Искусственный интеллект в технологии приборостроения
Применение электронно-вычислительных машин в технологических работахпроисходило также как и в других отраслях науки и техники по мере развитиятехнических средств от счетно-решающих машин до вычислительных сетей сприменением компьютеров.Работы по автоматизации технологического проектирования в СССР начались впятидесятые годы под руководством А. М. Гильмана. Первая крупная работа порешению технологических задач с помощью ЭВМ вышла в 1957 году. С этогомомента число работ по этой тематике стало возрастать. Если первоначальноавтоматизацией проектирования занимались только в ПКТИ г. Горького, то ужев 1967 году число таких организаций достигло 50, а в восьмидесятые годы небыло отрасли, в которой ее НИИ, КБ и предприятия не занимались бы АСТПП(Автоматизированная система технологической подготовки).
АСТПП АСТПП предназначена для увеличения производительности трудаинженерно-технического состава предприятия, занятых решением задач ТПП иповышения качества решения технологических задач за счет их оптимизации. Основные целевые функции АСТПП: - анализ и унификация предметов, средств, процессов и продуктов труда; - оценка уровня и отработка конструкции изделий на технологичность; - группирование изделий с целью внедрения типовых и групповыхтехнологических процессов; - проектирование технологических процессов; - проектирование и изготовление средств технологического оснащения; - проектирование и изготовление средств механизации и автоматизациивспомогательных операций и переходов; - разработка технологических планировок и расчет производственноймощности; - организация и управление ТПП; - информационное обеспечение. Внедрение АСТПП позволило сократить сроки подготовки производства в 5 -10 раз и существенно повысить качество работ. Наибольшую эффективность даютинформационно-поисковые системы. АСТПП должна быть тесно связана с другими производственными системами. Впервую очередь это связь с проектированием изделия, т.е. с процессомсоздания чертежа конструкции детали, сборки, электронной схемы и т.п. Такимобразом, происходит объединение технологической и конструкторскойподготовок производства в единую систему технической подготовкипроизводства. CAD/CAM системы предназначены для проектирования и подготовкипроизводства новых изделий. Системы позволяют проектирование сложныхизделий с полной параметризацией, применение высококачественнойповерхностной геометрии, автоматическое формирование чертежно-графическойдокументации в полном соответствии с ЕСКД, обеспечивает исключительнуюпроизводительность и качество работы инженера-проектировщика. Одновременнос этим, система позволяет подготавливать технологическую документацию всоответствии с ЕСТД, дает трехмерную модель в системе 3D, автоматическипроектирует литейную и другую оснастку, обеспечивает возможность просчитатьна точность полученные результаты, разработать управляющую программу длястанка с ЧПУ, автоматически разместить электронные элементы на платепечатного монтажа и т.п. Дополняя такие системы можно моделироватьтехнологический процесс на ПК. Крупнейшие мировые фирмы - производителипрограммного обеспечения и компьютерной техники - занимаются разработкойсистем CAD/CAM: Smart Solutions Ltd., Cimatron Ltd., MSC. Software Corp.,Intelligent Manufacturing Software, Inc., Graphi Tech Ltd., ACA Europe, CadCom Ltd. и многие другие. В качестве примера рассмотрим схему взаимодействия инженеров на стадиисоздания документов в системе CAD/CAM.
PDM Дальнейшее развитие систем привело к созданию системы по организациикорпоративной работе, т.е. системы по совместной деятельности приорганизации подготовки производства. PDM - Product Data Management - это сетевая многопользовательскаясистема, обеспечивающая работу всех технологов в едином информационномпространстве с конструкторами и другими специалистами предприятия. Этообеспечивает: - интеграцию системы проектирования технологических процессов с CAD/CАMсистемами, программами Microsoft Office и другими системами; - возможность заимствовать ранее введенную информацию конструкторами,расцеховщиками, расчетчиками норм расхода материалов и другимиспециалистами. Одной из подобных систем является система Smar Team. Smar Теаm обеспечивает: - ведение, хранение, быстрый поиск, просмотр и вывод на печать и всистему управления производством конструкторской документации и информации; - проектирование технологических процессов, ведение, хранение, быстрыйпоиск, просмотр и вывод на печать и в систему управления производствомтехнологической документации и информации; - формирование плановых заданий и диспетчеризацию работ над проектами; - создание локальных и распределенных баз данных о стандартных изделиях,материалах, оборудовании и т. д. и т. п.; - автоматическое отслеживание этапов разработки конструкторской итехнологической документации; - автоматическое ведение версий (изменений) документов; - ведение электронных архивов и архивов твердых копий; - расчеты потребностей материальных, трудовых и производственных ресурсовна заказ и/или на плановый период.
CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support) Это непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта - этостратегия систематического повышения эффективности, производительности ирентабельности процессов хозяйственной деятельности корпорации за счетвнедрения современных методов информационного взаимодействия участниковжизненного цикла продукта. В условиях постоянного и значительного усложнения инженерно-техническихпроектов, программ разработки новой продукции и роста наукоемкости изделийконкурентоспособными окажутся предприятия, достигшие совершенства вуправлении бизнесом, обладающие отлаженными процессами проектирования,производства, поставки и поддержки продукта, ориентированные нафункционирование в условиях быстроменяющейся экономической ситуации испособные мгновенно реагировать на возникающие новые запросы рынка. Такая цель не может быть достигнута частными, постепенными изменениямитрадиционных методов работы и точечным внедрением средств автоматизации.Предприятие должно провести кардинальное реформирование в сфере управления,опираясь на высокотехнологичные, зарекомендовавшие себя стратегииорганизации современного бизнеса. Такой стратегией, принятой в настоящеевремя в качестве международного стандарта, является САLS. CALS - идеология, пропагандирующая коллективный стиль работы, современныеметоды управления информацией и создание информационной инфраструктуры. Этосистема поддерживающая жизненный цикл изделия и позволяет получитьмаксимальный экономический эффект в режиме: "Время - деньги". Рано или поздно любая организация начинает чувствовав потребность всовершенствовании организационных и технологических процессов, происходящихвнутри компании, и задумываться о выборе методологии и инструментов длярешения этой задачи. В мире эта область активно развивается и именуетсятехнологиями анализа и реинжиниринга (перепроектирования) бизнес-процессов.Сам термин "бизнес-процесс" является обобщающим по отношению к процессамразного типа: технологическим, организационно-деловым, управленческим. Анализ и реинжиниринг бизнес-процессов, как правило, включает в себяследующие этапы: - определение потребностей бизнеса (задачи стоящие перед предприятием,оптимизация внутренних процессов, образование системы информационногообеспечения); - анализ действующих процессов (анализ существующих процессов,определение "узких" мест, рассмотрение вариантов улучшения процессов); - определение необходимых реформ (оптимизация бизнес-процессов,автоматизация бизнес-процессов); - планирование проведения реформ (сокращение времени, повышение качестваработы); - реализация намеченных планов (внедрение, разработка и документов иинструкций). Пример: аутсорсинг - однобизнесовый процесс. В соответствии с требованиями стандартов CALS информационная поддержкапроцессов эксплуатации должна обеспечиваться путем создания и использованияинтерактивных электронных технических руководств (ИЭТР). Использование ИЭТР с его свойствами моментально находить необходимуюинформацию об изделии, своевременно обновлять данные и предоставлятьдополнительные возможности по заказу запасных частей значительно упрощаетпользователям работу с промышленным изделием. Вот почему требованиепредоставить ИЭТР в качестве сопроводительной документации все чащеуказывается в контрактах на поставку промышленных изделий. Производителюиспользование ИЭТР взамен бумажных руководств позволяет получить ощутимоесокращение стоимости и времени разработки сопроводительной документации, атакже с минимальными затратами проводить последующие обновление и коррекциютехнических руководств. ИЭТР представляет собой комплекс баз данных, предоставляемый заказчику вэлектронной форме на мобильном носителе (компакт-диске) либо доступныйчерез Интернет, работа с которыми осуществляется с помощью стандартногокомплекса программных средств - электронной системы отображения (ЭСО). Базыданных содержат техническое описание изделия и его узлов; технологиюэксплуатации, обслуживания и ремонта; сведения о диагностикенеисправностей; спецификацию изделия. ИТЭР может содержать информацию втекстовой, графической и мультимедийной форме. Кроме того, ИТЭР можетвключать в себя средства доступа к другим источникам информации, напримерхранилищам данных производителя через компьютерные сети. ЭСО, в своюочередь, обеспечивает унифицированный для всех ИТЭР способ взаимодействия спользователем и технику представления информации. Способ структуризации информации, свойства ИЭТР и способ интерактивноговзаимодействия с пользователями подробно регламентированы стандартами CALS.
Виртуальное предприятие В наиболее продвинутых вариантах реализации стратегии CALS может бытьполностью осуществлена концепция виртуального предприятия, включающая всебя всех работников и все организации, вовлеченные в выполнение процессовв ходе жизненного цикла продукта. Отставание с внедрением CALS - технологий сделает для предприятийневозможным участие в международной кооперации, негативно отразится наконкурентоспособности и привлекательности производимой продукции и послужитпричиной потери определенных сегментов рынка экспортируемой продукции.
Технология сборки
Основные понятия. Технологическим процессом сборки называется совокупность операций посоединению, координированию, фиксации, закреплению деталей и сборочныхединиц (СЕ) для обеспечения их относительного положения и движения,необходимого функциональным назначением сборочной единицы (СЕ) и общейсборки (ОС) прибора. Трудоемкость процессов сборки в общем объемепроизводства современных приборов составляет 30-50%. Сборочный процессохватывает механическую сборку деталей, сборку электроэлементов и монтаж ихпайкой, наладку и регулировку, а также контрольные проверочные операции. Сборка - это образование разъемных или неразъемных соединений составныхчастей, узлов или других изделий. Узловая сборка - это оборка, объектомкоторой является составная часть изделия. Общая сборка - это сборка,объектом которой является изделие в целом. Комплектующие изделия - этоизделия предприятия-поставщика, применяемые как составная часть изделиявыпускаемого предприятием. Сборочный комплект- это группа составных частейизделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия илиего составной части. Устанавливаются следующие виды изделий: детали, сборочные единицы,комплексы и комплекты. Деталь - это изделие, изготовленное из однородного по наименованию имарке материала, без применения сборочных операций. К деталям относятсятакже изделия, подвергнутые покрытиям и изготовленные с применением местнойпайки, сварки, склейки и т.п. Сборочная единица - это изделие, составные части которого подлежатсоединению между собой на предприятии изготовителе (свинчиванием, клепкой,сваркой и т.д.). Это понятие адекватно понятию "узел", реже "группа", номожет быть и законченным изделием. Следует учесть, что технологическоепонятие "сборочная единица" шире конструкторских терминов, т.к. может бытьразбита на несколько единиц при разработке технологического процесса. Комплекс; два или более специфицированных изделий, не соединенных напредприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные длявыполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (например, станок спрограммным управлением, вычислительная машина и т.п.). Комплект: два или более изделия, не соединенных напредприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих наборизделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательногохарактера (комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей и т.п.). Сборочная технологическая операция - это законченная частьтехнологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Классификация видов соединений. 1. По целостности соединений: разъемное и неразъемное соединение. 2. По подвижности составных частей: подвижное и неподвижное соединение. 3. По форме соприкасаемых поверхностей: плоская, цилиндрическая,коническая и т.п. 4. По методу образования соединений: резьбовое, шпоночное, штифтовое,прессовое и т.д.
Классификация видов сборки. По объекту сборки: узловая и общая. По последовательности сборки: последовательная, параллельная,последовательно - параллельная. По стадиям сборки: предварительная, промежуточная, Окончательная. По подвижности объекта сборки:1. подвижная с непрерывным перемещением,2. подвижная с периодическим перемещением,3. неподвижная (стационарная).По организации производства:1. Типовая, поточная с использованием транспортных средств.2. Типовая, поточная без использования транспортных средств.3. Групповая, поточная с использованием транспортных средств.4. Групповая, поточная без использования транспортных средств.5. Групповая, не поточная.6. Единичная.По механизации и автоматизации:1. автоматическая,2. автоматизированная,3. механизированная,4. ручная.По методу обеспечения точности сборки:1. с полной взаимозаменяемостью,2. селективная сборка,3. с неполной взаимозаменяемостью,4. с пригонкой,5. с компенсационными механизмами,6. с компенсационными материалами.
Отработка сборки на технологичность. Сборочная единица и изделие в целом также как и детали отрабатываются дляповышения их технологичности. Конструкция сборочной единицы должнаудовлетворять требованиям изготовления, эксплуатации и ремонта наиболеепроизводительными и экономичными способами при заданных условияхпроизводства. Конструкция сборочной единицы отрабатываются натехнологичность комплексно, учитывая взаимозависимость производственной иэксплуатационной технологичности: - составных частей сборочной единицы; - изделия, в которое данная сборочная единица входит как составная часть. Общие требования к технологичности собираемого изделия. 1. Рациональное разбивка на сборочные единицы, что особенно важно вусловиях параллельной сборки узлов изделия. 2. Создание конструкции с наименьшим числом соединений, с короткимиразмерными цепями. 3. Создание таких конструкторских баз, которые в процессе обработкизаготовок могут совпадать о измерительными и технологическими базами. 4. Максимальное применение стандартных и унифицированных деталей исборочных единиц и создание несложных конструкций оригинальных деталей. 5, Обеспечение возможности применения механизации и автоматизациисборочных операций в серийном и массовом производстве. 6. Удобный доступ для контроля и регулировки при эксплуатации и дляразборки при ремонте. 7. Выбор наиболее рационального, для конкретных производственных условийметода сборки, обеспечивающего точность сборки и наименьшую трудоемкость.
Схемы сборки. Схема сборки - это графическое изображение всех деталей (Д) и сборочныхединиц (СЕ) входящих в собираемое изделие (ОС) в последовательности ихвхождения, т.е. в последовательности установки в изделие. Рассмотримпример.
Разработка маршрутной технологии. В маршрутной технологии устанавливается последовательность сборочных иконтрольных операций. Маршрутной технологией сборки, в которойперечисляются только операции в их последовательном порядке для всегопроцесса сборки, можно ограничиться при индивидуальном и мелкосерийномпроизводстве. Методы контроля и его оснащение разрабатываются в непосредственной связии одновременно с проектированием процесса сборки, когда составляютсятехнические задания на разработку специального инструмента, приспособленийи установок для контроля.
Разработка операционной технологии. В операционной технологии разрабатывается содержание каждой операции срасчленением на переходы. В качестве вспомогательного этапа, предшествующего разработкеоперационной технологии, облегчающего и ускоряющего процесс рекомендуетсясоставление схемы сборки изделия. Схему сборки составляет разработчик -конструктор.
Разработка группового технологического процесса. Групповой технологический процесс, как и типовой технологический процесс,является способом унификации технологических решений. Он позволяетувеличить серийность сборочных операций и применять болеевысокопроизводительное оборудование в мелкосерийном производстве.
Последовательность выполнения этапов работ по разработке технологическогопроцесса. 1. Отработка на технологичность. 2. Выбор вида технологического процесса. 3. Построение схемы сборки. 4. Установление методов сборки 5. Разработка маршрутной и операционной технологии. 6. Выбор оборудования. 7. Определение технологических режимов. 8. Выбор или конструирование оснастки. 9. Назначение технических условий на сборку. 10. Выбор методов и средств контроля. 11. Нормирование. 12. Определение способов транспортирования и тары. 13. Запись требований по технике безопасности и охраны окружающей среды. 14. Оформление технологического процесса.
Типовой технологический процесс сборки. 1. Комплектовочная операция. Подбирается детале-комплект по спецификации. 2. Расконсервационная. Все детали промываются в водно-щелочных растворах. 3. Сборочная. Для каждого изделия и в зависимости от типа производствасвоя маршрутная и операционная технология. 4. Настройка, регулировка, испытания. 5. Контрольная. 6. Упаковочная.
Методы сборки. Метод сборки определяется степенью взаимозаменяемости входящих всборочную единицу элементов. Степень взаимозаменяемости элементовхарактеризуется геометрической точностью, входящих в сборку элементов. Всего применяется 6 методов сборки. Разработчик (конструктор илиинженер-электрик), владеющий всеми методами сборки способен разработатьнаиболее эффективную в производстве и эксплуатации изделие.
Сборка методом полной взаимозаменяемости. Такая сборка является признаком наиболее высокой технологичностиконструкции. Процесс сборки сводится к соединению деталей бездополнительной обработки. Упрощается организация сборочных потоков(конвейеров) и легко решается проблема запасных деталей и узлов. Однако,полная взаимозаменяемость требует высокой точности изготовления отдельныхдеталей, что значительно повышает их себестоимость.
при 
и при будет обеспечена необходимая посадка.
Метод неполной взаимозаменяемости или теоретико-вероятностный методсборки. Метод означает, что используется знание закона распределения фактическихразмеров в пределах поля допуска.
Сборка с пригонкой. Сборка с пригонкой означает, что требуемая точность собираемых деталейдостигается путем снятия слоя материала с заранее определеннойконструктором поверхности детали. Преимущество данного метода: обеспечиваеттребуемую точность при неточном изготовлении и при большой накопленнойпогрешности сборочной цепи. Метод применяется в серийном и мелкосерийномтипе производства. Недостатки: - необходимость введения доработки деталейпри сборке, т.е. замер размеров всех составляющих звеньев, снятиетребуемого слоя материала и контроль, в случае необходимости осуществляетсяантикоррозионное покрытие обработанной поверхности; --прерываетсяпроизводственный цикл; - резко снижается производственная культура (стружка и пыль летят в собираемые приборы).
Сборка с применением компенсационных звеньев. Сущность метода заключается в том, что требуемая точность собираемогоизделия достигается путем изменения величины заранее установленногокомпенсирующего звена (детали) без снятия с него слоя материала. При этом методе применяют следующие способы: изменение положения одной издеталей путем ее линейного перемещения или поворота, введение в соединение(в размерную цепь) специальной детали, требуемого размера или с требуемымиотносительными поворотами ее поверхностей, так называемого неподвижногокомпенсатора. Примеры таких решений - применение регулировочных винтов,винтов с эксцентриситетом, шайб, кинематических устройств и т.п. Метод позволяет применять детали в наиболее дешевым способом производстваи с широкими допусками, однако, при этом усложняется конструкция за счетввода дополнительных устройств.
Сборка с применением компенсационных материалов. В качестве компенсационных материалов применяются: жесткая резина, мягкаяпластмасса и др. Одним из таких примеров является и шайба для свечейдвигателей внутреннего сгорания. Шайба состоит из двух тонких металлическихдеталей, которые соединены сваркой и не должны затягиваться досоприкосновения.
Методы обеспечения точности при сборке электронных схем. Электрорадиоэлементы - резисторы, конденсаторы и др. - имеют погрешности5, 10 и даже 50%. Это значительно больше, чем у механических деталей впроцентном отношении. Сборка методом полной взаимозаменяемости практически не применяется, т.к.недостичь требуемой точности и, соответственно, функционирования схемы. Селективная сборка и сборка с неполной взаимозаменяемости реализуется напредприятии следующим образом: разработчик направляет в лабораториювходного контроля требование на проверку входящих ЭРЭ с указанием разбросапараметров при проверке, после разбраковки ЭРЭ поступают на сборку. Сборка с пригонкой применяется в процессе лазерной подгонки резисторов идр. ЭРЭ при производстве микроэлектроники. Также применяют ЭРЭ собственногоизготовления, например, резисторы. Сборка с компенсационными устройствами наиболее широко применяется вэлектронных схемах. Это различные подстроечные резисторы, конденсаторы идр. ЭРЭ.
Электромонтаж
В производстве приборов значительное место занимают монтажные работы,включающие установку и закрепление покупных и комплектующих деталей(триоды, сопротивления, конденсаторы, полупроводниковые схемы, и др.) наплаты, на шасси, на основание и т.п., а также их электрическое соединениемежду собой.Под электромонтажом аппаратуры понимают ряд последовательных операций посоединению монтажными проводниками контактных выводов электроэлементовсхемы,Различают электромонтаж внутренний и внешний. Внутренний электромонтажпредусматривает осуществление соединений внутри самого устройства (блока,узла, прибора и т.п.) посредством монтажных проводов и выводовэлектроэлементов схемы. Внешний электромонтаж заключается в изготовлениисоединительных кабелей, предназначенных для осуществления комплекснойэлектрической связи между отдельными функциональными блоками или узламисложной системы. Существуют два вида внутреннего электромонтажа: объемный ипечатный. Представленная классификация весьма условна и приведена только сцелью удобства рассмотрения технологии их выполнения.
Объемный электромонтаж. 1. Жесткий монтаж. Жесткий монтаж применяется в тех случаях, когда кблоку предъявляются жесткие требования в отношении наводок и взаимовлияний.Такой монтаж выполняется с минимальным количеством проводов малой длины,электроэлементы, как правило, соединяются между собой выводами понаикратчайшему расстоянию. 2. Монтаж на расшивочных панелях. Монтаж на расшивочных панеляхприменяется в тех случаях, когда к блоку не предъявляются жесткиетребования по паразитным наводкам и взаимовлиянию. Преимуществом этого видамонтажа являются простота монтажных работ, простота замены вышедших изстроя электроэлементов, возможность производить монтаж расшивочных панелейвне блока. Расшивочные элементы - это разъемы, монтажные колодки и т.п. 3. Комбинированный монтаж. Комбинированный монтаж объединяет жесткиймонтаж и монтаж на расшивочных панелях. Применяется в том случае, когдасхема изделия имеет в своем составе низкочастотные цепи, цепи постоянноготока и высокочастотные. Высокочастотные цепи выполняются жестким монтажом,а остальные на расшивочных панелях. 4. Монтаж с применением жгутов. Монтаж с применением жгутов или жгутовоймонтаж широко применяется при наличии большого количества монтажныхпроводов, идущих параллельно. Все провода объединяются в жгут. Этот видмонтажа позволяет значительно упростить монтаж блока, так как жгут можетбыть изготовлен вне блока, при этом появляется возможность механизацииработ по изготовлению жгута. Технология изготовления жгута: изготавливаютшаблон в масштабе 1:1, представляющий собой лист фанеры с набитымишпильками в местах перегиба проводов; прокладывают провода в соответствии стаблицей соединений; вяжут жгут хлопчатобумажными нитками; выполняют, принеобходимости, электроизоляцию лакотканью или кожей; снимают жгут.Монтажник накладывает жгут на собранную схему прибора и припаивает выводныеэлементы. 5. Монтаж плоскими ленточными проводами. Существуют каталоги серийновыпускаемых подобных проводов и необходимо только выбрать необходимый тип. 6. Монтаж гибко-жесткими коммутационными платами. Такой монтажвыполняется в тех случаях, когда необходимо повысить плотность монтажа иэто возможно за счет дополнительных соединений между блоками при ихэлектрическом соединении. 7. Монтаж накруткой. Сущность монтажа состоит в том, что электрическийпровод с эмалевой изоляцией с усилием накручивается на латунныйчетырехгранный стержень. При этом выполняется 5-6 витков. Изоляцияпрорывается и имеем электрические контакты. Это единственный методэлектромонтажа экологически безопасный. 8. Стежковый монтаж. Данный вид монтажа применяется для внесенияисправлений в уже изготовленные платы печатного монтажа. Монтаж выполняетсяна станках с числовым программным управлением с применением проводов сэмалевой изоляцией. Провода проходят через отверстия так, как этовыполняется на обычной швейной машинке. 9. Клеевой монтаж. Все шире в производстве применяется клеевой монтаж наоснове применения эпоксидного клея с добавлением мельчайшего порошка изсеребра. Недостатком данного монтажа является повышенное переходноесопротивление. Технология электромонтажа. На плату с печатными проводниками наносяткапельки эпоксидного клея в местах установки ЭРЭ и наносят капелькидозированного припоя в местах пайки. Далее, устанавливают ЭРЭ с помощьювысокопроизводительного, автоматизированного оборудования. Далее, плата сЭРЭ устанавливается в тепловой шкаф и подвергается воздействиюинфракрасными лучами. Припой в местах пайки расплавляется и происходитпайка. Типовой технологический процесс электромонтажа. Исходными данными являются: принципиальная электрическая схема с перечнемэлементов, монтажная схема и тип производства. Перечень типовых группопераций. 1. Комплектовочная. Комплектовщица на основании перечня элементовподбирает детале - комплект. С целью сокращения ручного труда на даннойоперации применяют поставку ЭРЭ в ориентированном виде (в кассетах, врулонах, в дисках и т.п.). 2. Подготовительная. На данной операции обрезают, формуют и выполняютлужение выводных элементов ЭРЭ. Все действия выполняют в соответствии сГОСТами в зависимости от вида ЭРЭ, веса, возможных механических воздействийпри эксплуатации и требуемого охлаждения. Лужение производится с цельюлучшей пайки после установки ЭРЭ. Время хранения ЭРЭ после лужения и доустановки на плату от 1 часа до месяца. Виды формовки приведены вметодических указаниях. 3. Установка механических элементов на плату. Порядок установки деталей иузлов на шасси в основном определяется удобством выполнения работ. В рядеслучаев крепление деталей и узлов можно чередовать с укладкой отдельныхмонтажных проводов. Сравнительно тяжелые детали и узлы крепят на шасси припомощи разъемных и неразъемных соединений. Разъемные соединения,выполненные с помощью винтов, болтов, гаек и шпилек, применяют для техдеталей и узлов, которые в условиях эксплуатации могут быть заменены.Неразъемные соединения (клепаные, развальцованные и др.) используют дляостальных деталей. Навесные ЭРЭ и детали располагают друг от друга, а такжеот шасси и токопроводящих поверхностей не менее чем на 2 мм; надписиноминалов и маркировка на этих деталях должны быть хорошо видны и удобныдля чтения. Монтаж полупроводниковых приборов проводят с соблюдениемследующих правил: тщательно следят за правильностью подключения,полярностью выводов (первым подключается базовый вывод триода); выводызакрепляют осторожно, чтобы не согнуть их в местах выхода из корпуса;расстояние от места крепления выводов до корпуса должно соответствоватьтехническим условиям. 4. Установка ЭРЭ и ИМС на плату. Установка производится с помощьюавтоматизированного оборудования. 5. Пайка. Пайка представляет собой соединение с межатомными связями путемнагрева соединяемых материалов ниже температуры плавления, их смачиванияприпоем, затекания припоя в зазор и последующего его кристаллизации.Смачивание основного металла расплавленным припоем и растекание последнего,обеспечивающее хорошую адгезию припоя к основному металлу и их взаимнуюдиффузию, возможно только при отсутствии окисных и жировых пленок, а такжедругих загрязнений на поверхности основного металла. Для удаления окислов изагрязнений детали перед пайкой зачищают. В результате зачистки получаютшероховатую поверхность - сеть капиллярных канавок, которые увеличиваютсмачивание основного металла припоем. Для защиты поверхностей спаиваемых деталей от интенсивного окисления врезультате нагрева место пайки покрывают флюсом, который образует жидкую игазообразную преграду между поверхностями спаиваемых деталей и окружающимвоздухом. Действие большинства флюсов не ограничивается защитой места пайкиот окисления: они очищают поверхности спаиваемых деталей от загрязнения,растворяют окисные пленки и способствуют лучшему эатеканию расплавленногоприпоя в зазоры между спаиваемыми деталями. В качестве припоев применяют различные цветные металлы и сплавы, Всоответствии с применяемыми припоями различают два основных вида пайки:пайку с твердыми припоями и пайку мягкими припоями. Твердые припои (медные,медно-цинковые и серебряные) имеют высокую температуру плавления (700-900оС) и отличаются высокой механической прочностью (предел прочности прирастяжении до 50 кгс/мм). Мягкие припои имеют температуру плавления ниже350о С и сравнительно невысокую механическую прочность.
Поверхностный монтаж. Поверхностный монтаж выполняется на новой, унифицированной по внешнимгабаритам, элементной базе, по новой технологии и навысокоавтоматизированном оборудовании.
Групповая плата. Применение ППМ позволяет: обеспечить значительное повышение плотностимежсоединений и возможность миниатюризации аппаратуры, стабильностьэлектрических параметров, повышение электрических нагрузок в цепях,повышение качества и надежности аппаратуры, улучшение механическойпрочности, унификация и стандартизация узлов, создание условий длямеханизации и автоматизации монтажных работ. По геометрическим размерам платы подразделяются на: - особомалогабаритныеменее 60х90 мм, - малогабаритные менее 120х180 мм, - среднегабаритные менее200х240 мм, -крупногабаритные менее 240х360 мм. Рекомендуемое соотношениесторон: 1:1; 1:3; 2:3; 2:5.
По плотности монтажа ППМ делятся на 3 класса.
Контроль электромонтажных работ включает следующие виды проверок: 1. Внешний осмотр. Проверяется качеством заделки проводов, отсутствиеповреждений изоляции, надломов выводов элементов, аккуратность укладкипроводов, отсутствие остатков флюса и т.д. 2. Проверка механической прочности монтажа. Осуществляется путемпокачивания проводника или вывода ЭРЭ у места соединения. В условияхсерийного и крупносерийного производства ответственных изделий проверкамеханической прочности монтажа производится на специальных вибростендах. 3. Проверка на соответствие монтажной схеме. Проверяется правильностьрасположения электроэлементов и соответствие их типу и номиналу, указаннымв монтажной схеме. Проверка электрических соединений производитсяпрозвонкой цепей с помощью измерительных приборов или по калибровочнымкартам. В условиях крупносерийного производства проверка монтажныхсоединений производится на автоматических установках, основанных наприменении схем неуравновешенного моста. 4. Проверка электрической прочности монтажа. Производится на специальнойпробивной установке. Блок испытывается в режиме подачи напряжения,превышающего рабочее напряжение. 5. Проверка выходных параметров.
Литература
а) Основная литература
1. Маталин А.А. Технология машиностроения - Л. Машиностроение, 1985. 2. Ушаков Н.Н. Технология производства ЭВМ. М. Высшая школа, 1991. 3. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. М.:Машиностроение, 1980. 4. Соболев С.Ф., Глазов Г.А. Разработка технологических процессов. Л.ЛИТМО, 1986. 5. Соболев С.Ф. Разработка технологических процессов сборки приборовоптоэлектромехатроники. Л. ЛИТМО, 1992. 6. Соболев С.Ф. Технологическая часть дипломных проектов и работ дляспециальности 2101 - автоматика и управление в технических системах.Методические указания. С-Петербург, Л, ЛИТМО, 1993.
б) Дополнительная литература
1. Мехатроника. Пер. с япон. Йсии Т. - Мир, 1988. 2. Справочник технолога-приборостроителя, в 2-х томах. М. Машин. 1980. 3. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога машиностроителя. М.:Издательство стандартов, 1992. 4.Фетисов Г.П., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др. Материаловедение итехнология металлов. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2000. 5. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов.Справочник. М.: Машиностроение, 1990. 6. Металлорежущие станки. Колев Н.С. и др. Учебное пособие для вузов. М.:Машиностроение, 1980. 7. Станочные приспособления. Справочник в 2-х томах. М.: Машиностроение.1984. 8. Лэнгин И.Г., Маккленланд. Пер. с англ. Технология поверхностногомонтажа - будущее в электронике. М.: Мир, 1990. 9. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. М.: Мир,1987. 10. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатныхплатах. Под ред. В. П. Журавского. М.: Радио и связь. 1988. 11. Замятин В.К. Технология и оснащение сборочного производства машино иприборостроения. Справочник - М.: Машиностроение, 1995, 608с. 12. Just in time. By prof, Voss. 1988.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!