книги / Проектирование технологических процессов изготовления РЭА
..pdfВ. В. Павловский, В. И. Васильев, Т. Н. Гутман
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ
РЭА
Пособие по курсовому проектированию Под ред. В. В. П а в л о в с к о г о
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР
в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности
<гКонструирование и производству радиоаппаратуры»
IS
МОСКВА «РАДИО И СВЯЗЬ» 1982
ББК 32.844 П12
УДК 621.396.6.075.83
Павловский В. В., Васильев В. И., Гутман Т. Н.
П12 Проектирование технологических процессов из готовления РЭА. Пособие по курсовому проектиро ванию: Учеб, пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1982.— 160 с., ил.
30 к.
Книга является учебным пособием по курсовому проектированию по дисциплине «Технология РЭА, оборудование н автоматизация». Большое внимание уделяется разъяснению основных положений стан дартов ЕСТПП и ЕСТД и правилам их использовании при проекти ровании технологических процессов изготовления радиоэлектронной аппаратуры и технологической подготовке ее производства. Приведены справочные материалы и примеры оформления документации.
Для студентов вузов специальности «Конструирование и производ ство радиоаппаратуры».
2401000000-212 |
|
ББК 32.844 |
11 046(01 )-82 |
74' 82 |
БФ2.1 |
РЕ Ц Е Н З Е Н Т Ы : КАФЕДРА ЛЕНИНГРАДСКОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА СВЯЗИ
нм. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА:
ГЛАВНЫЙ ТЕХНОЛОГ КБ МОСКОВСКОГО РАДИОЗАВОДА О. Г. ГОЛУБЕВ.
Редакция литературы но конструированию и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры
Валдис Валдович Павловский, Виталий Иванович Васильев, Татьяна Николаевна Гутман
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЭА
Редактор Н. К. Калинина Художник И. Д. Журов Художественный редактор Г. К- Кованой Технический редактор 3. И. Ратников» Корректор Т. Л. Кускова
ИБ № 126
Сдано в цабор 22.06.82 |
|
Подписано в печать 03.11.82 |
Т-203?1 |
||||
Формат 84 X |
Ю87аа |
Бумага кн.окури. |
Гарнитура литературная |
Печать высокая |
|||
Уел. печ. л. |
8,4 |
Уел. кр.-отт. |
8,715 |
Уч.-изд. л. 8,69 |
Тираж 18 000 экз |
||
Изд. № 19673 |
: |
Зак. Кч 181 |
Цена 30 .к. |
||||
Издательство |
«Радио |
и связь». |
101000, Москва, |
Главпочтамт, а/я 693 |
|||
Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Первая Оразцовая типография имени А. А. Жданова «Союзполнграфпрома» при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва. М-54, Валовая, 28
© Издательство «Радио и связь», 1982:
Предисловие
Эффективность обучения студентов возрастает, если выполняемые ими курсовые проекты соответствуют ин женерным разработкам на производстве с учетом требо ваний государственных (ГОСТ) и отраслевых стандар тов. Работа с документацией часто создает для студен тов большие трудности. Основная цель книги — научить студентов пользоваться стандартами и в первую очередь стандартами Единой системы технологической под готовки производства (ЕСТПП) и Единой системы технологической документации (ЕСТД), необходимыми при курсовом проектировании технологических процес сов изготовления радиоаппаратуры. При этом рассма триваются стандарты и методики их применения, дейст вующие на начало 1981 г. Поскольку они постоянно раз виваются и дополняются, то все изменения необходимо учитывать при пользовании данной книгой и при курсо вом проектировании.
Последовательность изложения материала в книге соответствует последовательности работ, выполняемых при проектировании технологических процессов. В от дельных главах приводятся необходимые, на взгляд авторов, методические указания.
Глава 1 знакомит читателя с основами проектирова ния технологических процессов с учетом основных поло жений систем стандартов ЕСТПП и ЕСТД, приведены номера и названия основных стандартов этих систем, которые могут потребоваться для решения задач курсо вого проектирования. В гл. 2 даны рекомендации по со ставу, содержанию и оформлению курсового проекта. Глава 3 посвящена отработке конструкции изделий на технологичность — очень важному вопросу, связанному с повышением эффективности производства и эксплуата ции. Изложение этого материала основано на отрасле вых стандартах,. учитывающих особенности радиоэлек тронной аппаратуры (РЭА). Глава 4 знакомит с проекти рованием технологических процессов изготовления дета лей. При производстве РЭА часто приходится конструи ровать сборочные приспособления и особенно техноло
гическую тару. Этим вопросам посвящены § |
4.6 и 4.7. |
В гл. 5 рассмотрены особенности построения |
технологи- |
Чёскйх процессов сборки узлов и блоков РЭА, а в гл. б— построение технологических процессов регулировки РЭА, виды и правила разработки операций контроля. Глава 7 посвящена вопросам разработки технологических плани ровок цехов сборки и настройки РЭА.
Книга рассчитана на студентов вузов, обучающихся специальности «Конструирование и производство радио аппаратуры». В ней авторы обобщили некоторый опыт курсового проектирования в Рижском и Новгородском
политехнических институтах. |
2.2, |
4.3— 4.10 |
написаны |
||||
Параграфы |
1.3— 1.7, |
2.1, |
|||||
В. И. Васильевым, |
§ |
1.8, 4.2, 5.1— 5.3, 5.5— 5.8, 6.1— |
|||||
Т. Н. Гутман, § 1.1, |
1.2, гл. 3, § 4.1, 4.11, 5.4 6.2 и гл 7— |
||||||
В. В. Павловским. |
|
искреннюю |
благодарность ииж. |
||||
Авторы выражают |
|||||||
Э. Вилксу, предоставившему материал для написания гл. 7, прбф. В. Б. Пестрякову, высказавшему ряд цен ных идей, и рецензентам, книги О. И. Голубеву н кол лективу кафедры Ленинградского электротехнического института связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича под руководством к. т. н. доц. Н. П. Меткина, сделавшим ряд замечаний, способствовавших улучшению содержа ния книги, а также инж. И. А. Страутмане и ст. технику Г. В. Вилкс, оказавшим помощь в оформлении рукописи.
Авторы
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
1.1.Технологическая подготовка производства
Технологическая подготовка производства (ТПП) включает решение задач, группируемых по следующим основным направлениям:
а) обеспечение технологичности конструкции изде лия;
б) проектирование технологических процессов; в) проектирование и изготовление средств технологи
ческого оснащения; г) организация и управление процессом ТПП.
Таким образом охватывается весь необходимый ком плекс работ по ТПП, в том числе конструктивно-техно логический анализ изделий, организационно-технологи ческий анализ производства, расчет производственных мощностей, составление производственно-технологиче ских планировок, определение материальных и трудо вых нормативов, отладку, технологических процессов и средств технологического оснащения (оборудование, оснастка и т. п.).
Проектируются технологические процессы согласно ГОСТ 14.301— 73 для изготовления изделий, конструк ции которых отработаны на технологичность. Для этой цели ГОСТ 2.121—73 ЕСВД и ГОСТ 14.201—73 ЕСТПП предусматривают технологический контроль конструкторской документации на всех стадиях ее раз работки: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочая докумен тация.
Обязательным этапом, предшествующим проектиро ванию технологических процессов, согласно ГОСТ 14.301— 73 является группирование изделий по конструк тивным и технологическим признакам с учетом органи зации производства.
Проектирование технологических процессов в общем случае включает комплекс взаимосвязанных работ (со-
5
Став й последовательность работ зависят от сложности изделия и типа производства):
—выбор заготовок;
—выбор технологических баз;
—подбор типового технологического процесса;
—определение последовательности и содержания
технологических операций;
—определение, выбор и заказ новых средств тех нологического оснащения (в том числе средств контро ля и испытания);
—назначение и расчет режимов обработки;
—нормирование процесса;
—определение профессий и квалификации исполни
телей;
—организация производственных участков;
—выбор средств автоматизации и механизации эле ментов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования;
—составление, планировок производственных участ ков и разработка операций перемещения изделия и от ходов;
—оформление рабочей документации на технологи ческие процессы.
В технологии производства РЭА используются про цессы, свойственные машинио- и приборостроению: литье, холодная штамповка, механическая обработка, гальванические и лакокрасочные покрытия и др. Поэто му неудивительно, что технологию РЭА разрабатывают инженеры-технологи разных специальностей.
Важной задачей технологов является обеспечение в производстве заданной точности линейных размеров изделий. Для технологии РЭА этого еще недостаточно. Наряду с линейными размерами должны быть обеспе чены многие технические (механические, тепловые, маг нитные, радиотехнические и др.) параметры аппарату ры, работающей на различных частотах (звуковых, уль тразвуковых, радиочастотах и др.). Нетрудно показать, насколько усложняется технология с повышением ча стоты, на которой работает аппаратура.
При сборке и наладке РЭА выявляются ошибки и на рушения, допущенные при изготовлении деталей или входном контроле электрорадиоэлементов .(ЭРЭ). По этому инженер-технолог РЭА должен хорошо разбирать ся во всех вопросах, которые прямо или косвенно влияют на качество как деталей, так и аппаратуры в целом.
6
1.2. Характеристика РЭА как объекта производства
Объектом производства является конструкция РЭА. Конструкция есть совокупность деталей с разными фи зическими свойствами и формами, находящихся в опре деленной электрической (в соответствии с электрической принципиальной схемой), пространственной, механиче ской, тепловой, магнитной и энергетической взаимосвя зи, обеспечивающая выполнение заданных функций с не обходимой точностью и надежностью в условиях внеш них воздействий и предусматривающая возможность ее повторения в условиях производства [1]. Конструкции РЭА свойственна сложная композиция большого числа соединенных между собой электронных элементов, та ких как интегральные микросхемы различной степени интеграции, микросборки (состоящие из элементов, ком понентов и (или) интегральных микросхем и других ЭРЭ), микропроцессоры. Электрорадиоэлементы и ми кросхемы должны быть подвергнуты входному контролю и предварительно подготовлены для сборки и пайки. В конструкции РЭА широко используют печатные пла ты, выполняющие функции несущей конструкции и элек трического соединения элементов. Когда доминирующую роль играют малые габариты и допустимо некоторое увеличение трудоемкости и себестоимости электрическо го монтажа, применяют многослойные печатные платы.
В последнее время возросла потребность в РЭА, рас ширилась ее номенклатура, повысилась сложность. Из менилось и распределение труда между предприятиями, изготовляющими электронные элементы и радиоаппара туру. Ранее каскады устройств собирались из навесных элементов, теперь же некоторые поставляются электрон ной промышленностью в виде готовых к использованию микросхем.
Усложнение конструкции РЭА, с одной стороны, и рост объемов выпуска продукции, с другой, значительно повышают требования к технологической подготовке производства и качеству технологической документации. Поэтому использование прогрессивных методов и средств механизации и автоматизации инженерно-тех нических работ имеет чрезвычайно важное значение.
Затраты времени и средств на подготовку производ ства будут минимальны, если при конструировании РЭА применяются только те детали и узлы, которые обеспе чивают более высокий технико-экономический и эксплу-
7
атационный эффект, а все остальные элементы заимст вуются из освоенных или стандартизованных конструк ций. В технологической практике для определения этих затрат используется величина, называемая количеством оригинальных деталей Пор:
Пор= П о— П3,
где П0 — общее количество деталей и узлов; П:, — коли- - чество заимствованных деталей и узлов.
Производство РЭА сопровождается большим количе ством контрольных операций: входной контроль мате риалов и комплектующих электрорадиоэлементов, кон троль всех этапов производства, выходной контроль го товой продукции. Предусмотрение минимального и в то же время достаточного количества контрольных опера ций по ходу технологического процесса и разработка соответствующей технической документации являются компетенцией технолога — разработчика процесса. Для настройки, регулировки, контроля и испытания РЭА тре буется многочисленная стандартная и нестандартная измерительная аппаратура.
При конструировании РЭА широко применяется метод функциональных блоков (узлов), часто позволяющий производить регулировку и контроль параметров блоков по нормам, обеспечивающим соответствующее зачение выходного параметра РЭА в целом без дополнительной регулировки, а в отдельных случаях 'лишь с небольшой подстройкой.
Проектирование технологического процесса,, выбор средств оснащения, контроля, испытаний и т. д. зависят от типа производства.
1.3. Влияние типа производства на объем и содержание проектирования технологических процессов
Согласно ГОСТ 3.1108— 74 ЕСТД тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций:
К30= 0 /Я,
где О— количество различных операций; Р — количест во рабочих мест для выполнения различных операций.
Значение коэффициента закрепления операций при нимается для планового периода, равного одному меся? цу, следующих типов производств:
массового /Сзо=1; '
Крупносерийного 1 < # эо < 1 0 ; среднесерийного 10</Сзо<20, мелкосерийного 20г^/(зо< 4 0 ; единичного Л'30 не регламентируется;
На ранних стадиях проектирования технологйчёскйх процессов и при использовании изделий-аналогов можно рекомендовать следующую методику расчета коэффици ента закрепления операций (коэффициента серийности) за рабочим местом (станком), приводящую к тем же результатам (типу производства):
К э о = Т в/ £шт ср*
где r D— такт выпуска; /Штср — среднее штучное время для выполнения операции обработки, сборки и т. п. еди ницы продукции.
Такт выпуска рассчитывается по формуле
Ta=Q0FR/N [мин/шт.],
где FR— действительный годовой фонд времени работы станка или рабочего места, ч; N— годовая программа выпуска изделия (детали или сборочной единицы, шт.).
Для определения действительного годового фонда времени работы рабочего места (станка) можно принять следующие исходные данные:
Количество рабочих |
дней в г о д у ............................................ |
|
|
253 |
|
Количество дней, сокращенных на один ч а с ......................... |
6 |
||||
Количество рабочих |
дней с |
полной |
продолжительностью |
||
с м е н ы ............................................................................................... |
|
|
|
|
247 |
Продолжительность рабочей недели, |
ч ........................................ |
|
41 |
||
Продолжительность |
смены, ч |
........................ |
|
|
8,2 |
Если изделие |
(деталь, |
сборочная единица) |
входит |
||
в состав более крупного изделия и годовая программа |
|||||
выпуска задана на последнее, то производственную про |
|||||
грамму детали {сборочной единицы) |
вычисляют по фор |
||||
муле |
|
|
|
|
|
W =iV im (l+P/100) |
[шт.], |
|
|||
где Ni — годовая программа выпуска изделий, в состав которых входит деталь (сборочная единица), шт.; пг— количество деталей (сборочных единиц) данного наиме нования на изделие (применяемость); р — количество де талей (сборочных единиц), которое необходимо изгото вить дополнительно (запасные части), заданное в про центах от годовой программы.
9
Среднее штучное время /Штср считают как среднее арифметическое *Шт по всем операциям процесса:
П
t |
= J ____ , |
' |
1штср |
п |
где п— число операций.
Для нахождения ^шт по операциям используют Дан ные аналогичного процесса или производят укрупненное нормирование нового процесса.
После определения типа производства решают другие вопросы, для которых тип производства является исход ным фактором.
В серийном производстве для проектирования техно логического процесса важно рассчитать размер партии одновременно запускаемых в производство изделий
nn=Na[F [шт.],
где N — годовая программа выпуска деталей, шт.; а— количество дней, на которое необходимо иметь запас деталей или узлов (периодичность запуска); F — коли чество рабочих дней в году.
Во многих конструкциях РЭА детали и узлы повто ряются в разных количествах, поэтому тип производства следует определять индивидуально для каждой детали или узла. Например, производство трансформаторов мо жет быть серийным, а изготовление пластин магнитопровода для них — массовым.
На радиозаводе по выпуску бытовой радиоэлектрон ной аппаратуры можно встретить все типы производст ва: например, инструментальный цех относится к инди видуальному типу производства, цех литья термопласт масс соответствует среднесерийному, а сборочные цехи— массовому.
1.4.Экономическое обоснование варианта
технологического процесса по себестоимости и трудоемкости
При выборе оптимального варианта технологическо го процесса в большинстве случаев экономические тре бования являются решающими. Для экономической оценки используют в основном две характеристики: се бестоимость и трудоемкость.
10