IZ1-2-Н (ОКТРЭС Учебное пособие для курсового проектирования)

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Цель и задачи курсового проектирования

Курсовое проектирование по дисциплине "Основы конструирования и технологии радиоэлектронных средств" представляет собой заключительный этап изучения данной дисциплины. Его цель - подготовить студентов к самостоятельному решению проектно-конструкторских задач при выполнении дипломного проекта и последующей работе на предприятиях промышленности.

Задачами курсового проектирования являются:

-систематизация, расширение и углубление теоретических знаний по дисциплине;

- развитие и закрепление практических навыков разработки конструкций и технологии радиоэлектронных средств (РЭС);

- приобретение опыта работы с нормативно-технической документацией, технической литературой и разработки конструкторской и технологической документации на РЭС.

1.2. Тематика курсовых проектов

В курсовом проекте студенту предлагается разработать конструкцию бортового или наземного РЭС различного функционального назначения. Содержание конструкторских и технологических задач курсового проекта соответствует стадиям технического предложения, эскизного и технического проектирования. По сложности разрабатываемое РЭС относится к изделиям первого и более высоких структурных уровней. Возможны три конструктивно-технологических варианта исполнения РЭС:

- на бескорпусных микросборках;

- на корпусных микросборках;

- на интегральных микросхемах широкого применения.

Конструктивно-технологический вариант задает руководитель проекта или по согласованию с руководителем обосновывает студент, выполняющий проект. Содержание проектно-конструкторских и технологических задач, решаемых в проекте, определяется вариантом исполнения конструкции РЭС.

Исходные данные на проектирование выдаются студентам в виде задания на курсовой проект, которое составляет руководитель проекта или по его указанию студент (см. форму в прил. 1). В задании указывается назначение проектируемого изделия, требования к функциональным и материальным показателям конструкции, условиям эксплуатации и производства. Приложением к заданию на курсовой проект является схема электрическая принципиальная с кратким описанием принципа работы изделия.

Курсовое проектирование может выполняться по индивидуальным или групповым заданиям.

Индивидуальное задание выдается для одного студента и предполагает разработку согласованного с руководителем проекта комплекта конструкторско-технологической документации на изделие и на один из узлов.

Заданием для группы студентов, как правило, является достаточно сложное изделие. Перед группой ставится задача более глубокой проработки конструкции с выдачей соответствующего комплекта конструкторской документации. Количество студентов в группе определяет руководитель курсового проекта, вопросы организационной структуры группы решают сами студенты.

Задание на курсовой проект служит основой для составления технического задания (ТЗ) на разработку конструкции в соответствии с ГОСТ 15.001-73. В ТЗ указываются основные технические требования к разрабатываемому изделию, включающие его назначение, объект установки, способ связи с другими устройствами, а также требования к форме, массе и габаритам изделия; условия эксплуатации, транспортировки и другие требования. Структура ТЗ согласно ГОСТ 15.001-73 приведена в прил.2.

Техническое задание на разработку конструкции изделия составляется студентами и согласовывается с руководителем проекта. При выполнении курсового проекта по групповому заданию, наряду с разработкой ТЗ на изделие, могут разрабатываться частные технические задания (ЧТЗ) на отдельные узлы. С помощью ЧТЗ оформляются проектно-конструкторские задачи каждого студента, участвующего в проектировании изделия.

1.3. Содержание и объем курсового проекта

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Содержание пояснительной записки зависит от конструктивно - технологического варианта исполнения РЭС.

При разработке конструкции на бескорпусных и корпусных микросборках расчетно-пояснительная записка должна содержать:

- задание на курсовое проектирование,

- введение,

- техническое задание на разработку РЭС,

- анализ технического задания,

- конструкторский анализ схемы электрической принципиальной,

- разработку конструкции микросборки (МСБ),

- разработку конструкции функциональной ячейки РЭС,

- разработку конструкции РЭС,

- оценочные расчеты показателей качества конструкции,

- разработку технологического процесса изготовления микросборки (функциональной ячейки или РЭС в целом),

- заключение,

- библиографию,

- содержание.

При разработке конструкции на интегральных микросхемах широкого применения расчетно-пояснительная записка имеет то же содержание, только вместо разработки конструкции МСБ проводится разработка конструкции печатной платы.

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту выполняется на листах формата А4. Объем записки не более 25...30 страниц.

Графический материал к проекту содержит схему электрическую принципиальную изделия или отдельного узла и конструкторскую документацию: топологический чертеж микросборки, послойные топологические чертежи, сборочный чертеж корпусной микросборки, чертеж печатной платы, сборочный чертеж функциональной ячейки, сборочный чертеж или чертеж общего вида блока, чертежи деталей, схемы технологического процесса изготовления РЭС. Конкретное содержание графического материала определяется руководителем проекта. Примерный объем графического материала 2...2,5 листа формата А1 (не менее 4...5 из указанных выше чертежей).

Расчетно-пояснительная записка и графические материалы проекта оформляются в соответствии с требованиями ГОСТ ЕСКД.

Сроки выполнения контрольных объемов проекта устанавливаются учебным графиком.

1.4. Порядок выполнения курсового проекта.

При решении задач курсового проектирования, кроме настоящего пособия, рекомендуется использовать учебно-методические пособия [1-4].

Работу над проектом следует начинать с внимательной проработки методических пособий, подбора литературы в соответствии с рекомендованным библиографическим списком и изучения теоретических вопросов, связанных с решением поставленных в проекте задач. Процесс проектирования можно укрупненно разделить на следующие этапы:

- разработка на основе исходного задания на курсовой проект ТЗ на конструирование РЭС;

- анализ ТЗ и выбор конструктивно-технологического решения РЭС. На этом этапе, с учетом назначения разрабатываемого устройства, частотного диапазона рабочих сигналов, заданного конструктивно-технологического варианта, можно осуществить предварительный выбор конструктивно-технологического решения объекта разработки. Например, при втором варианте исполнения РЭС (на корпусных МСБ) устанавливается, что разработке будет подлежать негерметизированный блок разъемной компоновки на основе базовых несущих конструкций (БНК). Тем самым формируется техническое предложение по теме проектирования. Целесообразность принятого решения необходимо подтверждать ссылками (в пояснительной записке) на соответствующие литературные источники и (или) нормативно-технические документы;

- разработка конструкции РЭС. Данный этап, главный в конструкторском проектировании, наиболее трудоемкий и творческий. При его выполнении помимо данного пособия рекомендуется использовать [1-3, 6,11, 12], а при оформлении конструкторской документации в "тонких линиях" [13];

- выполнение расчетов, подтверждающих соответствие основных параметров конструкции требованиям ТЗ;

- согласование с руководителем проекта результатов проектирования конструкции РЭС;

- анализ исходных данных, особенностей производства и выбор типового технологического процесса изготовления РЭС;

- разработка структуры технологического процесса и оценка технологичности РЭС;

- оформление расчетно-пояснительной записки и графической части проекта;

- согласование с руководителем проекта итоговых результатов проектирования, подготовка к защите и защита курсового проекта.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО РАЗРАБОТКЕ КОНСТРУКЦИЙ МСБ

2.1. Комплексная оценка технического решения

Технические решения, принимаемые студентами в процессе проектирования, как правило, являются многовариантными, причем каждый вариант характеризуется достаточно широкой совокупностью показателей качества (параметров). Поэтому выбор лучшего решения необходимо производить по результатам комплексной оценки качества каждого варианта и сравнения этих оценок.

Комплексный показатель качества варианта технического решения записывается в виде

(2.1)

где - весовые коэффициенты, определяющие значимость каждого из n дифференциальных показателей качества варианта, - нормированные значения показателей.

Для получения комплексной оценки качества варианта технического решения необходимо:

- обосновать набор дифференциальных показателей качества , исчерпывающе характеризующих особенности технического решения;

- привести влияние показателей на качество варианта к тенденции повышения или понижения показателя качества ;

- произвести нормирование дифференциальных показателей качества варианта;

- обосновать значения весовых коэффициентов.

Выбор дифференциальных показателей качества , в число которых могут входить функциональные, материальные и эксплуатационные параметры элемента, производится в интересах наиболее полного учета в всей гаммы свойств (параметров).

Приведение влияния выбранных дифференциальных показателей на качество элемента к одной тенденции состоит в замене на обратные величины показателей, воздействие которых на противоположно большинству дифференциальных показателей.

Нормирование дифференциальных показателей может быть выполнено по следующим соотношениям:

где - максимальное из значений i-го дифференциального показателя для сравниваемых вариантов; - значение конкретного (рассматриваемого) дифференциального показателя качества, - значение i-го дифференциального показателя качества по ТЗ.

Указанные выражения в целом равнозначны. Однако в инженерной практике нормирование дифференциальных показателей обычно выполняется по первым двум формулам.

Весовые коэффициенты подчеркивают значимость того или иного дифференциального показателя качества по отношению к комплексному показателю качества .

Выбор весовых коэффициентов производится из условия

,

где n - число дифференциальных показателей качества варианта; k - некоторое целое число. Обычно полагают k = 1, 10, 100 и т.д.

Комплексный показатель качества Q является универсальным и может быть использован при выборе конструктивно - технологического варианта построения РЭС, элементной базы, радиоматериалов, конструкционных материалов и т.д.

2.2. Порядок разработки конструкции микросборки