Міністерство освіти і науки України Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» Факультет систем управління літальних апаратів Кафедра інтелектуальних вимірювальних систем та інженерії якості Розрахункова робота з дисципліни «Технологія виготовлення елементів в системах управління» (назвадисципліни) на тему «Розробка технологічного процесу складання печатного вузла плата ArduinoNano» Виконав: студент 4 курсу, групи № 330ст Напрямупідготовки (спеціальності) «Авіоніка»___________ (шифр і назва напряму підготовки (спеціальності)) ____________Бойчук Є.Е.__________ (прізвище й ініціали студента) Керівник: к.т.нЗаболотний В. О. (посада, науковий ступінь, прізвище й ініціали) Національна шкала: __________ Кількість балів: _____ Оцінка: ECTS _____ Харків – 2019 2 ЗАДАНИЕ Разработать «ArduinoNano» технологический процесс сборки печатного узла 1 Анализ технологичности. 1.1Качественная оценка технологичности. 1.2Количественная оценка технологичности. 2 Разработка технологической схемы сборки. 3 Разработка маршрутной технологии. 3.1 Анализ типового технологического процесса и выбор необходимых операций для разработки единичного ТП. 3.2 Разработка операций единичного ТП, установление их количества, содержания и уровня механизации. 3.3 Выбор оборудования, приспособлений, инструмента и вспомогательных материалов. 3.4 Маршрутная технология единичного техпроцесса. (Оформить в таблицу «единичных технологический процесс сборки» (стр.26, Методических указаний)) 4 Разработка операционной технологии (для одной операции). 4.1 Выбор одной сборочной операции для разработки и оптимизации по трудоёмкости. 4.2 Установление содержания и последовательности переходов для выполнения выбранной сборочной операции. 5 Заполнение маршрутных карт. 6 Заполнение операционной карты. Перечень ссылок Приложение А – Сборочный чертеж электронного узла. Приложение Б – Спецификация к сборочному чертежу. Приложение В – Технологическая схема сборки. Приложение Г – Технологический карты маршрутной и операционной технологии. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. Сборочный чертеж. Плата управления квадрокоптером - ArduinoNano. 2. Спецификация к сборочному чертежу. 3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ……………………………………….. 1.1Качественная оценка технологичности……………………………… 1.2 Количественная оценка технологичности…………………………... 2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СБОРКИ…………... 3 РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ………………………. 3.1 Анализ типового технологического процесса и выбор необходимых операций для единичного ТП…………………………… 3.2 Разработка операций единичного технологического процесса, установление их количества и механизации…………………………… 3.3 Выбор инструментов, оборудования и приспособлений …………. 3.4 Маршрутная технология единичного ТП…………………………... 4 РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ (для одной операции)………………………………………………………… 4.1 Выбор операции для разработки и оптимизации по трудоёмкости………………………………………………………….. 4.2 Установление содержания и последовательности переходов для выполнения выбранной сборочной операции…………………………... 5ВЫВОДЫ……………………………………………………………………… Перечень ссылок………………………………………………………………… Приложение А – Сборочный чертеж электронного узла……………………... Приложение Б – Спецификация к сборочному чертежу……………………… Приложение В – Технологическая схема сборки……………………………... Приложение Г – Технологический карты маршрутной и операционной технологии……………………………………………………. 3 4 4 5 6 7 7 9 10 13 13 19 19 20 22 23 24 25 26 27 4 ВВЕДЕНИЕ Разработка технологических процессов изготовления, сборки и наладки радиоэлектронной аппаратуры должна базироваться на двух основах: технической и экономической. Техническая основа - ТП должен обеспечивать необходимое качество аппаратуры. Экономическая основа - ТП должен обеспечить выпуск РЭА с минимальными затратами и с высокой производительностью труда. Сборка представляет собой совокупность технологических операций механического соединения деталей и электро-радиоэлементов (ЭРЭ) в изделии или его части, выполняемых в определенной последовательности для обеспечения заданного их расположения и взаимодействия в соответствии с конструкторскими документами. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия и организации процесса сборки. Монтажом называется ТП электрического соединения ЭРЭ изделия в соответствии с принципиальной электрической или электромонтажной схемой. К монтажно-сборочным процессам предъявляются требования высокой производительности, точности и надежности. На повышение производительности труда существенное влияние оказывают не только степень детализации процесса и специализации рабочих мест, уровень механизации и автоматизации, но и такие организационные принципы, как параллельность, прямоточность, непрерывность, пропорциональность и ритмичность. Проектирование техпроцессов сборки и монтажа РЭА начинается с изучения на всех производственных уровнях исходных данных, к которым относятся: краткое описание функционального назначения изделия, технические условия и требования, комплект конструкторской документации, программа и плановые сроки выпуска, руководящий технический, нормативный и справочный материал. К этим данным добавляются условия, в которых предполагается изготавливать изделия: новое или действующее предприятие, имеющееся на нем оборудование и возможности приобретения нового, кооперирование с другими предприятиями, обеспечение материалами и комплектующими изделиями. В результате проведенного анализа разрабатывается план технологической подготовки и запуска изделия в производство. 5 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-73) понимают совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающих достижение оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте, для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Оценка технологичности преследует следующие цели: 1) определение соответствия показателей технологичности нормативным значениям; 2) выявления факторов, которые осуществляют наибольшее влияние на технологичность изделий; 3) установление значимости этих факторов и степени их влияния на трудоемкость изготовление и технологическую себестоимость изделия. Стандарты ЕСТПП предусматривают обязательную отработку конструкции на технологичность на всех этапах их создания с помощью показателей технологичности. Показатель технологичности это сравнительная оценка качества объекта, которая используется для принятия управленческих решений, относительно перемен или стабилизации данного качества изделия. Начальные данные получают при анализе чертежей конструкции изделия, его блоков, узлов и деталей, соответствующей их спецификации, технологической документации, и др. Для оценки технологичности воспользуемся сборочным чертежом электронного узла Приложение А, а также спецификацией к сборочному чертежу Приложение Б. 1.1 Качественная оценка технологичности Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной и зачастую определяет целесообразность выполнения количественной оценки. Качественная оценка технологичности конструкции изделия выражается понятиями: «хорошо – плохо», «соответствует – несоответствует», «технологично – нетехнологично», «допустимо – недопустимо» и т.д. Качественная оценка раскрывает конструктивно-технологические особенности изделия к изготовлению по основным видам работ [2]. У сборочных единиц оцениваются: компоновочные решения; взаимозаменяемость; элементная база; контролепригодность; вид подготовки, установки и монтажа ЭРЭ; инструментальная доступность; регулируемость; способы защиты от внешних воздействий и т.п. При оценке элементной базы необходимо обратить внимание на типы элементов, их вид, размеры, форму 6 корпуса, расположение и количество выводов, базовые расстояния для установки на плату, формовать выводы или нет, герметичность, особые требования и т.п. Компоновочное решение. ЭРЭ расположены c одной сторон печатной платы, что технологично. Это позволяет автоматизировать процесс сборки. Плотность расположения компонентов на узле средняя, что технологично. Форма печатной платы прямоугольная и унифицированная по размерам сторон и их соотношениям согласно с государственным стандартом. Взаимозаменяемость. Все элементы, расположенные на печатной плате, стандартные, значит, что такая плата технологична. Элементная база представлена в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Элементная база Тип ЭРЭ Форма и размеры корпуса Светодиоды RX, TX, PWR, L 10 мкФ цилиндрическая L=3 мм B=2 мм Резисторы R1-R9 цилиндрическая L=3 мм B=2 мм прямоугольная L= 2 мм B= 4 мм Кнопка сброса RST Количество Размещение выводов и их выводов размещения относительно относительно плоскости корпуса Платы Базовое расстояние между осевыми выводами для установки ЭРЭ на плату Подготовител ьные работы с выводами (формирован ие, обрезка, лужение) - - - - - - - - - - - - 9 выводов с 4-х сторон - - - Микроконтрол лер DD1 квадратная L= 3 мм B= 3 мм Кварцевый резонатор SMD прямоугольная L= 2 мм B= 3 мм - - - - EVR прямоугольная L= 2 мм B= 4 мм - - - - прямоугольная L= 2 мм B= 4 мм - - - - Интерфейс последовательн ого программирова ния ICSP 7 Продолжение таблицы 1.1 Тип ЭРЭ Форма и размеры корпуса Стабилизатор напряжения AMS1117 Электролит С106 прямоугольная L= 2мм B= 3 мм прямоугольная L= 2 мм B= 3мм прямоугольная L= 3мм B= 2мм прямоугольная L= 3мм B= 2мм прямоугольная L=1мм B=1мм Конденсатор 103 Программатор WCH Разъем D2-D12, A0-A7 Разъем USB-mini прямоугольная L=7 мм B=5 мм Количество выводов и их размещения относительно корпуса Размещение выводов относительно установочной плоскости Базовое расстояние между осевыми выводами для установки ЭРЭ на плату Подготовит ельные работы с выводами (формирова ние, обрезка, лужение) - - - - - - - - - - - - 8 выводов с 2х сторон - - - - - - - 2 вывода ┴ 4 – по 2 с каждой стороны ┴ Контролепригодность Контролепригодность хорошая, так как существует возможность проведения контроля как поэлементно до сборки, так и в процессе сборки. Легко осуществляется контроль собранного изделия в целом, что технологично. Вид подготовки, установки, монтажа ЭРЭ. Анализ подготовительных работ говорит о снижение технологичности ПУ, так как есть необходимость выполнять операции над выводами: формовка, лужение и обрезка. Установка элементов осуществляется на собственных выводах, что технологично. Монтаж ЭРЭ осуществляется пайкой – технологично. Инструментальная доступность. Средняя плотность монтажа радиокомпонентов обеспечивает инструментальную доступность, что упрощает их установку. Регулируемость. Точность выходных электрических параметров ПУ обеспечивается методом полной взаимозаменяемости, что технологично. Способ защиты от внешнего воздействия. После сборки плата покрывается лаком – технологично. 8 Особые свойства: разъемы – это не герметичные элементы, установка производится в конце технологического процесса, отдельно промываем, паяем вручную и лаком покрываем только те места, где паяли выводы. Микросхемы боятся статического электричества, от которого их нужно защитить, что уменьшает технологичность. 1.2 Количественная оценка технологичности Количественная оценка технологичности предполагает определение относительных частных показателей Кі и комплексного показателя К. Общее число базовых показателей, принятых за базовые не должно превышать семи. Комплексный показатель представляет собой сумму частных показателей с учетом их значимости по выбранному критерию. Исходные данные: HMC = 13 – количество микросхем и микросборок в изделии; HЭРЭ = 15 – общее количество ЭРЭ в изделии; HM = 62 –общее количество монтажных соединений; НАМ = 44 –количество автоматизированных монтажных соединений; HМП = 42 –количество ЭРЭ, подготовленных к монтажу, которые могут осуществляться автоматическим или механизированным способом; НМКН = 3 – количество операций контроля и настройки электрических параметров, которые можно осуществить автоматическим или механизированным способом; НКН = 6 – общее количество операций контроля и настройки электрических параметров; НТ = 8 – общее количество типоразмеров в изделии; НТОР = 0 – количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ. Коэффициент использования микросхем и микросборок: КІМС = НМС 13 = = 0.9. НЭРЭ 15 Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия: КА = НАМ 44 = = 0.7. НМ 62 Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу: КМП = НМП 42 = = 0.95. НЕРЕ 44 Коэффициент автоматизации и настройки электрических параметров: механизации операций контроля и 9 КМКН = НМКН 3 = = 0.5. НКН 6 Коэффициент повторяемости ЭРЭ: КПОВ = 1 − НТ 8 =1− = 0.82. НЭРЭ 44 Коэффициент использования ЭРЭ: КСП = 1 − НТОР 0 = 1 − = 1. НТ 8 Комплексный показатель технологичности: К= КІМ ∙ φ1 + КА ∙ φ2 + КМП ∙ φ3 + КМКН ∙ φ4 + КПОВ ∙ φ5 + КІСП ∙ φ6 , φ1 + φ2 + φ3 + φ4 + φ5 + φ6 где Ki– относительный показатель технологичности; К − комплексный показатель технологичности; φі –весовые коэффициенты:𝜑1 = 𝜑2 = 1, 𝜑3 = 0.75, 𝜑4 = 0.5, 𝜑5 = 0.31, 𝜑6 = 0.187. С учетом весовых коэффициентов, используя формулу (1.7), комплексный показатель технологичности будет равен: К= 0,9∙1+0,7∙1+0,95∙0,75+0.5∙0.5+0,82∙0,31+1∙0,187 1+1+0.75+0.5+0.31+0.187 = 3.3037 3.747 = = 0.77. Таким образом, разработанная конструкция печатной платы является технологичной для этапа разработки рабочей документации серийного производства, так как комплексный показатель равен 0.77, что отвечает нормативам комплексного показателя для класса электронных блоков (0.5 – 0.8) именно этого этапа проектирования документации. 10 2РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СБОРКИ Технологическая схема сборки является первым этапом разработки технологического процесса и в наглядной форме отражает маршрут сборки изделия и его составных частей. Разработка технологического маршрута сборки начинается с разбиения изделия или его части на сборочные элементы путем построения схем сборочного состава, и технологических схем сборки. Разбиение изделия на элементы проводиться независимо от программы его выпуска и характера технологического процесса сборки. При разработке технологической схемы сборки формируется структура операций сборки, устанавливается их оптимальная последовательность, вносятся указания по особенностям выполнения операций. Схемы сборки составляют как для отдельных сборочных единиц, так и для общей сборки изделия [2]. Исходными данными для разработки технологической схемы сборки являются: − анализ элементной базы; − сборочный чертеж электронного узла; − технические требования конструктора. При назначении последовательности сборочных работ необходимо учитывать следующие рекомендации: 1) предшествующие работы не должны затруднять выполнение последующих работ; 2) последующие работы не должны ухудшать качества установленных ЭРЭ и выполненных работ; 3) однотипные работы необходимо группировать; 4) после выполнения наиболее ответственных работ вводят сплошной или выборочный контроль; 5) технологическую схему общей сборки разрабатывают при условии образования наибольшего количества сборочных единиц; 6) в первую очередь выполняются неподвижные соединения, которые требуют значительных механических усилий; 7) как правило, механические сборочные работы выполняют раньше, если это не противоречит рекомендациям 1,2; 8) возможно чередование механических и электрических соединений в тех случаях, когда полное окончание механических сборочных работ усложняет доступ к узлам и деталям для электрического соединения; 9) на заключительных этапах собирают подвижные части изделий, разъемные соединения, устанавливают детали, которые изменяются в процессе настройки; 10) установку элементов на печатную плату рекомендуется начинать с меньших по высоте и размерам. Последовательность и виды сборочных работ зависят от конструкции печатного узла. При современном уровне производства электронной аппаратуры на печатные платы чаще всего устанавливаются ЭРЭ смешанного состава как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа[3]. 11 При использовании двух групп компонентов - монтируемых в отверстия (КМО) и монтируемых на поверхность (КМП) печатных плат, а также одно - или двустороннего их размещения на плате возможны шесть вариантов основных конструкций функциональных узлов, реализуемых с помощью различных технологий. В нашем случае используется конструктивное исполнение 2. При конструктивном исполнение 2 на обеих сторонах платы устанавливаются только компоненты КМП1 и КМП2 для поверхностного монтажа. Монтаж компонентов содержит такие операции: нанесение паяльной пасты на контактные площадки верхней стороны платы, нанесение дозы клея на места установки компонентов КМП1; установка компонентов КМП1; контроль; полимеризация клея УФ или ИЧ излучением; оплавление паяльной пасты нагревателем ИЧ излучениями или в паровой фазе (ПФ), переворот платы; нанесение паяльной пасты; установка компонентов КМП2 ; оплавление паяльной пасты; промывка печатной платы с компонентами; контроль паяльных соединений. При пайке в паровой фазе (ПФ), а так же ИЧ излучениями с нижним и верхним расположением излучателя операцию оплавления пасты после установки КМП1 не проводить. В качестве базовой выбираем ту деталь, с которой начинают сборку и поверхности, которой будут впоследствии использоваться для установки других деталей и сборочных единиц. Такой деталью служит плата. Сначала маркировать эмалью (ТКК пункт 4). Затем опаять пастой (ТКК пункт 7) элементы позиций 9, 10, 11, промыть и произвести сушку. Нанести паяльную пасту. Зафиксировать на паяльную пасту элементы позиций 2, 3, 5, 7, 8. Проконтролировать правильность установки этих ЭРЭ. Сушить и оплавить паяльную пасту. Перевернуть плату. Нанести паяльную пасту. Затем фиксировать на паяльную пасту элементы позиций 12, 13, 14, 15. Проконтролировать правильную установку. Сушить и оплавить паяльную пасту. Затем промыть, сушить. Проконтролировать качество пайки и проконтролировать электрические параметры (рек.4). Произвести лакирование платы (ТКК, п. 5), произвести сушку, произвести ручную установку разъемов ЭРЭ позиций 6, 4 и паять выводы ЭРЭ вручную, промыть, произвести сушку. Вручную произвести лакирование мест пайки выводов позиций 4, 6, сушить. Произвести контроль окончательный (рек 4). Технологическая схема сборки представлена в Приложении В. 12 3 РАЗРАБОТКА МАРШРУТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ По технологическим схемам сборки, изделия являются основными сборочными операциями и их последовательностями, определяют время, необходимое для их выполнения, укрупнено, по нормативам, с последовательным уточнением и корректировкой. Маршрутная технология характеризуется разделением сборочного процесса на операции. При серийном производстве содержание операции принимают таким, чтобы на отдельных рабочих местах выполнялись узловая и общая сборка изделия периодически переменными партиями, которые обеспечивают высокую нагрузку рабочих мест.Так, как сборочные работы неоднородные, то их следует разделять. Обычно, механические сборочные работы выполняют раньше. В тех случаях, когда полное завершение сборочных работ усложняет доступ к узлам и деталям для выполнения электрических соединений с допустимым чередованием работ с механическими и электрическими соединениями. Название операций должно отражать сущность каждой операции, чтобы объем, основной смысл и схема техпроцесса, были понятны при прочтении карты технологического маршрута [3]. 3.1 Анализ типового технологического процесса и выбор необходимых операций для разработки одиночного ТП Типовые технологические процессы разрабатывается для группы изделий, объединенных на основе признаков конструктивно-технологических принципов, и характеризуется ТТП единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для изделий всей группы. Операции в ТТП записаны в общем виде [3]. Единичный технологический процесс (ЕТП) – это технологический процесс, относящийся к изделию конкретного наименования, типоразмера и выполнения независимо от типа производства. На основании анализа типового технологического процесса избраны необходимые операции для серийного производства. Разработанные операции серийного технического процесса, установлено их количество, содержание и степень механизации. Проанализировав содержание каждой операции ТТП, выпишем название операций необходимых для разработки платы бортового вычислителя [4]. − комплектовочная; − подготовительная;* − промывка;* − сушка;* − сборка;* − монтажная;* − пайка;* − контроль;* − маркирование; 13 − лакирование.* Операция обозначенная * несколько операций с таким названием. 3.2 Разработка операций одиночного ТП, установление их количества содержания и уровня механизации При разработке операции единичного технологического процесса сборки платы бортового вычислителя, и проанализировав все возможные варианты подбора инструмента, оборудования и приспособления, которые необходимы для осуществления процесса сборки, мы должны выбрать оптимальный комплект для каждой операции в отдельности. Комплектовочная. Распаковать от упаковки ЭРЭ, детали, а также плату. Проверить сроки пригодности, номиналы, наличие сопроводительной документации, отсутствие нарушений внешнего вида. Подобрать чертеж. Вложить комплект согласно чертежу в тару. Механизация – вручную. Подготовительная Будут три операции: a) получить комплект ЭРЭ, деталей, платы. Выучить технологическую документацию. Проверить комплект на соответствие чертежу. Проверить отсутствие повреждений внешнего вида ЭРЭ, платы, деталей; б) нанести паяльную пасту на контактные площадки верхней стороны платы. Операция выполняется с применением автомата. в) нанести паяльную пасту с нижней стороны платы на места установки ЭРЭ с планарными выводами и СМД. Операция выполняется с применением автомата. Промывка Будет три операции: а) отмыть плату от ацетоно-канифольного лака и флюса. Механизированная; б) отмыть плату после пайки поз. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. Механизированная; в) отмыть места пайки поз 6,4. Вручную. Сушка Будет семь операций: а) сушить плату после промывки ацетоно-канифольного лака и флюса. Механизированная; б) сушить плату после маркирования, нанесения паяльной пасты и промывки элементов поз. 9, 10, 11. Механизированная; в) сушить плату после нанесения припойной пасты и фиксации элементов. Механизировано; г) сушить плату после промывки. Механизировано; д) сушить после лакирования, придерживаясь режима. Механизировано; 14 е) сушить плату после промывки. Механизировано; ё) сушить после лакирования, придерживаясь режима. Механизировано; Сборка Будет три операции: а) установить на плату ЭРЭ: светодиоды (поз. 2), резисторы (поз. 3), микроконтроллер (поз. 5), кварцевый резонатор (поз. 7), ячейка памяти EVR (поз. 8); б) Установить на плату ЭРЭ: стабилизатор (поз. 12), электролит (поз. 13), конденсатор (поз. 14), программатор (поз. 15); в) Установить на плату ЭРЭ: разъемы (поз. 6), кнопка (поз. 4). Пайка Будет 2 операции: а) оплавить паяльную пасту поз. 9, 10, 11. Механизированная; б) оплавить паяльную пасту разъемы поз. 6,4. Механизированная. Контроль Будет пять операций контроля: а) контроль установки элементов ЭРЭ с планарными выводами и СМД; б) контроль установки ЭРЭ на плату – вручную, визуальным методом; в) контроль качества пайки; г) контроль электрических параметров; д) общий контроль – механизировано, на стенде. Лакирование Будет 2 операции: а) лакировать печатный узел после установки ЭРЭ поз. 9, 10, 11, 2, 3, 5, 7 , 8, 12, 13, 14 , 15. Механизировано; б) лакировать места пайки выводов позиций поз. 6, 4. Вручную. Маркирование. Маркировать шифр блока, заводского номера и т.д. Вручную Монтажная. Будет две операции: а) опаять переходы отв. 9, 10, 11. Вручную; б) установить разъемы поз. 6,4 и паять их выводы. 3.3 Выбор оборудования, приспособлений, инструмента и вспомогательных материалов В ходе работы было определено необходимое оборудование, приспособление и инструменты. Выберем оптимальный комплект для каждой в отдельности. Оборудование – постоянная часть оснастки, на которой выполняется заданная операция. Выбор оборудования. 15 Автоматический трафаретный принтер P500 предназначен для точного нанесения паяльной пасты на контактные площадки печатной платы подготовительная (в). Установщик компонентов SMT2000 используется для операций комплектования, подготовительной (а), сборки (а) СМД элементов и элементов с планарными выводами. Сборка элементов с штыревыми выводами осуществляется на Установке программированной сборки «Силуэт» сборка (б,в). Верстак 80500001000 операция контроль (б,в). Верстак 2-1-1 ОСТ 4.ГО.60.234-82 – используется для операции лужения. Настольные конвекционная конвейерная печь EUROFLOW 250C предназначена для оплавления как обычной так и бессвинцовой паяльной пасты. Операция пайка (а). Станок LCR предназначен для контроля качества сборки печатных узлов. Операция контроль (а). Стол ОТК предназначен для операций контроля (г, д). Виброустановка Т858095 ГГМ2.339.002 используется для операции промывки. Операция контроль (д). Термопечь BM-W330С используется для операции высушивания (а, б, в, г,д,е). Автомат обрезки выводов C306E1 используется для подготовительной (б) операции. Вытяжной шкаф 6358-2730 - используется для операции лакирования. Приспособление – сменная часть оснастки, способная выполнить данные операции и служащая для закрепления детали (узла) или для крепления инструментов или для формовки выводов ЭРЭ или я штамповки заготовок, или для ускорения и облегчения установки, или для получения точных и одинаковых ее форм. Выбор приспособления. Тара типа ЭП ОСТ 4. ГО. 417. 200 – используется для: подготовительной, комплектовочной операций, а также для промывания, сушки, лакирования и контроля (а, б, д). Тара типа III ОСТ 4.ГО.417.200 – используется для: сборки, лужения, пайки и комплектования. Стойки типа 3 РД 107.290600.054-89 – для операции сборки (б,в). Кронштейн 6378-2714 – для операции лакирования и промывания. Приспособление 6358-2745 плитка 1-0-250x250 ГОСТ10905-75 – для операции высушивания (в, г, д, е). Установка электрических параметров. Операция контроль (г). Инструменты – сменная часть оснастки, при помощи которых непосредственно выполняется заданная операция. Выбор инструмента: Ножницы 100мм ГОСТ 12087-76 – для комплектования. Пинцет ППМ 80 ОСТ. ГО. 060.013 – для лужения и контроля (а, б, г), подготовительной операции (б). 16 Пинцет ППМ 120 ОСТ 4ГО. 060.013 – для промывания, высушивания и сборочных операций. Паяльник ПНТ-36-25 ОСТ 4ГО. 060.209 – операция контроль (в). Плоскогубцы ГУ125 – для подготовительной операции (а). Вспомогательные материалы. Вспомогательные материалы (припой, лак и др.), которые остаются в изделии, указаны в технических требованиях конструктора. Но при выполнении сборочных работ необходимы и другие вспомогательные материалы, которые не остаются в изделии. Так, при подготовке печатной платы к сборке необходима ее раcконсервация, т.е. очистка (промывка) от защитного покрытия (флюса). Также бывает необходимой очистка (промывка) элементов, монтажных проводов, узлов, блоков, обезжиривание поверхностей перед склеиванием [2]. При выполнении пайки необходим флюс. После пайки остатки флюса необходимо удалить с помощью промывочной жидкости. Флюсы представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1– Таблица флюсов Группа Флюса Некорозийная, слабоактивная, водонесмиваемая Некорозийная, слабоактивная, водонесмиваемая Некорозийная, слабоактивная, водонесмиваемая Марка флюса ФКГЭА ФКТ ФКЭТ Паяльный метел либо металлическое покрытие Коэффициент расстекаемости Состав Медь; оловянный – свинцовое, никелевое, висмутовое К=1.1 при t=220-300 °С Флюс марки ФКСп (91 %), концентрат флюса ФКГЄА (9 %) Медное, серебряное, оловянно– висмутовое, оловянно – свинцовое Медь; оловянный – свинцовое, никелевое, висмутовое К=2.2 при t=250±5 °С К=1.1 при t=140-300 °С Канифоль сосновая марки А, В или ОК-5 – 20 %, этил ацетат –1.9 – 1.85 %, спирт этиловый – 78 %, тетрабромиддинентена 0.1- 0.15 %; Кислота салициловая (4.0-4.5 %), триетаноламін (1.0-1.5 %), спирт етиловий (95-94.0 %) Проанализировав вышеперечисленные флюсы выбираем ФКТ, так как он имеет больший коэффициент растекания. Для промывки и обезжиривания платы можно использовать одно из следующих веществ, представленных в таблице 3.2 [6]. 17 Таблица 3.2 Перечень промывочных жидкостей Названи е Средств о моющее техниче ское «Электр ин» Смесь спирта этилово го и неф рас Смесь спирта этилово го техниче ского и хладона Состав компонентов в объемных коэффициен тах 50 % Смесь спирта этилового (50 %), нефрас (50 %) (5 %) и хладона 113 (95 %) Назначение Сфера применения Рекомендован -ные способы очищения Дополнительные указания Механическая очистка узлов и блоков РЕА от флюсов (ФКТ, ФТС но др.), защитной жидкости ТП22. Очистка плат печатей от органических загрязнений Узлы и блоки РЭА с печатью монтажом, в том числе с микросхемами; платы печатей В струйных устройствах при температуры 50-55 ◦С на виброустановк ах Не допускается промывание узлов и блоков РЭА с негерметичны ми элементами Механическая и ручная очистка узлов и блоков РЭА от канифольных флюсов (канифоль, ФТС, ФКТ), расконсервация плат печатей; ручная очистка металлов. Платы печатей, узлы, блоки, шкафы РЭА, с печатью и объемной монтажом; ячейки на интегральных схемах и микросоставлени и; детали из черных и цветных металлов. Погружением в жидкую фазу без нагревания. Протирка жесткой кистью, щеткой, хлопчатобумажным тампоном. В ультразвокави х и вибрационных устройствах. Оборудование должно быть во взрывобезопас ном выполнении. Допускается выполнение нефа раса 50/170 Механическая очистка узлов и блоков РЕА от канифольных флюсов после пайки, расконсервации плат печатей Для печатных плат, узлов, РЭА с монтажом печати путем погружения в жидкую фазу без нагревания или протирки жесткой кистью (щеткой) хладон 113 – 95 %, спирт изопропилови й – 5 %. Возможна многократная регенерация методом перегонки Из выше перечисленных промывочных жидкостей выбираем моющее техническое «Электрин», т.к. оно менее токсично и широкодоступно. 18 3.4 Маршрутная технология единичного техпроцесса. Маршрутный ТП определяет количество операций их содержание, их технологическую последовательность, уровень механизации, квалификацию работ. При определении количества операций учитывают тип производства, разновидности выполненных работ, возможности механизации операций. Уровень механизации операций назначают с учетом наличия необходимого оборудования и технико-экономической целесообразности его использования в конкретных условиях производства. Квалификацию рабочих необходимо назначать с учетом сложности выполняемых работ и применяемого оборудования [7]. Осуществив выбор оборудования, приспособлений, инструментов, вспомогательных материалов, разрабатываем маршрутную технологию единичного технического процесса (таблице 3.3). Заполненные технологические карты маршрутного технологического процесса приведено в Приложении Г. 19 4 РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ Задача разработки операционной технологии – это полная детализация выполненных операций [2]: - определение структуры операции, последовательности переходов и работы инструментов; - определение операции с изображением состояния объекта, схемы базирования или установления деталей, инструментов, направления главных перемещений, геометрических размеров, достигнутых на данной операции. Эскиз сопровождается таблицей, которая содержит переходы, условия и режимы их выполнения, основное t0 и вспомогательное tв время, действительную и допустимую погрешность базирования; - расчет режимов и условий сборки и монтажа, времени Тшт с учетом технологических возможностей предварительно выбранного оборудования. Уточнение времени фактической загрузки оборудования; - расчет точности операции, условий сборки составных деталей, действительных погрешностей. Определение требований точности к сборочномонтажным устройствам; - нормирование операций, выбор разряда рабочего, расчет технологической себестоимости операции, технико-экономическое обоснование вариантов операции; - обоснование выбора технологической оснастки или разработка технического задания на его проектирование. 4.1 Выбор операции для разработки и оптимизации по трудоемкости Из таблицы 3.3 выбираем монтажную операцию, для которой не четко определяется степень механизации. Монтажная – установка и пайка ЭРЭ позиций: 9, 10, 11. 4.2 Установление содержания переходов для вариантов выполнения операций и их нормирование Содержания операций монтажная 030 приведено в таблице 4.1. Операционная технологическая карта приведена в Приложении Г. 20 Таблица 4.1 – Содержание операций монтажная 030 Номер перехода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Содержание операции Извлечь плату из тары Установить плату на подставку Оборудование, технологическая оснастка и измерительные приборы Материалы Верстак 5 - Подставка типа 1 Извлечь ЭРЭ из Пинцет ШТМ тары 120 Установить ЭРЭ Пинцет ШТМ на плату, вставив 120 выводы в соответствующие отверстия платы Паять выводы ЭРЭ к плате Обрезать излишки выводов Повторить переходы 3-6 для остальных ЭРЭ согласно чертежу Проверить правильность установки и качество пайки ЭРЭ внешним осмотром Снять плату с установленными ЭРЭ с подставки Уложить плату с установленными ЭРЭ в тару Дополнительные указания - - - Острогубцы ОУ 125 - - - - - - - Тара цеховая 6 - Пайку произвести в соответствии с ОСТ4 ГО.054.267 Производить в соответствии с разделом 5 стандарта и ОСТ4 ГО.054.267 21 ВЫВОДЫ В ходе выполнения данной работы было изучено анализ технологичности, а именно качественная и количественная оценка технологичности, разработка технологической схемы сборки, маршрутной карты, операционной технологии. Технология связанна с процессами обработки материалов, изготовление из него деталей, сборка приборов и систем управления. На основе конструкторских требований и произведённого качественного и количественного анализа технологичности платы была разработана технологическая схема сборки, произведен выбор оборудования, приспособлений, инструментов и вспомогательных материалов для выделенных операций. При разработке маршрутной и операционной технологии использовали типовой технологический процесс сборки печатного узла, что позволило значительно сократить время и упростить процесс разработки. 22 ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Заболотний, В.А. Конспект лекций. Технология изготовления элементов с системах управления. 2. Коваленко П. И. Технология сборки и испытаний авиационных приборов[Текст] /П. И. Коваленко, И. Г. Корицкий, В. Г. Юрьева. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т «Харк. авіац. ін-т», 1988. 3. Заболотний В.О. Проектування технологічних процесів складання едектронної апаратури [Текст]/В.О. Заболотний, О.В. Заболотний, В.О. Книш. – Х.: Нац. аерокосм. ун-т «Харк. авіац. ін-т», 2008. – 64 с. 4. Заболотний, В.А. Проектування технологічних процесів складання електронних пристроїв і систем керування літальних апаратів[Текст] /навч. посібник, НАУ «ХАИ» . – К., 1997 – 44с. 5. ТТП. Изготовление субблоков и узлов на печатных платах. ЛЫ.10088.00029, 1984. – 130 с. 6. ТТП. Сборка, электромонтаж и покрытие лаком узлов и блоков на печатных платах. ТТПС-096, 1995. – 15 с. 7. ТТП. Промывка печатных плат в спирто-бензиновой смеси. ТТП-467, 1979. – 34 с. 8. Укрупненные нормативы времени на слесарно-сборочные работы в приборном производстве. - М., 1987. - 82 с. 9. ОСТ4 ГО.054.264. Аппаратура радиоэлектронная. Сборочномонтажное производство. Пайка электромонтажных соединений. Типовые технологические операции. – Взамен. ОСТ4 ГО.054.087.; введ. 01.0782 – 1982. – 80с. 10. ОСТ 92-1042-82. Технические требования и требования безопасности к типовым операциям сборки и монтажа блоков и узлов на печатных платах. Введ.01.10.83. 11. ОСТ 4 ГО. 033.200. Припои и флюсы для пайки. Марки, состав, свойства и область применения. Введ. 01.01.80. 12. ОСТ 4 ГО. 029.233-84. Моющие средства. Состав. Свойства и область применения. 13. ОСТ 92-1568-59. Краски маркировочные. Общие требования к выбору, приготовление к нанесению. – 46 с.
