При необходимости элементы можно разместить в ручном режиме, зафиксировать на выбранной позиции, повторить автоматическую расстановку.

После расстановки элементов выбираются зоны запрета трассировки.

Цепи разбиваются на группы, для которых общими будут ширина проводников, диаметр переходных отверстий или другие атрибуты.

Далее формируются печатные проводники. Так как плата в данном проекте является двухсторонней, то трассировка проводится в один этап. При необходимости некоторые цепи можно не трассировать. Цепи, которые подлежат трассировке, ширина проводников, сетка проводников, зазоры между ними записываются в файле стратегии.

Для производства формируют файл отверстий с их координатами, типом и набором соответствующих свёрл для станов с ЧПУ.

Автоматизированная система технологической подготовки производства ПП

Система CAM-350 обеспечивает связь систем автоматизированного проектирования с автоматизированным производством. Для изготовления ПП производству нужны фотошаблоны слоев и программы сверлений отверстий. В современных САПР обычно имеются средства формирования соответствующих файлов. Для описания фотошаблонов используется формат Gerber, а для сверления – формат Excellon. Для качественного изготовления ПП эти файлы должны быть доработаны технологом, учитывающим возможности и требования имеющегося оборудования.

С ее помощью реализуется:

• Преобразование слоев файла PCB в формат Gerber.

• Удаление неподключенных площадок на внутренних слоях. Это необходимо для облегчения сверления отверстий и для уменьшения вероятности короткого замыкания на внутренних слоях.

• Сглаживания соединений круглых площадок с проводниками.

• Мультиплицирование фотошаблонов – размещение на одной пленке нескольких слоев одной платы или повторения одного слоя.

• Сортировка отверстий по диаметрам для сокращения холостых ходов инструмента.

• Добавления на фотошаблоны технологической рамки и реперных знаков.

• Маркировка фотошаблонов.

• Вычисление площади металлизации слоя для выбора тока осаждения в ванне.

• Формирование программы фрезеровки контура платы.

2.7.2Использование САПР при проектировании блока.

Для проектирования механических деталей и подготовки конструкторской и технологической документации применяются современный САПР - Компас 3D, АutoCAD.

Основным достоинством систем Компас 3D,АutoCAD является ориентация на требования ЕСКД.

Системы Компас 3D,АutoCAD позволяет реализовать классический процесс трехмерного параметрического проектирования — от идеи к ассоциативной объемной модели, от модели к конструкторской документации. Основные компоненты Компас 3D,АutoCAD — собственно система трехмерного твердотельного моделирования, чертежно-графический редактор и модуль проектирования спецификаций.

Основная задача, решаемая системами — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство.

Системы использовалась для формирования спецификаций и оформления чертежей.

3Технологическая часть

3.1Разработка схемы сборности.

Сборочные процессы отличаются большим разнообразием по виду операций, степени автоматизации, материалам и т.д., поэтому для того чтобы определить необходимую совокупность сборочных процессов нужно разобрать логику соединений, исключить несовместимые операции, подобрать необходимое оборудование. Все это можно определить при создании схемы сборности[28].

Схема сборности – технологический инвариант, выполненный в виде технологической структуры конструктивно – технологических взаимосвязей, входящих в устройство частей.

Схема сборности строиться с соблюдением ряда правил:

• Схема сборности не зависит от вида производства, т.е. от программы выпуска.

• Схема является абстрактной, теоретической, которая отличается от реальной схемы сборности, необходимой для производства этого изделия, но предусматривает все возможные варианты схем сборки.

• Основная цель составления схем сборности – определить связь сборочного процесса с конструкцией РЭС.

• Схема сборности строиться в двух направлениях (в топографическом виде): в горизонтальном направлении откладывают имеющиеся и образующиеся конструктивные части, а в вертикально отмечаются ступени сборки: 1,2,3…

• На нулевой ступени отмечаются все конструктивные элементы, которые входят в изделие в соответствии со спецификацией, но без стандартного крепежа и материалов.

• Для образования одной сборочной единицы необходимо иметь как минимум два конструктивных элемента.

• На первой ступени сборки желательно обеспечить возможность сборки максимального количества сборочных единиц.

По схеме сборности определяем:

Q_пр - количество промежуточных сборочных единиц.

Q_пр =2

1 .Среднюю полноту сборочного состава

Р_ср= ,

где n - количество ступеней схемы.

Р_ср=

Модуль расчлененности

m= ,

где m_onep - количество операций на схеме сборности.

m=2/2=1.

Вывод: при изготовлении ячейки применяется последовательный вариант сборки.

Этапы сборки блока:

1. На первом этапе, производится сборка корпуса, с помощью винтовых соединений устанавливаются стойки, а на стойки с помощью силовых замыканий ставятся направляющие для печатных плат, на переднюю панель с помощью винтовых соединений и петель крепиться крышка.

2. В корпус в сборе с мощью винтовых соединений устанавливается объединительная плата. Далее устанавливаются функциональные, функциональные ячейки своими разъемами входят в ответную часть разъемов, находящихся на объединительной плате. Функциональные ячейки крепятся силовым замыканием с помощью защёлок на панели платы к раме и винтовым соединением панели платы и рамы.

3. На блок в сборе устанавливают планку с надписями, вилку и выполняют объемный монтаж. На передней панели гравируют серийный номер и клеймят клеймо приемки.

3.2Оценка технологичности.

Отработка конструкции изделия на технологичность является важной составной частью технологической подготовки производства. Поэтому при дипломном проектировании по специальности «Проектирование и технология производства РЭС» предусмотрена отработка разрабатываемой конструкции на технологичность. Для успешного решения указанных задач необходимы соответствующие сведения теоретического и справочного характера.

Конструкция изделия существенно влияет на его технологию изготовления и эксплуатационные свойства. Поэтому надо так конструировать изделие, чтобы оно не только обладало не­обходимыми тактико-техническими показателями, но и было возможно проще и дешевле при изготовлении и эксплуатации. Это достигается отработкой конструкции изделия на технологичность. Осуществляемой в процессе технологической подготовки производства.

Неполное и нечеткое выполнение указанной функции на практике является причиной неоправданных затрат труда, времени, средств и материалов при производстве и эксплуатации из­делий. Поэтому в ЕСТПП устанавливается обязательность отработки конструкции на технологичность и предусматриваются правила такой отработки.[27]

Эти правила носят достаточно общий характер. Для своего практического применения они требуют конкретизации с учетом особенностей тех или иных видов изделий. Такая конкретизации осуществляется в отраслевых стандартах, касающихся вопросов технологичности, согласно ГОСТ 14.205-83 под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств этой кон­струкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Таким образом, степень технологичности варианта конструкции изделия в конечном итоге определяется количеством затрат на его изготовление и эксплуатацию. Чем меньше эти затраты, тем выше технологичность.

По области проявления различают технологичность про­изводственную и эксплуатационную. Производственная техноло­гичность определяется приспособленностью конструкции к достижению оптимальных затрат при проектировании и производстве, а эксплуатационная - при техническом обслуживании и ремонте изделия.

В дальнейшем будет рассматриваться только производ­ственная технологичность.

Под технологичностью конструкции изделия (ГОСТ 18831-73), принимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальности затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовления, эксплуата­ции и ремонта, по сравнению с соответствующими показаниями однотип­ных конструкций изделий того же назначения, обеспечении установлен­ных значений показателей качества и принятых в условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.

Существуют два вида оценки технологичности: качественная и количественная.

Качественная оценка всегда субъективна. Ее достоверность существенно зависит от опыта конкретного конструктора или технолога, а также сложности конструкции. Поэтому качественная оценка может применяться только для относительно простых конструкций. Что касается сложных конструкций, то здесь она применима лишь для "отсева" вопиюще нетехнологичных вариантов.

Однако некоторые характеристики конструкций блоков РЭС возможно оценить только качественно. К ним относятся взаимозаменяемость, регулируемость, контролепригодность и ремонтопригодность блоков.

В настоящее время преимущественно используется количе­ственная оценка, которая осуществляется с помощью так назы­ваемых показателей технологичности.

На основе перечисленного будем придерживаться методики, приведенной далее.

Величины, используемые в качестве показателей технологичности.

Так как степень технологичности конструкции изделия определяется производственными затратами, то естественно ис­пользовать в качестве показателей технологичности такие величины как технологическая себестоимость и трудоемкость изго­товления изделия.

Однако, если ограничиться только этими показателями, то оказываются неясными конкретные пути совершенствования конструкции с целью улучшения ее технологичности. Поэтому в качестве показателей технологичности используются также величины, которые, во-первых, влияют на технологическую себестоимость и трудоемкость (т.е. на производственные затраты), а во-вторых, указывают конкретные пути отработки конструкции на технологичность.

Обычно для оценки технологичности конструкции исполь­зуется не один, а несколько частных показателей. При этом возможна следующая ситуация: по одной части показателей кон­струкция отработана на технологичность очень хорошо, а по другой - плохо. В таком случае оценить технологичность конструкции в целом затруднительно.

Это затруднение устраняется применением для оценки технологичности комплексного показателя.

Комплексный показатель обобщает несколько частных по­казателей, являясь функцией от них, и выражается одним числом.

Все показатели технологичности разделяются на абсолютные и относительные.

Абсолютные показатели выражаются величиной, измеряемой в каких-либо единицах. Например, к ним относятся технологическая себестоимость (измеряется в рублях) и трудоемкость (измеряется в часах). Относительные показатели выражаются че­рез отношение каких-либо величин.

Частные относительные показатели могут изменяться в диапазоне от нуля до единицы. Чем ближе значение показателя к единице - тем лучше отработана на технологичность конструкция по соответствующему признаку.

Комплексный показатель обычно выражается через обобщаемые им частные относительные показатели К_i с помощью следующей функциональной зависимости:

К =

где К_эi - коэффициенты экономической эквивалентности (весовые коэффициенты).

Коэффициенты К_эi показывают степень влияния соответствующих частных показателей ни трудоемкость или технологи­ческую себестоимость изделия.

Легко видеть, что комплексный показатель может изме­няться в диапазоне от нуля до единицы. Причем увеличение ком­плексного показателя свидетельствует о повышении технологич­ности конструкции изделия в целом.

3.2.1Коэффициент механизации подготовки элементов к монтажу

где – количество ЭРЭ, шт, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным или автоматизированным способом или не требующих подготовки к монтажу; - количество ЭРЭ.