«В. Л. Ланин, А. П. Достанко, А. А. Хмыль ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники в качестве ...»

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

В. Л. Ланин, А. П. Достанко, А. А. Хмыль

ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

УЧЕБНО–МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники в качестве учебно-методического пособия для студентов, получающих высшее образование по специальности 1-39 02 02 «Проектирование и производство РЭС»

Минск БГУИР 2013 1 УДК 621.396.6(076) ББК 32.844 я Л Р е ц е н з е н т ы:

кафедра конструирования и технологии РЭС Полоцкого государственного университета (протокол № 10 от 12. 11. 2012) член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор Ф. И. Пантелеенко Ланин, В. Л.

Л 22 Технология радиоэлектронных средств: учебно-методическое пособие / В. Л. Ланин, А. П. Достанко, А. А. Хмыль. – Минск : БГУИР, 2013. – 107 с.

ISBN 978-985-488-945- Пособие содержит общие требования к курсовому проекту, методики расчета показателей технологичности конструкций, разработки технологических схем сборки, выбора технологического оборудования, методики проектирования технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей, поточных линий и участков сборки, проектирование и расчет технологической оснастки, моделирование технологических процессов сборки электронных модулей. Предназначено для студентов специальности «Проектирование и производство РЭС», а также может быть полезно студентам других специальностей.

УДК 621.396.69(076.8) ББК 32.844я © Ланин В. Л., ISBN 978-985-488-945- © УО Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»,

СОДЕРЖАНИЕ

1 Задачи и тематика курсового проектирования…………………………….. 2 Общие требования к курсовому проекту……………………………………. 2.1 Структура и содержание курсового проекта……………….……………….... 2.2 Требования к оформлению курсового проекта………………………………. 2.3 Организация проектирования и защита курсового проекта………………… 3 Методика проектирования технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей……………………..……………………………… 3.1 Расчет показателей технологичности конструкций электронных модулей… 3.2 Разработка технологической схемы сборки электронных модулей.………. 3.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки и монтажа…. 3.4 Выбор технологического оборудования и оснастки………………………… 3.5 Выбор оптимального варианта технологического процесса……………….. 3.6 Разработка и оформление технологической документации.……………..… 3.7 Автоматизация проектирования технологических процессов……………… 4 Проектирование линий и участков ГАП …………………………………… 4.1 Автоматизация сборки и монтажа электронных модулей……………….…. 4.2 Выбор транспортных средств……………………………………………….... 4.3 Разработка технологической планировки линии или участка ГАП............ 4.4 Гибкие производственные модули сборки……………….………………….. 5 Проектирование технологической оснастки.………………

5.1 Общие требования к оснастке ……………………….……………………….. 5.2 Проектирование технологической оснастки для сборки………..………….. 5.3 Расчет технических данных оснастки …………………………………….…. 6 Моделирование технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей…………………………………..……………………………... 6.1 Моделирование прочности паяных соединений поверхностномонтируемых компонентов с контактными площадками платы.………..…….. 6.2 Моделирование параметров лазерной пайки электронных компонентов на платы……………………………………………………………………………….. 6.3 Моделирование процессов микромонтажа ультразвуковой и термозвуко- вой микросваркой…………………………………………………………………..

Литература………………………………………………………………………… Приложения………………………………………………………………………. 1 Задачи и тематика курсового проектирования Курсовой проект по дисциплине «Технология радиоэлектронных средств» после изучения основных дисциплин по конструированию и технологии РЭС. В результате проектирования студент должен расширить, систематизировать и закрепить знания по:

– основным физико-химическим методам, заложенным в основу технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей РЭС;

– методикам их оптимального проектирования с использованием технико-экономических показателей и систем автоматизированного проектирования (САПР);

– структуре проектирования современного технологического оснащения, включая автоматы с микропроцессорными системами управления, робототехнологические комплексы;

– основам комплексной автоматизации и управлению качеством, построения автоматических линий, участков, цехов гибкого автоматизированного производства (ГАП).

Основными задачами курсового проектирования являются:

– развитие навыков самостоятельного применения теоретических и практических знаний для решения инженерно-технических задач при проектировании наиболее экономичных и производительных технологических процессов (ТП) сборки, монтажа и контроля электронных устройств;

– расширение кругозора студента и развитие навыков самостоятельной работы с научной, патентной, технической и справочной литературой, действующими ГОСТами и отраслевыми стандартами, руководящими техническими материалами и информационными базами INTERNET;

– развитие у студента творческого отношения к будущей специальности, умения оперативно использовать новейшие достижения отечественной и зарубежной науки, компьютерной техники при проектировании технологических процессов и оснащения на уровне международных стандартов, чувства ответственности за принятые решения;

– приобретение навыков по оформлению текстовой и графической документации согласно требованиям государственных стандартов и стандарта предприятия СТП П-01 2008 (Дипломные проекты (работы): общие требования. – Введ. 2009–02–01. – Утв. с изм. 24.12. 2009. – Минск : БГУИР, 2010. – 176 с.).

Темы заданий на курсовое проектирование должны соответствовать требованиям квалификационной характеристики инженеров специальности «Проектирование и производство РЭС», современному состоянию науки и техники, и должны быть связаны с научными, проектно-конструкторскими, организационно-управленческими, лабораторными и компьютерными исследованиями. Темы могут быть инженерного, научно-исследовательского профиля или по заданиям, предложенными базовыми предприятиями.

Тематика курсовых проектов инженерного профиля включает:

– разработку технологических процессов сборки, монтажа и контроля электронных модулей с поверхностным или смешанным монтажом;

– разработку технологических процессов сборки, монтажа и контроля приборов или электронных устройств широкого профиля;

– проектирование автоматизированных средств технологического оснащения (АСТО), робототехнологических комплексов (РТК) и гибких производственных модулей (ГПМ) для комплексно-автоматизированных сборочномонтажных производств или гибкого автоматического производства;

– автоматизированное проектирование ТП сборки и монтажа модулей и технологической оснастки с применением прикладных пакетов САПР.

Темами курсовых проектов научно-исследовательского профиля могут быть:

– исследование теоретических и физико-химических процессов радиоэлектронного производства и применение полученных результатов для разработки и оптимизации параметров технологических процессов;

– моделирование и оптимизация технологических операций сборки и монтажа электронных модулей или устройств.

Рекомендуется выполнение курсового проекта научноисследовательского профиля как продолжение темы НИРС или в виде индивидуального задания по тематике НИР кафедры. Оригинальные технические решения и разработки, выполненные студентами в рамках курсового проекта, могут быть объектом разработки в виде дипломного проекта. Допускается выполнение курсовых проектов по разработке и изготовлению устройств и приборов для научных исследований или макетов лабораторных работ.

Объектами проектирования могут быть:

– электронные модули на печатных и многослойных платах с поверхностным или смешанным монтажом;

– электронные устройства широкого профиля (блоки и платы телевизоров, генераторов, стабилизаторов и т. д.);

– микроконтроллерные устройства управления специальным технологическим оборудованием;

– специализированные микроблоки различного функционального назначения;

– лазерные и светодиодные устройства отображения информации;

– вычислительные устройства роботехнических систем, гибких автоматизированных производств и средства их сопряжения с исполнительными механизмами.

2 Общие требования к курсовому проекту 2.1 Структура и содержание курсового проекта Необходимыми данными для проектирования являются: задание, которое содержит тему проекта, исходные данные, перечень подлежащих разработке вопросов, перечень графического материала, сроки выдачи задания и защиты проекта с подписями руководителя и студента, а также сборочный чертеж изделия. Задание выдается в течение первых двух недель семестра и утверждается заведующим кафедрой. Исходными данными проекта могут быть:

– функциональное назначение изделия: бытовые, полупрофессиональные, профессиональные РЭС;

– годовой объем выпуска изделия;

– нормативный коэффициент технологичности;

– вид технической документации на изделие;

– рабочие чертежи, схемы, технические требования к технологическому Курсовой проект состоит из пояснительной записки (ПЗ), содержащей 30–40 страниц технического текста, необходимых приложений и графической части на 4–5 листах формата А1. Общими требованиями к пояснительной записке к курсовому проекту являются: четкость и логическая последовательность изложения материала, убедительность аргументации, краткость и ясность формулировок, исключающих неоднозначность толкования, конкретность изложения результатов, доказательств и выводов.

Пояснительная записка к курсовому проекту комплектуется в следующем порядке: титульный лист, задание, реферат, содержание, введение, основная часть, заключение, список используемых источников и приложения.

Структура и содержание материала ПЗ определяется тематикой проекта.

При инженерном профиле проекта ПЗ включает:

Введение. Отразить актуальность темы, оценить современное состояние решаемой технической задачи, показать перспективные пути ее решения.

Обзор современных процессов сборки и монтажа электронной аппаратуры. Рассмотреть современные процессы и оборудование для сборки и монтажа по литературным и патентным источникам, отразить достоинства и недостатки инженерных решений, перспективы применения новых процессов и оборудования.

Анализ технологичности конструкции изделия. Описать особенности конструкции изделия, обусловленные его назначением и условиями эксплуатации, основные пункты технических требований, определяющих специфичность процессов сборки, монтажа и контроля изделия.

Определить тип производства, структуру и состав показателей технологичности, произвести необходимые расчеты и дать комплексную оценку изделию по технологичности. Разработать конкретные предложения по усовершенствованию конструкции изделия, обеспечивающие повышение его технологичности. Скорректировать техническую документацию на изделие.

Разработка технологической схемы сборки. Выбрать вид схемы сборки, сформировать отдельные технологические операции, составить наиболее рациональную их последовательность в технологическом процессе. Рассчитать ритм сборки и определить количество операций. Рассчитать коэффициент закрепления операций Кзо и определить тип производства. Построить технологическую схему сборки с учетом технических требований, приведенных на сборочном чертеже изделия. Рассчитать показатель степени сложности сборочного состава К, модуль расчлененности М, коэффициент сборности изделия Ксб.

Анализ вариантов маршрутной технологии, выбор технологического оборудования и проектирование технологического процесса. На основании технологической схемы сборки составить 2–3 варианта маршрутной технологии. Для каждого варианта подобрать типовое технологическое оборудование с учетом его производительности. Рассчитать суммарную длительность технологического процесса по сравниваемым вариантам и критический размер партии изделий Nкр, выбрать наиболее эффективный вариант. Рассчитать коэффициенты загрузки оборудования Кз по операциям ТП, привести график загрузки оборудования, синхронизировать операции по ритму для автоматизированных производств. Разработать маршрутно-операционную технологию сборки, монтажа и контроля, оформить ее на технологических документах.

Разработка линии или участка ГАП сборки и монтажа. Выбрать организационную форму сборки: многопредметная или однопредметная непрерывнопоточная линия, участок ГАП, РТК и др. Для участка ГАП выбрать транспортные средства: роботы, монорельсовые дороги, робокары и автоматизированный склад. Для каждой технологической операции подобрать производительное автоматическое оборудование, позволяющее производить гибкую переналадку.

Выбрать тип конвейера и его основные конструктивные элементы: скорость движения несущего органа, шаг конвейера, число рабочих мест. Рассчитать рабочую и полную длину конвейера, общее количество рабочих мест, число предметов в заделе и производительность конвейера. В соответствии с существующими нормами составить планировку линии или участка ГАП.

Разработка оснастки для сборочно-монтажных работ. Провести информационный поиск наиболее эффективной конструкции технологической оснастки и доработать ее конструкцию применительно к заданным условиям производства. Выбрать материалы для основных деталей, выполнить поверочный расчет рабочих механизмов оснастки. Оценить точность исполнительных механизмов, рассчитать производительность.

Требования по технике безопасности. Отразить основные требования по безопасной жизнедеятельности человека и экологической обстановке при выполнении монтажно-сборочных работ. При выполнении этого раздела использовать нормативные материалы «Общие правила техники безопасности и промсанитарии» для предприятий и организаций радиоэлектронной промышленности», «Специальные правила техники безопасности для работы с отдельными материалами: припоями, флюсами, клеями, очистными жидкостями».

В заключении сделать выводы по результатам работ, оценить техникоэкономические показатели разработанного технологического процесса, привести сопоставление полученных результатов с ТЗ и с известными решениями.

Список использованных источников должен содержать материалы патентного поиска, научно-техническую и методическую литературу, ГОСТы и ОСТы, электронные источники INTERNET.

В зависимости от темы курсового проекта пункты ПЗ и их содержание могут уточняться руководителем проекта.

При проектировании комплектов АСТО ПЗ должна содержать: введение, анализ типа технологического процесса и степени его дифференцированности, анализ требований к АСТО и существующих вариантов его построения, разработку структурной схемы АСТО, расчет технологической точности операций, выбор материалов для деталей, разработку операционной технологии, планировку участка.

При выполнении курсового проекта научно-исследовательского профиля ПЗ включает: введение, анализ перспективности направления исследования, разработку схемы и методики проведения исследований, оценку их точности, расчет технологической точности выходных параметров изделия и обоснование метода достижения требуемой точности, аналитическую модель и моделирующий алгоритм технологических процессов, результаты оптимизации на ЭВМ математических моделей технологических процессов.

Содержание графической части зависит от темы курсового проекта. При проектировании технологических процессов сборки, монтажа и контроля изделий графическая часть включает: 1) сборочный чертеж изделия с внесенными изменениями, улучшающими технологичность конструкции; 2) технологическую схему сборки; 3) планировку участка серийной сборки, ГАП, автоматической поточной линии; 4) сборочный чертеж механизированной или автоматизированной оснастки; 5) чертежи деталей оснастки.

При разработке автоматизированных средств технологического оснащения графическая часть содержит: 1) чертеж общего вида; 2) сборочный чертеж оборудования (оснастки); 3) электрическую или кинематическую схемы; 4) чертежи деталей оснастки; 5) планировку участка.

При выполнении курсового проекта по тематике НИР графическая часть включает: 1) структурную схему исследований; 2) сборочный чертеж приспособления для проведения исследований; 3) чертежи деталей приспособления; 4) графики экспериментальных зависимостей; 5) схему алгоритма обработки экспериментальных данных на ЭВМ.

Содержание комплекта технологической документации определяется стандартами ЕСТД и ЕСТПП (раздел 3.6).

2.2 Требования к оформлению курсового проекта Графический материал и пояснительная записка выполняются только с использованием средств вычислительной техники и оформляются в соответствии с требованиями, приведенными в стандарте предприятия СТП П–01 2008.

Пояснительная записка (ПЗ) должна быть выполнена на одной стороне листа белой бумаги формата А4 размером 297 210 мм в соответствии с общими требованиями к текстовым документам по ГОСТ 2.105–95, 2.106–96, 7.1–2003 с применением печатающих устройств вывода информации (ГОСТ 2.004– ЕСКД). Используется гарнитура шрифта Times New Roman размером шрифта 13–14 пунктов с межстрочным интервалом, позволяющим разместить 40 ± строки на странице. Заголовки разделов рекомендуется оформлять полужирным шрифтом размером 14–16 пунктов, а подразделов – полужирным шрифтом 13–14 пунктов. Разрешается использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определениях, терминах, важных особенностях, применяя шрифты разной гарнитуры, выделение с помощью рамок, разрядки, подчеркивания и пр. Общее количество страниц печатного текста 55–65.

Текст ПЗ следует размещать на листе, соблюдая следующие размеры полей; левое – не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – не менее 15 мм, нижнее – не менее 20 мм. Абзацы в тексте начинаются отступом, равным пяти знакам (15–17 мм). Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с новой страницы. Между заголовком раздела (подраздела) и текстом оставляют пробельную строку – при компьютерном способе выполнения записки интервал равен 1,5 мм. Сокращения слов и словосочетания указывают в записке по СТБ 7.12–94. В ПЗ следует применять стандартизованные единицы физических величин, их наименования и обозначения в соответствии с ГОСТ 8.417–81.

Пояснительная записка начинается с титульного листа, на котором должны быть приведены следующие сведения: наименование высшего учебного заведения, где выполнен проект; фамилия, имя, отчество автора; название курсового проекта, город и год.

Вторым подшивается реферат, который выполняют по ГОСТ 7.9–95.

Слово РЕФЕРАТ записывают прописными буквами полужирным шрифтом по центру, страницу не нумеруют, но включают в общее количество страниц пояснительной записки. Содержание реферата включает 5–6 ключевых (значимых) слов, краткое и точное изложение результатов курсового проекта (работы), т. е. основных сведений и выводов по работе. Рекомендуемый объем реферата 850–1200 печатных знаков.

Третьим подшивается лист задания на курсовое проектирование, затем содержание, где перечисляются все разделы пояснительной записки с указанием страниц. В содержание включают заголовки всех частей пояснительной записки, в том числе разделов и подразделов, приложений, спецификаций и ведомость документов.

Заключение пишут на отдельной странице. Слово ЗАКЛЮЧЕНИЕ набирают прописными буквами полужирным шрифтом по центру строки.

В заключении перечисляют основные результаты, характеризующие степень достижения целей проекта и подытоживающие его содержание. Результаты излагают в форме констатации фактов, используя слова: «изучены», «исследованы», «сформулированы», «показано», «разработана», «предложена», «изготовлена», «испытана» и т. п. Текст перечислений должен быть кратким, ясным и содержать конкретные данные. Объем заключения не должен занимать более 1–2 страниц пояснительной записки.

Все листы ПЗ должны быть пронумерованы и переплетены в жесткую обложку. Номер листа пишется в правом верхнем углу арабскими цифрами. Первым листом считается титульный лист, но он не нумеруется. Комплект технической документации, спецификации к сборочным единицам и планировкам участков, а также программы расчета на ПЭВМ подшиваются в конце записки в виде отдельных приложений.

Текст ПЗ делится на разделы, подразделы и пункты. Пункты при необходимости могут делиться на подпункты. Разделы должны иметь заголовки. Подразделы могут иметь заголовки при необходимости. Пункты, как правило, заголовков не имеют.

Заголовки следует писать с абзацного отступа с прописной буквы без точки в конце, не подчеркивая. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой. Перенос слов в заголовках не допускается. Между заголовком раздела (подраздела) и текстом оставляют пробельную строку при компьютерном способе выполнения записки. Каждый раздел текстового документа рекомендуется начинать с нового листа (страницы).

Разделы должны иметь порядковые номера в пределах всей записки, обозначенные арабскими цифрами без точки и записанные с абзацного отступа.

Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номеров раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела точка не ставится, например 1.2, 2.1 и т. д.

Перед каждой позицией перечисления следует ставить дефис или при необходимости ссылки в тексте документа на одно из перечислений, строчную букву, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечислений необходимо использовать арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с абзацного отступа.

Все иллюстрации независимо от их вида и содержания в технической литературе принято называть рисунками. В ПЗ рекомендуются размеры рисунков приблизительно 92 150 мм и 150 240 мм. Выбор конкретного размера зависит от количества изображаемых деталей, сложности связей между ними, необходимого количества надписей на рисунке. Рисунок следует располагать после абзаца, в котором дана первая ссылка на него. Можно размещать на отдельном листе несколько рисунков. В таком случае этот лист следует за страницей, где дана ссылка на последний из размещенных рисунков.

Иллюстрацию, помещенную в тексте между абзацами, располагают по центру и отделяют от текста и подрисуночной подписи пробелом в одну строку.

Количество иллюстраций должно быть достаточным для пояснения излагаемого текста. Допускается нумеровать иллюстрации в пределах раздела. В этом случае номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой. Например – Рисунок 1.1.

Иллюстрации, как правило, имеют наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово «Рисунок» и наименование помещают после пояснительных данных по центру листа. Например: Рисунок 3.1 – Детали прибора. При ссылках на иллюстрации следует писать «.. в соответствии с рисунком 1.2» при нумерации в пределах раздела. Сокращения типа см. рис. 1.2 не допускаются.

Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей. Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Оформление таблиц в ПЗ – по ГОСТ 2.105–95. Сверху таблицы в левом углу помещают слово «таблица» и ее номер. Как правило, таблица имеет название, которое должно отражать ее содержание, быть точным, кратким. Название следует помещать над таблицей через тире после ее номера. Например: Таблица 3.1 – Варианты технологических процессов. При переносе части таблицы название помещают только над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием ее номера.

Таблицы, за исключением таблиц приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. На все таблицы должны быть даны ссылки в тексте ПЗ, при этом следует писать слово «таблица» с указанием ее номера.

Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе.

Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Разделять заголовки и подзаголовки боковика и граф диагональными линиями не допускается. Головка таблицы должна быть отделена от остальной части таблицы.

Заголовки граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы.

При необходимости допускается перпендикулярное расположение заголовков граф.

Таблицу, в зависимости от ее размера, помещают под текстом, в котором впервые дана на нее ссылка, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении к записке. Таблицы, как правило, следует располагать на странице вертикально. Помещенные на отдельной странице таблицы могут быть расположены горизонтально, причем головка таблицы должна размещаться в левой части страницы. Обозначение стандарта и номер страницы в этом случае проставляют в установленном порядке. Заменять кавычками повторяющиеся в таблице цифры, математические знаки, знаки процента и номера, обозначение марок материалов и типоразмеров изделий, обозначения нормативных документов не допускается.

В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами. Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой.

Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.

Переносить формулы на следующую строку допускается только на знаках выполняемых операций, причем знак в начале следующей строки повторяют.

При переносе формулы на знаке умножения применяют знак «». Машинописные и рукописные символы в одной формуле не допускаются.

Формулы, за исключением формул, помещаемых в приложении, должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Одну формулу обозначают (1).

Допускается нумеровать формулы в пределах раздела. Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках, например,... в формуле (1).

Изложение содержания пояснительной записки должно быть логичным, кратким, четким, исключающим возможность субъективного толкования. Терминология и определения должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам. Каждое инженерное решение подтверждается расчетами, сопоставительным анализом, доводами. При использовании известных уравнений и утверждений обязательно приводится литературный источник, из которого они заимствованы.

Каждое приложение следует начинать с новой страницы с указанием наверху посередине страницы слова «Приложение» и его обозначения, а под ним в скобках для обязательного приложения пишут слово «обязательное», а для информационного – «рекомендуемое», или «справочное».

Приложение должно иметь заголовок, который записывают симметрично относительно текста с прописной буквы отдельной строкой. Приложения обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Е, З, Й, О, Ч, Ь, Ы, Ъ. После слова «Приложение» следует буква, обозначающая его последовательность. Например – Приложение А. Все приложения перечисляются в содержании ПЗ с указанием их номеров и заголовков.

Ссылки на литературные источники указываются порядковым номером (по списку источников), выделенным квадратными скобками, например [2].

Список использованных источников должен содержать перечень источников, использованных при выполнении дипломного проекта. Источники располагаются в порядке появления ссылок в тексте. Сведения об источниках даются в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1–2003.

Графическая часть курсового проекта должна быть выполнена в полном соответствии со стандартами ЕСКД. Рекомендуется все чертежи выполнять с использованием средств САПР. Проекции изделий на чертежах рекомендуется изображать в масштабе 1:1. Допускается при уменьшении пользоваться масштабами 1:2; 1:2,5; 1:5; 1:10; 1:100, а при увеличении – 2:1; 2,5:1; 5:1; 10:1.

Форма, размер и порядок заполнения основных надписей на чертежах должны соответствовать ГОСТ 2.104–68. Всем чертежам присваивается децимальный номер, определяемый по классификатору ЕСКД.

Технологическая документация курсового проекта должна быть оформлена в соответствии со стандартами ЕСТД. Ее состав определяется ГОСТ 3.1108–74, а правила оформления даны в разделе 3.6.

2.3 Организация проектирования и защита курсового проекта Выполнение проекта начинается с получения задания на курсовое проектирование, которое должно быть подписано руководителем, утверждено заведующим кафедрой и выдано студенту в течение первых 2-х недель семестра.

После получения задания студент внимательно изучает объект проектирования, конструкторскую документацию на изделие, условия его эксплуатации, выясняет элементы, которые обеспечивают точность сборки, оценивает технологичность конструкции, предлагает пути ее совершенствования, ориентировочно определяет серийность производства и при необходимости корректирует сборочный чертеж изделия.

На основании обзора литературы разрабатывается технологическая схема сборки и составляется структурная схема технологического процесса, отражающая рациональную последовательность операций. По структурной схеме студент предлагает несколько вариантов маршрутной технологии, отличающихся технологическим оборудованием и оснасткой, и оптимизирует процесс сборки с учетом планово-экономических показателей. Построение маршрутной технологии требует обязательного изучения патентной и технической литературы за последние пять лет. Этот этап заканчивается проектированием операционной технологии сборки и оформлением ее на технологических документах.

Следующим этапом работы является проектирование и планировка участка серийной сборки (ГАП, автоматической поточной линии). Каждое рабочее место на участке оснащается современным производительным оборудованием с учетом его загрузки. Для одной сборочной операции проектируется технологическая оснастка, которая позволит механизировать или автоматизировать процесс. Допускается модернизация типовой оснастки для конкретных условий задания на проектирование и проводятся ее проверочные расчеты.

Консультации по курсовому проекту для студентов дневной формы обучения организуются в соответствии с расписанием занятий и являются обязательными. На консультациях руководитель должен проверять состояние работы над проектом, давать конкретные указания по преодолению затруднений, анализировать типовые ошибки, помогать студентам находить рациональные пути их устранения.

Курсовой проект считается законченным после того, как все разделы задания выполнены в полном объеме, пояснительная записка и чертежи подписаны студентами. После проверки руководителем пояснительной записки и графической части необходимо исправить сделанные замечания, не стирая пометок преподавателя, и подготовить доклад для защиты проекта.

Если в результате курсового проектирования разработан и изготовлен лабораторный макет, то он представляется при защите проекта. При проведении научных исследований в проекте приводятся методики, результаты и оценка точности эксперимента. Курсовой проект защищается перед комиссией, утвержденной заведующим кафедрой, в составе лектора и двух преподавателей.

3 Методика проектирования технологических процессов сборки и 3.1 Расчет показателей технологичности конструкций электронных Технологичность – это совокупность свойств конструкции, которые проявляются в оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия. Для оценки технологичности электронных блоков применяют систему базовых коэффициентов, рекомендуемых отраслевыми стандартами. Каждый из коэффициентов имеет свою весовую характеристику i, определяемую в зависимости от его порядкового номера в группе (таблица 3.1).

Таблица 3.1– Весовые характеристики коэффициентов технологичности Комплексный показатель технологичности находится в пределах значений 0 < К 1 и определяется по формуле Состав базовых показателей технологичности для электронных модулей с поверхностным монтажом в ранжированной последовательности приведен в таблице 3.2. Показатели технологичности вычисляются по следующим формулам.

Коэффициент автоматизации пайки электронных компонентов (ЭК):

где НЭК – количество ЭК в модуле, которое подсчитывается по спецификации на НАП – количество ЭК, пайка которых осуществляется на автоматах:

где НА СКВ и НА ПМ – соответственно количество ЭК сквозного и поверхностного НСКВ и НПМ – соответственно количество вручную монтируемых ЭК обычного Таблица 3.2 – Показатели технологичности электронных модулей Коэффициент автоматизации установки ЭК, подлежащих пайке:

где НАУ – количество ЭК, устанавливаемых на плату автоматизированными способами, которое определяется как где НУ СКВ и НУ ПМ – соответственно количество ЭК, монтируемых в отверстия Коэффициент снижения трудоемкости сборки и монтажа равен где НВМ – вид монтажа, определяемый по таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Выбор вида монтажа монтажа односторонний двухсторонний разнесенный Коэффициент автоматизации операций контроля и настройки:

где НАТ – число автоматизированных операций внутрисхемного тестирования НАФ – число автоматизированных операций приемочного функционального HКН – число операций контроля и настройки.

Две операции – визуальный контроль и электрический являются обязательными. Если в конструкции имеются регулировочные элементы, то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.

Коэффициент повторяемости ЭК:

где НТ ЭК – количество типоразмеров ЭК в модуле.

Под типоразмером ЭК понимаются его габаритные размеры и конфигурация (например, две микросхемы разного назначения, но в одинаковых корпусах имеют один и тот же типоразмер). Количество типоразмеров ЭК в модуле НТ ЭК определяется по спецификации к сборочному чертежу модуля.

Коэффициент применения типовых ТП равен где ДТП, ЕТП – число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП;

Д, Е – общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.

Коэффициент сокращения применения деталей:

где Д – количество деталей в модуле (без учета нормализованного крепежа).

Количество деталей Д определяется по спецификации.

Для определения базового значения комплексного показателя вычисляется количество ЭК обычного и поверхностного монтажа в партии изготавливаемых модулей:

где N – объем партии изготавливаемых модулей.

Базовое значение комплексного показателя равно где К = 0,55, если NСКВ < 50 000, и К = 0,70, если NСКВ 50 000.

Значение комплексного показателя технологичности вычисляется по формуле (1.1) и рассчитывается уровень технологичности:

Если КУТ 1, то конструкция модуля в достаточной степени отработана на технологичность. Если КУТ < 1, то конструкция признается нетехнологичной.

Для повышения технологичности конструкций электронных устройств выполняют следующее:

– расширяют число автоматически устанавливаемых и паяемых электронных компонентов сквозного и поверхностного монтажа;

– сокращают количество деталей, требующих механической сборки;

– снижают число подстроечных и регулировочных элементов в изделии;

– снижают число типоразмеров электронных компонентов;

– автоматизируют операции контроля и настройки.

3.2 Разработка технологической схемы сборки электронных модулей Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического соединения деталей, ЭК и интегральных микросхем (ИС) в изделии или его части, выполняемых в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия и организации процесса сборки.

Технологический процесс сборки – это совокупность операций, в результате которых детали соединяются в сборочные единицы, блоки, стойки, системы и изделия. Простейшим сборочно-монтажным элементом является деталь, которая, согласно ГОСТ 2101–68, характеризуется отсутствием разъемных и неразъемных соединений.

Сборочная единица является более сложным сборочно-монтажным элементом, состоящим из двух или более деталей, соединенных разъемным либо неразъемным соединением. Характерным признаком сборочной единицы является возможность ее сборки отдельно от других сборочных единиц.

Технологическая схема сборки изделия является одним из основных документов, составляемых при разработке ТП сборки. Она базируется на основе схемы сборочного состава, при разработке которой руководствуются следующими принципами:

– схема составляется независимо от программы выпуска изделия на основе сборочных чертежей, электрической и кинематической схем изделия;

– сборочные единицы образуются при условии независимости их сборки, транспортирования и контроля;

– минимальное число деталей, необходимое для образования сборочной единицы первой ступени сборки, должно быть равно двум;

– минимальное число деталей, присоединяемых к сборочной единице данной группы для образования сборочного элемента следующей ступени, должно быть равно единице;

– схема сборочного состава строится при условии образования наибольшего числа сборочных единиц;

– схема должна обладать свойством непрерывности, т. е. каждая последующая ступень сборки не может быть осуществлена без предыдущей.

Включение в схему сборочного состава технологических указаний превращает ее в технологическую схему сборки. Различают схемы сборки «веерного» типа и схемы сборки с базовой деталью. Схема сборки «веерного» типа представлена на рисунке 3.1, а. На ней стрелками показано направление сборки деталей и сборочных единиц. Достоинством схемы является ее простота и наглядность, но она не отражает последовательности сборки во времени.

Схема сборки с базовой деталью (рисунок 3.1, б) устанавливает временную последовательность сборочного процесса. При такой сборке необходимо выделить базовый элемент, т. е. базовую деталь или сборочную единицу, в качестве которой обычно выбирают ту деталь, поверхности которой будут впоследствии использованы при установке в готовое изделие. В большинстве случаев базовой деталью служит плата, панель, шасси и другие элементы несущих конструкций изделия. Направление движения деталей и сборочных единиц на схеме показывается стрелками, а прямая линия, соединяющая базовую деталь и изделие, называется главной осью сборки. Точки пересечения осей сборки, в которые подаются детали или сборочные единицы, обозначаются как элементы сборочных операций, например: Сб. 1-1, Сб. 1-2 и т. д., а точки пересечения вспомогательной оси с главной – как операции: Сб. 1, Сб. 2 и т. д.

Рисунок 3.1 – Схемы сборки: «веерного» типа (а) и с базовой деталью (б) При построении технологической схемы сборки каждую деталь или сборочную единицу изображают в виде прямоугольника (рисунок 3.2, а), в котором указывают позицию детали по спецификации к сборочному чертежу 1, ее наименование 2 и обозначение 3 согласно КД, а также количество деталей 4, подаваемых на одну операцию сборки. Размеры прямоугольника рекомендуются 50 15 мм. Допускается изображение нормализованных или стандартных крепежных деталей в виде круга диаметром 15 мм, в котором указывают позицию по спецификации и количество деталей (рисунок 3.2, б).

Технологические указания по выполнению сборочных операций или электрического монтажа заключают в прямоугольник, ограниченный штриховой линией, а место их выполнения указывают наклонной стрелкой, направленной в точку пересечения осей сборки.

Рисунок 3.2 – Условные обозначения на технологической схеме сборки: детали и Также на технологических схемах сборки оговаривают характер выполнения неразъемных соединений (сварка, пайка, склеивание, запрессовка и т. д.);

материал, применяемый при сборке; характер операций монтажа элементов (волной припоя, электропаяльником и т. д.); характер операций влагозащиты изделия, контроля и маркировки (рисунок 3.3).

Содержание технологической схемы сборки электронного блока определяется его конструкцией.

Рисунок 3.3 – Технологическая схема сборки электронного модуля При наличии в конструкции изделия поверхностно-монтируемых компонентов (ПМК) выделяют следующие основные варианты конструктивного исполнения модулей (рисунок 3.4): чисто поверхностный монтаж (типы а и б), при котором на одной или двух сторонах печатной платы расположены только ПМК; смешанно-разнесенный монтаж (типы в и г), при котором компоненты со штыревыми выводами размещаются на лицевой стороне печатной платы, а простые ПМК – на одной или двух сторонах платы; смешанный монтаж (тип д), когда на одной или двух сторонах печатной платы размещаются сложные ПМ-компоненты и компоненты со штыревыми выводами.

Рисунок 3.4 – Разновидности поверхностного монтажа модулей Технологический процесс сборки модуля типа а начинается с нанесения (чаще всего методом трафаретной печати) припойной пасты на контактные площадки (рисунок 3.5). Компоненты устанавливаются на печатную плату и осуществляется их пайка. Некоторые припойные пасты подсушивают перед пайкой для удаления летучих соединений и стабилизации свойств. Для плат с двухсторонней установкой компонентов приведенные выше операции повторяются. Компоненты, находящиеся на лицевой стороне печатной платы, повторно подвергаются нагреву. Однако вследствие действия сил поверхностного натяжения в припойной пасте они остаются на своих местах.

Технологический процесс сборки модуля типа в является комбинацией процессов сборки типов а и б и использует все операции, характерные для этих типов (рисунок 3.6). Это наиболее сложный вариант для практической реализации, потому что он содержит максимальное число операций.

Первой операцией технологического процесса сборки модуля типа в будет автоматизированная установка компонентов со штыревыми выводами с их подгибкой (рисунок 3.7). Она выполняется на серийном оборудовании. Далее плата переворачивается и на места установки ПМК наносится адгезив.

Рисунок 3.5 – Схема технологического процесса сборки модулей типов а и б С помощью автоматических укладчиков устанавливаются ПМК и осуществляется подсушивание адгезива в конвекционных или инфракрасных печах.

После отверждения адгезива плата переворачивается обратно и производится пайка выводов традиционных и ПМ-компонентов волновой пайкой. Дискретные ПМ-компоненты за счет приклеивания во время пайки остаются на своих местах. Заключительные операции всех технологических процессов – очистка и контроль. Некоторые фирмы осуществляют пайку волной припоя ПМ-корпуса ИС (SO). Однако это не рекомендуется ввиду высоких тепловых нагрузок на корпуса, снижения коррозионной стойкости и надежности ИС.

Для определения количества устанавливаемых ЭК на плату в ходе выполнения сборочных операций необходим расчет ритма сборки:

где Фд – действительный фонд времени за плановый период (год, квартал, месяц);

N – программа выпуска.

Перевертывание Нанесение адгезива на сторону Установка ПМкомпонентов Перевертывание Рисунок 3.6 – Схема технологического процесса сборки модуля типа б Действительный фонд времени за плановый период определяется как:

где С – количество рабочих смен;

Д – количество рабочих дней за плановый период;

t – продолжительность смены, час;

КП – коэффициент регламентированных перерывов (КП = 0,9 – 0,95).

Трудоемкость i-й операции сборки определяется исходя из производительности оборудования, применяемого для выполнения операции, и количества собираемых элементов:

где П – производительность единицы оборудования, шт/час;

n – количество собираемых элементов.

Количество элементов, устанавливаемых на i-ой операции, должно учитывать соотношение Рисунок 3.7 – Схема технологического процесса сборки модуля типа в Разработка технологических схем сборки способствует дифференциации процессов сборки, что значительно сокращает длительность производственного цикла. После разработки технологической схемы сборки проводят расчет следующих коэффициентов:

1. Средняя полнота сборочного состава (количество сборочных единиц на каждой ступени сборки):

где Есб – количество сборочных единиц в схеме сборочного состава;

k – показатель степени сложности сборочного состава, равный количеству ступеней сборки изделия (включая сборочные и монтажные операции).

где mi – число групп, подгрупп, сборочных единиц.

2. Показатель расчлененности данного процесса сборки М:

где О – число рабочих операций, определенных для конкретных условий производства (при М < 1 ТП концентрирован, М > 1 – дифференцирован).

3. Коэффициент средней точности сборочных работ:

где k – показатель квалитета точности;

q – число сборочных единиц данного квалитета точности.

4. Коэффициент сборности изделия:

где Д – количество деталей.

3.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки и Проектирование технологических процессов сборки и монтажа осуществляется для изделий, конструкция которых отработана на технологичность, и включает в общем случае комплекс взаимосвязанных работ:

1) разработку технологической схемы сборки;

2) анализ типовых технологических процессов и определение последовательности и содержания технологических операций;

3) выбор технологического оборудования и оптимального варианта технологического процесса по себестоимости или производительности;

5) выбор или заказ средств технологического оснащения;

6) назначение и расчет режимов сборки;

7) нормирование операций технологического процесса;

8) определение профессий и квалификации исполнителей;

9) выбор средств автоматизации и механизации операций технологического процесса и внутрицеховых средств транспортирования;

10) разработку технологических планировок производственных участков, линий;

11) разработку технологической документации на процессы сборки, монтажа и контроля качества изделия.

Технологические процессы разделяются на следующие виды:

– перспективный – который соответствует современным достижениям науки и техники и который предстоит освоить на предприятии;

– рабочий – выполняемый на основе рабочей технологической и конструкторской документации;

– единичный – относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера, независимо от типа производства;

– групповой – разрабатываемый для группы деталей, сходных по технологическим признакам;

– типовой – характеризуемый единством содержания и последовательности большинства операций для группы изделий с общими конструктивными признаками.

По степени детализации процессы разделяются на следующие типы:

– маршрутный – содержащий перечень операций без разбивки на переходы и без указания режимов (единичное и мелкосерийное производства);

– маршрутно-операционный – содержащий детальное описание отдельных наиболее сложных операций с разбивкой их на переходы с указанием режимов обработки (мелкосерийное, среднесерийное производства);

– операционный – содержащий подробное описание операций с разбивкой на переходы и с указанием режимов выполнения работы (крупносерийное, массовое производства).

Для определения степени дифференциации технологического процесса устанавливают тип производства, который согласно ГОСТ 3.1108–74 ЕСТД характеризуется коэффициентом закрепления операций где О – количество операций;

Р – число рабочих мест, где они выполняются.

Для массового производства Кзо = 1, крупносерийного – 1 < Кзо < 10, среднесерийного – 10 < Кзо < 20, мелкосерийного – 20 < Кзо < 40 и в единичном Кзо не регламентируется.

Применение типовых технологических процессов или операций сокращает сроки подготовки производства и освоения изделий, приводит к уменьшению брака, требует меньших затрат труда, времени и материалов.

Сборку электронных блоков проводят в три этапа. На п е р в о м э т а п е (механическая сборка):

– выполняют неразъемные соединения деталей и сборочных единиц с платой (развальцовка, склеивание и т. д.);

– устанавливают крепежные детали (угольники, кронштейны и т. д.);

– закрепляют крупногабаритные (трансформаторы питания и т. д.) элементы собственным крепежом.

– выполняют заготовительные операции (подготовку проводов, жгутов, кабелей, выводов ЭК);

– устанавливают навесные ЭК и микросхемы на платы;

– выполняют электрические соединения (монтаж) в соответствии с электрической принципиальной или электромонтажной схемой;

– контролируют качество монтажа.

– контролируют качество сборки и маркируют изделия;

– выполняют регулировочно-настроечные работы.

По технологическим схемам сборки изделия выявляют основные сборочные операции, рассчитывают ритм выпуска изделия (формула (3.14).

При разработке маршрутной технологии руководствуются следующим:

1) при поточной сборке разбивка процесса на операции определяется ритмом сборки, причем время, затрачиваемое на выполнение каждой операции, должно быть равно или кратно ритму;

2) предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих;

3) на каждом рабочем месте должна выполняться однородная по характеру и технологически законченная работа;

4) после наиболее ответственных операций сборки, а также после регулировки или наладки предусматривают контрольные операции;

5) применяют более совершенные формы организации производства – непрерывные и групповые поточные линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП).

При выполнении курсового проекта студент разрабатывает 2–3 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия, отличающихся применяемым технологическим оборудованием, уровнем автоматизации и суммарной трудоемкостью. При выборе оптимального варианта ТП используют техникоэкономические критерии – экономичность и производительность.

Экономичным считается процесс, который при заданных условиях обеспечивает минимальную технологическую себестоимость. Производительность соответствует наименьшим затратам живого труда и обеспечивает быстрый выпуск продукции в плановые сроки.

3.4 Выбор технологического оборудования и оснастки Средства технологического оснащения, используемые при изготовлении изделий, согласно ГОСТ 14.301–73 включают:

1) технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное);

2) технологическую оснастку (в том числе инструмент и контрольные приспособления);

3) средства механизации и автоматизации.

Выбор технологического оснащения производится с учетом:

– типа производства и его организационной структуры;

– конструктивно-технологических свойств изделия;

– организационной формы сборки;

– возможности группирования операций и гибкой переналадки;

– использования стандартной и нормализованной оснастки;

– равномерной загрузки технологического оборудования.

Выбор технологического оборудования согласно ГОСТ 14.304– ЕСТПП проводится путем анализа затрат на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном качестве изделий. Анализ затрат предусматривает:

1) сравнение вариантов оборудования, отвечающих одинаковым техническим требованиям и обеспечивающих решение одинаковых задач в конкретных производственных условиях;

2) выбор вариантов, основанных на использовании следующей информации:

– плана развития предприятия;

– технических требований к изделию;

– программы выпуска и сроков изготовления изделия;

– технических возможностей технологического оборудования;

– затрат на приобретение технологического оборудования;

3) учет требований техники безопасности и промышленной санитарии.

Результаты анализа должны быть представлены в виде отношений: основных времен, штучных времен, приведенных затрат на выполнение работ.

Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.

Выбор вариантов оборудования, отличающихся степенью автоматизации, должен проводиться исходя из следующих условий:

1) приведенные затраты на выполнение технологического процесса – минимальные;

2) период окупаемости оборудования – минимальный.

Выбор оборудования проводят также по главному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбираемого оборудования, т. е. в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. В качестве главного параметра часто берут производительность технологического оборудования. Важным показателем правильности выбора технологического оборудования является коэффициент загрузки Кз.

где nр, nф – соответственно, расчетное и принятое количество единиц оборудования по данной операции.

Расчетное количество единиц оборудования определяется как отношение штучного времени данной операции Тшт к такту выпуска Тв Коэффициент использования оборудования по основному (технологическому) времени определяется как отношение основного времени То к штучному Тшт для массового типа производства или штучно-калькуляционному Тшк для серийного производства Для наглядного представления о средней загрузке оборудования на линии и каждой единицы оборудования строят график загрузки оборудования (рисунок 3.8). По горизонтальной оси графика записывают наименование операций или моделей технологического оборудования и по вертикали откладывают коэффициент загрузки в процентах. На графике указывают среднее значение коэффициента загрузки оборудования на участке, нормативные значения которого зависят от типа производства:

– мелкосерийное Кз > 0,8 –0,9.

При низких значениях коэффициента загрузки рекомендуется загружать оборудование сборочными единицами других партий.

3.5 Выбор оптимального варианта технологического процесса При выборе оптимального варианта технологического процесса используют технико-экономические критерии: технологическую себестоимость, производительность труда. Для сборочно-монтажных процессов как правило применяют вариант выбора оптимального варианта по производительности труда.

Для выбора оптимального варианта ТП по производительности рассчитывают производительность труда по каждому из вариантов. Производительность – количество изделий, которое изготовлено за единицу времени (час, смену):

где Фд – действительный фонд времени за плановый период;

n – количество операций ТП;

Тшт i – трудоемкость i-й операции.

При расчетах производительности труда необходимо различать штучнокалькуляционное и штучное время выполнения операции.

Штучно-калькуляционное время равно где Tшт – штучное время, которое затрачивается на каждое изделие;

Тпз – подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на ознакомление с чертежами, получение инструмента, на подготовку и наладку оборудования на всю программу выпуска;

N – программа выпуска изделий.

Штучное время определяется по формуле где Тосн – основное время работы оборудования;

Твсп – вспомогательное время на установку и снятие детали;

Тобсл – время обслуживания и замены инструмента;

Тпер – время регламентированных перерывов в работе.

Для сборочно-монтажного производства Тосн и Твсп объединяют в оперативное время Топ, а Тобсл + Тпер составляют дополнительное время, его задают в процентах от оперативного в виде коэффициентов. Согласно ОСТ 4ГО.050. «Нормирование сборочно-монтажных работ в производстве РЭА» штучное время определяется по формуле где К1 – коэффициент, зависящий от сложности аппаратуры и типа производства;

К2 – коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время и время обслуживания в процентах от оперативного;

К3 – коэффициент, учитывающий долю времени на перерывы в работе в процентах к оперативному времени и зависящий от сложности выполняемой работы и условий труда.

Оперативное время Топ определяют по техническим характеристикам оборудования в соответствии с формулой (3.30). Значения коэффициентов К1 и К2 выбирают по таблице 3.4, К3 – по таблице 3.5.

Таблица 3.4 – Значения коэффициентов К1 и К Ориентировочно подготовительно-заключительное время на плановый период равно где Тпз. см – сменная норма подготовительно-заключительного времени;

С – количество смен;

Др – количество рабочих дней в плановый период.

Сменная норма Тпз. определяется инструкцией по эксплуатации оборудования и выражает готовность оборудования на начало ТП. Ориентировочные значения К3 приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.5 – Значения коэффициента К3 в зависимости от условий работы Для выбора оптимального варианта ТП составляют два уравнения для вычисления суммарного штучно-калькуляционного времени сравниваемых вариантов в соответствии с технической нормой времени:

где m, n – число операций по вариантам.

Тогда критический размер партии изделий равен Если вариант ТП отличается большим уровнем автоматизации, то ему соответствует большее суммарное подготовительно-заключительное время вследствие сложности подготовки оборудования и одновременно меньшее суммарное штучное время.

Таблица 3.6 – Примерные нормы подготовительно-заключительного времени Оснастка средней сложности (с пневмо- или электроприводом) 10— Сложная технологическая и регулировочная оснастка 15— Микропроцессорное оборудование, управляемые роботы 30— Сравнение вариантов процессов по трудоемкости для крупносерийного производства приведено в таблице 3.7.

3.6 Разработка и оформление технологической документации Единые правила выполнения, оформления, комплектации и обращения технологической документации установлены комплексом стандартов Единой системы технологической документации (ЕСТД).

К ТД относятся графические и текстовые документы, назначение и содержание которых приведены в таблице 3.8. Технологическая документация разрабатывается в виде комплекта документов. Виды ТД устанавливает ГОСТ 3.1102–81, состав, формы и правила оформления информационных блоков основной надписи – ГОСТ 3.1103–82, общие требования к документам, Таблица 3.7 – Результаты расчета трудоемкости по вариантам ТП формам и бланкам – ГОСТ 3.1104–81, термины и определения основных понятий – ГОСТ 3.1109–82.

При серийном производстве и маршрутно-операционном типе ТП комплект ТД включает:

1) титульный лист (ГОСТ 3.1105–74);

2) ведомость технологических документов (ГОСТ 3.1122–84, форма 4);

3) комплектовочную карту (ГОСТ 3.1123–84, формы 6, 6а);

4) маршрутные карты (ГОСТ 3.1118–82, формы 1, 1а);

5) операционные карты (ГОСТ 3.1407–82, формы 3, 3а или 2, 2а);

6) ведомость оснастки (ГОСТ 3.1122-84, формы 2, 2а);

7) ведомость операции контроля (ГОСТ 3.1105–74, форма 3).

При крупносерийном или массовом производстве и операционном типе ТП комплект ТД включает:

1) титульный лист (ГОСТ 3.1104–81);

2) ведомость технологических документов (ГОСТ 3.1122–84, форма 4);

3) комплектовочную карту (ГОСТ 3.1123–84, формы 6, 6а);

4) маршрутные карты (ГОСТ 3.1118–82, формы 2, 2а);

5) операционные карты (ГОСТ 3.1407–82, формы 3, 3а или 2, 2а);

6) карту эскизов (ГОСТ 3.1105–84, формы 7, 7а);

Таблица 3.8 – Виды и назначение основных технологических документов Маршрутная Описание ТП изготовления изделия по всем операциям в технологичекарта (МК) ской последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах.

Технологическая Описание приемов работы, правил эксплуатации средств технологичеинструкция (ТИ) ского оснащения, технологических режимов выполнения отдельных Карта эскизов Эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения операции или (КЭ) Комплектовочная Данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в карта (КК) комплект собираемого изделия.

Ведомость Данные о заготовках, нормах расхода материала.

материалов (ВМ) Ведомость Перечень технологической оснастки и инструментов, необходимых для оснастки (ВО) выполнения данного ТП.

Ведомость техно- Состав и комплектность ТД, необходимых для изготовления изделия.

логических документов (ВТД) Операционная Описание технологической операции с указанием переходов, данных о карта (ОК) технологическом оборудовании, оснастке, инструментах и режимах Ведомость Описание и перечень всех операций технологического контроля в техоперации (ВОП) нологической последовательности с указанием данных о контрольной оснастке, инструментах и требований к контролируемым параметрам.

7) ведомость оснастки (ГОСТ 3.1122–84, формы 3, 3а);

8) операционную карту контроля (ГОСТ 3.1502–74).

Документы заполняются с применением печатающих устройств (ГОСТ 2.004–88) шрифтом 12 пт. Наименование разделов и подразделов записывают в виде заголовков и подзаголовков и при необходимости подчеркивают.

Между заголовками и самим текстом следует оставлять свободную строку. Запись следует производить в технологической последовательности выполнения операций, переходов, физических и химических процессов.

Операции нумеруют числами ряда арифметической прогрессии (5, 10, и т. д.). Допускается к числам добавлять слева нули. Переходы нумеруют числами натурального ряда (1, 2, 3 и т. д.) в пределах данной операции. Установы нумеруют прописными буквами русского алфавита (А, Б, В и т. д.). Размерные характеристики и обозначение обрабатываемых поверхностей указывают арабскими цифрами. Для обозначения позиций и осей допускается применять римские цифры.

Допускается применять сокращенную запись наименований и обозначений, если в документе записаны коды или полные наименования и обозначения этих данных. Например, при последовательном применении инструмента одного кода и наименования в нескольких переходах одной операции полную информацию указывают только для перехода, где он впервые применяется. В следующем переходе записывают: «То же», далее – кавычки. При применении инструмента одного кода и наименования в разных переходах одной операции, не следующих друг за другом, в переходе, где впервые был применен данный инструмент, допускается указывать номера последующих переходов, например «ШЦ 11-250-0,05 (для переходов 3, 5, 8)». При этом, записывая соответствующую информацию в этих переходах, дают ссылку, например «см. переход 1».

Титульный лист (ТЛ) является первым листом комплекта ТД и заполняется на формах 1–4 в соответствии с ГОСТ 3.1105–84. Форму 2 применяют для документов с горизонтальным расположением поля подшивки. В основной надписи, располагаемой в верхней правой части ТЛ, указывают наименование и обозначение изделия по конструкторскому документу, технологический код процесса, литеру, соответствующую этапу разработки, количество листов. Ниже указывают наименование министерства, организации-разработчика. Еще ниже указывают должности и фамилии лиц, согласовавших комплект документов (слева) и утвердивших документ (справа).

Далее прописными буквами записывают: «КОМПЛЕКТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ», ниже строчными – название ТП. В нижней части ТЛ указывают номер акта и дату внедрения ТП в производство, например:

АКТ № 14-87 от 15.05.2013.

Маршрутная карта (МК) является одним из важнейших технологических документов комплекта и имеет ряд форм. Выбор и установление области применения соответствующих форм МК зависит от видов разрабатываемых технологических процессов, назначения и формы в составе комплекта ТД и применяемых методов проектирования. Формы и правила оформления МК устанавливает ГОСТ 3.1118–82. При маршрутном и маршрутно-операционном описании ТП МК является одним из основных документов, в котором описывается весь процесс в технологической последовательности выполнения операций. При операционном описании ТП МК выполняет роль сводного документа, в котором указывается адресная информация (номер участка, рабочего места, операции), наименование операции, перечень документов, применяемых при выполнении операции, технологическое оборудование и трудозатраты.

Для изложения ТП в МК используют способ заполнения, при котором информацию вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой символ. Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки документа, и предназначены для обработки содержащейся информации средствами автоматизации. В качестве обозначения служебных символов приняты буквы русского алфавита, которые отражают определенные виды информации и проставляются перед номером строки (таблица 3.9).

На строках, расположенных ниже граф, в которых указаны их наименования и обозначения, служебные символы проставляет разработчик с учетом выбранного им способа заполнения документов.

Таблица 3.9 – Содержание символов, используемых для описания МК Обозначе- Содержание информации, вносимой в графы МК, расположенные в строке А Номер цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция; номер, код и наименование операции; обозначение документов, применяемых при Б Код, наименование операции, трудозатраты.

В, Г, Д, Е Информация по символам А и Б для форм с вертикальным расположением К Комплектация изделия составными частями с указанием наименований и М Применяемый материал, исходная заготовка, вспомогательные материалы, коды единицы величины, единицы нормирования, количество на изделие и Л, Н Комплектация изделия для форм с вертикальным расположением поля Т Применяемая технологическая оснастка Запись на строках, имеющих символ О, следует выполнять в технологической последовательности по всей длине строки с возможностью переноса при необходимости информации на следующие строки. При операционном описании ТП номер проставляют в начале строки. Информацию на строках с символом Т записывают в такой последовательности: приспособления, вспомогательный, режущий, слесарно-монтажный, специальный инструмент, средства измерения. Запись выполняют по всей длине строки, разделяя каждый вид инструмента знаком «;». Количество одновременно применяемых единиц технологической оснастки указывают после кода (обозначения), заключая в скобки, например ГУИР. ХХХХХХ.ХХХ (5), приспособление для гибки.

При заполнении МК и ОК руководствуются следующими правилами:

– именовать операции кратко, без возможности других толкований, начиная с отглагольного существительного (например: «Установка ЭРЭ на печатные платы», «Пайка микросборок на печатные платы», «Контроль блока»).

– переходы формулировать глаголами в повелительном наклонении (например: «Извлечь деталь из тары», «Закрепить ручку согласно чертежу», т. е.

построение фразы при формулировании перехода должно обращать внимание исполнителя в первую очередь на главное действие, а затем указываются предметы и действия, посредством которых достигается основная цель;

– все операции вносить в ТД в порядке их выполнения.

Каждому разработанному технологическому документу присваивается обозначение согласно ГОСТ 3.1201–85:

Код организации-разработчика Код характеристики документа Порядковый регистрационный номер Четырехзначный буквенный код организации-разработчика присваивается по классификатору предприятий и организаций. Код характеристики документа расшифровывается следующим образом:

Код характеристики документа назначается в соответствии с таблицами 3.10 – 3.12.

Таблица 3.10 – Вид технологического документа Порядковый регистрационный номер присваивают по классификационной характеристике от 00001 до 99999 в пределах кода организации-разработчика или организации, осуществляющей централизованное присвоение.

Пример обозначения маршрутно-операционной карты на сборку платы:

ГУИР.50188.00005, где ГУИР – код организации-разработчика; 50 – вид технологического документа (карта технологического процесса); 1 – вид технологического процесса по организации (единичный процесс); 88 – вид технологического процесса по методу выполнения (сборка и монтаж); 00005 – порядковый регистрационный номер.

Нанесение химического, электрохимического покрытий и химическая обработка Слесарные, слесарно-сборочные и электромонтажные работы Согласно ГОСТ 3.1102–81 установлены следующие стадии разработки ТД: на этапе разработки конструкторской документации «Эскизный проект» и «Технический проект» технологическая документация соответствует стадии «Предварительный проект» с присвоением литеры П; рабочей документации – стадии «Опытный образец» присваивается литера О; стадии «Установочная серия» – литера А; массового или серийного производства – литера Б. Разработка технологической документации в курсовом и дипломном проекте соответствует стадии технического проекта или рабочей документации на стадии опытного образца.

3.7 Автоматизация проектирования технологических процессов Для автоматизированного проектирования технологических процессов сборки и монтажа, а также технологической оснастки нашли применение ряд пакетов прикладных программ: «ТехноПро» (АО «Топ Системы», г. Москва), Techcard (НПП «Интермех», г. Минск).

Система «ТехноПро» предназначена для проектирования маршрутных, маршрутно-операционных и операционных технологических процессов (ТП) механической обработки, сборки, сварки, термообработки и др. в диалоговом, полуавтоматическом и автоматическом режимах. Система «ТехноПро» разработана на основе реляционной базы данных Microsoft Access и может функционировать под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows.

В системе реализован метод анализа как методика автоматизированного проектирования технологического процесса.

В основе метода анализа лежат полные типовые решения. При использовании данного метода структура индивидуального ТП не создается заново.

Она определяется в соответствии с составом и структурой одного из унифицированных ТП, т. е. соответствующего типового или группового ТП. Это определение осуществляется путем анализа необходимости каждой операции и перехода с последующим уточнением всех решений на уровнях декомпозиции «сверху вниз». Метод воплощает идею «от общего к частному».

В системе «ТехноПро» применен метод классификации деталей, аналогичный методу групповых технологических процессов. Для каждой группы формируется обобщенная модель всех деталей – комплексная деталь. Она включает все многообразие поверхностей рассматриваемой группы.

Для комплексной детали разрабатывается унифицированный (групповой) технологический процесс. Он заведомо является избыточным, т. е. содержит операции и переходы по обработке всех деталей группы. Разработка индивидуального ТП заключается в анализе необходимости включения в него операций и переходов из соответствующего группового ТП. Из группового ТП исключаются лишние операции и переходы. Затем выполняется параметрическая настройка ТП: уточнение оборудования, технологической оснастки, выбор или расчет режимов резания и т. д.

Информационное обеспечение системы состоит из четырех взаимосвязанных баз данных: конкретных ТП, общих ТП, условий и расчетов, информационной базы. Входная информация для проектирования ТП в системе может вводиться вручную в диалоговом режиме, а также может быть получена автоматически из заранее выполненных электронных чертежей.

При автоматизированном проектировании технологии чертежи, выполненные в системе T-Flex CAD, поступают через интерфейс OLE Automation в «ТехноПро». По спроектированным технологическим процессам могут быть сформированы требования на изготовление оснастки, технологию изготовления которой также можно разработать в «ТехноПро». Получаемая конструкторская и технологическая документация хранится в системе электронного документооборота T-FLEX DOCs.

Выходная информация может быть представлена в виде различных технологических документов: технологических карт, карт эскизов, карт контроля и т. д. Эти документы изначально формируются самой системой, а затем при необходимости могут быть скорректированы пользователем в диалоговом режиме с помощью пакета Microsoft Word.

При создании ТП в диалоговом режиме пользователь имеет возможность работать с информационной базой (ИБ) системы и базой КТП. Каждый спроектированный ТП остается в базе данных и на его основе может быть создан другой ТП. При создании нового КТП можно использовать созданные ранее ТП целиком, а также их отдельные операции и переходы (рисунок 3.9).

База конкретных технологических процессов (КТП) Рисунок 3.9 – Информация, используемая пользователем при диалоговом проектировании технологических процессов Для автоматизации расчетов в диалоговом режиме используются условия из базы условий и расчетов. Если расчет требует того, отдельные условия могут быть сведены в сценарии. Примерами применения условий и сценариев являются расчеты режимов обработки, припусков, норм времени. Каждое наименование операции, оборудования, инструмента и т. п., вводимое пользователем в ходе диалогового проектирования ТП, запоминается системой в информационной базе и может быть в дальнейшем использовано при проектировании других ТП.

Таким образом, добавление и редактирование технологических операций и переходов, технологического оснащения возможно как вводом с клавиатуры, так и выбором из информационной базы. Имеется возможность копирования и редактирования операций и переходов из ранее созданных КТП, возможен также импорт / экспорт КТП. В картах ТП имеется возможность копирования, удаления, перемещения и редактирования операций и переходов.

Диалоговое проектирование ТП начинается с открытия базы конкретных технологических процессов. Для ввода нового КТП сборки необходимо поставить курсор мыши на группу «Конкретные ТП» или на группу, обозначающую сборочную единицу, и нажать правую кнопку мыши, затем выбрать пункт «Добавить Сб» из появившегося меню (если меню не появляется, то необходимо попробовать справа или слева от выделенной группы). Справа на экране появится форма для заполнения сведений о сборке, технологию которой необходимо спроектировать (рисунок 3.10).

Обязательными для заполнения являются поля «Обозначение сборки» и «Наименование сборки». После заполнения этих полей необходимо поставить курсор мыши на пустое пространство в окне дерева классификации КТП и нажать левую кнопку мыши. В дереве появится группа КТП сборки, например «1234-020125 Модуль электронный». Основным документом при формировании сборочного технологического процесса является спецификация.

После создания сборки курсор в дереве классификации будет установлен на подгруппу «ТП Сборка», а справа на экране появится пустая форма для ввода спецификации.

В закладке «Элемент» можно вводить элементы спецификации. В поле «Позиция» надо внести позицию в спецификации, а из выпадающего списка выбрать тип элемента, соответствующий разделу спецификации. Далее надо ввести обозначение и наименование элемента с клавиатуры. Если вводится стандартное комплектующее, то можно выбрать кнопку справа в строке «Наименование». Откроется ИБ, в которой можно найти необходимую строку.

Выбор кнопки «Добавить в ТП» в окне ИБ перенесет комплектующее в закладку «Элемент» спецификации. Поле «Обозначение» можно заполнить с клавиатуры или вырезав / вставив его из поля «Наименование» через буфер Windows. Если в параметрах группы ИБ, из которой выбирается комплектующее, указан «Шаблон обозначения», то из строки автоматически будет вырезано обозначение комплектующего, подходящее под шаблон, и вставлено в поле «Обозначение». В поле «Количество» необходимо ввести количество комплектующих по спецификации.

Стандартные комплектующие делятся на три типа: «Стд./Покупные», «Стд./Изготавливаемые» и «Стд./Нормали», что необходимо для формирования заказа комплектующих и материалов по всему изделию. Таким же образом из ИБ базы выбираются «Материалы».

Для добавления каждого нового комплектующего необходимо выбрать в списке элементов спецификации самую нижнюю, пустую строку, и ввести данные в поля закладки «Элемент». При добавлении в спецификацию «Документация» при выборе в поле «Наименование» кнопки «…»

открывается окно базы КТП. При выборе в этом окне нужного КТП его обозначение и наименование переносятся в соответствующие поля элемента спецификации.

Таким же образом, выбором из базы КТП в спецификацию можно вводить обозначение документации, сборочных единиц, комплексов/изделий. В закладке «Параметры» к каждому элементу спецификации можно добавить набор параметров и их значений. Значения параметров могут быть числовыми или текстовыми. В закладке «Общие» содержатся поля с данными для автоматического проектирования КТП сборки.

Для добавления операции необходимо в дереве классификации КТП выбрать подгруппу «ТП Сборка», содержащую спецификацию, и нажать правую кнопку мыши. Из появившегося меню надо выбрать пункт «Добавить».

Справа откроется пустая форма содержания операции. Для ввода наименования операции необходимо поставить курсор в поле «Операция» и набрать на клавиатуре, например «Сб».

Система предложит вариант наименования операции, имеющейся в информационной базе. Нажатие на клавиатуре клавиши «Ввод» закрепит выбор.

В правом поле наименования операции с клавиатуры вводится наименование объекта сборки. Если это не первая операция КТП, то можно выбрать из выпадающего списка.

Каждое наименование объекта сборки, введенное с клавиатуры, запоминается в выпадающем списке, откуда его можно выбрать при формировании последующих операций КТП. Далее можно ввести номер цеха, участка и рабочего места, на котором будет выполняться операция. Номер операции присваивается автоматически. Операции нумеруются с шагом, задаваемым в пункте «Настройка» основного меню системы.

Перевод курсора в поле «Б оборудование, ПР приспособление, М вспом. материал…» вызывает появление пункта, соответствующего выполняемой операции, в дереве классификации КТП. В открывшемся окне ИБ, используя дерево классификации, необходимо найти требуемую подгруппу.

Если в ИБ нет необходимого оборудования или модели оборудования, то его можно ввести, включая ввод новых классификационных признаков.

Для этого необходимо поставить курсор в самую нижнюю, пустую строку списка и набрать на клавиатуре наименование оборудования. Для передачи строки оборудования в проектируемый ТП необходимо выбрать кнопку «Добавить в ТП», расположенную справа внизу окна ИБ. Для добавления приспособления, вспомогательного материала, дополнительного материала, комплектующих, шифров и текстов инструкций надо выбрать в форме операции кнопку в пустой строке, расположенной ниже строки с выбранным оборудованием.

Для генерации маршрутно-операционной карты необходимо нажать кнопку, а затем напротив «КТП ф1. Маршрутно-операционный ТП».

Маршрутно-операционная карта создается в программе MS Word в автоматическом режиме. После формирования карта будет доступна для редактирования (рисунок 3.11).

После ввода операции можно вводить её переходы, как описано в следующем разделе. Для добавления следующей операции необходимо в дереве классификации поставить курсор на подгруппу «Сборка», нажать правую кнопку мыши и из появившегося меню выбрать пункт «Добавить». Для заполнения операции необходимо повторить действия, описанные выше.

Нумерация операций производится автоматически, начиная с номера 05 и с шагом, указанными в закладке «Опции КТП» настройки системы. При удалении и перемещении операции номера пересчитываются. Для изменения положения операций в ТП можно воспользоваться кнопками со стрелками «вверх / вниз», при этом номера операций пересчитываются автоматически.

Для добавления перехода необходимо в дереве классификации КТП поставить курсор на операцию, например «005 Сборка кронштейна», и нажать правую кнопку мыши. Из появившегося меню надо выбрать пункт «Добавить».

Справа в окне откроется форма описания перехода. Ввод текста перехода производится при нажатой кнопке «Редакт.».

Текст перехода не связан с ИБ, а формируется построчно выбором фраз из выпадающих списков и по шаблону из спецификации. В поле «Текст» вводится описание выполняемого действия. Каждая фраза, введенная в это поле, запоминается и при формировании последующих переходов ее можно выбрать из выпадающего списка.

Рисунок 3.11 – Формирование технологической операции В поле «Наим., Обозн., Позиция» можно внести описание комплектующего, включая его обозначение, наименование и позицию в спецификации. Для формирования описания комплектующего надо поставить на него курсор в списке и далее выбрать требуемый шаблон описания. В нижней части окна высвечивается выбранный шаблон и сформированное по нему описание комплектующего. Выбор кнопки «Вставить в ТП» переносит описание в текст перехода.

При вставке в текст перехода первая заглавная (большая) буква описания комплектующего заменяется на строчную (маленькую). При необходимости можно откорректировать описание с клавиатуры, например, для приведения в соответствие падежу текста действия.

Следующее (расположенное правее) поле служит для ввода связующих предлогов и знаков препинания. Их можно вводить с клавиатуры или выбирать из выпадающего списка, который имеет заранее определенное содержание.

Предлоги или знаки препинания, введенные с клавиатуры, в него не добавляются.

В поле «Кол. / Расх» можно указать количество комплектующих или расход материалов, примененных в создаваемой строке текста перехода. Это количество может выдаваться в шаблон описания. Каждый текст действия, ссылка на комплектующее, материал или документ описывается в одной строке. Строки текста можно перемещать вверх или вниз, выбирая кнопки. Для того чтобы просмотреть сформированный текст, надо выбрать кнопку «Текст».

В этом режиме просмотра сформированный текст перехода можно изменить с клавиатуры. Именно в таком виде текст будет выдан в технологические карты.

Но изменения потеряются, если будут введены какие-либо корректировки текста в режиме редактирования (при нажатой кнопке «Редакт.»). После перевода курсора на строку оснащения «И инструмент, СИ измерительный …» переход появится в дереве классификации, в нем будет показан номер перехода и первая строка текста. Для добавления следующего перехода необходимо повторить все действия, описанные выше. Для изменения порядка следования переходов в операции необходимо воспользоваться кнопками со стрелками вверх / вниз, расположенными слева внизу окна КТП. Функции выдачи КТП на печать, поиска, копирования и удаления аналогичны используемым при диалоговом проектировании. Ввод норм изготовления и режимов также аналогичны режимам диалогового проектирования.

В состав комплекса программ TECHCARD входят:

– ПРОГРАММЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (ПРОЕКТ-ТП) для автоматизированного создания и редактирования комплекта ТД при разработке маршрутно-операционной технологии;

– ПРОГРАММЫ НАСТРОЙКИ БАЗЫ ДАННЫХ для сопровождения и настройки как базы данных, так и всей системы TECHCARD;

– РЕДАКТОР БАЗЫ ЗНАНИЙ для создания и сопровождения файлов формул и таблиц;

– РЕДАКТОР БЛАНКОВ для создания и настройки любых форм бланков ТД в соответствии с требованиями стандартов и пользователей;

– РЕДАКТОР ДОКУМЕНТОВ для заполнения бланков текстовыми данными или графическими изображениями с возможностью ввода в технологическую карту данных с клавиатуры, из архива ТП или из базы данных, редактирования, хранения и управления оформлением и печатью документов.

– Система автоматизированного проектирования CADMECH-T для построения и оформления операционных эскизов или любых графических изображений, выводимых в ТД, работающая в среде AutoCAD;

– Система организации и ведения архива КД и ТД SEARCH;

– Система управления базой данных IMBASE.

Относительная простота, доступность и гибкость системы в сочетании с мощным интерфейсом позволяют удовлетворять самые разнообразные требования пользователей:

– создание новых и редактирование имеющихся форм бланков ТД;

– включение в состав одного бланка текста и графических изображений;

– ввод в технологическую карту данных с клавиатуры или из базы данных;

– управление оформлением и выводом на печать документов;

– сопровождение базы данных для различных видов производств с возможностью графической иллюстрации классификаторов, справочников и т.п.;

– создание и сопровождение технологических таблиц и формул для их последующего использования при проектировании ТП;

– создание графических библиотек типовых элементов, стандартных нормализованных деталей с обеспечение редактирования любых текстов полей из базы данных;

– проектирование технологических процессов обработки деталей в диалоговом режиме с использованием базы данных, формул и таблиц;

– оперативная настройка вида и состава комплекта ТД для различных видов производств;

– взаимосвязь с системой ведения архива КД SEARCH для организации и ведения архива технологических документов;

– взаимосвязь с системой разработки конструкторской документации CADМЕСН для проектирования и оформления операционных эскизов.

В системе TECHCARD можно создавать новые типовые техпроцессы, а также использовать базовые, поставляемые в составе системы. На этапе проектирования после создания нового ТП заполняются общие сведения о детали.

При заполнении поля общих сведений система пытается найти в архиве SEARCH документ с обозначением, которое совпадает со значением, попавшим в упомянутое поле. Если документ-процесс будет найден, то он будет загружен в то окно редактора, где редактируется новый ТП. Далее выполняются следующие действия:

создание расцеховочного маршрута по нескольким вариантам;

выбор сортамента, цеха, участка;

расчет заготовки по настраиваемым сценариям;

формирование маршрута обработки с использованием классификатора операций и переходов (рисунок 3.12);

назначение оборудования по операциям и оснастки по переходам;

редактирование текста переходов;

расчет режимов обработки в соответствии с техническими данными оборудования;

расчет норм времени на операции;

проектирование эскизов деталей в системе САDVТСН-Т;

определение состава документов, которые требуется получить пользователю;

получение комплекта ТД;

сохранение ТП в архиве и выведение ТД на печать.

Имеется возможность для работы с каталогом оснастки. Анкета оснастки содержит следующую информацию: основные параметры, дополнительные параметры (информация по типоразмерам), шаблон обозначения (рисунки). Возможен выбор графического изображения оборудования и его рабочей зоны с созданием планировки участка. Изображения выбираются из графических файлов следующих типов: WMF, BMP, EMF, ICO.

Рисунок 3.12 – Окно диалога проектирования техпроцесса Дополнительно в состав TECHCARD входит:

база данных средств технологического оснащения (оборудование, приспособления, режущий, вспомогательный и измерительный инструмент);

база данных по основным и вспомогательным материалам, сортаменту и видам заготовок;

классификатор технологических операции и типовых переходов с описанием параметров и сценариями на разные виды производства;

информационно-справочные данные для заполнения параметров операционной технологии;

база знаний по режимам резания (механическая обработка) и режимам обработки (для других видов производств);

база знаний по нормированию.

Для работы с системой TECHCARD необходимо иметь компьютер следующей конфигурации: процессор класса Pentium 150 и выше; оперативная память не менее 32 мегабайтов; 20 мегабайтов на жестком диске для установки клиентской части (70 мегабайтов на жестком диске сервера для установки серверной части); видеоадаптер с памятью не менее 1М и монитор SVGA, поддерживающий разрешение 800 600 точек и более; система Microsoft Windows 95/98/NT 4.0; AutoCAD R14.

Пакет Pro/ENGINEER фирмы Parametric Technology Corporation предназначен для конструирования деталей и сборок в режиме 2D и 3D, а также создания их чертежей. Пакет позволяет создавать также технологическую оснастку и получать управляющие программы для станков с ЧПУ. Это позволяет изготавливать опытные образцы как изделий, так и технологическую оснастку.

Конструкции детали создаются в Pro/ENGINEER с использованием базовых операций. Процесс конструирования деталей в Pro/ENGINEER похож на изготовление детали на производстве. Сборки создаются путем определения взаимного месторасположения соответствующих деталей. Определение расположения комплектующих может быть: автоматическим, когда условия расположения определены в компоновке, или ручным, когда указываются взаимные условия расположения деталей, т.е. сопряжение и вставка (рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 – 3D проектирование электронной сборки Чертежи могут содержать плоские и аксонометрические проекции, а также любые изображения – виды, разрезы, сечения. С помощью Pro/ENGINEER могут быть созданы чертежи в ANSI, ISO, DIN и JIS стандартах. Pro/ENGINEER позволяет импортировать и экспортировать данные во многих форматах: IGES, STEP, DXF, SET, VDA, CGM, SLA, Plotter-файлы, Render, Inventor, 3DPAINT, PDGS, ECAD, TIFF, PHOTORENDER, CATIA, CDRS.

4 Проектирование линий и участков ГАП 4.1 Автоматизация сборки и монтажа электронных модулей Высшей формой организации сборочного процесса являются автоматические и автоматизированные линии, применение которых в массовом производстве обеспечивает значительный экономический эффект. Однако поскольку производство РЭС в основном мелкосерийное и среднесерийное широкой номенклатуры, то наибольший эффект дает использование линий и участков гибкого автоматизированного производства (ГАП), что позволяет быстро перестроить оборудование при изменениях номенклатуры выпуска, повысить качество изделий и обеспечить ритмичность выполнения заданной программы.

Трудоемкость ручной сборки электронных модулей в среднем составляет порядка 20–25 часов, а при переходе на автоматизированную сборку уменьшается до 0,5 часа.

Для организации линии автоматизированной сборки необходимо решить следующие задачи:

1) обеспечить конструктивно-технологические требования к печатным платам под автоматизированную сборку;

2) выбрать элементы, подлежащие автоматической установке на платы, и варианты их закрепления;

3) выбрать автоматизированное или автоматическое технологическое оборудование для сборки и монтажа элементов на платах и скомпоновать технологическую линию;

4) выбрать транспортное средство, обеспечивающее подачу элементов и деталей на сборку, перемещение объекта по позициям сборки, удаление и складирование готовой продукции.

Конструктивно-технологические требования к печатным платам, на которых осуществляется автоматизированная сборка РЭС, ужесточаются по сравнению с ручной сборкой. Форма, конструкция и основные размеры односторонних печатных плат установлены отраслевым стандартом ОСТ 4.070.010– «Платы печатные под автоматическую установку элементов. Конструкция и размеры».

Предельные отклонения расстояний между центрами монтажных отверстий не должны быть более ± 0,05 мм, а между осями контактных площадок под планарные выводы – не более 0,1 мм. Базовые отверстия для ориентации платы на сборочном оборудовании диаметром 3 мм располагаются по одной из длинных сторон платы и имеют отклонения по межцентровому расстоянию не более ± 0,05 мм. Между выводами и отверстиями элементов устанавливается зазор 0,2 мм.