Книга: Методичка для домашнего задания

Распознанный текст из изображения:

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХ!П)ЛОГИ«!ВСКИХ ПРОЦЕССОВ

!.!. Основные понятия

Рассмотрим аснпвпыс понятия, огносюдпсся к разработке технологии изготовления и органи»анин производства ')А.

Ищеияш назьпвегся любой п!тсдмст нли набор предметов произподства. поътетквцих изгщовлению на предприятии, г. с. ипелие— зто продукт конечной опции ттрзизво.тстттть. Изделием может быть деталь, сборочная единица. комтпекс и комтпекг. ! !рнмспительнть к ')А под изделием понимается как сами злеь-тронная аттпаратуре, так и все составляющие ее злеменп,ь и дщхш.

Девюлв — изделие, ьпготовлснное из однородного по паимсноваиито и марке материала без применения сборочных операций, например: ось. кломма, рама н т. д.

Си»речная еищиш)п — изделие, сосщвные части каторога поллежат соединению на предприятии-изготовителе с применением сборочных операций (свинчиваиие. аварка. пайка. склеивпьие). например: ячевка, чиповой злемент »аманы (ТПО), разъем. узел, блок и т. д.

Кттттттттеттс — двя или более изделия. не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями. но прслиазначенные двя выполнения взаимосвязанных зксплуагационньгь футткций. Каждое изделие в комтпексе имеет свое назначение, например: вычисаитсльный комплекс, радиолокационный комплекс и г, д.

7«антпечт — два или более изделия, не соединенньв на предприятии-изготовителе соорочцьщи операциями и представляющие ообой набор изделий, имеющих единое зксплуагациониоа назначение вспомогательного характера. напримерт комттлект измерительной аппаратуры, комплект запасных частей п т, л.

77рпптяодгитвеипый принес« — совокупност~ действий рабочих и орудий производства, в результате которых нстюдные материалы. полуфабрикаты и компоненты превращаются в ьотовую продукцию (платы. я вйки, блоки и г. и.). соответствующую своему назначению.

Производственный процесс делится на о лоеиой н вели»салолы виыи К аеиаююзп иротиеидглтеетатлл иртлтеесу оптосят' изготовлениее продукции, предусмотренной заказчика»т: к есланогиткезьиому — скчадирование. транспортировку, ремонт. »перга- и водоснабжение и др.

Техтттзттьгичеткит! ирпеегс (7П) — часть тьроизвадственного ороцесеа. непосредственно связанная с ттреаращением предмета труда а тапвую продукцию. )ехнолоти вский процесс лщппся на оьврш !ни, а операции — на ус танавьт. позиции. технологические персха,от. холы, приамы.

уе«ицшгл тетхия тпсроттил — зактшчоцная часть гехнолагическот о процесса, выполняемая на одном ржто тем меле одним или несколькими рабочими еид одним или несколькимн совмостно обраба п,!наемы ми или собираемыми изделиями.

Услтитим, нли уптюлияки, — тесть шююлоги таской операции. выпаяняемая при нензмптиам закреплении айрабатьтваеьтой зато- тонки (заготовок) иди собираемой аборочной единицы.

7е«ловьжтегюш нери«ид (лгрехат)) — законченная тасзь технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инщручента и поверхностей. образуемых обработкой нли аосдиняемых прн сборке.

Вттттьнттятттттеттьттьтт) лтресжш - закопченная часть тсхнояпгичекой отврации, которая не сапроваятдается измеьюнием формы или состояния заготовки. но ттеобходнма лля выполнения технолат ическато перехода. Например, установка заготовки. се закрепление и т. д.

Прияли — часть перехода. звюпочающаяся в снятии одного слоя материала с обрабатьтваслюй поверхности.

Рабочий той — законченная часзь перехода. спстоящая из ошюхратнтно ттеремещения штструмеьпа озносигально зыотовки, сопроаожлаеьтого изменением форлты. Размеров. шеро. оввтости ьпи свойств заготовки.

Втттиьтттгтттиетьттьтй хао — законченная часть перехода, состоящая из адновратнпо переыещення иьтпруьтанта относительно загатанки без изменения формы, размеров. нтероховатости или свойств заготовки.

Хттттттт я»от! «оа — го же, что и вспомогктельный ход !тля станков- автоматов.

Позштия — каждое новое положение заготовки относительно инструментов прн неизменном ее заттреплении в приспособлении например. несколько пазиттий имеет поворотное многопознционное приспосооление.

77)тттетт — совокупность отдельных движений в процессе выполнения рабаты или подготовки к ней (пуск станка, выключение и т. и.).

Распознанный текст из изображения:

Рпбл шг место — часть производствспнпй >шо>цеди. осман>виной аоновнь>м технологическим и вспомогательным оборудованном и срелствами. закрепленными за рабочиь> для вьиюлнения операции.

уилтл выпуска — интервал времени. через ко>орый производится выпуск изделий

Рва>и аылгстж (производи>ельность) — обратная величина по отцошени>о к такту — количество издслий. выпускаемых в единицу времени.

Рашичакп основные типы производства продукции: единичное, серийное и массовое. Единичное лроммооюявп «арвктери>>уегся единичным или малым объемом выпускаемых изделий, пропесс изготовлония которых не повторжтся или повторяется через неопределен>шш промежутки времени. Для едини щого производства характерно приьшнение универсального, перецалаживасмого обпрудоваиия и высококвалифицированного персонала. Себестоиьюсть продукции высокая, производительность низкая

Ссрнйвис пров>яодшвао хврактерн>устоя изготовлением изделий периодически повторяющимися партияыи, сериями. Б зависимости от количества изде>шй в пар>ии различают мелкосерийное, среднесерийное (серийное), крупносерийное произвалщво Выпуск партий — еженедельныв, ех>емесячнь>й, ежеквартальный, Для серийного производства характерно использование специализированного и автоматизированного оборудования и оснастки особенно станков с числоаыл> про>раымным управлением (ЧГ!У). В ряде случаев, особенно при крупносерийном производстве. используют специальное и автоматическое оборудоавцие. Для мцогономенклатурного серийного производства экономически выгодным становится использование гибких производственных систем (ГПС)„лля которых используют автоматизированную систему технологической полготавки производства (ЛСТПП) и автоматизированную систему управления технологи >ескимн процессами (>зСУТП). Произволство электронной аппаращры различного назначения имсез серийный характер. В серийном произвалстве рабочие имеют среднюю и высокую квалификацию, производительность труда выше, чем при единичном производстве.

Л1ассовов вйоизаодсшва — это произведет во одинаковых изделий в течение длительного периода времени. Характерным является закрепление за одним рабочим местом одной операции, требующей использования рабочих невысокой квалификации или ис>счючения из процесса рабочих и замены их роботами и робо-

тотсхническими ьом>шсксами. Для массового производства характерным является пото шый прнпиип из>отовления продукции с использованием азгоматнческих яиннй, чохов н даже автоматическихх заводов. Оборудование и оснастка, как правило, специальное, доро>ое и вьюокопроизводигсльное. Производство микросхем н злектрорщдиоэлемснтов следует ож>ести к массовому типу произволе>на.

1йй Виды технологических процессов

Гехнологические процессы С('П) в заяисимостн от подробности их разработки, типизации, наличия ооорудоваиия н объема выпуска изделий делят на несколько видов;

-- лроеюввый Т) 1 (ца вачальной стадии имеет много вариапшв): — рабочий Т1 1, выбираемый для реализации ца производстве:

един> ивой (ТП только на определенное и>полис, как правило, используется при массовом производстве);

шшлшой (ТП па конструктивно подобные изделия. например, иа изготовяение печатных плат):

—;д) влогпл)> (на технологи >секи подобные изделия для мелко- серийного, многономеиклатурного производства):

— в)>ечеяшяй (применяется при им отовлении пробных изделий па имшощемся на»рсдпрнягии оборудовании):

— сл>аяцарап>ь>й (обязательный для применения а отрасли. например„мстолцки испьпания электронно-вычислитш>ьной аппаратуры);

-- лерслехя>вань>й (для производства изделия по новой технологии или при модернизации старых предприятий).

В зависимости от подробности разработки на конечной стадии выделяют три следующие разновидности ТП:

— .чо(лиру>альт;

опар>и)ионный:

— -шоры>руль>о-олграявоняья.

Маршрутный технологический процесс определяет порядок (маршрут) следования операций. их вид и наименование, оборудование и оснастку для выполнения операций, трудоемкость выполнения операций и квалификацию раоотииков. Для мелкосерийиога производства достаточно разработки .иаршдуялюй шехнолошл>, при этом все параметры разрабогки заносятся в чаршрутнь>е кар>ы.

Распознанный текст из изображения:

Для срелне- и крупносерийного„а 1аюкс массового производств после маршругной гехпгэлагии следует разработка опера- 1(штного П!. При 11ом каэкдая операция разрабатывается подробна. Окадчатслы1о выбиршаг оборудование и ош1астку, вмаирюа1 или рассчить1вают технологические режимы. Операцща драб1п на технологические перехадьг - - используют принцип дифференциации н концентрации технологических парехадов при выполнении операции. Дают эскиз операции с ус ганавачнымн базами и яастраечными размерами. Рассчитывают аг1ерайшлщаг время г„„и окончательно устанавливают норщг гатуюю;а аряигни Т,„,. Дашам разработки заносяг в операцианнью карты.

Маршрутно-операционные ТП примю1яют, ко1да на атдельнью наиболее сложные операции маршругной гехногюгии разрабатывают операционную гех1го.го1згю.

!.3. Исходные данные для проентнраванмв

технологических процессов

Исходными данными для проюггирования ТП являютсж — конструкторская документация на изделие (сборочные чертежи, рабочие чергех<и, элекгрические схемы, монтажные схемы),

— технические условия иа изделие, где уквзывагвгся дополнительные требования к изделию, например, необходимость защиты, праведени» испытаний;

— спепификация на вхоляц1ие в изделие элементы:

абьем выпуска продукции Лб

— сроки вьп1уска партии изделий (еженеделыю, ежемесячна, ежеквартш1ьно);

информация о наличии технологического оборудования, оснастки (инсгрумеаг, приспособления. мериюльный инструмент):

справочная, нормативная лишратура, программы.

1.4. Основные принципы проектирования

теюгологических процессов

Проектирование ТГ! изготовления, сборки и наладки ВА должно базироваться на двух основнь1х принципах: техническом и экономическом. Технический принпип состоит в том. что проектируемый ТП должн обеспечивать необходимое качества получаемых изделий ЗА1 экономический принцип — проектируемый ТП должен обеспсчивюь выпуск пзлелий с высокой производительностью, низкой трудаемкастыа и себестоимостью.

Пал лачсшнкан при пом понимают совокупность свойцгв 'ЭА, удовлетворяющих 1ребаваниям заказчика. 1осударственным или мировь1м озя1шарзам: назначение н ооласп, причеиения. надежность и дашова злость. технологи пюсть, точность. эрггзноьгичнасть (дизайн. удобспю оасл)живания), пгггонтно-правовые показатели. стандаргизация и унификация. жанол1ичсскис показатели. экологические показатели. Показатели квчес1ва могут быть оаювыэпг, чаглшына и комп имени на.

1(а ка 1ешво изделия большое влияние оказывает магяогшь входящих в ного деталей. кампонегпон. узлов и г. и.

7ачлашль — жо саатве1ствие лейсзвитепьного (полученного) парамсгра качесгва заданному 1юмшшльиаму А Д:ш пее принязы следукнцие обозначения;

Г ' — пара ме1р с илнхавым допуском;

!. „— параметр с мипусовылг допускам;

!. ь оΠ— 1мраметр с равиосгоронпим 11опускоы,

Все параметры качества деля1ся на группы:

, еанеюрическке — линейные размеры, микраиеравности (шероховатое т,), макранеравности (нспараллельпос1ь, овальнасть, нсперпенпикэлярносгь и т. д.):

фггэг1чегхэге — инДУкгивнасэтч сопРогивлеюм. емкость, магнитная проницаемость. праводилюсть и 1. пх

хиинческле — растворимость. концентрация. скорость травления, скорость диффузии и т. и.

,1(ля задания точности линейных размеров элементов деталей используют единую систему допусков и посадок (ВСДП), опирающуюся на меэюг)парадную систем) станлартов ИСО. В ВИДИ приняты 19 квашллюнов гва них та (вместо ранее применявшихся классов точности). перечисляемые в порядке пангакения точности: 01, О, 1, "', 3,, 17. Квалитеты 01. 0 н 1 прелназначены дая концевых мер ллины; квалитеты со 2-го по 4-й — для калибров и особа точных изделий. В квалитетах с 5-го па 13-4 даются лапуски для сопрягаемь1х размеров деталей. а в квалитетах с 14-га па 17-й— для несопрягаемых размеров деталей. Допуски обозначаю1 буквами!Т с порядковым номерам квалитста. например ГГ12.

Обработку метатличвских и нсметалличсских деталей для ЭА производят на различных металлорежуигих с1анках. которые подразделяются по степени автоматизации их работы на универсальные станки, полчавтоыатические. станки-автоматы, станки с

ЧПУ, станки типа кабрабатывающий центр». Универсальныс

Распознанный текст из изображения:

тиби Чи 1 1

Лк

Л

11

станки используют для ольг!наго. ремантнога и мелкоссрнйного производства, станки-автоматы — Лля крушнзсерийнога н массового. В оернйном производстве ширака применяются сьанки с ЧПУ, коюрыс составляют основу ьибкиг;:паомагизированных производственных систем.

К лютодам обработки детаяей резаниел~ относят: яючсяие, г!)ргзероыглге, игяибловиинк сверяггше, сшрожвие, развгрвгывангк, лрошягииаяик Кажлый внд обраоогкн хьракгернзуезся достигаемой и чнастью )табл. 1. 1).

Для физических параметров дапушг микст быть проставлен в процвикал, например, электрическое сопротивление Дк ': 5 %, Мк Л 10 %. Як Л 20 %.

При любам праизвалстве отдельный параметр будет иметь. разброс из-за производственных погрешностей тЛ, которые бывают зрех видов: постоянные !систематические), закономерна изменяющиеся, случайные.

Точность деталей при обработке резанием

Погрешность обработки партии деталей называют постоянной )сисьиешилшкеской), если погрешности всех деталей, входящих в партию, одинаковые. Такая пожмшность получается пад действием факторов, неменяющихся (постояиных) в течение всего периода обработки партии деталей. Пример постоянной погрешности— неточность аборьдования.

Погрспшасть обработки партии деталей называют залояомерио тмслягои)ейск, если при переходе от одной детали к другой изменясчся величина погрешности по тому или иному закону. Например. износ инструмента закономерно приводит к росту вненших разчеров и учеаьшенинз внук ренних диаметров.

Погрешность обработки партии деталей называют скучайяой, если закоиочсрпосгь изменения отсутствует, и предугадать время появления и направление действия пьзгреа~ностн невозможно. Прилзер случайной погрешности — температурные колебания, погрешноспз базирования и т. д. Случайная погрешность подчиняется закону нормального распределения!закон Гаусса).

На практике ни одна из ззих погрешностей в чистом виде не проявляется. а общая погрешность нрслставляет собой комбинацию указан~~ых вндон погреьазгостей. На рис. 1.1 показаны примеры кривых распределения погрешностей.

Рис. 1.1. Виды «ривыл распределения.

— крвклк ксрмюьксгс расплелся ккк. ~ я . с — .аелвскккар:пкчксксс ьвкзснккке пс реюнссгск: б ск сыск е ьвккск ссс.м вслнкспьсй«к сбсру юклккк. гяс Лн— всгресльасгь от ссянксз рсва, к — як акант скмчяв с и за ко ночевка кзмеинюьксвл» псгрсюкссзк

Необходимое условие получения заданной точности имеет вид

бйьЛ.

где б — допуск на размер !параметр); ьЛ вЂ” нраизводствешгые по-

грешности. прнсушме данному ТП,,шя закона нормачьнога рас-

пределения ЕЛ = ба.

Распознанный текст из изображения:

Достаточное услотзс — вид

Припуск иа обрабоз ку

Ииструмсиз.

13

~ де Е„„, — Е„„, - б: ! — номинальное звано~бис получаеьзог о параметра; 2ы,„— максимальное значение нолучвемого параметра; !.„,„, — минимальное значение получаемого параметра.

Если значение погреп1носгей будет больше заданно~о конструктором допуска, то часть параметров выйпет за поле допуска и будет забракована. Чтобы чтото нс проди!азию, необходимо изменить точносзь технолог ического пропсссш по,зоора и, более точное оборудование, стабилизировать режимы, изменить метод обработки, монтахга и т. п. На рис. 12 показаны орпмеры обеспечения работы без брака. Чтобы не бьшо брака, следует либг> увеличить допуск б. чтобы обеспечить выполнение чсловия Ь'ь бо (рис. !.2, и), либо измеиигь технолошгческий припасе н уменылигь разброс погрепгностей до бп' (рис. ! 2, б)

Рис. 1.2. Обеспеченно работы без брака:

— увеличение чю» зол!оке. и †. яунчевке качестве ыхчпочсчгв

Среди методов получения заданной точности при изготогшснии

деталей и узлов оз не иьм два:.згегггод лробльгх пргьходов и ггрозгеров и четой аашипотлческолп лолучгнш ларп челгров ура гмеривй

Метод пробных проходов и пролзеров используется в единичном и мелкосерийном производствах для универсатьного обору.- дования.

Суть мсгпда рассмотрим на примере получения аггушки гигределонного сопротнвлсннл. 1!усть по расчоту необхолнмо намотать на каркас коли гсство витков й) чюбы получить сопрогнвлоние й " 5 %. Ив наззоточном станке посла намотки йч витков замеряют сопротивление. и, дол)сигм, получили сопротивление больше указанного. Отмотав л витков, снова заморянш сопротивление и так продолжагог до тех пор, пока нс получат нсооходимос по заданию сопротивление, т. е. желаемый рсзулыат постепенно мегодом проб н промеров достигается. Метод довольно точный. но мало производи зеленый. Дзш серийного и массового производств згог метод применять не рекомендуется.

)Лежал автоматического получения парамгшра заклю 1аетоя в том. гго оборудование предваргпельно настраивают на настроечный параметр !.„, ко~ггрыгй получается в течение определенного времени (до поднастройки) авзоматически с необходимым дои) оком.

На рис. 1.3 приведен пример получения размера ! авгомазическим методом прн пшифоваиии подложки, где необходимо определить во ч или ну настроечного ~ ~араметра Д,.

Рис. 1.3. Прямер получ сипя разчсра ! автоматическим методом

Если принять за настроечный размер Е„, [рис. !.4), то при ооработке партии Зо деталей уйлут в брак (заштрихованная часть). Следовательно. минимальный настроечный размер необходимо увеличить на количество Згг.

Распознанный текст из изображения:

2

Рис, 1.4. Расчет настроечного размера

Аналогично для определения максимачьззой границы настроечного размера будем иметь Х„,„,,„= Л„,,„— За <см. рис. ! 2). В этом случае допуск на настройку ба =о — ба.

Однако следует иметь в виду, что настройка ведется ио замеру ш = 3...5 пробных деталей. а это дает разброс математического

бп

оэкидания иа величину — и необходимость улсесточения допчсцм

бп

ка на настройку б„=о'„— (см. рис. 1.4).

Окончательно получаем

Зп

т) ггг

За

Ш

ба

б„=. б — бзо — —.

4т

В общем виде пояучаем

!4

1!ри обрабопге внешних размеров следует настраивать инструмент па значение <„„„„, гак как по мере обрабогки инструмент будо~ изнашиваться, а получаемый размер — увеличиваться. Таким обруч, прсизесс ноднастройки — это восстановление первоначально установленного настроечного размера.

Процесс поднаотройки может проводиться вручную. В зтои случае пасгроечный параметр <„ устанввзгиваюз методом пробных проходов и промеров. Оборудование счщъется настроенным к работе„ осли после трех-пяти пробных операций параметр <„ будет находиться в пределах допуска на настройку б„.

Поднастройка может проводиться автоматически с помощью авгоподналадчиков. В этом случае и время для поднастройки оборудования выбираю-г на основе статистических диаграмм. Однако этот метод может иметь погрешносп, в ту илн иную сторону: нодиастройьа проведена раньше — экономически нс выгодно, поз>кевозьюжен брак. Оптимальным следует считать поднастройку оборудованяя по реатьно замеряемому параметру с использованием активного контроля над технологическими режимами, Можно использовать датчики, контролирующие линейные размеры, усилия, температуру. давление, и но мере выхода этих параметров за пределы установленных допуском границ либо оборудование останавливюот, либо дают звуковой или свегонай сигнал на ручную поднастрайку, либо поднастройка проволится автоматически без участия рабоче~о, т. е. существует автоматизированная система, обеспечивающая ведение технологического процесса без брака. Такие системы удерживают ТП в рамках определенных допусков. обварганивал его управляемость.

Качество поверхности деталей, пояупроводниковых пластин и дискет оценивают с геометрической и физической точек зрения. С геометрической точки зрения качество определяется неровностями, выступами и впадинами решзьной поверхности. С физической точки зрения качество определяется отклонением свойств верхних слоев материала от свойств материала сердцевины.

Если рассмотреть реальную деталь в разрезе, го можно выделить рельефный с юй, который определяет геометрические отклонения от идеального поверхностного слоя; треи<гз~нигггпьзз! слой, нарушенная целостность поверхности: гьзистичгски гэегро<м

15

Распознанный текст из изображения:

швгтг г р

В кквв'пкп

Ывкрапермтгюи

'езкег юкгг

е та

Ыккрггчершкесп

'(г гк'мневк

гл ивоеюспг)

греввгвевпыи

слой

Пыкгвг скк

дкфегввгревкквьт

с.юч

11керкжсгве гя

сг а

(скрйгггбвггггк)

17

!б

.вороват!ми слой: гггггг)ггггквггггггг), угг(гккггг) г)ггг)ггггг)гггггггггггыг) слой

(рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схема сечения летали после обработки

Высота дефектного слоя уз' зависит от способа обработки: чем грубее обработка. тем дефектный слой больше. К причинам появления дсфектюга слоя следует отнести упруг.ие, пластические деформации и деформации разрушения. которые имеют места в процессе обработки) а также нагрев поверхностного слоя: химические явления (окисление и образование других химических соединений).

На поверхности образуется более прочный наклспанный слой. Этот слой отличается от материала сердцевины и, чтооы уменьшить различие. часта испшшзуют терыообработку (отжиг).

Рассмотрим рельефный слой, который састагп из дгвкралераввосгпвй, валвгювгогтв и тикраверввввстей (игв)голавггвгосгггег)) (см. рис. 1.5). Макронеровпости — единичные, иоповторяющиеся отклонения поверхности (ьопусность, непараллельность, овальное гь). Волнистасть — периодически повторяюшиеся выступы и впадины на поверхности затповки или детали. Микронеровности — выступы и впадины на неболылих участках поверхности.

Допуски формы и расположения поверхностей (макронеровности) указывают на чертежах условными обозначениями в виде зааков (графическнх символов). ! юказанных в табл. ) ВК

Усланвые обо шзчени» попускав форм

н ргмноложеиин поверхностей

Распознанный текст из изображения:

Сосгав попускав формы и расположения поверхностей, для которьщ не установлены отдельные графические знаки. обочначаюч знаками входящих в ннх пас~усков в гикай последовшепыюсчи: знак допуска распшюжеция, знак допуска формы, например

/

,/ 2~ 7 — знак суммарногп допуска параллельности и г!ласкосчс ности; ~ ку::г'' — знак суммарного допуска перпендикулярности и плоскосчносчи.

1(ри условном обозначении допуски формы и расположении поверхностей указывшат а прямауголыюй рамке. разделанной на части; я первой помюцаюч знак допуска в соответствии с чвбл. 1.2: во второй — числовое значение допусищ в паслелуюши:с — буквенныа обозначения базы (или баз). Базы обчозччачают .чачернеччччылч треугольником. который соединякп при полющи соединительной линии с рамкой. 11ри выполнении чертежей с помощью "ЗВМ допускащся треугольник, ооозначшощий базу, не зачернячь.

На рис. 1.6 показаны примеры уславньж обозначений отклонений формы и расположения поверхностей.

Оценка шероховатости (качества поверхности) ведется на освове микронеровностей, которые в ГОСТе 23.09 — 73 определяются четырнадцатью классами шерокаватостей, где класс 1 — грубый: класс 14 — наиболее точный (дяя поверхностей обработанньщ полупроводниковых пластин).

Оценка шероховатою.и делается по высоте микронеровиосчей Гщ или по среднеарифметическомл размеру микроисровностей Лгч.

Для обозначения шероховатости на чертежах используют следующие символы:

, У вЂ” обозначение шероховатости в общем виде;

57 — обозначение шероховатости при обработке со снятием стружки; ч)г — обозначение шероховатости без снятия стружки а состоянии

поставки.

Значения Яа и йа указывают на чертежах с использованием соответствующих силчволов, наччример л!Ап1,25, 11!я3„2 (изменение № 3 в ГОСТ 2309 — 73 принято 28.05.2002).

1!арамегр и способ обработки указывают. если необходимо,

с~ р

над полкой. например (лаО 025

18

5

.С: ач

Рис. 1.6. 11рпмеры услпвяыя обозначспив отклонений формы и распала-

;кения поверхностей;

и-,юпуск кюсм кссш аичсркпссги 0 ! чм. 0 .чп~аск пясскссгив ти ыялпа ппксрхпссгиа 1 чм; к —.чппусккрч ° чю|п ввпвоо= чч., — ми~асккрлгчсюп~вюм 001 лчч звпмспрпфизв прплп ~ьио~сссюпикщгапща ч . д — лп аскпяркысв: ппсп юв ркпс.чсв охпссчпюппс аюскса ппвсрхп спч,1 002 мм, — запуск исрп имкуюр смкпсипчвср гияспккю юп чсисчпм)рспчвлосвчч

1)а рнс. 1.7 ~чоказан пример раоачего чьртежа с )лазанием допусковых обозначений.

Прнпуск б (рис. 1.8) на обработку — зто слой материала, подлежащий удалению в процессе обработки. Минимальное значание припуска лалчкно обеспечивать удалени~ микронеравнастей и дефектного слоя. получаемого при предшествующей обработке. Ирицуск бывает промежуточным и общим.

Ра

Распознанный текст из изображения:

Рис. 1.7. Пример рабочего чер щжа

7 =- —,

Ф

М

дь

251.8.60

Т = — =12 мин. 10000

20

Рис. 120 Припуск Л иа обрабогку гштали

После уз!аления общего прилуска получаем необходимый размер детали А -,. Если припуск Л удаляют не сразу. а постепенно, т. е. происходит предварительная (черновая) ооработка, затем окончателы ~ая (чистовая) обработка. то общий прнлуск разбивают на несколько промежуточных. При еюм предварительный припуск дояжен быть как можно большим, чтобы можно было удалить дефекпгый слой Н, но после предварительной обработки появляется новый дефектный слой меньшего размера. Если этот размер дефектного слоя удовлетворителеи, на атом обработка заканчивается, если нот. следует применять более точные методы обработки н

технологические роягиь~ьь обесле ~иваюгцис необходимое кочество иохерхиосги и получаемого размера.

Определенно качестве матсриюп поверю!осгнаго слоя основано на изморении микрозвсрдости и згспцины наклоненного сяоя. Микроз вор,!галль определяю! по Бринел.!ю путем вдавливания шарика в поверхностный слой (НВ) или ло Виккерсу лугам вдавливания алмазной пирамиды (1!5г), 1 лъоину наклеланного слол апредслюот ло шлиф, (косому срезу поверхностного стог~).

7)рокзмгг1янеггьггоглггь лгрудо () — зто количоство продукции, вылупи ценной в елииицу времени 7:

где Т вЂ” такт (темп) выпуска, интервал времени, через который

производится выпуск одцгг о изделия (например, одна ПЭВМ вы-

1

пускается за 50 мин, югда (7 = — = 2 шз,)ч).

0,5

Такт выпуска определяется по формуяе

где Ф вЂ” фонд времени, в течение коюраго выпускается изделие;

Дà — программа (объем) выпуска изделий, шт.

Например, зрсбуется определить закг Тлрн вылуске ДГ= 10 000 шг.

в течение года. при односьзсниой работе. Тогда

где 253 — число рабочих дней в голу, 8 — количество часов односмеинай работы: бΠ— леревол часов в минуты.

При массовом производстве на одном рабочем месте выполняется, как правило, одна операция. Следовательно. время выполнения одной операции Т„„не должно превышать время такта выпуска Т и не дол кно бьнь слишком мало. ина ю загрузка рабочего места будет неполной. Величина 7 олрелеляет степень загрузки

21

Распознанный текст из изображения:

рабочего места. Через нес вычисляют коэффициенз загрузки рабо-

чего места

Т„,

Рапиональным значением следует очи гать лщ -- 0 9 ... 0 05.

При массовом производстве операции лолжны быль простыми„тогда их легко авголщтизировать и повышать производительноес гь.

При единичном (опьпном) производстве на одном рабочем месте выполняется болынос количество операций высококвалифнпнрованными рабочими с использованием универсального оборудования. Серийное праизводсгво располагается между маосовым и единичным: меякосерийное ближе к единичному, а крупносерийное — к массовому. '!'ипичным серийным являешься среднесерийное производство. Для него характерным является запуск изделий сеРиями (партиями), с использованием легко переналажнваемого оборудования: станков о ЧПУ. гибких переналаживаемых модулей, линий, которые можно быстро перенастроить на изготовление следующей партии изделий. При мелкосернйнам производстве в ТП могут быть использованы как элементы единичного, так и серийного производства, в зависимости от размера партии, а при крупносерийном — элементы серийного и массового производства. При серийном производстве на одном рабочем месте выподняегся. как правило, несколько операций.

Трудоемкость операции Т„„ называется также нормой шзучного времени. Технически обоснованная норма нггучногоз времени определяется по формуле

где?, — время. затрачиваемое на вьщолнение основных тех~ юлогических переходов (операций), на формообразование детали, сборочной единицы (деформирование, снятие стружки, нанесение материала, установка электродиоэлементов (ЭРЭ). пайка). Если есть один основной переход, то Т„ равно времени это~о перехода г„, еся

ли несколько (и), та Т,= «» г й

7'„— время вспомогательное. т, с, время. затрачиваемое па выполнение всноьзогатсг!ьных и тсююлогических переходов (усщновка н закрепление заготовки, подвод и отвод инструмщща, рвскрспление и снятие заготовки, смена инструмента):

7',м - время организационного обслуживания рабочего места, т. с. время. ~ат)зачпваетюе па снабжение рабочего места заготовками„комплекщющими. инструментом: время — на удаление готовой ~~ро>!укции и г, пл

7;„— время технического обслуживания рабочегг> места. ь с. время. затрачиваемое на подгож яку раоочего места к раб~зте: вк.почение аппаратуры, прогрев„ ущановленио «О» на приборах; выклкзчспис оборудования и сто уборк> и г, пс

Т.,„, — время регламентированных перерывов в работе. на оглых и личные надобности.

Время, затрачивасмое непосредственно на выполнение операций. ножывасгся овграялоллыж а?зкв«ггезг Т„„, и определяется как Т„« = ҄— Т,.

Время на обслуживание рабочего места Т,- = Т,в — ' Т„, Для серийного производства следует рассчитывать пггучнокзщьк>ляционпос время

7;,,

где Т„, — время подготови тельно-заключите ~ьное т. е. время, затрачиваемое на перепала;!ку оборудования. оснастки на изготовление новой партии изделий. Если производство оснащено гибкими автоматизированными системами. это время равно нескольким часам.

Основное время 'Г„. затрачиваемое непосредственно на формирование излелия. Рассчитывают или выбирают по справочньгч данным.

Расчет основного времени поясним для случая сверления отверсгия И! мм в пакете печатных плат толщиной 3 мм (рис. 1.9). Полная та>бина сворлсния с > ~етом подхода Л~ к плате н выходу сверла йз из пакета составит 1. —" гм» 7»лг.

Обычно зазор б мс;кду инструментом на подход и выход задаетоя в диапазоне от 0,1 ло 0,5 мм. Тогда ? = 0,3» 3» 0,3 = 3.6 мм.

эй

Распознанный текст из изображения:

Рис. 1чй Схема расчета глубины саерления

Время иа прохожление сверлом этого расстояния при подаче

Я =- О 05 мм)об и скорости резания 1'= 50 м)миг! составит

!.ш) 3.6 3,14 3

5)г 1000 0,05 50000

Если рассматривается операшш пайки, то следует по справочнику определить, какое время дается для принятого припоя ва пайку. Например, лля припоя ПОС-61. при пайке выводов И 0,5...0,8 мм, время пайки составляет 5„ 1О с. Принимаем 3 с на прогров соединения н 5 с на оплавление, тогда время паг)ки составит 8 с. В расче-

тах7'„= ,'Э 1„,=3 !-5 = 8 с.

При штампов!ге. фар вовке и других опера!зияя, где в прессе рабочий ползун совершает возвратно-поступательное движение, расчет Т„проводят, исходя из выбранных двойных ходов в минуту и„. Например. при пробивке базовых отверсзий на пе шы ной плате, по характеристикам пресса выбирают и = 100, тогда

60

Т, = — =0.6 с.

100

Время 7", — выбирают по отрасэевыь~ нормапзвным справочникам или. если данных нет, на основании хронометража выполняемой операции. Хронометраж — это мнагокразный замер яре~сии всех приемов выполнения конкретной опе!запив рабочим !например, закрепление заготовки — 10 с. подводка инсзрутвеггта к заго- 24

товке и вюпочение механической полачи — !5 с н ж д). При этом может быль замерено время 7'., что даст возможность сопоставить с расчет нымн данными. Из полученных данных опрепсляют среднее значение величин 7'„и Т„. В лальнейшем пи данные. собранные лля изгогошюния онре:Мленных изделий, заносят в отраслевыс справочники, пересззо~!з ко~орых необходим каждые 5 лш. Для рабочиз разных квиификаций !разрядов) жи нормативы могут быть разными. Н справочниках также может быть приведено время на выполшение операций Т;„,.

Время на оослуживанис рабочего места Т„с,. опрелеляют фотографией раоочгшо дня: фиксируют время всех легютвий рабочего с начала и до окончания смены. Например, приход на рабочее место — 8 вклнэчеиие станка 8 . простой с 1О до 11 !указы-

а ) ~с ашот причину простоя, допустилз, о!сугствие заготовок) и т. Л. Также фиксиругот время обеда, перекуров. наладки, уборки станка и т. и, Эти замеры выполнякж для нескольких смен и в разные периоды года. После обработки полученных данньш выявлякзтся !юпроизводительные потери на техническое и организационное обслуживание рабочего местж Полу юиные данные дают наглядную картин) нецроизводшельных затрат времени рабочим и луги повышения пронзвопвгельности, позволяют устранить узкие места производства. Дзш ) прощенных расчетов можно воспользоваться формулой Та = 0,2...0.4 'Т„„,. ~дс коэффициент принимают равныь~ 0,4 для мелкосернйного производства и 0,2 — для крупносерийного производства.

Время перерывов ш~я разли шых типов производств устанавливают исходя из санцгарных норль Так, лля раба~ы на поточном конвейере после ! ч работы предусмотрен перерыв в 1О мин. 7фзя ориентировочных рас ~еюв при серийном производсгве 7' = 0.1 Т, .

Для автоматического оборудования время одной операции определяют по форьгуле Т„=- г„, .г г,„. ~ле 7„— время цикла автомата на одну операцию; г„, — время на выполнение рабочих ходов, аналог времени 7'„: г„— время на выполнение холостых ходов, аналог. врелюни 7„.

Производительность автомата сос ~явит 0 = 7)Т,

Обзычыо производительность автом*нов и другого оборудования определяют ло техническим характеристикам. указываемым в справочниках и,ш паспортных данных Например. известно, что

25

Распознанный текст из изображения:

установка микросхем на почап>ую плату иа автомате такой-то марки выполняется со скоростью 2000 штУч, тогда одна л>икросхема устанавливается за 1,8 с. Если иа паата ~ребуется установить 120 микросхем, то операция гю их установке будет выполнена за 216 с.

П)тучио-калькуляционное время 2'„„„

Если бы врсл>я Т, „было равно 1;, производство было бы идеальным, т, е. ие имшощим иеироизводизельных затрат.

Для уменьиюиия времени Т, применяют параллельную обработку, например, миогошлиндольиос сверлеиие печатных ллат, оЛ>ювремеииое сверлсиио ие оЛипй, а нескольких плат в пакете (рис. 1.10), а ори пайке гюгружеиием печатных плат сразу все соединения подвер>ают лайке.

!Пиннлеяь со сверлам

!!акы

из трех ляат

Рис. ! .1О. Параялеяьиая обработка печатных плат несколькими

параалыжиыми иисзрумеитами

Для умеиылеиия времени Т„используют быстрозажимные устройства, многоместную обработку, когда в одном приспособлении закрсплюотся несколько заготовок, применяют мехаиизироваиные приводы вместо ручных и др.

Для уменьшения времени Тм, следует использовать лрограь>- мируемые комплектовщики, обеспечивающие быстрое слаба>ение рабочих ь>ест коь>плсктующими изделияыи, инструментом, заготовками.

26

Чтобы было невелико значение Т„„оборудование до>окна быль надежным, об>еспечивающим у~тойчивое сохранение устаиовлсииь>х технологических режимов работы.

Время исрсрьлюв 7;„„устанавливают в соответствии с санитарна>ми нормами и ие уменьшаюг произвольно.

Для того пабы бы>ю невелико Т„„исиояьзуют станки с '!!!У, где дос>атолле поменять программы, чтобы иа япь ироизводс>во следующей варши излеяий.

Особенно перспективными с точки зрения уменьшения иеироизводсгвспиых затрат являются гибкие производственные комилексы, сос>оящие из гибких производственных модулей, управление которыми прои >водится от цел грализо вал пой ЛСУ'П).

Когда существующий Т!1 улгс ие дает рости производитсяьиосги >руда, следует его изменять. В противном случаю иро>жводство станет некоикуренгиоспособиым, морально устаревшим, иапример, обрабо>ка отверлий в трудно обрабатываемых мвшриалах лугсм сия>ия стружки заиимаег часы, с помощью яазера — милу>ы. Ко>ггроль харак>ерисгик печатных узлов ручным способом (прозы>окой) занимает много времени, в>о >ко время ислользоваиие >сотового ко>проля вилара >уры снижает время коитрсльных операций во много рю.

Повыоюиие производительности производства и снижение трудоемкости выполнения операций, однако, мо>ут вьпвать и увеличение стоимосги го>совой продукции. Поэтому основным критерием должна октава>ься себестоимость вылояиеиия технологической операции.

Технологическая себес>овмость (затраты иа изготовление продукции) рассчшывается ио выражению

В

С' = А.> —,

Ф

>де А — текущие (иеремеииые) загра>ы;  — единовременные (носшяниые) за>бага>„д> — программа выпуска изделий, шт.

Рассмотрим составляющие технологической себестоимости подробнее.

За> раты текущие

А=с„ьс» С;,и

где Г„= >ЯД вЂ” л> »!а — за>Раты иа матеРиал; >и, — ноРма Расхода материала иа изделие (кг, и, дм ); >) — стоимость единицы материала;

Распознанный текст из изображения:

шс — утилизираванный остаток материала, г(л — стшлюсть еЛиницы угилиэнрованнога остатка материала! С'з — -- ~ — '"" — '~ 1, — ! — за-

ОО ~ )ОО)

грать1 на заргпату основных раба гил: 7; „„— норма вэ гучнгл~ а времена иа операцикэ: г, — тарифная славка рабочего в единицу вречени; С:л„- глаки~дныс расходы: на электроэпсргню. воду. Ремою и т. и. Ориснгиравочно они вычисдяютса как лрацсгн ог зарплаты основных рабочих (от 70 да 3ОО %).

Затраты еЛннавремснные

только лрн болыпсй лрагрвмме выпуска. Однако в т!ом случае.

воэмозкно, нрилстся больше пл:плггь рабочемл, тш< как это булез

рабочий с более высоким разрялоль на ороизволнгельнасть, т. е.

грллоачкос7ь, бллсг чеяыле, чем в парван случае.

В = С„л С„.

Тг( 12 л

где С„ = †" )(!э — ) — зарплата наладчиков оборудования. Сев

60 ( )ОО,

стоимость запускаемого оборудования (оснаспги) лля производства новой серии (наргии) изделий: Т„ — время наладки аоорудавания; е — тарифная ставка наладчика в единицу яремы ~и.

Разработка ТГ1 — задача многавариангпая. например, операция пайки может выполняться с помощью паяльника. путем окунания в расплавленная припой, пайкой волной, а может быть заменена на механическое соединение накруткой. Основныч критерием выбора варианта является себестоимость ТП

На рис. 1.11 приведены графики зависимостей (о(лъелла) выпуска излелий двух вариантов технологического процесса. Себестоимость первого варианта С'! — — А, — В,('.л(. Себестоимость второ|о вариаюа С'з =: А, ъ В (Л'.

Найдем абъеч выпуска. при которол1 оба варианта могут быть равноценны. Приравняем А! ' В,77Л'= Аз лба(ЛС Решая это равенела относительна зб нал)чим Л'=-(В, — В~)77(А! — Аз).

Обозначим зго значенн» У как Ул . 1'огда ~ ~рн программе В < Л ю яыгоден первый вариант. а нри Лг > Лм выгоден второй варнанг. Первый вариант имеет дешевую оснастку Вь но ченсс производительную, чем у второго варианта. у которого оснастка Вг дороже. но и более производительная.

При малых объемах выпуска дорогая оснастка резко повысит сеоесгоимасть изделия, поэтому ее более выгодно использовать

В, Рис. 1.11. Графики выаора наиболее экономична го технолш нческо~ о

процесса па себесз ончасти

Чтобы снизить техноло~ ичсскую себестоимость. необходимо уманылать входящие в нее сосэавляклдие: уменьшать количества отходов за счет првви.юного раскроя материала. покупать менее дорогие материалы, нрилланя~ь труд роботов-манипуляторов вместо человеческого, использовать энергосберегающие ТП и др. 2. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЯ1ЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Правила разработки ТП регламентированы. В соответствии с инин разработка 'Г П состоит нз этапов. набор н характер которых зависит от типа запускаемого в производство изделия, вида технологического процесса, типа производства. В таол. 2.1 в качестве прилгера даны эталы разработки ТП монтажа и соарки шектронных ) злое (людудсй первого уровня).

Распознанный текст из изображения:

З дллзл у Г Эзапы проектировании ТП сборки н монтажа электронных узлов

Осилвамл злалзи з злил хзез~ззе лззнс~рузззззрсхогг д хэчсн~лзззззз и шву ззззпза я и з ю эллис; анализ л р к ыз з ехлалсалсза лзлелах

ю ~ззззх июгсла. выбор бхзслаа зе~иззз л захлелае сючы сбора шсзс сслшл», хлхллз Палхлзйхгбхз х. леызз.злкыз~ злл ззззза~нз сшв.юзи сх зхз борхзс лыбзр пзззззза~а 1'и: ре,закале лизи лрслзладсзва рсзеюпие лосхе.зсхатмв,паств шкраплл и хазесзвл рабочих ыесз; выбор сборудславия и .зсзл т хмхопшесхша асклвынал. прсдаарльнс определенна (лыбар) !л„ назначала' ~,,

сервавзла пракзла.зила и апре,Зсдеиил Г, Разрабюха злх мхата за- , 'Разрабагха шрэкгзры аперапал л паелшсхазюл,- слих апсрапви ) вс ш переход л: разрхбазю с и блзарсхалвз л

' эсзапслкн зезюзей срл юзш л ю лл сбсрхс а

Изучение консгрукгарокой документации позволял~ сделать выводы о конструктивной кочзюновке и особенностях изделия; используемые хгатсриалы: количественный состав навесных зззсчснтов и детгшей пространственной компоновки; характер размепгсния и варианты установки элскгрорадноэлементов (ЭРЭ) и чикрасхем (МС) на плате: вилы контактных соединений и способы злоктрическаза монтажа навешзых элементов; технические гребоваиня обеспечения надежносзи функционирования узла и змцизы ого ат внешних ваздейшвий.

2.1. Анализ и расчет технологичности электронного узла

Тюззолозчшзыаглшв называкж совокупность свойств изделия, позволякнцнх изготовить его наиболее рациональным способом.

Технологичность складывается из оольшога количества параметров запускаемого в производсцзо изделия, ТП и непосредственно производства, азгредеяяюших в конечном итоге потребительские качества изделия. Анализ зехнологичносэи позволяет оцензпь возможность использования вля изютовления доталай. сборки и монтажа изделия известных чаганов выполнения операций н процессов„ выполняечьо; с достаточна высоким уровнем ьзеханизации и автоматизации.

Для обсшючения технологичности необходимы:

— правильный выбор конструкции нзлелия (она должна быть по возможности простой):

- правильное назначение материалов (нс должна быть дефизиц ных материалов);

— аггичальнае назначенис допусков и посадок;

— по возможности включение в изделие унифицированззых, стандартных ушзов. элементов:

— возможность механизации н автоматизации при производстве и сборке издеяия;

— возможность параллельной сборки входящих в излелие узлов.

Показатели технологичности деля~ох на две группы: основные и вспомогательные. Оанавные показатели оценивают технологичность по трулоемкости и себш:тн мое ш цо формулам

Т С

К',= —: К,= —,

уб (-г

где К, — коэффициент технологичности по трудоемкости; Т

трудоемкость разрабатываемого изделия, Та — трудоемкость ана-

Распознанный текст из изображения:

логичнщ-о базового изделия; )(, — козффн1цзон ! технологичности по себестоимости: Г' — ссбссзоимос и, разрабагываема! о изделия. ('а — себестоимость анааогичнога базового пзделна.

Коэффициснгы К, и 1;;. явлл!огся панболес ооъсьтпвиыми паказатолямн, н чем ани меньше. !ем,!учще. Однако для нх расчета гребустсв щщичие уже разработанных П!.

Бспомогате:юные коэффицис!пы оПенки тсхнолаги'нюсти явяяижся более субъективными. предварительными вщзичинами. но они позволяют оценить гехнолащзчность изделия па стадии що проектирования.

!ак, количсстпенная оценка техно(югичности электронных узлов провалится по системе базовых показателей )гобл. 2."). включающих отработанные н досгигнугые при доработке н соверпюнствовании изделия парачсгры. Ио бвзовь(м п(зказателям рассчнтыВастеа КОМ!и(евеимй !(ахаэатепъ тсяцьзЛОГЗ(ЧНОСтИ

7

К,ш )(хр,( (р,,

где !р, — коэффициент весовой значимости показателя, (р, = —.

Часть данных для расчета берут нз гехничсской документации на изделие ГПмс, Н,рз, П, зря Н„в,р ь Д). Количество контактных соединений на плате определяют подсчетом выводов навесных элементов. петель объсмного монтам(а. провпдовперемычек. Так как на плате все контактные соединения получают пайкой, оценивают вазмозкность механизации пайки Ньь. с учетом конструкции ооединсння (пленарный выло;!. штыревой вывод, петля (!ровода и т. д,)з известных способов пайки, наличия оборудования и серийности производства.

Механизация подготовки выводов навесных элементов к мои(аду Н лз э возмпжна при наличии стандартных форм выводов, зависит от типа и типоразмеров их корпусов.МС в корпусах четвертого типа имеют стандартную форму выводов. Для их формовки применяются приспособления с ручным приводом. штампы н мелапизированньм устройства. Более трудоемка планарная формовка штыревые выводов конденсаторов Формовку выводов неболыного количества диодов н рщисторов следует осуществлять вручнузо.

1лблл!л 1 1

Базовые пакашгели гехиаящ вчнастн злектронпьж узлов

злачлн!к

в,

Форму !а рл чма

Праве'ияял

1.0

К! лв

ч н!

!.О

к

чь

лл

л

о.в

1,. рз

11 зрз-юзлчесгллзл-

ларшчерал "ЗР'3

11, л,— «ллвчеспш

гнллрлзнерлв лрш*я-

(7,3

яз

б.

! '77'3

нгиьлмх 'зр'7

д - шмарс кали !естес

деталей.

д„— «л.ш шсзла,Игл.

о.!

! лся. взппаллленьи

лршресслвниминлза.мил

Коэффициент механизации контроля н настройки К, „„относительно невелик, так как для сборки электронных узлов необходим ряд трудоемких и маламеханизированных операций контроля: проверки паяемостн плат перед монтажом, качества озмывки и

33

Пиа!спсвьлле ~

и яаи!с.и К! ль ы Рл

11ч, когшчесзвл М(З

117!7 !.пикс!лл !Р

пзх виссзлг зленалал

Н„, — абл! ишячспла

кап лиань са ьзяяеляй,

11, „- лагвиссгла сае.!л-

ясляй.лнлалпяеиых

млзаяязкралляпмь! аш.

сабам

11... „, — кли! зсс! ю

лыесш и:илие!пал.

лалг!чллляикчмз к

и!вилку илчлапярл-

ишш,ш сллсабам;

1(ж, — лбл!ю коли кегле

наша! зьз!лч ьп л

якша !ля Ы('

П,ь Д„.. сбщса а

лс! щссгл.!ллчлл нсхлва-

знравлнньазсласлбач

излячссзизалсрлпяй

ЛЛЗГГЛ!7)!Л

Распознанный текст из изображения:

лшсировки плат, качества прикчсйки проклалак под корпуса поносных элементов, установки элементов и качества пайки их выводов. йзуикциональные параметры пяагы ка~пролнру~«ьзся на спе~чиальегых счснлах. Расчетное значенно К, сравнивают с нормативным коэффициентоль К„. который лля серийного прон еаалстна электр«ьннььх узлов нзмсняезся в прелалвх 0,5...0.8. лля установочной серии — 0,45...0.75. гшя апьцнаго образца -0.4...0,7.

2.2. Выбор технологического процесса сборки

и монтажа электронного узла

Для техпроцесса сборки н монтажа конструктнвших элементов первого урания (молулей, !'Э)ов, узлов) типавьив операции приаелсны в табл. 2.).

гобшссо 3 3

Основные операции ТП сборки

0«.о юше мсы ) 3

г Осяовнм и.шы сборки

Обвею м

сбора

Ос~ее вяыо гииаь«ьс оосршин

Консро и, и рсцинршкьфуикниояои нмх

еврвметрои Ы шшмныс онер шин (Л ноем

еиьньмл Камрань нерв ~аров, шшнв мо

азв (звквровение). нспы свини и ко и ро ш

Свече нв сояшет«гине 'Гу

Каире и. мо,е«св и мыши

Ышу ь ~ о~ внешни~

~воеяейсгвив

35

Этап комплектования навесных элементов и леталей, входяпзил в состав модулей первого уровни. трулоемок, операции выио.лшются и основном вручную. Тара, в кпторай поставляюгся ЭРЭ и МС. может иметь самые разные типоразмеры. МС в инливидуальнай таре-спутнике распаковывнкьтся на нитаматах с ариента!!ной по ключу и уклапкой в технологические кассеты.

Этап подготовки к монтажу включает ТП пезлготовки печатных плат, ЭРЭ,МС и конструкционных деталей. Операции подготовки ')РЭ и МС в мелкосерийном производство выполннют вручную на раоачем месте монтажника с использованном простейшихх приспосогьлений и размещением элементов в технояогической таре по наминалам. В крупносерийном производстве прилееняются автоматы рихтовки и обрезки выводов, флюсования н лужения. промывки и сушки подготовленных навесных элементон. В некоторых автоматах все зги операции обвод!сиены в одном цикле и выполняются в видо переколов. Автоматизированная подготовка требует специальных кнссет для загрузки и выгрузки элементов. Для )РЭ с осевыми выводами, которые кассетируют путны вклоивания в ленту. формовку производят на автомате непосрепственнп перел установкой на плату.

Усзановку на плату начиншот с простьш детнлсй: штырей, лепестков, навеснык пенн.прокладок, — после подготовки (рихтовке, обезжиривание) их базовых поверхностей. Установка )РЭ и МС осуществляется несколькими способами в занисимости от типа производства: вручную. со световой индикацией, по шаблону„ автоматически.

1!Рн установке вручную монтаисник по схеме или маркировке на плате определяет место положения элемента, извлекает его из тары, устанавливает н. если необходима. Распаивает выводы.[!сраме два перехода запивгают балылую чань штучного времени. Дли сокращения времени установки всех навесных элементов мон-

Распознанный текст из изображения:

тажное поле >сыгы делят на золы, в каждой из которых работает один люнтажпик. В жоч случае пожег быль органн >ована ко>>ведернаяя ъстанояка элементов.

Применение .иь>лада сашвмоп ипдяктрш треб>ст оспа>пения рабочего чесьа люнтвжпика проекционной системой и граашьартером подачи тары с шементалш С помощь,ю светового луча индицирустся места установки.а транспортер сии .Раина >юдмп тару с злемеьпачи требуемого з.иь>оььамиь>ььта. (7стальные переходы монтажник осу>песта.ые> вручну>о.

1'свшнаека по шаблону характерп>устоя шде более высоким уровнем механизации. То шов позиционирование монтажного сто,ьа асушествлякп вручпун> с почащью >пупа и каардинап>ых отверстий на шгюлоие. я установку элемшггов — автоматически укладочиой головкой. Элементы ььодаюгся из кассет в послодователььюсзн усьановки на плачут Этот способ более гьроизводиьельный. на менее универшшьный. гак как требует сменных илн перснвлаживаечьж ннсьруменюв лри изменении типоразмеров кор»усов элеме> пав.

Для алвюиаштврпваняпй тщшшавян применяют специализированное оборудоввние с >ГНУ или рабоян>-шепюлашп>гсгшс хаши;геком с подачей элемеьпов из технологических кассет.

Получение коьпшсгных соединений в модулях псрвого уровня осущеслиидог преимущесгвенно пайкой, с рас>глаяленным или расплавляемым припоем под дейь.-гнием постоянного или импульсного нагрева зоны соединения. При однастороннеч монтаже навсснььх элементов на плате и фиксации их пало>кения (подгибка, зигформовка, падпружинивание, предварительная подпайка выводов, приклеиванне корпуса элемента) применяют механюированную пай>у волной припоя. 1 рупповую пайку плапариых выводов МС производят расгшавленным припоем с настоянным нагревом паяльникам или расплаьляемым припоем с ичпульсныль нагревом элекгроэама. разиками. лучам лазера„струей газа Импульсный нагрев локгшизуст тепловое воздейсгвис в зоне выводов. ио требует дополнительной подачи припоя ььугеч напрессовки. подачи трубчатого припоя в зону пайки. качественного лужения. Операции промывки и сушки модулей необходимы для удаления флюса. продуктов пайки, еле>гав от рук. пыли. Они выполняются на мехашпированных конвейерных линиях. Качество контактных соединений оценивается визуально.

Этап контроля модулав наиболее ответственный и трудоемкий. Он выполняется в отладочном. Диагностическом и контрольном режимах с помощьн> специальной аппаразуры, стендОв и автоматических систем контроля. Замена неисправных МС гре-

буст дпла>панельных чоюажных ппервций и >ювюрного кон>роля гирамегров ! одным модули проходя> шьерации лвкирования и сушки и. если необхог(нчо. испытания с контролем парам с гров.

2.3. Аььал>з > вбьема выпуска пшелин

!аловой абьсч выпуска электронно> о узлв (в общем виде. изделия) У ьььтдьод позвояяет расс >итап. такт вып)ока Т' чин)шгл определить кг>личество изделий. выпускаемльх в очень. в месяц, в квартал; еде шт ь вывод о типе (серийности) производства; выбршь оборудование соответствующей прои>во,ьигельносги и оценить, его >шрузку; ь>ровсе>н технико-экономическое обоснование операций и зехнолоьнческаго процесса.

На этапе анализа походных данных определяют ьакг Т =-Ф>,)Л' льиьь)ип.. сменнкж задание и месячную ларшю изделий. ьде лсйствиьельный годовой фонд времени Ф> при однасменнай рвботе составляет около 2070 часов. Он определяется количествам рабочих дней в гадь (253) и продолжителыкктью счены (8.0 ч). Годовой фонд времени раба>ьь технологического оборудования Ф„, меньше Ф, чта связано с техническнль об>с>ь)экиванььель и лринятыч на предприятии коэффициентом использования оборудованпя, '!'ак, >иш механического„ сбарочна-чонтажного и рс>улировочною оборудования Ф„я =.2030 ч,лдя конвейера — !970 ч.аз>очагов и полуавтоматов- 1955 ч.

2дй Ря>работка схемы сборки

После выбора >ивовых операций следует поршни л анализу сборочного состава и>дслия (рнс. 2 1) и разработке с>шмы сборки.

Схема сборочного состава разрабатывав>ся на базе сборочного (монтажного) чертежа печщного узла и спецификации к нему.

Ступени сборки ЭВМ, как правило. отражают модульное построение ее конструкции: ТЭЗ вЂ” первая ступень. блок — вторая и т. д. На схеме сборочного состава указывакп состав и количество деталей, количества и уровень сборочных единиц, обозначаю> сами саара ьные единицы„ сборку которых чая>но вести параллельно и независимо друг от друга. Она„ оливка. не дает информации о последовательности сборки деталей. способах полученич соединений и способах мон гажа.

37

Распознанный текст из изображения:

лига 1ю операциям и рабочим местам таким образом, чтобы время пх кгоггпалга (на данном згапе — ориентировочно) тоже укладывалось в такг выпуска. Так получается цепочка (поток) рабочих мест, равномерно загруженных по времени (грудоемкости), Затем рассчнтываюг преднарнтсльно козффициент закрепления опера-

И„а ции К„= — "", где л„а — количество операций, л,„, — количество

лг,ч рабочих мссг.

Прн огсутсзанн типовых П( следует ориентироваться на '1 П предприятий. где и будет выпускаться изделие.

Технологическая схема сборки модуля для первого уровня (ТИЗ), приведенная на рис. 2.2, определяет последоаазельность усз.ановки детален и сборочных единиц на базовую деталь (нли сборочную единицу). На схеме должны быть указаны операции получения механических соединений (свинчиванис, расклепка, разаалыщвка. склеивание, сварка); операции электрического монтажа (пайка, сварка, накрутка); операция контроля и герметюации (промывка, сунгка, лакирование, нанесение компаунда). Нк гго ю га Ггч

к ночь /

очке.

Рнс 2.1. Схема сборочного состава

Имея схему сборочного состава и такт выпуска. приступают к составлению схемы сборки и определению типа производства. Необходимо. чтобы все операции вьнюлнялись за промежуток времени Т. Коьгплектуюшие, входящие в изделие, следует распрсде-

Рнс. 2.2. Схема сборки ТЭЗ зя

39

Распознанный текст из изображения:

Г)ри разработке схемы сборки необходимо выпрать базовую деталь. Для мо 1улей перво»о уровня шо почв|ива плата. Для ьюдулей второго уровня базовой деталью может бы|ь ко»с|рукцнонная рамка или каркас блока, предсзавляюпшй собой сборочную единицу. Детали и сборочные единицы изображаю шя в виде прячоугольникоя (см. рис. 2.2), в |юторых указывается номер по спецификации, наименование и коли»ее|во. От базовой де|али к готовой сборочной единице проводят главную линшо сборки. а от устанавливаемых деталей или сборочных единиц - линни до пересечения с ней.

Расположение этих ю'кк пересечения на п|авной линии гонориз о выбранной послсдовательносзи сборки. (?перации сборки и монтажа указываю| стрелкой и текстом в том месте„ гдв они ос?- шествляются. Длв упорядочения схемы сборки по одну сторону от глав|юй линии изобража|от устанавливаемые летали и сборочные единиц |, по другую — кренежпые детали и монтажные операции Если тексэ занимает много места. то операции мо|ут быть пронумерованы, а расшифровка их сделана вне схемы сборки.

2.5. Разработка маршрутного технолош|ческото

процесса сборки

Маршрутный технологический процесс (МТП) разрабатывается на начальной стадии лля любого типа производства и вкшочаст в себя:

— выбор необходимых операций, порядок их следования: — выбор оборудования, оснастки, инструменты для ках|дой операции с учетом их производительности:

— выбор или расчет трудоемкости выполнения опера||ни (Г, „и Г»» „— для серийного произв»доз ва):

— определение разряда рабочего;

— определение полготови|ельного — заключительного времени (Т«,) для серийного производства.

Разрабоп|а ТП ыдача многовариантная. Техноло| даз?кон выбрать оптимальный или близкий к этому вариант, проводя необходимыс расчеты по точности, трудоеыкости. себестоимости

Маршрутный ТП ьорреюируется после разработки операционного ТП, нормирования операций и технико-экономического обоснования сзруюуры операций. По следующему образцу составляют чаршруп|ую карту ТП сборки и монтажа:

40

Исхознычи данными для разработки маршрупкно гехпроцесса являются. схема сборки с базовой деталью, типовой П(, обьем выпуска У. шт.|год, коэффициент закрепления операций К, „— отношение количества операций к количеству рабочих мест (К„,=-. ! †массов производство. К„, =. 2...)О - крупносерийное, К„, = )!...20 — среднесерийное, К„, = 2!...40 — ма |косерийное). Для заданных У и К„, определяется среднее штучное время операции. Т»» ш .=. 'П К„» |де 7'= бОФ»(Х. Расчетное значение 7;„,„р обеспечивав|ел дифференциацией или концентрацией операций, подбором оборудования опред ленной производительности. рскоыендуемого в типовом ТП, справочной или технической ли|ера|уре. Типовой ТП является исходным, определяющим предварительный порядок следования операций и применяемото оборудования. Его следует скорректировать с учетом реального изделия. обьема и такта выпуска.

Г)ри э|ам следует имезь в виду. что отдельные операции типа монтажа коммутационных перемычек, установка разъемов в трупноэоступные места, установка единичных комплектующих (индуктивностей, трансформаторов) метут выполняться вручную и для болылих серий и люке для массового производства. В этих случаях следует максимально механизировать процесс установки. фиксации. пайки, завинчивания, применяя винтоверты. паяльники с автоматической подачей припоя и т. п.

Имеется ряд операций, врез|я выполнения которых больше, чеч такта выпуска. например, сушка после приклеивания. покраска. контрольно-наладочные операции При сушке слелует в термена'и загрул|ать такое количество изделий в.к|«бы на одно изделие получить время, равное такту выпуска по формуле

Гю „„,

л=

Т

где Г»«„», — штучное время для операции сушки. В этом случае, если нельзя одновременно проводзць операцию над несколькимн

Распознанный текст из изображения:

Иэдсзняын Прн Т„» П Т, НепбХО1!ИМО ИМЕН НЕСКОЛЬКО ОднНВКОВЫХ рабочих мссг щ, опредслясмьш по формуле

"1;„, Л1 - — "" .

Т Реальный коэффипиеи! закрепления щюраций на одном рабо-

Т чем моще определяется 1ю формуле л',» =, где Т„,„, — срел-

Т„„, нештучиое время выполнения одной операции (однгпо технологическогс1 перехода). 1)ри серийном производстве па одном месте вынолняюг несколько операций. Задача те.полога — определить. какие именно.

Операции в типовом технологическом нроцессс могут бьгп, одни и те же Лля различньш типов производств. однако их выполняют с использованием различного по ироизводительносзн н стоимости оборудования.

Например, операция пайки может выполняться паяльником вручи)по, волной, окунанием, в термопечах, групповыми паяльными устройьгвами на полуавтоматах, автоматах. Какой метод и оборудование Вэснвс1ку) выбрать, о11ределяют исходя из производительностии и стоимости данной оснастки.

На рис. 2 3 показан пример расположения рабочих мест в технологической маршрутной цепочке (потоке). Каждое рабочее место показано в виде прямоугольника.

Т =иТ

Т в!т К аг Рне. 2.3. Примерный технолог!с!вский поток сборки ЭРЭ

Вели вместо времени Т указки реальнью времена, то лещ!о увидшь щк называемые упгие места в по~оке: нозагруженные рабочие мссга, месга располоэксния наконитш1я деталей перед наиболее з.рулосчкими операциями. Требующими много 1асовых затрат времени. Такие операции стараются выполнять в неурочное время. в ночи)1о смену.

Малозагруэкенные рабе и1с места исцользчот для выполнения аналогичных операций для издсгшй, собираемых паралле11ьно с основньш заказом.

2.6, Разработка операционного технологического

процесса сборки

Цель этапа разработки олерпциоилогю ) П полная легализация выполнения операций, ".)тот лап вюпочает в себя:

определение структуры операции, носледовагельнастей переходов и работы инструментов'„

° изображение сосшяния обьекзв после выполнения операции и схем базирования или установки деталей. инструментов. направлений главных иерсмощений. шометрических размеров, досзигнугых нв данной операции. Эскиз сопровождается таблицей. солержащей переходы, условия и режимы их выполнения. основное 1;, и всцолюгательное 1, время. дейсгвительнчю и допустимую погрешности базирования;

° расчет режииов и условий сборки и монтаэка, времени Т„„с учетом технологических возможностей предварительно выбранного оборудования Уточнение времени фактической за1рузки оборудования;

* расчет точности операции. условий собираемое~и сопрягвечых деталей, действительных погрешностей: определение зо шос1ных 1ребований к сборочно-ионтажньщ приспособлениям:

° нормирование операций, выбор разряда рабочего, расчет технологической себесгоимости операции. технико-зкономическое обоснование вариантов операции„

обоснование выбора щхнологической оснастки или разраоотка технического задания на ее проектирование

Рассмотрим более подробно этапы разрабо1ки чонтюкной операции пайки МС с плапарными выводами (рис 2А), Для упрощения эскиза на плате изображены девять МС с рядовой установкой. В соответствии с маршрчгным зехпроцессом пайку осуществляют на полуавтомате непрерывной пайки ПНПлй

Распознанный текст из изображения:

Рнс. 2.4. Таблица параьгетров моюажной операции и >скпв монтажа

Структура операции — параллельно-послеловатсгшная. Пайки выполняют параллельно лвумя наконечниками (жалами) одновременно двух противолежащих выводов и последовательно остальных выводов микросхемы, а также МС, установленных а одном ряду. Необходима> три про:ола [три ряда МС) с возвратом паяльной головки каждын раз в исходное положение (условие непрерывной пайки) и перемещением к координате следуюпгего ряда.

Два наконечника паяльной головки показаны иа рис. 2.4 в рабочем положении. Они прижаты к выводам усилием Р н переысшаются с технологической скоростью Рвдоль ряда МС, т. е. поперек планарных выводов. Указаны размеры корпусов, выводов МС и контактных площадок для настройки паяльной головки, а также шаг размещения МС на штате и расстояния мелслу рядами для расчета режимов и времени пайки.

В состаьшясмой заолнпс уъазывмог количество проходов ?три), рабочий пу>ь перемещения головки б и скорость Р, г>ри>юй и температуру пайки Г. допуспзмую Л и Лействительну>о геомегричсску>о ш>грош ности с расположения кон>актива соединений (см. Рис, 2.4).

При расчете рабоче>о пу>и паяльной головки необходимо знать шаг установки и длину корпуса МС. Если шаг велик или в рюшу отсутствусз микросхема. то целесообразно нв нерабочих участках перемешать головку ускоренно двя увеличения производительности ) ехнологичсскую скорошь )г выбирают из условия ограничения времени контакта жала с выводом гне более 2...3 с), обеспечения качества пайки (скелетика форма соединения. Растекание при>юя вдо>п, вывода, отсутствие перелгычек). Значит скоросп, Р,зол>хна быть в дивт>азоне рабочих скоростей головки, обеспечиваемых полуавтоматом. Зная пути рабочих и холостых ходов головки, легко определить основное и нспомогатольное время пайки. Время установки >снятия) платы определяют экспериментально или задаю~ по нормативам на соответствующие виды монтаягных работ. Таким образом, можно рассчитать время операции пайки МС?„„: — Т, > Т„. Теъшература пайки зависю от используемого припоя и допустимого нагрева корпуса МС.

Иьходнь>ми даннымв для точностного расчета рассматриваемой операции являются размеры планарпых выводов МС и контактных площадок гпагы, ьгаксимальная величина смещения выводов после установки и приклейки корпуса МС.' точность настройки наконечников головки; точность позиционирования и рабочего персмсщсни» головки. Размеры выводов и >шощадок определяются из конструкторской документации. точность установки МС вЂ” из анв >ива предыдущей монтаягной операции. остгщьные данные — пз документации нв оборудование. Зная перечисленные ~югрешности, можно рассчитать дог>уст>гмую суммарную ппгреш>юсть на данной операции.

При нормировании о»ерации пайки МС следует взяз ь за основ> ?„ и Т„. определить время технологического обслуживания ?„- полуавтомата, гюдгатовнтельно-заключительное ?„, время на его >шладтб и принять решение о выборе разряда рабочего. Эти данные можно взять из нормативной литературы.

Для технико-экономического обоснования рассматриваемой операции можно путем расчета технологической себестоимости пайки МС С„= А + Л?>У О) — текущие раскалы: й — единовремен-

45

Распознанный текст из изображения:

ные расходы) сраннить дна вариагпа ее реализации. Папример. нозможен такой вариант — параллельная пайка на установке ПГ!М-5 лвулгя гребенчатыми наконечниками всех выводов одной МС и перемещение паяльной головки к следугащей МС вручную по шаблону.

В качеств технологической оснастки шгя онершши лайки МС в рассмогрсгагам примере необходимо нрисппсабление л;гя установки и закрепления пшгы на столе полуавтомата. Исхоггныыи данными гтя его проектирования явлтоюя «хенн бгаиутеання (см. рис. эд): допустимая погрешнгктчш определенная при тачностном расчете операции; время на операцию у„„. Кроме перечисленных данных в гехническом задании принодгп схему установки платы в приспасаолении. Она позволяет выбрать конструкцию установочных элементов (опор) приспособления„ их расположение и точки приложения уои,тнй закрепления пяаты. Время 7;, рогламегггирует Ггыстросмснггость плат в приспособлении и тип привода закрегшения (ручнон. пневматический,злскгромагннпгый, механический).

1!роизводигельность труда во мношм зависит аг способа настроения операции. Способы построения можно разделить на три группы.

1. Сноса ш|. лри каторги олерицгт состоит нч гяег)гтщнх этолае: и) ус оголовка зигонгоаки (заготовок) е нушсггособдения; б) еыно'гпение собгвшенно процесса обработки (сборки): в) сншлие гюрааотонлой Вето т (дегггшгя(г, «барачная единицы),

При зчом люжно обрабатывать детали по одной (одноместная обработка) или по несколько сразу (многоместная обработка).

Повыптние произвпдительности при одноместной обработке может быль достигнуто одновременной обработкой заготовки с помощью нескольких инструментов. При многоместной обработке заготовки можно обрабатывт ь последовательно. параллельно или послеповательно-параллельно как одним, гак и несколькими инструментами.

При последовательной обработке аокрашвется вспомогательное время вследс гине уменьшения времени на установку заготовок и снятие обработанных (собранных) детазей и. кроме гого. время врезания и перебега инстручента раскладывается на число усгановденных деталей.

При последовательной обработке необходимо стремиться к уменьшению расстояния мегкду заготовками; если гтн расстояния велики, нх необходимо проходить на ускоренном холостом ходу.

При параллельной обработке производительность выше, чем при последовательной.

46

2. У нагары ггншнроенгш ло ~рштшщ чгггггеогггггггггггггггггггг) обробогнхн (сбоугян). В первой пгннции успгнаялннают и снимают дстагщ, а послоубюших пазщгиях происходит обработка (сборка). Обрабогка. усшиавка и сьем готовой лс"гани происходят одновременно Время операции прн пом определяечся наиболее длителг,ным переходом (операцией) на позиции. Поэтому при многопозиционной обработке следуег стремщься, чггнбы нреыя выполнения переходов на кшкдой лавинии оыли одинакова тги гга гги одинаково. После обрлбагкн нлн сборки инструмент огяодяг в исходное положение, а приспособление лаворачивагаг (нли перемецгаюз — эю зависит от конструкции). смещая все за о шавки на следч ющую позицию.

3. ('ношгбы оо нщоетш но нртлуит лелргрыгшон гшроашнхи. При ггом либо шготовки в процессе оорабатки (сборки) непрерывно .гвигкупся мима нацодвижных рабочих органов (инсчрументоа) лиоо же рабочие органы персмсгнаюгся вмасте с обрабатываемыми запгтовками (леталямн), Гак нрпекг~руют роторные линии гю сборке, штамповке, по разливу жидкостей в тару.

Па рнс. 2.5 наказана схема розарнай линии, работающей по второму варитпу. Линия состоит нг загрузочного и рвбочега роторов (в табл 2.4 покатив развертка рабочего ротора).

г г

Рис. 2.5. Двггжеггне детали прн роторной непрерывной оаработке: У вЂ” гюда е заготовок 2 — лаос ге яугочннв. 3 . ни рггка ятюея, г - дшшг,, 5— несг ггсрехяага;6 — ш невка. — Гяосчнярсгер.щы>ьш — часгеп. яяамевяя

47

Распознанный текст из изображения:

зайс ци 2 4

Иемзам яг 24 Схемы построении операций

а н и е 1 /

П рииечанис !га асст зьхизах ! — инстручсят: 2 - еврабатмаа"ча» лста.в !са сяиншкщ 3 в паяслоссслснас

При выборе способа построения операции на псрвоь! этапе мо'кно использовать сопоставление схем обработки по структуре операционного времени Та„ =- Т„ ' Т,.

Технологические схемы обработки. поясняющие принцип построения операций, приведены в табл. 2хй В ней использованы следующие обозначения: т,, — основное время технологического перехода: 2„„. — основное время лимитирующего перехода: У вЂ” количест-

Распознанный текст из изображения:

Коды технояогических операций, нсполь)уемых при сборке и

монтаже ячеек, указаны в типовом 1П. Некоторые примеры колов

специальностей приведены в табл. 2.6.

Гипса(с 2 Е

Содержание кодов епецияльносшй

(аямпеввавв ссвпяшьнас) я

Моя)авякк')Л

гпягчг)х )ммшп)Л " 45

вставь.сюрсшк')Л Э) и), з(

й хи чншак")Л ! )ЗО

)э

) 4о -)э 75 ( и) (42

В типовых ТТ! сборки ячеек операциям да)от коды. кратные пяти 605 — 1О-!5 — 20-...), что дает возможность при необходимости ввести дополнительные операции не нарушая общую сгр) ктуру и последовательность этапов ТП. 1ак, в л(елкосерийном производстве номерам 05-!5 соответствует гцап подготонки ПП к монтажу,' 20 — 35 — подготовка ЭРЭ и МС к монгвхТ: 40 — 45— установка ЭРЭ на ПП: 60сй5 — получение контактных соединений пайкой волной припоя; 90 — пайка вручную: )50 — !60 — регулировка и контроль.

Примеры кодов обозначения оборудования приведены а таоэ). 2.7.

Примеры колов обо)печения оборудования

бс тл ани» (сснэсэка)

яхв

ах~во,)св ')Р )

акса

вмвалев

я(Ш

вг)т в

кгса жми пауаяммрев ч «я)ш

2.7 и а*работка технического задания на проектирование специальной технологи )еской оснастки

Техническое задание разрабагыва(от с учотом полученного ТП на изготовление пе'(агного узла и трудоеь(кос) и выполнения операции. для которой проектируется оснастка. В ТЭ на оснастку указывают:

— наименование оснастки;

— производитшшносцч

— точность полу (аемьш параметров:

— количесцю одновременно обрабатываемь)х заготовок, собираеь(ых изделий;

и т. д.;

с) олень автоь(атизации (ручная. автоматическая и т.

материалы. из которых изготавливается оснастка!

— требования безопасности и эконпмические требования;

— доно.ппггельныс специфические требования: стоимость. ди)айн. удшетво обслуживания и т, д.

3. СБОРКА И МОНТАЖ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

3.1. Сборочио-мшпвжные операции

Т.

рудоемкость соорочно-монтажных раоог составляет 40 — 75 % г)г обшей грудоемкости изгошвления электронной аш)а а ы. Она геусловлена раэноооразием номенклатуры выпускаемой проаш)аратуры. .(укции„преобладанием малых но размеру и массе деталей и сборочных единиц„значительным объемом в обшей трудоемкости соорки проверочных и регулировочных работ, многообразием технических процессов сборки и электрического монтажа.

Основное количество сборочных операций аыполнякгг вруч)~ук~ с и с) ользованиеч простой оснастки. Однако д:

.)я повышения цроизво.(игольно '

стн. снижения трудоемкости и повьпления качесгва .)А пе адовые п

с . ', р" редприятия применяют средства механизации н автоматизации сборочно-монтажного процесса. использу)от гибкис производственные системы.

Основными сборочно-чонтажными операциями при производстве ЭА является: сш )

и чивиииг Пивилчиваш(е), совдинениг методом иэистичсгхо д,) „ „ тм, сеирхи, падка, гклеивииие

иижогти. иил шь .

'р)' а. Соединение свшшивиииеж обеспечивает высокис )( очпосп) ыо характеристики аппаратуры и возможность быстрой разборки.

53

Распознанный текст из изображения:

При единичном и мслкосерийном прон>водствс сборка резьбовых снеди>шний производится в ошювпом вру п>у>о при помо>ди ключей. отверток и друплх ипс грув>сигов. В серий>юч производствее применяют механизированный ннструме>п. (>лсктрогпвсртки.

гайковерты. нпн>льковер>ы и т. д.! для сборки рсзьбовьс соединений, прн тгом винты, гайки и шпи.в,ки пода>огся. как правило.

вручную. В >юслелнее время начали применять чс: анизированныс инстрэмен>ы с автоматической пшшчсй крспсяга, Г!рн крушшсерийпоч н массовом произво в:>во резьбовыс соелиншшя с.>сдусг вьшо>шя>ь на специальных ввтомюах и авзомшнзнрованных роГютотехнологичсскиз ком>шексвх.

(оедннснне методом л.>ныла >егьосо г>г(Г>о(»>ирг> ктял имев>.

несколько разновидностей «ш>гниении«(х>е>гка. Во«кмныц, >олреш'овяп, ранчиьцовьа. Соединение «лл«>п>«пшшц применяю> лля изделий. работая>щих при высоких температурах и давлениях, и для соединения пемсталлических деталей с мага шическимн. Основной деталью соединения является заклепка с полукруглой головкой. В последнее время получают распрос>ранение более технологичныс конструкции заклепок. в частности. трубчатые и полу трубчатые, расклспка н развальцовка которых ь>елее трудоемка

Основные гехноло> ические переходы нри склспывании — сверление или пробив ка отверстий. соединение ск >епывасчых деталей, развертывание соединяемых де>спей для обеспечения соосности, установка закэепки. склепывание давлением или ударом.

Для выполнения соедннеяия склепыванием применяк>т ме..анические эксцснтрнковые. пневматические, электромагнитные.

вибрационные и другие прессы. При крупносерийном и массовом производстве примана>от клепальные полуавзомжы н аатома>ы.

выполняю>цне пробивку отваре > ий, вставку заклепок и осадку.

Основными условиями высокого качества сборки при помощи

>впрессовки деталей с натягом являются точное направление занрессовываемой детк>и в приспособяении в»роцессе запрессовки, осевое приложение усилий запрессовки к базовым опорам, создание плаваю>цих опор в приспособлениях для центрирования собираемых деталей. контроль собираемых деталей по по> рошности формы, контроль за усилием запрессовкн. Развальцовку применяют для сборки деталей из хрупких материалов. При развальцавке инструменту Гвазьцовке! помимо осевого перемещения сообшается и вранкп>нс.

зя

Пайки прсдс>авляо> собой процесс соединения ме>аллических деталей при помшци расплавленного или расплавлясмого припоя. вводимого в зону сослинсния деталей. При монтаже ЭА применякп в основном мя>кис оловянно-свиниовыо припои. Флюсы лля пайки необхг>диь>ь>. что>>ы защитить основной металл и припой ог окисления. растворить образовавшнося окислы, смочип, поверхнос>ь металлов и обеспочи>ь лу"пасе растекание припоя. Используется трубчатый припой с флюсом, коюрь>й можно дозирован«> подавать к месту пайки. Пайка твердым припоем обеспечивает высок!>о про шесть швов и применяется для сборки. например. волповодов.

В настоящее время исполь>уют разнообразныс способы пайки. пия.п никон, пг>«(>кхг>епл«ьи. ко шо» припоя. «иш>олшовичнеж лак>ьньи.пу>Г>гг>, н>бнрнш«>ы>ах падко н др. Г!айка можш прово,зиться в вакууме, в наГп ральной иди восстанови>ельней среде, орсдохранякнцей место пайки от окисления, с налоягенисм уль>- развукавых колебаний. Нагрев при пайке осуществляют жалом паяльника, в ваннах, в печах. с помощью горелок, токами высокой частоты. на элеьгроконгак>пых машинах. Перед пайкой требуется совместить с определенной >очностью соединяемые припоем поверхности.

('варка — процесс получения неразъемносо соединения за счет расплавления и совместной криспшлизации двух саариваемых л>а>арка>ив или без расплавления в результате электронного взаимодействия сввриваемых материалов. В производстве ЭА примснякп сварку эле>«тронным и световым лучом. диффузную сварку, термояомпрессионную, улшразвуковую. холодную сварку давлением. Важнейшим направлением совершенствования процессов сварки является механизация и автоматизация. использование сварочных робошв.

Склеивание как метод сборки находит вес большее распространение при производстве ЭА. 1(леящие вашества удерживают соединяемые детали силал>и адгезни. Склеивание — наиболее рентабельный, а нередко единственный метод соединения разнородных ма>ериалов: резины с металлом, пластмасс с металлов>. стек>яма, ситаяламн. керамикой и др. Склеивание является основной операцией в производстве слоистых пластиков, фоль>ироваиных диэлектриков,многослойных печатных плат С помон>ью клея можно надежно кропить на платах навесные элене>пы.

Распознанный текст из изображения:

Сослинення, получаемые склеиванием. обладают тснлоизалнрующнми. звукапоглощающими, демпфирукнннчн свойствами, герметичностью. Склеивание атличаещя просиней щхнологии: легко может быть реализовано в непрерывном ьюто ьном производстве, нмсез низкую себестоимость.

Нпжошка — процесс механической или рьчной уклалки провода на каркас или оправку для получения катушек контуров, обмоток трансформаторов, Лрасселей, реле, резисторов и других элеменшв ЭА. Обмотка — конструктивная часть наььотачнаго )гньа, состоящая нз намотанного материала, выводов. отпадав, внугренней, проможуго пюй и внешней изоляции.

Намотка является сложной и трудоемкой сбора ьной операцией, включающей в собя несколько теююлогических переходов. Для повышения производительности и снижения трудоемкости изготовяения ршличных обмоток (особенна в крупносерийнам и массовом производстве) в последнее время разрабатыванзт и внедряют автоматические намотачные станки, которые обеспечивают установку каркасов на оправку, намотку провода на каркас, крепление витков, производство вььвадаа, их зачиспгу и лужение. съем газовой продукции.

Яьькруьлкп — метод получения контактных соединений между провалом и штырем с острыми кромками. объельныни провы- никами. Провод наматывают непосредственна на штырь с усилием, равным 70 гф предела прочности провода на разрыв. При этом 4 — 6 витков провода меканнчески закрепляют на крольках штыря, образуя гвзонепраницаемое соединение, надеькность которого выше ивяного. Для накрутки применяют специальные пистолеты и установки с ЧПУ.

Процесс сборки и монтажа с использованием рассмозренных сборочных операций состоит из следующих эз аь юв:

° подача собираемых деталей (злемеьпон) к месту сборки: ° взаимная ориентация (базирование) дгжалей перел их соединением;

° соединение сборочных элементов в сборочную единицу: ° закрепление сборочных элечензав (сбора«ной операции);

° контроль.

Для выполнения каждого этапа может быть испгшьзована различная оснастка. Возможно выполнение всех этапов на многооперационнаьгобарудованин. Важным этапам сборки является ориентация собираемых леталей (элементов) перед их соединением. Пе- 56

абходимая гочность взаимнопэ положения летюый зависит от чнощьх факторов н может быть заранее рассчитана.

!ребования к ьюнаське по части ьонцантрапия опсрациййй авь ача ь и замни, ми оь о местности. ь)ы страдой ствия ва анютам апре!- :сияютз'ся объемам выпуска издалий Для мелкоссрийного производства а ощювнам приманюог простую адноопсраьгианную ьсюьолагпческонь оснастку (часьо с ручным приводом), универсально переььаььажььвасмую оснастку, универсальную оснастку с ьлсчентами ьибкой переналадки.

При серийном производстве нспользуьот вььсокопрьььыводиьсьп ную мохаиизираванную осиасж<у (с пневмоььриводам, гидроь~риььодоьь. электродвигателем). частично или полностью автоматизированную. Оснаська и щхногюгическис модули встраиваьотся в ь ибкое произволе ьво и предназначены для выпплнения нескояьких операций.

Для круьщосерийного производства характерно использование сложной многооперационной, мььогоместной, как правило, стационарной оснастки, работающей в авгоматизированном режиме.

3.2, Сборка и монтаж модулей первого уровня

Основным консгруктивныч элемеюам, образующим модули порвого уровня (ТЗЗы, модули. ячейки), являлся однасгранняя, леус шронпяя илп многослойная печатная плаща, па одну или обе стороны которой размещены МС, ЭРЭ, элементы коммутации и ььр. Число МС и ЭРЗ. усганавливаемых на ила!у, может досгигазь десятков и сотен штук. В зависимости от вида аненьннх выводов МС и ЭРЗ различаьат виды их монтажа на поверхность печатной платы. штыревой, планарььый н поверхностный (рнс. 3.1).

Рис. 3.1. Вилы чантахьа МС н ЭРЭ;

а — а.ьр о а: д — паоорныя: — яооорхкосьння

Установка МС и ЭРЭ на печатную плату чожет быть руч-

ной,механизированной, полуавтоматической и автоматической.

57

Распознанный текст из изображения:

Однащ> вне зависимости от способа монтажа необходимо выполггнть сладукзщис о!герзглни' калггщектзция зллчопгав. «ага. навливаелгых па плазу, подыгтовкгг элементов к лггзпгая<)т установка элементов на |шагу и их фиксация. пайка. зааажа и контроль го резво~ а модуля.

Комплектация устанавливаемых на ггечглзнузо плату злеменгов. Количество различных эламелгая по ил номиналам и гипоразмарам апре (еляют на основе спе~гггфикацигн исходя из объема выпуска в течение определенного периода. Закупаемые МС и ЗР'3 разчепыюз на центральном заводском складе, ог куда по заявкам они пгглчугигют на цеховой склад нли участок колг~пектации и халес на рабочие мести. Коьпыект щеченнж па рабачеч месте должен обеспечивать односменнлю иля двухсмеггц)зо рабагу монтажников. Предприятие можез ичеп, авзамазцзираванныс склады, аспащснныс ~~рог раммнрусмычи усгройствами па разчщцснию на стеллажах элементов. их поиску и кам~ьгектованию для различных сборочных цехов. Современный сбора шо-чаигажный цех имеет. как прзвило, программируемый магазин-склад с накоплпелсм 1 злеваторного типа (рис. 3.2). в катарам кампаненгы 2 по праграчме и в необходимом количес рве разчещаюгся в ячейках. Количество ячеек на одной палке 3 может угости~ ать леся~и. Полки закрепляются в виде лгальки на цепном конвейере 4.

Рис. Зсй Прагрячмируемьш лгзеззии-накапггтеяь ысватарнага типа:

Г. нлленятев: я ко ~поясная: 3 — л . ля. Э кевяеилр. 5 . с~р гяс с управ»-

няя. 6 — чш мгр жв. у ояла вьяругля

Управление загрузкой пакоаигеля и вытру гкой необходимых кампаггснтов ггс)з~гесзаггяе1с» «а п)згэ~)эамлгс лзз усцзайства ул)язвления. Если сбгграчный ~зех получил заушние на сборк) рашичньгх печатиыл )улов, то сюал-накопителгл имеющий Ла )ООО я щек, зшюлнякп по програмаю рагличпыми лгелгеигзчн. необ..озимыми .згш выпуска жнх печа~ныл лзлов. Каждая ячейка ичссз свой номер (код). и в нес заг ружао~ся определенный элемент в необходимпм узла выпуска ) злая количестве.

При палм)злгснии на сборку конкрезпшо псчатнгио лща на )стройстве управления набирзкж кал платы. кгларзя в,тания~уй момепг бутщ мшпиравзпся и „ц~я кшарай ао программе б) лет проишедена комплектация необходимых элементов. Ивкопизшщ ичест окна для загрузки юсчшцон и окно длв вьирузки ари комплекщции. Окна при необходимости располагают па разных уровнях (этажах) |гредприятия. однако мгакно использовать ц одно акис Лля гагрлзки и выгрузки элечегпаз.

При выгрузке полка осганавливаезся перед окнам и над ячейкой (ячейками). из которой следует заорать элемент (злсменгы), гшарвсгся сигнальная лалша. Конвейер, последовательна перелшщаясь и останавливаясь по программе, дает возможность упорядоченно подобрать комплект злемснзов на собираемую платя. Разчещенне и оформление комплекта в зависимости от типа производства осугцествляется по-разначу.

Кочплекг элеменгов 3. размещаемых в ячейках 2 та)зы 1 лгвзричного типа. представлен на рис. З.З. Такая чари обеспечивает лдабства нахождения конкретного элемента прн установке его па плату как рабочим-мо|пажником. гак и манипулятароч при авточатизированной сборке. Если тару устанавливают на арограммирлечый стол, коюрый перемещает тзру по плоскости по двум координатам и подводит под захват манипулятора оп)зеделенну~о ячейку с элементам. та элементы должны бызь опрсделенггыл~ образом сорглс~пггрованьг в ячейке тары

Комплект элементов может быль размещен в устройстве, напоминающем магазин-накопитедь, на меньшего объема. Такай накопитель предназначен для автоматизированных сборочных мои~ ажных устройств и программна с ними совместим.

Дгя рабачил лгест монтажников прнменяют различные вариан~ы камплектавщиков (рис. 3.4) в виде различных конвейеров 1 с ячейками 2 для размещения элементов (рнс. 3.4, а) или в виде многоярусных устройств карусельного типа 3 (рис. 3.4„6).

Распознанный текст из изображения:

о о с

)г).'

о! ):5

2

61

Рнс. ЗЗ. Тара матричного гвпв:

Г - ~ара 2- а маки 3 . кпипяпкг мс виспа

Рнс. 3.4. Ксмггзекговшнкн лля сусло» монтажника:

а — кпиаеисрнагп типа Я вЂ” хару сиьншп пша:! -иаиаплар 2 а ~еики 3- уш-

рпйсзгпп каруссгьнш хипа

Для сборочных авгоматоа комплектацию элементов осушсствлявуг установкой их в ленту или в кассеты с определенным шагом (рис. 3Э).

В таком упорядоченном виде элементы в лешах наматывают на бобины и хранят в таком виде или поставляют заказчику. Возне;кен вариант размещения элементов в ленты в порядке их установки на печати)то гшату. в этом случае при монтаже потребуется одна лента. В противном случае необходимо иметь столько лент (кассет), скол~ко типоразмеров гшементов будет установлено на плату. Размещение МС н ЭРЭ в ленты и кассеты упрощает хранение. гранспортировк> и заправку их в сборочные и заготовительнью устройства.

Рве. 3.5. Размещение ЭРЭ:

и. а си аанмп амап гачя и гыигс. а — иннпппязя оппсранпсззюп~ иегпажа

а.нагс; и — гспрпунг~ыа / (а кассет 21

Для штучных ЭРЭ применяют загрузочные вибробункеры, козорыс обеспечивают упорядоченную подачу элементов к сборочным автоматам иаи к устройствам предварительной подготовки их к монтажу. В чашу вибробункерп засыпаются ЭРЭ в произвольном вилс. В результате виброкрутнльных колебаний чаши определенной частоты и амплитуды ЭРЭ движутся по винтовой дорожке в упорядочегшояг виде и поступают в подающий лоток механизыа формовки и обрезки выводов, затем их размещают в ленту, кассету. Вибробункеры широко испо,гьзуготся для ориентированной погнгучной подачи дискретных элементов в станки-автоматы и автоматические линии.

Падгптовва элементов к мпнтажу. Подготовка элементов к чшпажу вкгпочасг в себя рихтовку, формовку, обрезку и лужеиис выводов. Рихтовка — исправление (выравннвание) формы выводов; применяется а основном для осевых выводов. буормовка — придание определенной формы выводам (рис. З.б). Обрезка — удаление

Распознанный текст из изображения:

гщлишков выколол. Лужепне выполняется а том случае. если аы-

аоды микро«хсм няи ЭР') не облужены.

карусельного типа. В пьмиции ! происходит загрузка элемента, галсе после поворота на позиции П выводы формуют и обрезают, на позидии 1П иьшолняется зиг-формовка. на позиции !ив яыаолы облужнааюц зазсм юемент попадаег в тару для дальнейшего использования.

Рис. 3.6. Примеры формовки яыаодса элемен гоа перед чонтмком

Операции подготовки элементов к монтажу вьпюлняются на отдедьпых или на совмсщеипыл приспособлениях. Па рис. 3.7 приведена рабочая часть ппампа обрезки и формовки осеных выводов элементов. Элемегп 1 устанавливают на матрицу 2 и придавлияают к ней прижимом 5. При даилгснни пуансонов 4 происходит вначале обрезка выводов в размер П я затем формовка по матрице, Зазор А равен диаметру вывопа.

"/ Рис. 3.7. Схема обрезки и П-образнол формовки осевых выводов я штампе:

! — »мчсит: 2- матраса: 3 - прижим: Э вЂ и!янсо

На рнс. 3.8 приведена схема автомата для подготовки элементов к монтажу. Элементы загружаются в аибробункер !или в кассету) и поштучно поступают к многооознциопной установке 62

!ч

Рис. 3.8. Схема авзомаза ляя подготовки злсмснтоа к монтажу

Устанпвка элементов на печатную плату и нх фиксация. В оньггном нроизволстяе и при ремонте ЭВМ установку элементов и пайку„как правило. выполнягот на одном рабочем месте. При серийггоьг производстае усгановку, или, как говорят на произаодстяе, набивку злечентоа вьшолняют отдельно перед групповой пайкой.

При неплотном монтюке и неболыной партии печатных узлов установку ЭРЭ мохггго осущесз алять вручную по монтажному чертелсу. Во всех других случаях исгюльзуют средства автоматизации и механизации. Примером такого полуаатоматизированного метода установки элементов ноже~ служить саетамонтажный стол, схема которого приведена на рис. 3»б Печатную гщату 1 устанавливают на монтажный стол 2. на котором размещают комплект ЭРЭ а ячейках тары 5. Место установки ЭР 3 на плате обозначено лучом света 4, который перемещается гю плате по программе от усгройстаа управления 6 иеханизмом подсветки 7 и. останавливаясь. указывает место 5 установки ~лемента. При жом загорается лампочка подсветки ячейки.из которой слепует взять и установить з геьгсггт на плату

63

Распознанный текст из изображения:

Рис. 3.9. Схема сяетоьгп)ггежггоГтэ стола:

4 плвю: 2 ьюэгтежиый еэол; 3 ырв: 4 - лье еле~в; 5 — ьэреор. 6 — тегргюмво управление: 7 в ыеевииэч полее тки

На рис. 3.)О приведена схема автоматической установки для моитаэка на плате злеменюв с осевыми выводами, размещенных в легпе. Плата 1 установлена на монтажном столе 2 в опроделсннпм положении, чтобы фиксировать нулевью отметку лля собираемых ипат. С бобины 3 легла 4 с элементами 5 по направляющим поступает в рабочую зону, где располагается рабочая голонка 6.

В рабочей головке имеется механизм вырезания ЭРЭ 7 из ленты 4 в размер !о механизм улсржа~ия ЭРЭ 8 от вьшадении после резки, который после формовки выао2гов в размер! подает в устанавливает элемент на плоту. Формовку осущещ шалеет при движении пуансона 9 нниз относительно опорной матрицы б. Выводы удерживаются в радиусных канавка г ~~уансогтгэв. Эта канавка является нвп)тавляюшой ~три подаче злсмсгма на плату, строго ориентируя выводы относительно монтажных огверсГий. Плата переьгсшается по программе, устанавливая следующие отверстия под "3Р'). Произнодигельносп, таких автоматов (полуавтоматов) до— 2ООО элементов в чвс.

Лвгочатическня установка МС и ")Р.) из кассет на плату с болыпой производигельностью осутдествллется на станкеавтом по фирмы «Лш)пж» (рис. 3! !). Кассеты ! установлены на наклонном подающем устройстве 2, по которому вьшавший из кассеты гпсьгент 3 (микросхема или ЭРЭ) под действием собствено~ о веса поступает на рабочую позицию 4, где он ориснтируегся, захватывается установочной головкой 5 и позгается на подведенное по программе место па печатной плате 6. Все действия автомата заделы программой управляющего компьютера 7.

Рне. 3.30. Схема усщновки ллл автоматизированного могэтлжа элечеишв

с осевыми выводами:

7 — эыюв 2 — ноиююэый епш 3 -бобнив 4 — лентв 5- ьючен~ы 6 раю ыл юловю;

7 — ьэехеивты вырювиил ОР 3 лз.еюы: 3 — опорелл евтрэвп, Р иувосои

Рпс. 3.1 !. Схема ставка-автомата ГГЛпэ)згапэ зля монтажа МС

н ЭРЭ ив печвтиуго плату ю кассет:

еве«пи 2 — пл шипов позыоюее Гегройьтвю 3 — тлеоюн Гы. 4 - ребочвл по-

птпил: 5 — егвновочнве го,юве; 6 — печатна» плата, 7 — прввлаощий ючньютер

э)зя монтажа печатных плат широко используют автоматические поточные линии, состоящие из нескольких установочных го-

Распознанный текст из изображения:

ловок с элсмантамн в бобинах. По мере продвижения печатной платы от одной головки к другой на нее устанавлинаотся ~юслеэ[оаательно все необходимые Э('Э.

Па рлс. 3.12 покггзан иринино установки 'ЭРЭ различных э ипоразмеров на печатные платы 4эи!эьгы б!еше~!з. Плата ! перемещается по транспортеру 2 от позиции к позиции (показана позипия устанпвки различных Э1'Э в автоматическом режиме по програь~мс).

Х

:)Р'3. Левая револьверная головка наби)гает ЭР 3 с левого сюашпэнарпого модуля элементов. правая — с правого 6. )акая компоновка автомата позволяет улгснышпь врелгя перемен!ения головки для захваш кажда о элемента. Револьверная головка, переместившись к модулю подачи '31'"), звхватьгвает шесть элементов, эпем перемешается нв позицию установки. и. и<ига идет установка этих элемегнов на плату, Г!Р) гая головка захватывает нюесть шопен юв на модуле подачи ЭРЭ.

')Р 3 усэанавлнвают на автомазах в кассетах г!)или лентах. Автомат э|овеет имегь разные комппновки. например иметь опну голонку револьверную, другу!а — одиночную (под оЛин типоразмер ')Р'3). Г!Роизводительносзь таких автоматов — от 17 ООО до 25 ООО компонентов в час.

Автоматы лля монтаэка печатных узлов имеют различную компоновкут но у всех имеется мвгазин-накопитель для размещение печатных плат, магазины-накопители устанавливаемых (набиваемык) на плату элементов„систему программного управления пронессом монгажа, Па рис. 3. !3 приведен общий вид станка-автомата фирмы Рнб (Япония) для установки на пе впные платы элементов с осевыми (шгыревыми) выводами.

Рис. 362. Установка ЭРЭ различнык типоразмеров на ПГ1 фирмы б!ешеш

! — шага;2. ~рэнспсрэю.з-таську.т р ьюьн ян е~ъввкв.э- Ганьки.

б — чсзуэь ыеисггсв

Плата на период установки элемента 3 неподвижна. Захват ЭРЭ и их установка производится двумя рабочими револьверными головками 4, которые потуг перемешаться по координатам Х и У по траверсам 5 н 6 Револьверные головки имеют по шесть пневмозахватов. каждый предназначен под определенный типоразмер ЭРЭ 3. Пневмозахват может перемешаться в вертикальном направлении для захвата и установки ЭРЭ. Ренольвсрная головка поворачивается при захвате и установке определенного

бб

Рве. 3.13. Общлй вил станка-автомата ф~фмы Гс1(авя установки на плату

элементов с осевыми выводами

Автомат имеет поворотную планшайо). на которой смонтировано восемь рабочих головок, они папчередно осуществляют захват подготовленного элечента и устанавливают его на подве-

67

Распознанный текст из изображения:

денное по программе место ца печапюй плате. Печатные платы размещены я магазинс-накопителе горизонта;шоо по 25 шг к. откуда они подаются на рабочий стол автомата и базиру!огся на два штифза и опорные поверхности. Рабочий стол по программе перемещается по двум координатам н нлзеет у!ловец поворот. Бобины и пенал«ока«газы с лснтаии элемензюв устшювлспы а сменные накопители. Каждый накопитель предназначен пол определенный типоразмер элемента и определенный вид формовки. Лента заправлена в подающее н формующее устройство в вакапизеле, который установлен иа поворотную карусель. Количество накопищлей определяется количеством тшюразмеров элементов, устанавливаемых на виту. При рабе!е вазом па обеспечивается определенная последонательносп* поиска необходиыого элемента (накопителя), шаговая подача легпы, извлечение элемента из лент«с формовка его выводов н передача элемента на перегрузочный механизм. озкуда он будет захвачен рабочей головкой и установлен на плату. При повороте карусели происходит подготовка следующего элемента. к которому полойдет следующая рабочая головка. Вся работа станка-автомата обеспсчиваетсл устройством »правления.

Чтобы установленные на ила!у МС и ЗРЗ не вьшали нлн не сдвинулись со своих мест при последующей транспоргировке, необходимо их фиксировать на поверхности печатной платы. Па рнс. 3.14 показаны несколько способов фиксации. Р)адежиыьп но трудоемким способом фиксации осевых выводов является их подгибка с обратной стороны платы (см. Рнс. 3.14,и). Удобной для станков-автоматов является фиксация элементов за счет упругих свойств выводов, имеющих зиг-формовк) (см. Рис, 3.14, б) или зиг-формовку с замкам (см. Рис. 3.14, я) МС с планарнымн выводами фиксируются на плате пригцчеиваннем или припайкой диагональных контактов. Если применяют МС со штыревымн выводачи конической форьгы. выводы при установке заклиниваются в л~онтажных отверстиях и надюкно удерживаются перед пайкой.

Злементы для поверхностного монтажа фиксируют, приклеивая на предварительно ианесенн)чо паяльную пасгу, на которогй элементы устанавливаются и удерживаются

Пайка элементов на ипате. В зависимости от способа производства и объема выпуска ЗА пайку элементов осуществляют вручную паяльником, групповыьзи и автоьшгнзированными методами.

Я~Я )!)) ЯддфеЯ)!)))фЯЯд

~Ф.

Рис. 3.14. Спосооы фиксаггг~н элементов на печаз.ной плате:

, . «««мбьз Я. 4 — зег-фе!м«««е!С вЂ” ««»)«рч««я«й с ~а»я«». е — «р«ккяеюяе»:

щ««вц«йг««~дна»«««» «ш«абая; г к««««ее«к» «мв«яг с яц — «гм аной ««с«ж

Ручную пайку выполшот паяльником па монтажном стояе, снабженныч систечой локвльнога удаления газов. 1рсбования к паяльника«! следующие: наличие терморсгулирования. дозированная подача припоя а зону пайки нажатием кнопки (рычага). огсос газов из зоны пайки. Оператор должен иметь браслет для снятия юсктростщического поля. Паяльник используют при опьпиоч, ремонтном производствах, при исправлении брака или при постановке пебольшога чисяа элементов, которые невозможно припаять други»н способами.

11рн гайке (как ручной. так и автоматической) применяют припон н флюсы. Критерий их выбора — макснмшзьно допустимая ге«шара~ура пайки. В табл, 3.1 представлены составы, температуры плавления н пайки некоторых марок припоев, применяемых в производстве ЗА.

1' ш«и«э!

Применяемые в производстве ЗВМ припоя

68

Распознанный текст из изображения:

Оком«ягм маяг 3 Г Х як я ~ хкяя «еп« Гьчп

зо

При серийном производсше рекомендуется использовать более производзггельные способы пайки, когда все соединения подвергаются пайке олновременно. Примером такой пайки является погрузкение (рнс. 3.15). Плату! с установленными злсмсн гамп размещают в приспособление -з. Моста, не подлежагцие пайке. закрываются термос юйкой зпоксилнод мясной 3, наносимой через сепгатый трафарет или путем приклеивания отштампованных плене пгых масок. На места пайки наносят опирто-канифолевый флюс.

на поверхность припоя. происхггдит прогров мест пайки — в ш |апис 2...4 с, затем на приспособление накладывается вибрация от впбратора 4 в течение 3...5 с, При пом улучшался расзекасмосгь припоя н оп проникает в зазор мегкду выло.гом н ьгопга>кнгям отверстием. Происходит оплааление припоем мвст пайки Часгота вибрации — около 100 Гц. амплнзуда — 0.1...0.3 мм. Когда приспособление полнимаезся, припой заз вердевает

Метод пайки погружением произвошггсльиыи: устанавливать в приспособление можно по несколько плат. Нелостатком его является слоягносзь качественного удаления пленки с поверхности припоя, что приводит к нека юственной пайке. Кроме гого, возможен и гарне«дар. несмотря на защитную агапку. С)здесгвуизт другие варианты пайки погружением применение керамической маски, пайка в псйграгьной среде и т, Л., где спеланы попыткк устранить прнсугцис пайке погрузконнем недостатки.

Широкое раонространение нашел групповой метод пайки, называемыд пгтка апллпш прыпы. На рис. 3.1б приведена схема пайки обычной волной припоя„которая образуется различными способами; злсктромагнгпным. механическим, гндродинамическим. В поь ншнюй на рис. 3.(б усгпновке волна припоя 8 образуется враШоннем крыльчатки /. которая нагнезает расплавленный припой через отверстие 2 из глубины ванны и гонит его под давлением через сонно патрубка 4, образуя волну.

Рпс.3.15. Павка погружением

! - пла а;2 — српееесеалеаяе: 3 — герчисгеякая пе залазя зисы; 4 ниаратор

Перед погружением платы в ванну с расплавлонным припоем с его поверхности следует удалить оксидпую (пглаковую) гшенку. Существуют механические, химические способы удаления пленки и очистки поверхности. Цзгкл пайки следующий: плату опускакзз

70

Рнс. 3.! б. Пайка волной припоя; г

Рм взыю, 3 . егьерсгиег 3 — раясларгер. Г соля« пагр,бкг. 3 -ззеггпяая

а хя: 6 — «е е~гги г ш ~азная ге аи. я — ю, яя яяяпея: 9 — пена спея еканифозеаою феосе

71

Распознанный текст из изображения:

Пе штные платы с установленными ца ннх элементами 6 прокодят поаледователыго нал волной припоя, при этом обеспечивается пайка выводов к контактным площадкам Скорость перемещения платы должна быть такой, чтобы ог соприкосновения соспинения с волной и выхода из нее ооеспечивалясь качественная пайка; чтобы припой хорпшо растекался в зазор между выводом н мог!тажиыьг отверстием н не образовывались наплывы и сосульки на поверхности пайки. Платы устанав.чиваются и крепятся в специальные рамки„которые персмегцшогся с помощью транспортера 7. Месга, не подлежагцие пайке, закрываются защитной маской 8.

Наююн движения плат устраняет выброс припоя на обратную сторону через зазоры в моитажных отверстиях н уысныласт вероятность образования припойных сосулек. Перед пайкой поверхность плат обрабатываегся пеной сит!рта-ка~зифольнгзго флюса 9. После пайки остатки флюса удаляются органическим растворителем и врал!аюшимися щегкамн. После очистки проигводи~ся сушка плат. Чтобы устрашп ь окисление припоя и поверхности пайки. пайка производится в нейтральной среде (аргон, азот).

Рабочая часть пагрубка 4 выполняется сменной, в вила различных сопловых насадок. обеспечивающих различную форьгу волны и скорость истечения припоя. Па рис.3.17 показана насадка, обеспечнваизщая так называемую 7;волну припоя, с помощью которой получают бездефекгную пайку гыат с повышенной шюгностью монтажа без образования сосулек. мостиков и натеков припоя; ).-волна припоя обеспечивает ощимальныс условия входи в нос коншкта и выхода из нес. Предварительно оодогрсзый печатный узел входит в вадну в точке, где скорость потока приггггя максимальна, гго обеспечивает быстрый прогрев мест пайки. Актггвггая (средняя) часть волны иыеет движение как навстречу узлу. так н по ходу его перемещения. обеспечивая хорошую смачиваемость припоем места пайки. Пв выходе скорость потшга по пи равна скорости печатного узла, гго устраняет вьпягиванис припоя из патока и образование сосулек. Возможна пайка узлов при скорости движения печатных узлов до 5 ьз)мин.

Пайка печатных узлов с элементами для поверхностного ьюнтажа (рис. 3.18) осуществляется с использованием припойных (паяльных) наст. Паста прадавливается ракелем через трафарет на контактные плшцадки платы. Элементы по программе устанавливаются на пасту, которая их фиксирует и удерживает от смещения.

Рис. 3.17. Схгема пайки 8-вогпюй припоя

Рис. 3.! 8. Схема с ганка автомата аяя поверхаастного монтажа эчементов

на плату:

Гаа чая .мвкву д э жчгнт. 3 —,ге~па 4 боамм, 5- плата: 6 — пн нчоэам

явь 7- пчнпгпя«в эя. яа, Я паста. 9 . Ц:гцм

В приведенной на рис. 3.!8 схеме станка — автомата установка элементов поверхносгного монтажа асушеств,гяется рабочей головкой 1, которая захватывает элемент 2, освобожденный нз ленч'ы 3.

73

Распознанный текст из изображения:

счагываеыой с бобини 4. Бобины (сши кассеты) с ишмшпачо усганавливаготся с обеих сторон платы лд Рабочая галоши захвата!- пает злсманг ппсвмозахваточ б стра! о орион гировапно пинцет нычи захвазими ?. По програыыс головка перемешашся па трем координатам и устанавливает злсченг на пасту 8 в ноабходизюы мессе. Управление осущеспзсш гся ог !Г)ВМ 9.

Пгюле установки всех злсзгентов !для чтото чожег потребовагьси песколыю автоматов) плац! канаев!срач порсмещастся на посладнюго поз!шию, где происходит пайка н инфракрасной ~!счи. Темпермурныи режим работы такой печи приведен на дглограчче, пзобраясенпой на рис. 3. 19.

ЗО 20 26 24 ° гг ;го и !80 ю- !60 а !4О в !го к !00 . ОО 69 40 29

О

СП!ОСОК ЛИТКРАТУРБ!

ывбы МП., !)иоые Н.П. Праскгяровалис маршрутных и опсрвыхноаопшескях прошссов в техншюгии приборостроения; ваыняя к хзрсовоиу провкзу по курс! еТехнолопш лржюрок - Мс МВТУ. 1937.

негрукшрско-техногюпшсское просвтг~рованггс споктроггггггб ры: У шб, лзя вузов 1 К.И. Бигшбип, ЛоИ. Власов., )!.В. ЖуревяеПол обш. рсл, В Л !Вахгювш - 2-е изл.. лоп. Мс Изя-во МГТУ Баумана, 2005. !Сер. Инфориатика в тсхинчсскои университете)

Рвсйй19. Дяеграмча работы инфракрасной печи

Элементы, которые не могут быть установлены нв автоматах, устанавливают вручную с использованием светоионтажлых ел!- лов. Па завершении ыоюажных рабат печатный узел проходит тестовую проверку нп функционирование.