Люксметр

Схема ТП.cdw

комбинированного в корпус
ОСТ 107.460008.002-90
Установка светофильтра
Установка фиксатора и
Окончательная сборка
КП 210201.000.002 ПЛ
технологического процесса
общей сборки и монтажа

Схема сборки и монтажа.cdw

Сборочный участок.spw

Технологическая планировка
участка сборки и монтажа
Рабочее место контролёра
Рабочее место слесаря-сборщика
Рабочее место монтажника
Рабочее место регулировщика

Сборочно_монтажный_участок.cdw

КП 210201.000.003 ПЛ
Технологическая планировка
участка сборки и монтажа

Пояснительная.doc

Федеральное агентство по образованию
РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им. П.А. СОЛОВЬЕВА
Факультет радиоэлектроники и информатики
Кафедра радиоэлектронных и телекоммуникационных систем (РТС)
Специальность 210201 Проектирования и технология РЭС
ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
Пояснительная записка
ОПРЭС 210201.000.000ПЗ
Исполнитель студент группы РО
канд. техн. наук доцент
Консультант проекта
Перечень условных обозначений символов и терминов4
Конструктивно-технологический анализ люксметра7
Проектирование единичного технологического процесса общей сборки и монтажа люксметра.17
Разработка технологической планировки сборочно-монтажного участка22
Выбор и обоснование технологических процессов изготовления основных деталей и узлов люксметра24
Список использованных источников28
Перечень условных обозначений символов и терминов
Условные обозначения
двустороння печатная плата;
кабельно-жгутовое изделие;
многосторонняя печатная плата;
односторонняя печатная плата;
радиотехническая система;
радиоэлектронная система;
технологический процесс;
числовое программное управление.
Радиоэлектронные средства (РЭС) широко применяются почти во всех отраслях народного хозяйства. Для успешного выполнения предписанных им функций РЭС должны обладать точностью долговечностью надёжностью и экономичностью. Эти параметры в первую очередь обеспечиваются достигнутыми уровнями технологичности организации и культуры производства соответствующей элементной базой.
Целью данного курсового проекта является решение инженерно-технологических вопросов разработки технологического процесса изготовления люксметра.
Исходными данными на проектирование являются:
комплект конструкторской документации;
условия эксплуатации;
годовая программа выпуска.
В соответствии с ГОСТ 14.004-83 в зависимости от номенклатуры регулярности стабильности и объёма выпуска изделий современное производство подразделяется на различные типы: единичное мелкосерийное крупносерийное массовое. Согласно исходным данным нам необходимо обеспечить мелкосерийный выпуск изделия. Тогда мы можем заранее определить характерные черты разрабатываемого производственного процесса.
Исходя из типа производства (мелкосерийное) можно сделать некоторые выводы: степень механизации низкая большая номенклатура изделия программа выпуска малая периодически повторяющаяся. Необходимо использовать универсальное оборудование и специализированные приспособления. Оборудование должно располагаться по своему типу. Рабочие необходимы с высокой квалификацией. Отсюда следует что затраты на производство будут несколько выше чем затраты при крупносерийном и массовом производстве.
Результатом работы должно явится:
Конструктивно-технологический анализ изделия.
Проектирование единичного технологического процесса общей сборки и.
Разработка технологической планировки сборочно-монтажного участка.
Выбор и обоснования технологических процессов изготовления основных деталей и узлов изделия.
После сборки и монтажа люксметра для установления оптимальных параметров работы схемы и выявления дефектов конструкции необходимо предусмотреть контрольные операции.
Конструктивно-технологический анализ люксметра
Технологичность конструкции любого изделия неразрывно связана с понятием прогрессивной технологии производства его экономической эффективностью. Наличие высокопроизводительных и надежных технологических процессов открывает перед конструктором возможности создания совершенных изделий. И наоборот результаты конструирования стимулируют поиск новых технологических решений направленных на снижение производственных затрат на получение максимального технологического и технического эффекта. Обеспечение технологичности конструкции как важнейшего средства снижения трудоемкости изделий приобретает все наибольшее значение.
Обеспечение технологичности конструкции изделия – функция подготовки производства предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач направленных на повышение производительности труда достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращении времени на производство в том числе и монтаж вне предприятия – изготовителя техническое обслуживание и ремонт изделия.
Обеспечение технологичности конструкции изделия включает:
Отработку конструкции изделия на всех стадиях разработки при технологической подготовке производства и изготовлении изделий.
Совершенствование условий выполнения работ при производстве эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых решений в технологической документации.
Количественную оценку технологичности конструкции изделий.
Технический контроль конструкторской документации.
Подготовку и внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам технологического контроля обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности.
Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечивать решение следующих основных задач:
Снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтажа вне предприятия-изготовителя.
Снижение трудоемкости стоимости и продолжительности технического обслуживания и ремонта изделия.
Снижение общей материалоемкости изделия необходимых топливно-энергетических ресурсов при изготовлении монтаже вне предприятия-изготовителя техническом обслуживании и ремонте.
Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов: качественной и количественной.
Качественная оценка технологичности конструкции изделия выражается показателем численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности изделий.
Количественная оценка технологичности преследует цели :
Определение соответствия показателей технологичности нормативным значениям для решения вопроса о необходимости отработки изделия разного назначения на технологичность.
Выявление факторов оказывающих влияние на технологичность изделий разного назначения и конструктивного исполнения.
Установление значимости этих факторов и степени их влияния на трудоемкость изготовления и технологическую себестоимость изделия.
Результат количественной оценки технологичности выражается уровнем выполнения установленных требований к конструкции.
КФ – фактическое значение показателя технологически;
К – нормативное значение показателя технологически.
За нормативное значение показателей технологичности принимаются значения установленные отраслевыми стандартами. При необходимости уровень технологичности выражают в баллах:
Для изделий с электрическим монтажом комплексный показатель равен:
КСХ – показатель характеризующий технологичность схемотехнического решения;
КК – показатель характеризующий технологичность конструктивного решения;
КСЧ – усредненный показатель технологичности составных частей.
Значение КСХ определяется по формуле:
Кj – j-й частный показатель характеризующий схемотехническое решение.
Значение КК определяется по формуле:
К – -й частный показатель характеризующий технологичность конструкторского решения.
Значение усреднённого показателя технологичности составных частей КСЧ определяется по формуле:
λγ – коэффициент весомости составных частей g-ого типа;
αγ – применяемость b-ой составной части g-ого типа в изделии;
КγСЧ – значение комплексного показателя технологичности b-ой составной части g-ого типа;
m – количество составных частей.
Усредненный показатель технологичности составных частей КСЧ для каждого конкретного изделия определяется спецификацией (количеством и типом сборочных единиц и деталей).
Для упрощения расчета технологичности изделия целесообразно выделить в изделии группы конструктивно подобных элементов: электронные модули второго уровня; электронные модули первого уровня; кабельно-жгутовые изделия; механические сборки; детали корпуса; печатные платы; прочие изделия.
Количественную оценку технологичности начнем с определения технологических кодов который составляется по нормативным документам. Технологический код имеет вид : ХХХХХХ.ХХХХХХХХ.
Люксметр конструктивно выполнен в виде электронного модуля второго уровня разукрупнения. Его код определяется из [1] по таблицам 2–31. Таким образом код люксметра представлен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Состав кода люксметра (ЭМ2)
Класс: изделие с электрическим монтажом
Подкласс: уровень разукрупнения ЭМ2
Уровень разукрупнения составных частей: ЭМ1 с микросхемами иили ЭРИ и детали
Вид функциональной связи: провода с полиэтиленовой или поливинилхлоридной изоляцией
Метод и средства контроля: Встроенными и внешними средствами с демонтажом для обеспечения доступа к контрольным точкам
Количество составных частей: 13
Количество типоразмеров составных частей: 26
Продолжение таблицы 1.1
Уровень разукрупнения механических средств входящих в состав изделия: неунифицированная несущая конструкция
ДПП с контактными площадками и метал. отверстиями
Вид защиты от внешних воздействий: негерметичный корпус
Количество элементов регулируемых при контроле:
Регулировка параметров не требуется
Количество прочих составных частей: 28
Количество контролируемых параметров: 3
код люксметра (ЭМ2): 8574Д4.36921072
Комплексный показатель технологичности изделия с электрическим монтажом рассчитывается по формуле (1.7):
Показатель характеризующий технологичность схемотехнического решения рассчитывается как произведение частных коэффициентов технологичности нормированные значения которых находятся согласно [1 таблица 96]:
КСХ – показатель технологичности схемотехнического решения;
КТ.Р.=096 – показатель технологической рациональности элементной базы;
КМ.П.=097 – показатель монтажепригодности;
КК.П.=094 – показатель контролепригодности;
КТ.Х.=090 показатель типоразмерной характеристики;
КСЛ.Н.=1 – показатель сложности настройки;
Показатель характеризующий технологичность конструктивного решения определяем аналогично по [1 таблица 96]:
=090 – показатель типоразмерной характеристики;
=090 – показатель применения базовых несущих конструкций;
Усредненный показатель технологичности составных частей люксметра (ЭМ2) КС.Ч. согласно формуле (1.6) примет вид:
Определим комплексный коэффициент технологичности составных частей люксметра (ЭМ2). Согласно спецификации и схеме сборки составными частями люксметра ЭМ2 являются: печатный узел кабельно-жгутовое изделие (КЖИ) плата печатная детали.
Печатный узел – электронный модуль 1-го уровня (ЭМ1). Рассчитаем для него для этого определим его технологический код представленный и расшифрованный в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Состав кода печатного узла (ЭМ1)
Подкласс: уровень разукрупнения ЭМ1
Группа: двухсторонняя печатная плата комбинированной формы с подсоединением пайкой
Уровень разукрупнения составных частей: ЭРИ и микросхемы
Вид функциональной связи: соединение разъемное и полупостоянное в отверстия и к контактным площадкам
Метод и средства контроля: встроенными и внешними средствами без демонтажа
Количество составных частей: 107
Количество типоразмеров составных частей: 57
Уровень разукрупнения механических средств входящих в состав изделия: унифицированная несущая конструкция
Вид функциональных связей составных частей: пайка припоем ПОСК 50-18 ГОСТ 21930-76
Вид защиты от внешних воздействий: покрытие лаком УР231
Количество регулируемых параметров: 1
Количество прочих составных частей: 0
Количество контролируемых параметров: 4
код печатного узла (ЭМ1): 86Д2Б2.77941102
Фактическое значение комплексного показателя технологичности рассчитывается по формуле (1.3): .
Показатель характеризующий технологичность схемотехнического решения рассчитывается как произведение частных коэффициентов технологичности нормированные значения которых находятся согласно [1 таблицa 96]:
КТ.Р.=099 – показатель технологической рациональности элементной базы;
КМ.П.=098 – показатель монтажепригодности;
КК.П.=098 – показатель контролепригодности;
КТ.Х.=090 – показатель типоразмерной характеристики;
КСЛ.Н.=10 – показатель сложности настройки;
Показатель характеризующий технологичность конструктивного решения определяем аналогично:
=090– показатель применения унифицированных несущих конструкций;
Кабельно-жгутовое изделие (КЖИ). Находим значение комплексного коэффициента технологичности КЖИ. Для этого определим состав кода КЖИ (таблица 1.3).
Таблица 1.3 – Состав технологического кода КЖИ
Подгруппа: проводники неэкранированные и соединители
Вид функциональной связи составных частей: нитками
Метод контроля: визуальный контроль
Продолжение таблицы 1.3
Количество составных частей: 2
Количество типоразмеров составных частей: 1
Уровень разукрупнения механических средств входящих в состав изделия: лепестки наконечники штыри.
Уточнение вида объединения проводников: вязка нитками прерывистая
Защита от внешних воздействий: без защиты
Количество ответвлений: 2
Количество прочих составных частей: 1
Количество контролируемых параметров: прозвонка
Код КЖИ: 888351.11120111
Значение комплексного показателя технологичности рассчитывается по формуле:
КТ.Р.С.С.=098 –показатель технологической рациональности структурного состава;
КТ.Р.О.П.=096 – показатель технологической рациональности метода объединения проводников;
КК.П=100 – показатель контролепригодности;
КТ.Х.=100 – показатель типоразмерной характеристики;
КСЛ.З=100 – показатель сложности защиты;
Плата печатная – деталь. Рассчитаем для нее фактическое значение комплексного коэффициента технологичности для этого определим ее технологический код представленный и расшифрованный в таблице 1.4.
Таблица 1.4 – Расшифровка кода печатной платы (детали)
Метод получения рисунка: субстрактивный метод (химическое травление)
Вид материала: фольгированный диэлектрик
Объемно-габаритная характеристика: площадь травления 3950 мм2
Вид дополнительной обработки: получение шероховатости методом удаления материала и покрытие
Продолжение таблицы 1.4
Уточнение вида дополнительной обработки: гальваническое маркировка краской и металлизация
Вид контролируемых параметров: шероховатость наличие покрытия класс точности и формы поверхностей
Количество исполнительных размеров: 221
Количество конструктивных элементов и поверхностей получаемых дополнительной обработкой: 107
Количество типоразмеров конструктивных элементов: 24
Сортамент материал: лист диэлектрика
Марка материала: стеклотекстолит СФ-2Н-35Г
Точность обработки: квалитет 14 шероховатость (Rа) 63
Система простановки размеров: координаты элементов конструкций заданы по координатной сетке
код печатной платы (детали): 9Ф8Б56.В965Ц671
Комплексный коэффициент технологичности находим в соответствии с [1 таблица 102]:
КФ=092 – показатель прогрессивности формообразования;
КО=096 - показатель многономенклатурности видов обработки;
КК=098 - показатель многономенклатурности видов контроля;
КУ=092 – показатель унификации конструктивных элементов;
КТ=099 – показатель точность обработки;
КБ=100 – показатель рациональности размерных баз;
Учитывая что = рассчитаем фактическое значение комплексного показателя печатного узла (ЭМ1):
Для покупных крышки и основания корпуса изделия возьмем нормативные показатели технологичности [1 таблица 114]:
Для ЖК дисплея :=092;
Для всех остальных деталей (гайки шайбы винты): =09.
Таким образом определив комплексные коэффициенты технологичности для составных частей люксметра вычислим усредненный показатель технологичности составных частей ЭМ2 (формула 1.10):
Тогда фактическое значение комплексного показателя люксметра (ЭМ2) будет равно:
Для удобства анализа все полученные данные сведем в таблицу 1.5 и определим уровень технологичности изделия согласно формулам 1.1 и 1.2.
Таблица 1.5 – Значения показателя технологичности всего устройства
Составные части устройства
Значения комплексного показателя
Уровень технологичности
Плата печатная (деталь)
Крышка основание (детали)
Изделие является технологичным в случае если его балльная оценка составляет не менее 38. Из таблицы 1.5 видно что показатель технологичности на уровне ЭМ2 ниже нормы (27 38). Следовательно необходимо провести анализ и выявить причины низкого значения комплексного коэффициента технологичности люксметра
Рассмотрим пути увеличения комплексного показателя технологичности изделия посредством увеличения значений частных показателей.
Проанализировав данные таблицы 1.5 можно сделать вывод что технологичность изделия ниже нормативной. Причиной этому главным образом является низкое значение показателя технологичности ЭМ1. Что касается других составных частей то они практически не оказывают влияния так как имеют низкий коэффициент весомости. Основной причиной низкого значения комплексного показателя технологичности ЭМ1 является его сложность высокая плотность монтажа ЭРИ большая номенклатура ЭРИ. Так как ранее была проведена работа по сокращению номенклатуры составных частей то решение о том чтобы повысить технологичность прибора путем уменьшения числа типоразмеров можно считать практически исчерпанной.
Вариант разбиения платы на несколько частей нецелесообразно так как данный шаг приведет к возникновению межузловых соединений. В результате произойдет уменьшение надежности изделия.
Для модуля ЭМ2 наименьшее значение имеют показатели показатель монтажепригодности и показатель ремонтопригодности. Показатель монтажепригодности имеет низкое значение вследствие применения в изделии большого числа различных элементов. Значение данного показателя может быть повышено при разработке специальной гибридной интегральной схемы. ККП имеет малое значение так как контроль производится внешними средствами с демонтажем. Вариантом решения данного вопроса может служить применение схемы самоконтроля но это приведет к значительному усложнению схемы и увеличению массогабаритных параметров что является нежелательным.
Таким образом с применением вышеуказанных мер можем повысить технологичность изделия до 3.4 баллов. Но уровень технологичности по-прежнему является меньшим 3.8 баллов.
Проектирование единичного технологического процесса общей сборки и монтажа люксметра.
Единичный технологический процесс разрабатывается на основе существующих типовых технологических процессов. Он должен соответствовать требованиям стандартов инструкций и других нормативных документов по технике безопасности и промышленной санитарии.
Разработку технологического маршрута сборки и монтажа люксметра следует начать с расчленения изделия на сборочные элементы путем построения технологической схемы сборки. Наибольшее распространение получили схемы сборки с базовой деталью и схемы «веерного» типа. Достоинствами схем «веерного» типа являются простота и наглядность но такая схема не отражает последовательности технологического процесса. Этого недостатка лишена схема сборки с базовой деталью. Построение такой схемы позволяет установить последовательность сборки взаимную связь между элементами и наглядно представить проект технологического процесса.
Технологическая схема общей сборки и монтажа люксметра приведена в приложении А.
Далее на основе технологической схемы сборки составляется схема технологического процесса общей сборки и монтажа изделия (представлена в приложении А).
В соответствии с [12] и [13] необходимо рассчитать время требуемое для проведения каждой операции и расход основных материалов при сборке и монтаже узла. Результаты вычислений представлены в таблице 2.1.
Операция 050 (контроль люксметра) подразумевает электрический и визуальный контроль печатного узла. Время на операцию ремонта (045) не учитывается так как технологический процесс выполняется для изготовления одного изделия и поэтому условно примем что для этого изделия ремонт не потребуется.
Таблица 2.1 – Затраты материалов и времени по операциям
Время выполнения ТШТ мин
Расход основных материалов
установка стекла сигнального кнопок и крышки в корпус
Установка блока комбинированного в корпус
припой ПОС 61 4 г; флюс ФКП 39 г
спирт этиловый ректификованный
ГОСТ 18300-87 0005г
установка светофильтра и ползуна на крышку
установка фиксатора батарейного отсека и крышки батарейного отсека на крышку
окончательная сборка
Определение специальности и квалификации рабочих для каждой операции будем проводить по единому квалификационному справочнику рабочих специальностей согласно содержанию каждой операции. Операции 010 015 020 030 035 055 может выполнять слесарь-сборщик радиоэлектронной аппаратуры 1-го разряда; операцию 025 – монтажник радиоэлектронной аппаратуры 2-го разряда; операции 005 050 – контролер радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда; операцию 040 045 – регулировщик радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда.
Трудоемкость технологических операций и переходов рассчитывается в соответствии с действующими нормативными документами.
Такт выпуска продукции определяется по формуле 2.1:
ТС – суммарное время сборки;
NОП – число операций;
Расчетное число рабочих мест на операцию определяется формулой (2.2):
ТШТ – время выполнения i-ой операции.
Коэффициент загрузки рабочего места определяется по формуле (2.3):
СП – принятое число рабочих мест.
Результаты вычислений по вышеуказанным формулам приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты расчетов
Расчетное число рабочих мест CР
Принятое число рабочих мест СП
Коэффициент загрузки рабочего места КЗ
установка стекла сигнальногокнопок и крышки в корпус
установка фиксатора батарейного отсека на крышку
Продолжение таблицы 2.2
Анализируя таблицу видим что коэффициент загрузки рабочих мест на некоторых операциях мал. Для сборки и монтажа одного люксметра требуется 14 человек. Это говорит о нерациональности технологического процесса сборки. Поэтому необходимо провести его оптимизацию. Для обеспечения ритмичного выпуска изделий время затрачиваемое на выполнение каждой операции должно быть равным или кратным ритму. Для этого выполняется синхронизация технологических операций. В процессе оптимизации ТП были объединены все операции контроля (005 050) операции подготовки корпуса установки элементов и окончательной сборки (010 015 020 030 035 055) операции монтажа и упаковки (025 060) операции регулировки и ремонта (040 045). Результаты выполненных преобразований представлены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Результаты оптимизации ТП
подготовка корпуса установка элементов и окончательная сборка
электромонтаж и упаковка
регулировка люксметра и ремонт
Операции считаются синхронизированными если коэффициент загрузки рабочих мест КЗ занятых их выполнением удовлетворяют условию:
Согласно таблице 2.3 условие синхронизации практически выполняется.
Таким образом из проделанной работы видно что для общей сборки и монтажа люксметра необходимо 13 человек.
Маршрутно-операционная карта содержащая описание ТП изготовления люксметра представлена в приложении Б.
Разработка технологической планировки сборочно-монтажного участка
Опираясь на данные полученные в предыдущих пунктах в соответствии с [3] проведём разработку технологической планировки сборочно-монтажного участка.
При разработке участка необходимо учитывать следующие требования:
)обеспечение технологической последовательности выполнения операций;
)обеспечение безопасности труда;
)эффективное использование производственных площадей.
На рабочих местах обязательно должно быть предусмотрено местное освещение а на операциях где используется пайка и склеивание – вытяжная вентиляция. Кроме того все рабочие места должны быть заземлены. В помещении необходимо предусмотреть место для складирования деталей и собранных приборов. Для оказания первой медицинской помощи в помещении должен находиться медицинский шкаф. По технике пожарной безопасности должен быть предусмотрен огнетушитель.
В соответствии с таблицей 2.3 при планировке участка выберем рабочие места (таблица 3.1).
Таблица 3.1 – Распределение рабочих мест по операциям
Выполняемая операция
Контролер радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда
Слесарь-сборщик радиоэлектронной аппаратуры 1-го разряда
Монтажник радиоэлектронной аппаратуры 2-го разряда
Регулировщик радиоэлектронной аппаратуры 3-го разряда
Тип производства устройства – мелкосерийное. Данное обстоятельство должно учитываться при организации сборочно-монтажного участка. Организовывать поточно-конвейерную линию является экономически невыгодным затраты на покупку и установку специального оборудования многократно превышает стоимость готовой продукции. В нашем случае выгоднее организовать один сборочно-монтажный участок. На каждом рабочем месте производится одна или несколько операций что предполагает использование работников с широкопрофильной специальности и высокой квалификации.
Для каждой технологической операции необходимо подобрать состав оборудования.
Рабочие места располагаются вдоль стен комнаты в порядке выполняемых операций на небольших расстояниях друг от друга чтобы обеспечить легкость последовательной передачи сборочной единицы между рабочими местами и свободный доступ к рабочим местам.
Схема сборочно-монтажного участка приведена в приложении В.
Выбор и обоснование технологических процессов изготовления основных деталей и узлов люксметра
При выборе технологических процессов изготовления деталей и узлов следует в первую очередь руководствоваться типом производства и годовой программой выпуска. Необходимо исходить из того что затраты на производство должны быть минимальными. В нашем случае производство мелкосерийное и годовая программа выпуска составляет 150 штук. В этом случае следует выбирать соответствующие методы изготовления.
Люксметр состоит из одного печатного узла на двусторонней печатной плате (ДПП). Использование ДПП позволяет достичь повышенной плотности монтажа по сравнению с применением односторонних печатных плат. Применение МПП также не рационально т. к. несмотря на возможность достижения повышенной плотности монтажа по сравнению с ДПП она обладает большей трудоемкостью изготовления необходимостью высокой точности рисунка и совмещения отдельных слоев необходимостью тщательного контроля на всех операциях низкой ремонтопригодностью сложностью технологического оборудования и высокой стоимостью. ДПП можно изготовить одним из аддитивных методов либо одним из комбинированных. Аддитивный метод в серийном и мелкосерийном производстве имеет низкую производительность процесса химической металлизации его применение ограничено трудностью получения металлических покрытий с хорошей адгезией. По сравнению с аддитивными методами субтрактивный метод обладает менее интенсивным воздействием на диэлектрик а так как не требуется получения самого высокого класса плотности монтажа то целесообразно применять комбинированный метод.
Технологический процесс изготовления печатной платы комбинированным позитивным методом включает в себя следующие операции:
-механическая обработка (получение заготовок сверление базовых и монтажных отверстий);
-нанесение защитного слоя (фотопечать);
-сенсибилизация активация химическое меднение;
-гальваническое усиление меди;
-нанесение металлорезиста;
-удаление защитного слоя;
-травление меди с пробельных мест оплавление металлорезиста;
-получение чистового контура маркировка упаковка.
Механическая обработка печатной платы включает раскрой листового материала на полосы получение из них заготовок выполнение фиксирующих технологических переходных и монтажных отверстий получение чистового контура. При единичном и мелкосерийном производстве заготовки ПП получают разрезкой на роликовых или гильотинных ножницах. Для обработки монтажных и переходных отверстий применяют сверлильные станки с ЧПУ при обработке металлизированных отверстий используют спиральные сверла из металлокерамических твердых сплавов. Чистовой контур печатной платы будем получать на фрезерном станке. Очистку печатной платы будем выполнять с помощью гидроабразивной обработки. Для нанесения защитного рисунка применим метод фотопечати. После получения проводящего рисунка комбинированным позитивным методом для защиты печатных проводников от окисления и улучшения паяемости применим химическое покрытие слоем олово-свинца.
Установка и монтаж ЭРИ на ПП в зависимости от характера производства может выполняться вручную механизированным или автоматизированным способами. При объеме производства до 16 тысяч плат в год применяется ручная установка. В связи с тем что в состав узла входят элементы как со штыревыми так и с планарными выводами то пайку также будем выполнять ручным способом. Достоинством ручной установки и пайки является возможность постоянного визуального контроля что позволяет использовать относительно большие допуски на размеры выводов контактных площадок и монтажных отверстий делает возможным обнаружение дефектов ПП и компонентов. При монтаже еще важна последовательность пайки. Для рассматриваемого узла сначала нужно припаять детали конструкции устанавливаемые на печатную плату так как для их пайки потребуется мощный паяльник и длительное время прогрева в месте пайки. После установки втулок и стенок на печатную плату будем устанавливать и паять элементы начиная с менее теплочувствительных. Последними монтируются ЭРИ поверхностного монтажа при их пайке применяется припой ПОСК50-18 имеющий меньшую температуру плавления чем ПОС61. Часть ЭРИ в соответствии с требованиями по установке устанавливается на ПП с применением клея в качестве которого используется ВК-9. Для нанесения клея на ПП в месте где будет установлен соответствующий элемент применим филеночную кисть. Часть элементов имеют металлический корпус поэтому для изоляции печатных проводников идущих под данными элементами предусмотрена их установка с использованием диэлектрической пленки ПМ-Б. Приклеивание пленки к печатной плате а затем элемента выполним также с применением клея ВК-9 и филеночной кисти. Для защиты от вредных внешних воздействий печатный узел после установки ЭРИ покрывается слоем лака. Нанесение лака будем выполнять из пульверизатора так как по сравнению с нанесением лака кистью затрачивается меньше времени и получается равномерный слой. Затем печатный узел помещаем в сушильный шкаф и выдерживаем при повышенной температуре.
В качестве материала основания ПП выбираем стеклотекстолит СФ-2Н-35Г-15 1кл.
Контур платы получаем фрезерованием а сверление отверстий производится на станке с ЧПУ.
Для защиты печатных проводников от окисления и улучшения паяемости необходимо предусмотреть их покрытие. Наиболее технологичным обладающим высокой адгезией к меди является покрытие олово-свинец. В условиях мелкосерийного производства при изготовлении печатных узлов нецелесообразно применять механизированные способы установки ЭРЭ на ПП будем применять ручной способ установки ЭРЭ. Пайка выводов ЭРЭ также должна осуществляться вручную в связи с конструкцией ЭРИ.
В нашем изделии широко используется припой ПОС 61. Он является эвтектическим сплавом температура плавления которого удовлетворяет максимально допустимой температуре нагрева выводов ЭРЭ. Наряду с припоем ПОС 61 используется припой ПОСК50-18 имеющий меньшую температуру плавления и применяемый для пайки ЭРИ для поверхностного монтажа т.е. так называемых чип-резисторов и чип-конденсаторов.
Для увеличения прочности соединения ЭРЭ с ПП увеличения стойкости печатных узлов к механическим воздействиям ЭРЭ ставят на клей. В нашем изделии используется клей ВК-9 (наполнитель – двуокись титана пигментная марки Р1). Клей ВК-9 обладает хорошими изоляционными свойствами имеет малое время полимеризации высокую толщину слоя. Наполнитель входящий в его состав способствует уменьшению температурного коэффициента линейного расширения и служит для окрашивания клея. В сочетании с клеем ВК-9 широко используется пленка ПМ-Б.
Для защиты от внешних воздействий плату покрывают лаком УР-231 на основе эпоксидной смолы.
Сборка печатного узла в зависимости от характера производства может выполняться вручную механизированным или автоматизированным способами. В нашем случае оптимальным будет применение ручной сборки. В данном случае при мелкосерийном производстве ручная сборка экономически целесообразна. Так же существенным достоинством ручной сборки является возможность постоянного визуального контроля что позволяет использовать относительно большие допуски на размеры выводов контактных площадок и монтажных отверстий делает возможным обнаружение дефектов ПП и компонентов. Так как часть ЭРЭ имеет планарные выводы а часть штыревые то монтаж выполняется методом ручной пайки достоинством которой так же является возможность визуального контроля.
Детали корпуса будем получать из пластмассы для чего необходимо использовать литьё под давлением.
Изготовление этих деталей литьем под давлением экономически не целесообразно при заданной небольшой программе выпуска из-за большой стоимости форм для литья. Поэтому целесообразнее не производить корпуса а заказывать что окажется экономически выгоднее.
В результате выполнения курсового проекта был разработан технологический процесс общей сборки и монтажа люксметра. Выбраны и обоснованы технологии изготовления деталей входящих в состав прибора; проведен конструктивно-технологический анализ изделия; спроектирован единичный технологический процесс сборки и монтажа люксметра и выполнена технологическая планировка сборочно-монтажного участка.
Разработанный единичный технологический процесс нельзя назвать прогрессивным т.к. он основан в основном на ручном труде.
Для оформления единичного технологического процесса в курсовом проекте была использована система автоматизированного проектирования маршрутных карт МК.ехе разработанная на кафедре РТС.
Список использованных источников
Гусев И.М. Оценка технологичности изделий радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие Рыбинск РАТИ. 1993. – 344 с.
Методические указания к курсовому проекту "Технология и автоматизация производства ЭВА" Составитель Козъякова Г.Ф. - Андропов АнАТИ 1989. – 38 с.
Проектирование специализированного сборочно-монтажного участка. Методические указания по выполнению курсового проекта. Составитель Гусев И.М. - Ярославль АнАТИ 1987. – 32 с.
Правила составления технологических планировок: Методические указания. Составитель И.М. Гусев. - Ярославль РАТИ 1989. – 30 с.
ОСТ4 ГО.054.263 Подготовка проводов. Сборка жгутов и кабелей. ТТО.
ОСТ4 ГО.054.264 Подготовка электрорадиоэлементов к монтажу. ТТО.
ОСТ4 ГО.054.265 Установка электрорадиоэлементов на печатные платы. ТТО.
ОСТ4 ГО.054.266 Сборка блоков. ТТО.
ОСТ4 ГО.054.267 Пайка электромонтажных соединений. ТТО.
Нормирование сборочных и монтажных работ при изготовлении узлов радиоэлектронной аппаратуры на микросхемах и микросборках. Методические указания по курсовому проектированию. Составитель Гусев И.М. Андропов АнАТИ 1985. – 109 с.
ОСТ4 ГО.050.207 Нормирование сборочных и монтажных работ при изготовлении узлов радиоэлектронной аппаратуры на микросхемах и микросборках. Нормативы времени.
ОСТ4 ГО.050.016 Нормирование монтажных работ. Нормы штучного времени.
Расчет норм расхода основных и вспомогательных материалов при сборке и монтаже ТЭЗов. Методические указания к курсовому проекту. Составитель Козъякова Г.Ф. - Рыбинск РГАТА 1994. – 23 с.
Технологическая схема сборки и схема единичного технологического процесса
Технологическая схема сборки люксметра представлена на чертеже КП 210201.000.001 ПЛ и схема технологического процесса общей сборки и монтажа люксметра на чертеже КП 210201.000.002 ПЛ.
Маршрутно-операционная карта
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
Наименование детали сб. единицы или материала
Производить в соответствии с ОСТ4 ГО.070.015
Получить детали согласно спецификации
Проверить полученные детали на отсутствие
повреждений наличие штампа приемки заказчика
Уложить детали в тару
Передать комплектацию на участок сборки
Установка кнопок стекла и крышки в корпус
Производить в соответствии с ОСТ4 ГО.054.266
Извлечь стекло кнопки и крышку из тары
Установить и закрепить стекло в корпусе
Установить кнопки в корпус
Установить крышку на корпус
совместив крепежные отверстия
Закрепить винтами подложив шайбы в точках
крепления согласно чертежу
Отвертка ОСКС 200×03
Извлечь блок комбинированный из тары
Установить блок комбинированный в корпус совместив
Закрепить винтами согласно чертежу
Выполнять в соответствии с ОСТ4 ГО.054.266
Развести ветви жгута в зоны их монтажа на ПП
Крепить жилу провода к электромонтажному контакту БК
Отрезать излишки жилы провода
Повторить переходы 2÷ 4 для остальных проводов жгута
Паять электромонтажные соединения
Выполнять в соответствии с ОСТ4 ГО.054.267
Проверить качество пайки электромонтажных соединений
в соответствии с ОСТ4 ГО.054.267
Установка светофильтра и ползуна на крышку
Извлечь светофильтр ползун и крышку из тары
Установить и закрепить светофильтр на крышке
Установить ползун на крышке
Установка фиксатора и батарейного отсека на крышку
Извлечь фиксатор батарейный отсек и крышку батарейного отсека из тары
Установить фиксатор на крышку совместив
Установить батарейный отсек на крышку совместив
Установить крышку батарейного отсека на нижней крышке
Регулировка люксметра
в соответствии с ОСТ4 ГО.054.266
Извлечь люксметр из тары
Отрегулировать люксметр согласно ТУ
В случае обнаружения дефектов сделать отметку в
сопроводительной карте и передать изделие на
Комплект контрольно-измерительной аппаратуры
Уложить люксметр в тару
в соответствии с ОСТ 107.460008.002-90
Окончательная сборка
Установить крышку на корпус совместив
Закрепить винтами согласно АДШ 2.850.000
в соответствии с ОСТ4 ГО.070.015
Схема сборочно-монтажного участка
Схема сборочно-монтажного участка представлена на чертеже КП 210201.000.003 ПЛ и спецификация к ней КП 210201.000.003.