процесса сборки и электромонтажа электронного узла

Общие сведения

 

Производственный процесс – совокупность действий рабочих и орудий производства, в результате которых исходные материалы, полуфабрикаты и компоненты превращаются в готовую продукцию (платы, ячейки, блоки и т.п.), соответствующую своему назначению.

Производственный процесс делится на основной и вспомогательный. К основному производственному процессу относят процессы по изготовлению продукции, предусмотренные заказчиком, к вспомогательному – процессы складирования, транспортировки, ремонта, энерго- и водоснабжения и др.

Технологический процесс (техпроцесс) – часть производственного процесса, непосредственно связанная с последовательным изменением состояния предмета труда, с превращением его в готовую продукцию. Технологический процесс делится на операции, а операции – на установы, позиции, технологические переходы, ходы, приемы.

Технологическая операция – законченная часть техпроцесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или несколькими рабочими над одним или несколькими совместно обрабатываемыми или собираемыми деталями.

Установ или установка – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки (заготовок) или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход (переход) – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, которая не сопровождается изменением формы или состояния заготовки, но необходима для выполнения технологического перехода (например, установка заготовки, ее закрепление и т.д.).

Проход – часть перехода, заключающаяся в снятии одного слоя материала с обрабатываемой поверхности.

Рабочий ход – законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки.

Вспомогательный ход - законченная часть перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки без изменения формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки.

Позиция – каждое новое положение заготовки относительно инструментов при неизменном ее закреплении в приспособлении (например, поворотное многопозиционное приспособление).

Прием – совокупность отдельных движений в процессе выполнения работы или подготовки к ней (пуск станка, выключение и т.п.).

Рабочее место – часть производственной площади, оснащенной основным технологическим и вспомогательным оборудованием и средствами, закрепленными за рабочим для выполнения операции.

Такт выпуска – интервал времени, через который производится выпуск изделий.

Ритм выпуска (производительность) – обратная величина такта – количество изделий в единицу времени.

Различают три основных типа производства продукции - единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется единичным или малым объемом выпускаемых изделий, процесс изготовления которых не повторяется или повторяется через неопределенный промежуток времени. Для единичного производства характерно применение универсального, переналаживаемого оборудования, высококвалифицированного персонала, высокая себестоимость продукции и низкая производительность.

Серийное производство характеризуется изготовлением изделий периодически повторяющимися партиями, сериями. В зависимости от количества изделий в партии различают мелкосерийное, среднесерийное (серийное), крупносерийное производства. Выпуск партий еженедельный, ежемесячный, ежеквартальный.

Для серийного производства характерно использование специализированного и автоматизированного оборудования и оснастки, особенно станков с ЧПУ. В серийном производстве рабочие имеют среднюю и высокую квалификацию, производительность труда выше, чем при единичном производстве.

Массовое производство – это производство одинаковых изделий в течение длительного периода времени. Особенностью данного производства является закрепление за одним рабочим местом одной операции, требующей использования рабочих невысокой квалификации или исключения из процесса рабочих и замены их роботами и робототехническими комплексами. Для массового производства характерным является поточный принцип изготовления продукции на автоматических линиях, цехах и даже автоматических заводах. Оборудование и оснастка, как правило, специальное, дорогое и высокопроизводительное.

Технологические процессы, в зависимости от подробности их разработки, типизации, наличия оборудования и объема выпуска изделий, классифицируют на следующие виды:

- проектный (начальная стадия, много вариантов);

- рабочий (конкретный, для работы);

- единичный (техпроцесс только на данное изделие);

- типовой (на конструктивно подобные изделия);

- групповой (на технологически подобные изделия для мелкосерийного, многономенклатурного производства);

- временный (оперативный), для имеющегося на предприятии оборудования при изготовлении пробных изделий;

- стандартный (обязательный к применению для отрасли, государства);

- перспективный (для вновь разрабатываемых производств или модернизации старых предприятий);

- маршрутный;

- операционный;

- маршрутно-операционный.

Типовым ТП называется схематичный принципиальный процесс сборки и монтажа изделий одной классификационной группы, включающий основные элементы конкретного процесса: способ установки базовой детали и ориентации остальных, последовательность операций, типы технологического оснащения, режимы работы, приближенную трудоемкость для заданного выпуска изделий. По типовому процессу легко составляется конкретный процесс сборки изделия.

Предпосылкой типизации является классификация деталей, ЭРЭ, сборочных единиц и блоков по признакам конструктивной (размеры, общее число точек соединения, схема базирования и др.) и технологической (маршрут сборки, содержание переходов, оснащение) общности.

Маршрутный технологический процесс определяет порядок (маршрут) следования операций, их вид и наименование, оборудование и оснастку для выполнения операций, трудоемкость выполнения операций и квалификацию работников. Для мелкосерийного производства достаточна разработка маршрутной технологии. При этом все параметры разработки заносятся в маршрутные карты.

Для средне- и крупносерийного, а также массового производства после маршрутной технологии следует разработка операционной технологии. При этом каждая операция разрабатывается подробно. Окончательно выбирается оборудование и оснастка, выбираются или рассчитываются технологические режимы. Операция дробится на технологические переходы – используется принцип дифференциации и концентрации технологических переходов при выполнении операции. Вычерчивается эскиз операции с установочными базами и настроечными размерами. Рассчитывается операционное время и окончательно устанавливается норма штучного времени. Данные разработки заносятся в операционные карты.

Маршрутно-операционная технология применяется, когда на отдельные, наиболее сложные, операции маршрутной технологии разрабатывается операционная технология.

Исходными данными для разработки технологических процессов являются:

- конструкторская документация на изделие (сборочные чертежи, рабочие чертежи, электрические схемы, монтажные схемы);

- технические требования на изделие, где указываются дополнительные требования к изделию;

- спецификация на входящие в изделие компоненты;

- объем выпуска продукции;

- сроки выпуска (еженедельно, ежемесячно, ежеквартально);

- наличие технологического оборудования, оснастки;

- справочная, нормативная литература, программы.

Исходными данными для разработки маршрутного техпроцесса являются: схема сборки с базовой деталью, типовой техпроцесс, объем выпуска, коэффициент закрепления операций – отношение количества операций к количеству рабочих мест.

В табл.2.4.1 приведено содержание типового технологического процесса сборки и монтажа электронного узла.

Таблица 2.4.1

А	Подготовительная. ИОТ для комплектовщиков
Б	Стол рабочий
О1	Подготовить детали, узлы, ЭРЭ, микросхемы и материалы к работе согласно спецификации
О2	Проверить срок хранения печатных плат (не более 6 месяцев)
О3	Проверить все ЭРЭ, микросхемы, разъемы и материалы на наличие отметки о входном контроле
А	Удаление остатков флюса ИОТ для лиц, работающих с ЛВЖ (легко воспламеняющиеся жидкости)
О1	Удалить консервирующее покрытие с поверхности платы
О2	Сушить плату
Р	Т = 18 – 23 оС, t = 15 – 20 мин
Т	Часы сигнальные, тара
О3	Уложить платы в тару
Т	Тара
А	Подготовка ЭРЭ и микросхем к сборке и монтажу. ИОТ для монтажников
О1	Формовать выводы элементов согласно сборочному чертежу
А	Облуживание паяемых поверхностей. ИОТ для монтажников
Б	Стол рабочий с вентиляцией
М	Флюс ФКТ. Припой ПОС-61. Шкурка шлифовальная тканевая водостойкая. Все работы выполняются в антистатическом браслете
О1	Зачистить выводы элементов от лакокрасочных покрытий и окисных пленок
О2	Флюсовать выводы ЭРЭ погружением в ванну с флюсом ФКТ
Т	Ванна
О3	Лудить выводы микросхем припоем
Р	Т = 250 ± 10 оС, t = 5 с (для ЭРЭ), t = 2 с (для микросхем)
Т	Ванна – тигель, пинцет – теплоотвод, кассета, штангенциркуль
О4	Проверить качество лужения визуально. Обнаруженные дефекты исправить паяльником
Т	Электропаяльник, подставка под паяльник
О5	Уложить ЭРЭ и микросхемы в тару
Т	Тара
А	Пайка готовым припоем. ИОТ для монтажников РЭА
Б	Стол монтажный с вентиляцией. Система для замера температуры жала паяльника
М	Припой ПОС-61. Флюс ФКТ
О1	Установить микросхемы на плату согласно сборочному чертежу
Т	Пинцет
О2	Флюсовать место соединения, подлежащее пайке согласно чертежу
Т	Кисть филеночная

Продолжение табл.2.4.1

О3	Паять соединение согласно чертежу припоем ПОС-61
Р	Температура жала паяльника 260 ± 10 оС, время – 3 с
Т	Электропаяльник. Подставка под паяльник. Пинцет – теплоотвод
О4	Установить заформованные ЭРЭ на печатную плату согласно чертежу
Т	Острогубцы. Пинцет
О5	Флюсовать места соединений, подлежащие пайке, согласно чертежу припоем ПОС-61
Р	Температура жала паяльника 270 ± 10 оС, время пайки – 5 с
Т	Электропаяльник. Подставка под паяльник
О6	Проверить качество пайки. Дефектные пайки исправить паяльником
О7	Уложить электронный узел в тару
Т	Тара
А	Удаление остатков флюса. ИОТ для лиц, работающих с ЛВЖ
О1	Промыть электронный узел после пайки
А	Контрольная. ИОТ для контролеров
Б	Стол контрольный
О1	Проверить установку микросхем, навесных ЭРЭ на соответствие сборочному чертежу
Т	Перчатки трикотажные
О2	Проверить качество пайки
О3	Проверить качество удаления остатков флюса
Т	Лупа
О4	Уложить электронный узел в тару
Т	Тара
А	Маркирование. ИОТ для лиц, работающих с ЛВЖ
Б	Стол рабочий с вытяжной вентиляцией. Шкаф сушильный
М	Краска маркировочная МКЭ черная. Полотно холстопрошивное хлопчатобумажное
О1	Маркировать дату изготовления электронного узла, порядковый номер шрифтом 3
Т	Рейсфедер
О2	Сушить замаркированный электронный узел
Р	Т = 60 ± 5 оС, t = 2 ч или Т = 25 ± 5 оС, t = 72 ч
Т	Тара
О3	Проверить правильность маркировки и качество маркировки 5-, 6-кратной протиркой сухой хлопчатобумажной тканью
О4	Уложить электронный узел в тару
Т	Тара
А	Контрольная. ИОТ для контролеров
Б	Стол контрольный. Стенд универсальный

 

Окончание табл.2.4.1

О1	Проверить электронный узел согласно карте проверки
А	Лакирование. ИОТ для маляров
О1	Лакировать электронный узел согласно сборочному чертежу
О2	Уложить электронный узел в тару
Т	Тара
А	Слесарно-сборочная. ИОТ для слесарей сборщиков
О1	Произвести установку угольника
О2	Произвести приклеивание планки с шифрами
А	Контроль и термотренировка электронного узла
О1	Произвести проверку электронного узла на вибропрочность согласно техническим условиям
О2	Произвести термотренировку электронного узла согласно инструкции на термотренировку
А	Контрольная. ИОТ для контролеров ОТК
Б	Стол контрольный. Стенд универсальный
О1	Проверить электронный узел согласно карте проверки
О2	Уложить электронный узел в тару
Т	Тара

Примечание. А – операция; Б – оборудование; Т – оснастка, инструмент; М – материалы; Р – режимы; О – переход.

 

Задание для самостоятельной работы

 

1. Варианты электронных узлов и типов производств выдаются преподавателем.

2. Разработать технологический процесс сборки и электромонтажа электронного узла.

3. Заполнить маршрутную карту техпроцесса.

4. Сделать выводы по выбору оборудования в зависимости от типа производств.

Отчет о проделанной работе

 

Отчет должен содержать:

- описание технологического процесса сборки и электромонтажа электронного узла;

- маршрутную карту техпроцесса;

- вывод об использованном оборудовании в зависимости от типа производства.

 

Контрольные вопросы

 

1. Что называется производственным и технологическим процессами? В чем их различия?

2. Что такое технологическая операция и переход?

3. Какая документация разрабатывается на технологический процесс?

4. Как обозначаются элементы технологического процесса?

5. Как влияет тип производства на выбор оборудования и оснастки?

Библиографический список

 

1. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Проектирование электронных вычислительных машин и систем. – М.: Высш. шк., 1986.

2. Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем. – М.: Высш. шк., 1990.

3. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств. – М.: Высш. шк., 1990.

4. Шерстнев В.В. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА. – М.: Радио и связь, 1984.

5. Гель П.П., Иванова-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. -Л.: Энергоатомиздат, 1984.

6. Токарев М.Ф., Талицкий Е.Н., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Радио и связь, 1984.

7. Дульнев Г.Н., Тарновский Н.Н. Тепловые режимы электронной аппаратуры. – Л.: Энергия, 1971.

8. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Выс. шк., 1984.

9. Роткоп Л.Л., Спокойный Ю.Е. Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА. – М.: Сов. радио, 1976.

10. Астафьев А.В. Окружающая среда и надежность радиотехнической аппаратуры. – М.;Л.: Энергия, 1965.

11. Князев А.Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. – М.: Радио и связь, 1989.

12. Борисов В.Ф., Лавренов О.П., Назаров А.С., Чекмарев А.Н. Конструирование радиоэлектронных средств. – М.: Изд-во МАИ, 1996.

13. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры/ П.И.Овсищер, Ю.В.Голованов, В.П.Калашников и др.; Под ред. П.И.Овсищера. – М.: Радио и связь, 1988.

14. Технология ЭВА, оборудование и автоматизация/ В.Г.Алексеев, В.И.Гриднев, Ю.И.Нестеров и др. - М.: Высшая школа, 1984.

15. Технология и автоматизация производства РЭА/ И.П.Бушминский, О.Ш.Даутов, А.П.Достанко и др.; Под ред. А.П.Достанко, Ш.М.Чабдарова. – М.: Радио и связь, 1989.

16. Черняев В.Н. Физико-химические процессы в технологии РЭА. - М.: Высш. шк., 1987.

17. Ушаков Н.Н. Технологи производства ЭВМ - М.: Высш. шк., 1991.

18. Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры/ С.Е.Ушакова, В.С.Сергеев, А.В.Ключников, В.П.Привалов; Под ред. С.Е.Ушаковой. - М.: Радио и связь, 1986.

19. Конструирование и технология печатных плат. /А. Т. Жигалов, Е. П. Котов и др. - М.: Высш. шк., 1973.

20. Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА. – М.: Радио и связь, 1983.

 

УМРИХИН Владимир Васильевич

ЗАХАРОВ Иван Сафонович

ШИРАБАКИНА Тамара Александровна

ВАХАНИЯ Валерян Иродионович

 

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ

 

Учебное пособие

 

Редактор О.А.Петрова

Компьютерная верстка и макет А.А.Гончарова

 

Позиция плана № 14.2004

 

ИД № от

Подписано в печать. Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л.. Уч.-изд.л.. Тираж 100 экз. Заказ.

Курский государственный технический университет.

Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета 305040, Курск, ул.50 лет Октября, 94