаны, то допускается условно присваивать им обозначения на схеме, повторяя их в дальнейшем в соответствующих конструкторских документах.

При изображении элемента или устройства разнесенным способом поясняющую надпись помещают около одной составной части изделия или на поле схемы около изображения элемента или устройства, выполненного совмещенным способом.

На схеме рекомендуется указывать характеристики входных и выходных цепей изделия (частоту, напряжение, силу тока, сопротивление, индуктивность и т.д.), а также параметры, подлежащие измерению на контрольных контактах, гнездах и т.д.

При изображении на схеме многоконтактных соединителей допускается применять УГО, не показывающие отдельные контакты (ГОСТ 2.755).

При изображении на схеме элементов, параметры которых подбирают при регулировании, около позиционных обозначений этих элементов на схеме и в перечне элементов проставляют звездочки (например *), а на поле схемы помещают сноску: "*Подбирают при регулировании".

Если параллельное или последовательное соединение осуществлено для получения определенного значения параметра (емкости или сопротивления определенной величины), то в перечне элементов в графе "Примечания" указывают общий (суммарный) параметр элементов (например, 151 кОм).

На поле схемы допускается помещать указания о марках, сечениях и расцветках проводов и кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров), которыми должны быть выполнены соединения элементов, а также указания о специфических требованиях к электрическому монтажу данного изделия.

3.4 Оформление КД с использованием САПР

ЕСКД -- это комплекс стандартов, который устанавливает взаимосвязанные правила оформления и единый порядок разработки конструкторских документов во всех отраслях строительства, промышленности и т.д. Большая часть конструкторской документации выполняется в программе AutoCAD, но на заводе «Электроприбор» мы ознакомились с программой nanoCAD, это основная программа выполнения документации и чертежей в данной организации.

Этапы оформления чертежей:

1) Нанесение размеров - после создания плана, детали или еще какого-нибудь объекта необходимо проставить все необходимые размеры, а чаще всего даже размерные цепочки. В nanoCAD существует специальный инструменты для проставления размеров.

Необходимо указать, какой размер вы хотите проставить (линейный, угловой, радиус и т. д.), а затем указать точки, по которым размер будет автоматически построен. При этом автоматически будет отображено значение размера. А если объект будет изменен, то и все размеры (указаные именно для этого объекта) также будут изменены. Эти правила регламентируются в ГОСТ 2.307 - 68.

2) Написание текстовых выносок и надписей - ни один чертеж не обходится без надписей, текстовых пояснений или буквенно-цифровых обозначений.

Текст на чертежах должен отвечать стандартам ГОСТ 2.304 - 81.

В нанокаде написание текста не сложнее чем в любом другом текстовом редакторе. В программе выделяется даже два вида текста - однострочный и многострочный.

Вызвать этот инструмент можно также, как и размер, из панели "Аннотации". После вызова инструмента однострочный текст программа попросит указать точку вставки. Сделайте щелчок левой кнопки мыши в том месте, где необходимо проставить текст, прежде, чем написать текст в нанокаде, надо задать несколько параметров. Введите на соответствующие запросы программы высоту и угол поворота текста, каждый раз заканчивая ввод нажатием Enter. Затем можно написать текст.

Если выберить инструмент многострочный текст, то необходимо будет задать текстовую область. Делается это щелчками левой кнопки мыши в противоположных углах произвольного прямоугольника.

3) Создание размерных и текстовых стилей - те стили, которые по умолчанию настроены в nanoCAD, не соответствуют стандартам ЕСКД.

Необходимо будет настроить их во-первых под ГОСТ, а во-вторых под свои требования.

4) Оформление чертежа в простанстве "Лист" - компоновка чертежа или нескольких чертежей на листе, который в дальнейшем будет выводиться на печать. Для этого перейдите на вкладку "Лист1" в нижнем левом углу окна nanoCAD. По умолчанию на листе уже создан видовой экран. И начерченный объект виден на листе.

Необходимо задать формат листа и масштаб чертежа. Формат листа в нанокаде задается в диалоговом окне "Диспетчер параметров листов". Наведите курсор мыши на вкладку лист и щелкните правой кнопкой мыши. В открывшемся меню выберите пункт диспетчер параметров листов.



4. Разработка конструкции узлов и блоков РЭА

4.1 Анализ рабочих чертежей и деталей

К конструкторским документам относят графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Основные документы и чертежи:

1) Чертеж детали - документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

2) Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам также относят чертежи, по которым выполняют гидромонтаж и электромонтаж.

3) Схема - документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

4) Спецификация - документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

5) Технические условия - документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм, правил и положений) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских документах.

6) Инструкция - документ, содержащий указания и правила, используемые при изготовлении изделия (сборке, регулировке, контроле, приемке и т.п.).

4.2 Основные требования к разработке печатных плат

Печатная плата является основным конструктивным элементом, несущим на себе все компоненты электронной схемы и выполняющей электрические связи между ними. От конструкции, качества разводки и изготовления зависят многие характеристики и надежность всего изделия в целом. 

Исходные данными для разработки плат является:

-схема электрическая принципиальная;

-конструктив платы (размеры, положение крепежных отверстий, разъемов);

-специальные требования к размещению компонентов и разводке (при необходимости). 

Сложности выполнения платы зависит от сложности электрической схемы, в меньшей мере от размера печатной платы, в большей мере от количества, вида применяемых посадочных мест под элементы и конструктивных особенностей.

При выборе печатной платы следует учитывать:

-возможность выполнения всех коммутационных соединений;

-технико-экономические показатели;

-возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки навесных элементов.

Справочные данные по платам:

1) Односторонние печатных плат.

Эти платы используются исключительно для одностороннего монтажа элементов в гладкие (неметаллизированные) отверстия. Весь электрический монтаж осуществляется на одном слое. Общепринято считать первым (верхним) слоем тот, на котором расположены элементы. При двухстороннем размещении элементов за верхний принимается слой, на котором расположены устройства внешней коммутации (монтажные элементы, колодки, платы и т.д.). 

В односторонних печатных платах для трассировки пересекающихся цепей используются перемычки, выполняемые из проволоки (обычно из медной, лужено одножильной). Они представляют собой элементы конструкции, поэтому показываются на чертежах, записываются в спецификации и т.д. Номенклатура перемычек должна быть минимальной.

Односторонние печатные платы обеспечивают самую большую точность выполнения проводящего рисунка и совмещения его с отверстиями и при этом являются наиболее дешевым классом печатных плат. Надежность печатной платы и механическая прочность крепления элементов также не высока. Во избежание отслоения печатных проводников все элементы желательно монтировать без зазоров между корпусом элемента и печатной платой.

Для повышения прочности крепления элементов возможно изготовления односторонних печатных плат с металлизацией отверстий. Односторонние печатные платы используются очень широко в относительно несложных устройствах.

2) Двусторонние печатных плат . 

Известны две разновидности двухсторонних ПП (ДПП): без металлизации и с металлизацией сквозных отверстий. Платы без металлизации по многим параметрам соответствуют односторонним платам. Но из-за наличия еще одного слоя повышается трассировочная способность ПП и в определенной степени плотность компоновки элементов. Серьезная проблема таких плат - обеспечение электрических переходов между слоями, для чего применяются заклепки, проволочные перемычки или пайка выводов элементов с двух сторон ПП. Все это резко усложняет монтаж элементов устройства. Платы такой разновидности обычно используются в любительских и макетных устройствах.

Платы с металлизацией переходных отверстий имеют высокую трассировочную способность, обеспечивают высокую плотность монтажа элементов и хорошую механическую прочность их крепления. Эти ДПП допускают монтаж элементов на поверхности и являются наиболее распространенными в производстве радиоэлектронных устройств.

3) Точность печатных плат. 

Точность изготовления печатных плат зависит от комплекса технологических характеристик и с практической точки зрения определяет основные параметры элементов печатной платы. В первую очередь это относится к минимальной ширине проводников, минимальному зазору между элементами проводящего рисунка (все это выполнено из меди) и к ряду других параметров. ГОСТ 23.751-86 предусматривает пять классов точности печатных плат, и в конструкторской документации на печатную плату должно содержаться указание на соответствующий класс, который обусловлен уровнем технологического оснащения производства. Поэтому выбор класса точности всегда связан с конкретным производством.

4.3 Выбора материала печатных плат

Материалы для печатных плат выбирают по ГОСТ 10316-78 или ТУ.

Выбор материала основания производят с учётом обеспечения физико-механических и электрических параметров печатных плат после воздействия механических нагрузок, климатических факторов и химически агрессивных сред. Материал печатной платы должен обладать высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, иметь высокую нагревостойкость, а также иметь высокую степень адгезии печатных проводников.

Основными наиболее часто употребляемыми материалами печатных плат являются гетинакс и стеклотекстолит. Гетинакс значительно дешевле стеклотекстолита, а также легче обрабатывается, что способствует повышению технологичности платы. По электроизоляционным свойствам гетинакс уступает стеклотекстолиту. Тангенс угла диэлектрических потерь у гетинакса 0.06, у стеклотекстолита 0.03. Гетинакс также уступает и по механической прочности и жесткости, что приводит к увеличению требуемой толщины платы. Гетинакс более подвержен воздействиям химических реактивов при химическом методе изготовления печатной платы. Это еще больше ухудшает его диэлектрические свойства.

Прочность сцепления проводящего покрытия с гетинаксовым основанием невысокая и резко падает при повышении температуры. Это затрудняет производство плат высоких классов точности на гетинаксовом основании, а также практически исключает возможность замены элементов из-за отслаивания контактных площадок. При изготовлении двухсторонних печатных плат на гетинаксовом основании, практически невозможно выполнить качественную металлизацию отверстий.

Рассмотренные недостатки делают гетинакс практически непригодным для изготовления печатной платы с использованием её в агрессивных средах и при высоких нагрузках. Поэтому правильным решением будет выбирать в качестве материала печатной платы стеклотекстолит.

4.4 Виды компоновки

Компоновка - это размещение в пространстве или на плоскости радиоэлементов, имеющих электрическое соединение в строгом соответствии с электрической принципиальной схемой.

Требования к компоновке:

• Минимальное паразитное взаимодействие элементами схемы и отдельными частями схемы;

• Паразитная ёмкость и паразитная индуктивность должны быть минимальны;

• Удобство сборки, регулировки и настройки;

• Технологичность (возможность автоматической сборки).

Виды компоновки:

1) Аналитическая. При этой компоновке можно определить конструктивные показатели электронного устройства и оценить габаритные размеры, не имея радиоэлементов. Аналитическая компоновка выполняется на стадии эскизного проекта и удобна при небольшом количестве радиоэлементов. Аналитическая компоновка не наглядна.

На стадии проектирования печатной платы выполняют аналитическую компоновку. При аналитической компоновке определяют размеры печатной платы и основные конструктивные показатели. Для того, чтобы определить габаритные размеры печатной платы рассчитывают установочную площадь всех размещённых на печатной плате элементов.

 

S_эрэ=A·B

S_уст=A_max·B_max

V_уст=K₃·V_эрэ

V_уст=S_уст·H

V_эрэ=A·B·H=S_эрэ·H

Расчёт площади печатной платы осуществляется по формуле , где Ks - коэффициент использования площади печатной платы.

Выбор размера печатной платы зависит от:

• шага координатной сетки;

• минимальной ширины печатных проводников;

• от размеров контактных площадок;

• от расстояния между контактными площадками и печатными проводниками.

Данные параметры зависят от способа изготовления печатной платы. Размеры зависят от сложности принципиальной схемы, количества размещаемых на ней элементов, удельного сопротивления печатных проводников и допустимой плотности тока в них

Размеры печатной платы рекомендуется выбрать из ряда предпочтительных чисел. 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240(желательно выбирать числа кратные 10).

Вторая сторона платы выбирается из соотношений 1:1, 1:2, 1:3. Размеры сторон должны быть обязательно кратны шагу координатной сетки. За основной шаг координатной сетки принят размер 2.5мм. Шаг координатной сетки можно уменьшить до 1.25, 0.625.

4.5 Последовательность выполнения сборочного чертежа

Порядок составления сборочного чертежа рекомендуемся следующий:

• по данной сборочной единице и эскизам деталей представить себе порядок сборки детали в одно целое;

• установить главное изображение изделия, исходя из того, что на этом изображении изделие должно располагаться в рабочем положении, а его конструкция должна быть раскрыта в большей степени;

• определить состав изображений и их содержание (основные виды, разрезы, сечения и др.) с таким расчетом, чтобы выявить форму, взаимное расположение деталей и другие данные, необходимые для сборки и контроля изделия;

• назначить масштаб чертежа;

• выбрать формат чертежа и продумать рациональное размещение изображений на его поле;

• оформить лист чертежной бумаги: тонкими линиями очертить поля, основную надпись и дополнительную графу;

• тонкими линиям наметить прямоугольники, размеры сторон которых равны габаритным размерам изображений. Между прямоугольниками необходимо вставлять достаточное расстояние для нанесения необходимых размеров и позиций деталей;

• провести линии симметрии изображений и приступить к вычерчиванию) изделия. Вычерчивание рекомендуется начинать с основной (корпусной) детали, присоединяя к ней постепенно детали в последовательности их сборки;

• разработать в тонких линиях спецификацию сборочного чертежа;

• заполнить чертежным шрифтом и обвести спецификацию;

• готовый чертеж и спецификацию предъявить преподавателю к защите.

4.6 Составление спецификации

Спецификация - текстовой конструкторский документ, определяющий состав сборочной единицы. Ее выполняют на листах формата А4, разбитых на графы. Текст разделяют на разделы, которые располагают в определенной последовательности: документация; сборочные единицы; детали; стандартные изделия; прочие изделия; материалы.

Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают сплошной тонкой линией. Выше и ниже заголовка оставляют по одной свободней строке. Графы заполняют сверху вниз.

В графе «Формат» указывает размер формата, на котором выполнен чертеж (эскиз) детали или сборочный чертеж.

В графе «Поз.» указывают порядковые номера составных частей изделия.

В графе «Зона» указывают обозначение зоны, в которой находится номер позиции записываемой части, изделия (в учебных чертежах данная графа не заполняется).

В графе «Обозначение» указывают обозначение документа.

В графе «Наименование» указывают наименование документов, например «Сборочный чертеж», а для деталей - их наименование в соответствии с основной надписью на чертежах (эскиз).

В Графе «Примечание» указывают дополнительные сведения (в учебных чертежах данная графа не заполняется).

В раздел «Документация» вносят документы на специализируемое изделие. В данной РГР делается одна запись - "Сборочный чертеж".

В раздел «Детали» записывают нестандартные детали по убывающей их важности, например: «Корпус», «Крышка» и т. д.

В раздел «Стандартные изделия» запись производят по группам изделий в алфавитном порядке, а в пределах каждого наименования - в порядке возрастания обозначений стандартов.

4.7 Используемые методики обеспечения и оценки технологичности конструкций деталей приборов

Понятие обеспечения технологичности конструкции изделия охватывает подготовку производства, предусматривающего взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Сведения об уровне технологичности конструкции используются в процессе оптимизации конструктивных решений на стадии разработки конструкторской документации, при принятии решения о производстве изделия, анализе технологической подготовки производства, разработке мероприятий по повышению уровня технологичности конструкции изделия и эффективности его производства и эксплуатации.

Обеспечение технологичности конструкции изделия наряду с отработкой самой конструкции включает ее количественную оценку. Этот показатель рассчитывается с помощью базовых (исходных) данных. К числу основных показателей, характеризующих технологичность конструкции изделий, можно отнести трудоемкость изготовления изделия, его удельную материалоемкость, технологическую себестоимость, трудоемкость, стоимость и продолжительность технического обслуживания, степень унификации конструкции.

При проведении отработки конструкции изделия на технологичность следует иметь в виду, что в этом случае играет роль вид изделия, степень его новизны и сложности, условия изготовления, технического обслуживания и ремонта, перспективность и объем его выпуска.

Испытание конструкции изделия на технологичность должно обеспечить решение следующих основных задач:

* снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия;

* снижение трудоемкости и стоимости технического обслуживания изделия;

* снижение важнейших составляющих общей материалоемкости изделия - расхода металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя и ремонте.

Снижение трудоемкости, стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта предполагает использование конструктивных решений, позволяющих снизить затраты на проведение подготовки к использованию изделия, а также облегчающих и упрощающих условия технического обслуживания, ремонта и транспортировки.

В свою очередь комплекс работ по снижению материалоемкости изделия включает:

* применение рациональных сортаментов и марок материалов, рациональных способов получения заготовок, методов и режимов упрочнения деталей;

* разработку и применение прогрессивных конструктивных решений, позволяющих повысить ресурс изделия и использовать малоотходные и безотходные технологические процессы;

* разработку рациональной компоновки изделия, обеспечивающей сокращение расхода материала.

В ходе выполнения технологической подготовки производства различают два вида технологичности конструкции изделия - производственную и эксплуатационную.

Производственная технологичность конструкции - проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также длительности производственного цикла.

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия - проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия.

Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и определяет ее целесообразность.

Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка рациональна только в зависимости от признаков, которые существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

Виды технологичности, главные факторы, определяющие требования к технологичности конструкции, и виды ее оценки

4.8 Расчет показателя надежности изделия

Расчёт надёжности -- процедура определения значений показателей надежности объекта с использованием методов, основанных на их вычислении по справочным данным о надежности элементов объекта.

Определяем интенсивность отказов ЭРЭ по формуле

Л_ЭРЭ - номинальная интенсивность отказов резисторов, 1/ч

n- количество элементов

Определяем интенсивность отказов всего изделия по следующей формуле

где л_i - номинальная интенсивность отказов радиоэлементов, 1/ч.

Определяем вероятность безотказной работы по формуле



4.9 Оценка качества изделия

Аппаратура, должна соответствовать требованиям нормативной документации на данный вид изделия, такое соответствие должна гарантировать служба технического контроля предприятия-изготовителя. Однако нарушение условий транспортирования и условий хранения готовой продукции может привести к возникновению дефектов. Возможны случаи получения бракованной продукции, неполной комплектации и т. п.

В ходе контроля, проводимого в условиях устанавливаются:

¦ сохранность упаковки;

¦ качество маркировки;

¦ правильность заполнения сопроводительной документации;

¦ полнота комплектации;

¦ сохранность товарного вида изделия

¦ работоспособность изделия.

Проверки сохранности упаковки осуществляется внешним осмотром,в ходе которого и устанавливается ее состояние. На упаковке не должно быть повреждений, следов загрязнений, подтеков и т. п.

Проверка маркировки. Маркировочные данные должны присутствовать как на самом изделии, так и на упаковке.

Маркировка отечественных изделий осуществляется на передней панели и на задней стенке аппарата. На переднюю наносится наименование изделия с указанием группы сложности, на задней стенке -- товарный знак, наименование завода-изготовителя, номер ГОСТа, в соответствии с которым изготовлен аппарат, напряжение электропитания, дата выпуска.

На упаковочной таре дублируется большинство сведений, имеющихся на аппаратуре, кроме этого дополнительно наносятся предупредительные надписи и знаки по защите от ударов, падений, влаги, рекомендации по хранению. Все надписи должны быть четкими и ясными.

Проверка правильности заполнения сопроводительной документации. 

Сопроводительная документация -- это комплект документов, обеспечивающих покупателю возможность ознакомиться со свойствами товара, правилами его эксплуатации, а также возможность гарантийного ремонта.

К изделию в обязательном порядке прилагаются: паспорт, руководство по эксплуатации (инструкция пользователя), и гарантийное обслуживание.

При проверке документации следует убедиться в совпадении номеров на корпусе изделия с номером в паспорте, а также в наличии штампа ОТК и даты выпуска аппаратуры.

Проверка полноты комплектации. 

Проверку комплектации проводят сличением комплектующих изделий (шнуров, предохранителей, разъемов и др.) со списком, приведенным в сопроводительной документации.

Проверяют также сохранность и качество комплектующих изделий.

Сохранность товарного вида проверяют внешним осмотром. При этом выявляют механические повреждения корпусов (царапины, трещины и др.), устанавливают состояние декоративных покрытий и равномерность цвета (пятна, разнооттеночность и т. п.), надежность крепления отдельных элементов конструкции, четкость надписей и обозначений.

Проверка работоспособности -- самый сложный этап контороля. Каждое изделие должено быть проверено в работе. С этой целью проводят его пробное включение и проверку основных функций.

4.10 Виды покрытий печатной платы

Наиболее часто используют лаки на основе алкидных стиреновых смол или быстро сохнущие модифицированные фенольные смолы. Эти лаки высыхают на воздухе, они достаточно хорошо совместимы с канифольными флюсами. Время высыхания фенольных лаков на основе тунгового масла изменяется от 1 до 16 ч; обычно такие лаки расплавляются под паяльником в течение 5… 20 с. Одним из недостатков этих лаков является то, что при нормальной температуре они выделяют органические пары, поэтому они могут вызвать коррозию электроосажденного кадмия и цинка.

Кремнийорганические лаки обладают хорошими свойствами и полезны в тех случаях, где требуется максимальная тепловая долговечность. Однако они относительно непрочны механически и плохо выносят обычно используемые жидкости и растворители.

Винильные лаки образуют плотные пленки с характеристиками, удовлетворяющими климатическим и электрическим требованиям.

Очень популярны лаки на основе эпоксидной смолы: они долговечны, обладают хорошей адгезией к соответствующим образом подготовленным поверхностям и первоклассными электрическими свойствами. Однако они не позволяют создать ремонтоспособные покрытия, поскольку их трудно удалять, и адгезия между слоями может быть плохой.

Из современных органических материалов для покрытий наибольшее использование получили акрилы, полиуретаны («изоцианаты») и изомеризованная резина. Акриловые лаки по общим характеристикам аналогичны виниловым. Они влагоустойчивы и имеют хорошие электрические свойства, однако их стойкость по отношению к некоторым растворителям недостаточно велика. Такие лаки не препятствуют пайке.

Полиуретаны, если их рассматривать как класс, очень разнородны. Вообще говоря, нельзя использовать однокомпонентные материалы такого типа: при высокой влажности их свойства хуже, чем у материалов, полученных на основе двухкомпонентной системы. Последние создают на основе полиэфирной смолы, смешанной с реактивными изоцианатными компаундами. Их смешивают непосредственно перед использованием, они обладают прекрасным сопротивлением к растворителям, удовлетворяют жестким требованиям, которые предъявляются окружающими условиями, и имеют хорошие электрические свойства.

Материалы основы могут быть модифицированы, чтобы обеспечить различные виды покрытий (от упругих резиноподобных пленок до очень жестких, обладающих очень высоким сопротивлением к истиранию; способность к пайке этих пленок соответственно изменяется от относительно хорошей до очень плохой) .

Испытания на силу сцепления и долговечность при хранении помогают существенно уменьшить круг веществ, которые целесообразно рассмотреть при выборе покрытия для данного применения.

Две группы материалов, которые следует рассматривать-- это эпокоиды и полиуретаны. При изменении химического состава обе эти группы материалов хорошо противостоят неблагоприятным климатическим условиям и обеспечивают необходимые электрические свойства. Однако .из этого класса нельзя выделить наилучший материал, поскольку для каждого применения могут требоваться различные типы этих материалов.

Для обеспечения эффективности любого покрытия очень важно, чтобы все поверхности были обезжирены. Поэтому выбор растворителя так же существен, как и выбор покрытия. Необходимо провести оценку растворителей, начиная от таких слабых, как спирт, до сильных растворителей, таких, как `соединение хлора (трехлорэтилен или четыреххлористый углерод). Эти соединения очень ценны для обезжиривания определенных видов металлов. Однако их использование может привести к искажению маркировок компонентов и других надписей, а остатки, осажденные на плату, способны реагировать с обычным покрытием печатных схем.



Заключение

Результатом прохождения практики на заводе ОАО "Электроприбор", является

- знакомство с реальной практической работой организации;

-изучение и анализ опыта организации;

- развитие навыков самостоятельного решения проблем и задач, связанных с проблематикой, выбранной специализации;

-овладение методикой работы, применяемой в данной организации.

В ходе практики мы закрепили свои теоретические и практические знания, проученные за время обучения в колледже.



Список использованных источников

• ГОСТ 2.702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем [Электронный ресурс]. 2012. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-2-702-2011-eskd (Дата обращения: 14.05.2016);

• Бушминский И.П., Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: учебник / под ред. Достанко А.П. : Момква «Радио и связь», 1989. 339-348 с., 378-382 с.;

• Кашкаров Г.М. Составление сборочных чертежей [Электронный ресурс] / Гришина Т.В. // Методическое пособие для студентов всех специальностей. Барнаул 2009. Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/1826133/ (Дата обращения: 14.05.2016);

• Медведев А. Технология производства печатных плат, М.: Техносфера, 2005. 280 с.;

• Медведев А. Печатные платы. Конструкции и материалы, М.: Техносфера, 2005. 25-26 с.;

• ПАО «Тамбовский завод «Электропибор» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.elektmb.ru/ (Дата обращения: 11.05.2016);

• Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат, М.: Форум-Инфра-м, 2005. 20-25 с., 148-152 с.;

• Компоновка электронных устройств на основе печатного монтажа [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://polos-k.narod.ru/units/U2T2.htm (Дата обращения: 13.05.2016).

Размещено на Allbest.ru

...