Технология производства


1 Предмет, цель и содержание курса
Технология (греч. techne – искусство, мастерство, умение + logos – понятие, учение) – совокупность знаний о способах и средствах производственных процессов. Задача технологии как науки – выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.
Предмет курса – технология радиоэлектронной аппаратуры и оснащение технических процессов ее изготовления. Радиоэлектронная аппаратура – это обобщенное понятие, относящееся к электронной, электронно-вычислительной и электросвязной аппаратуре. Под оснащением понимают оборудование, оснастку, средства механизации, автоматизации и управления техническими процессами (ТП), в том числе контроля и испытания.
Цель курса:
- изучение технологических процессов производства РЭА и методов их проектирования;
- изучение основ управления отдельными процессами, качеством изготовляемой аппаратуры и всей технологической системой в целом;
- изучение средств автоматизации, в том числе гибких автоматизированных производств;
- изучение методов моделирования, оптимизации, анализа и синтеза технологических систем;
- изучение системы технологической подготовки производства;
- приобретение навыков работать с технологической документацией и проектировать технологические процессы.
2 Объект технологии производства – конструкция РЭА. Технологическая цепь
Конструкция – совокупность деталей с разными физическими свойствами и формами, находящихся в определенной электрической, пространственной, механической, тепловой, магнитной и энергетической взаимосвязи, обеспечивающей выполнение заданных функций с необходимой точностью и надежностью в условиях внешних воздействий и предусматривающей возможность его повторения в условиях производства.
Разработка, изготовление и эксплуатация РЭС должны быть оптимальны на всех стадиях и, следовательно, рассматриваться как единое целое. Для этого вводят понятие технологической цепочки.
Технологическая цепочка – совокупность последовательных этапов, начиная с логического, проектировании и разработки конструкции РЭС, выпуска технологической документации и заканчивая изготовлением, испытанием и ремонтом деталей, узлов и блоков, а также сборкой, регулировкой и испытанием готового прибора.
3 Основные понятия и определения технологических систем
Технология должна обеспечивать заданные свойства изделия. Качество отдельной детали или изделия – совокупность свойств, обуславливающих способность отвечать определенным требованиям в соответствии с ее назначением.
Основными показателями качества изготовленных изделий являются точность сформированных физических свойств, выполненных размеров и формы элементов деталей, надежность.
Структура и характеристика технологических систем
Технологические системы относятся к сложным системам.
Сложная система - объект, предназначенный для выполнения заданных функций, который может быть расчленен на элементы, каждый из которых также выполняет определенные функции и находится во взаимодействии с другими элементами системы.
4 Роль технолога в производстве РЭА
Основной задачей технолога является разработка и внедрение технологических процессов, а также выпуск необходимой для этого технологической документации.
Эта задача решается на базе типовых технологических процессов (ТПП).
5. Основные направления развития радиоэлектронного приборостроения
обеспечение соответствия требованиям международных стандартов;
совершенствование конструкций и увеличение функциональных возможностей аппаратуры с переходом к интегрированным базовым несущим конструкциям со встроенными системами мониторинга, электропитания, термостабилизации и электрического монтажа;
расширение номенклатуры в целях обеспечения всех видов технической совместимости и совместимости с объектами-носителями;
внедрение в производство современных материалов и технологий.
внедрение новых информационных технологий электронной поддержки жизненного цикла изделий;
решение вопросов импортозамещения унифицированных электронных модулей и базовых несущих конструкций.
новые методы присоединения, сварки, пайки, в том числе с применением бессвинцовых припоев;
Вторым приоритетным направлением является создание типовых базовых технологических процессов.
6 Основные понятия и определения технологии РЭА (ПП, ТП, операция и т.д.)
Технология должна обеспечивать заданные свойства изделия.
Качество отдельной детали или изделия - совокупность свойств, обуславливающих способность отвечать определенным требованиям в соответствии с ее назначением.
Основными показателями качества изготовленных изделий являются точность сформированных физических свойств, выполненных размеров и формы элементов деталей, надежность.
Производственный процесс (ПП) - совокупность всех действий людей, орудий труда и естественных процессов, в результате которых поступающие на предприятие материалы и полуфабрикаты (заготовки) превращаются в готовую продукцию.
Производственный процесс включает в себя не только изготовление деталей и их сборку, но и транспортировку и хранение материалов и заготовок, изготовление технологической оснастки и др.
Заготовка - полупродукт производства, из которого изменением формы, состояния поверхности и физических свойств исходного материала изготовляют деталь.
Технологический процесс (ТП) - часть ПП, содержащая действия по непосредственному изменению и последующему контролю состояния любого предмета производства (детали, узла РЭА, отдельного вида РЭА).
Различают ТП изготовления деталей, сборки, настройки, регулировки, контроля изделия.
Основу ТП изготовления деталей составляют действия направленного формирования радиотехнических, химических, механических и других свойств исходного материала заготовки
Этап технологического процесса - группа операций, выполняемых последовательно и имеющих признак общности. Группирование операций в этапы позволяет лаконично описать сложный ТП, состоящий из десятков и сотен операций.
Операция - законченная часть технологического процесса, выполняется на одном рабочем месте, одним или группой рабочих (а также в условиях безлюдной технологии) непрерывно над определенной деталью (группой деталей) или сборочной единицей (несколькими сборочными единицами).
Переход - часть операции, включающая обработку определенной части объема (поверхности) детали одним и тем же инструментом (группой инструментов) или активными технологическими средами. Замена вида инструментов или технологической среды означает начало выполнения очередного перехода.
Установ - часть операции в несколько переходов, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемого изделия.
Позиция - каждое из различных фиксированных положений, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой совместно с приспособлением, относительно неподвижной части оборудования для выполнения части операции.
Надежность - свойство выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в допустимых пределах в течение требуемого промежутка времени.
7 Математические модели ТП и методы их построения
Математическая модель - совокупность соотношений (формул, уравнений, операторов...), определяющих характеристики функционирования ТП в зависимости от его параметров, входных переменных, времени и т.д.
Известны следующие методы построения математической модели:
аналитические, основанные на применении математического аппарата, а также законов физики и химии;
статистические, основанные на математической обработке экспериментальных данных;
комбинированный, объединяющий рациональное планирование эксперимента, статистическую обработку экспериментальных данных и основные физико-химические закономерности;
автоматический, позволяющий строить модель с помощью ЭВМ, которая обрабатывает информацию от блоков ТП через систему датчиков и преобразователей.
Аналитические методы позволяют получить математическую модель ТП в широком диапазоне изменения его факторов. При этом построение модели состоит из следующих этапов:
Теоретический анализ явлений, происходящих в ТП;
Выбор явлений, наиболее существенных для ТП, и факторов, характеризующих каждое явление, а также описание их статического и динамического состояния;
Построение модели ТП в целом на основании описаний выделенных явлений.
Статистические методы позволяют установить зависимости между входными и выходными переменными исследуемого процесса. К ним относятся:
Методы получения статических моделей на основе пассивного эксперимента (регрессионный, корреляционный анализ и другие), активного эксперимента (например, факторный эксперимент);
Методы получения математических моделей, мало зависящих от времени;
Методы получения динамических моделей (например, корреляционные методы, динамический регрессионный анализ).
Наиболее эффективным методом считается комбинированный метод.
8 Классификация моделей ТП
Модели ТП можно классифицировать следующим образом:
статические - динамические;
детерминированные - стохастические (вероятностные).
вещественные – символические.
Статическая модель отражает функциональные зависимости между технико-экономическими показателями ТП и его параметрами, независящими от времени. Она представляет из себя, как правило, системы алгебраических уравнений.
Динамическая модель является результатом формализации ТП, параметры которого - функции времени или производные от времени. Они описываются дифференциальными уравнениями.
Детерминированная модель отражает существование однозначной функциональной зависимости между показателями качества ТП и значениями технологических параметров.
Стохастическая - модель, у которой соответствующий оператор - случайная функция. Выходная переменная в этом случае всегда случайна. Стохастическая модель - результат формализованного описания связей между вероятностными законами распределения технико-экономических показателей ТП и его параметров. Такую модель можно описать с помощью уравнений регрессии, автокорреляционных функций, статистических массивов и т.д.
Детерминированные и стохастические модели находятся в тесной взаимосвязи, т.к. первые требуют экспериментальной проверки и статистической обработки данных, а вторые строятся с учетом теоретических предпосылок, отражающих физико-химические особенности конкретного ТП.
Эта взаимосвязь ярко проявляется при использовании методов планирования эксперимента при поиске оптимальных режимов ТП.
Вещественная модель представляется в виде прибора, макета, устройства, а символическая - в виде графиков, логических условий, операторов.
Частный случай - математическая модель - совокупность соотношений (формул, уравнений, операторов...), определяющих характеристики функционирования ТП в зависимости от его параметров, входных переменных, времени и т.д.
9 Структура моделей
Каждая модель представляет собой некоторую комбинацию компонентов, переменных, параметров, функциональных зависимостей, ограничений и целевых функций.
Компоненты - составляющие, которые при соответствующем объединении образуют систему ТП.
Переменные - величины, которые могут принимать значения, определяемые видом данной функции. В модели ТП различают входные переменные, являющиеся результатом внешних воздействий; переменные состояния, возникающие в результате внутренних воздействий и характеризующие состояние ТП; выходные переменные, определяющие качество изделия.
Параметры - величины, которые выбирают произвольно, после чего они являются постоянными величинами, не подлежащими изменению.
Функциональные зависимости - описывают поведение переменных и параметров одного компонента или выражают связи между компонентами системы.
Детерминированные зависимости - устанавливают соотношения между определенными переменными и параметрами в тех случаях, когда выходные переменные процесса однозначно определяются заданной информацией на его входе.
Стохастические зависимости - такие соотношения, когда при заданной входной информации на выходе получают неопределенный результат.
Ограничения - устанавливаемые пределы изменения переменных или ограничивающие условия проведения ТП, Искусственные ограничения большинство требований к системам. Естественные ограничения - обусловлены самой сущностью ТП.
Целевая функция (функция критерия или критерий оптимизации) - точное отображение целей или задач. Можно указать два вида критериев оптимизации.
Качественные или количественные характеристики ТП, выработанные практикой.
Критерии оптимальности, положенные в основу аналитических, численных и машинных методов оптимизации.
К первому виду относятся экономические, технико-экономические, технико-технологические показатели функционирования ТП (точность, надежность, стабильность и устойчивость).
Для многих ТП общим фактором, с которым связаны различные технико-экономические показатели, является качество выпускаемой продукции.
В общем случае критерии оптимизации при анализе ТП следует рассматривать как случайную величину.
Нахождение их численных значений сводится к определению оценок математических ожиданий, корреляционных и дисперсионных функций отдельных показателей, выходных и входных переменных.
10 Основные требования к моделям ТП
Основное требование - точность соответствия модели реальному ТП.
Точность модели обеспечивается тщательным изучением и описанием взаимодействия параметров ТП, параметров внешних воздействий, режимов работы и т.д.
Модель воспроизводит описание процесса с большими или меньшими упрощениями, зависящими от поставленной цели.
Для ТП или операции целесообразно использовать не наиболее точную (наиболее сложную) модель, а набор моделей различной степени сложности и точности.
Важным требованием является чувствительность модели.
Высокая чувствительность существенно облегчает математический анализ конкретного ТП.
Требование непрерывности модели - ее справедливость во всем диапазоне изменения технологических режимов.
Модель также должна быть:
удобной в управлении и обращении;
адаптивной (позволяющей легко переходить к другим модификациям или обновлять имеющиеся, допускающей усложнения);
нетривиальной (описывающей физическую сущность явлений, невидимых при непосредственном наблюдении);
мощной (позволяющей решать различные технологические задачи);изящной (имеющей достаточно простую структуру и алгоритм расчета на ЭВМ); релевантной (позволяющей решать сложные задачи);результативной (эффект от внедрения результатов превышает расходы на ее создание и использование).
11 Построение моделей техпроцессов
При построении модели необходимо определить:
назначение модели,
компоненты, которые должны быть включены в состав модели,
параметры и переменные, относящиеся к этим компонентам,
функциональные соотношения между компонентами, параметрами и переменными.
Создание модели включают в себя следующие основные этапы.
Оценка - определение, насколько хорошо ТП предполагаемой структуру соответствует выбранным конкретным критериям.Сравнение - сопоставление конкурирующих ТП, рассчитанных на выполнение определенной функции, а также некоторых технологических режимов.
Прогноз - оценка качества ТП при некотором предполагаемом сочетании факторов.
Анализ чувствительности - выявление из большого числа действующих факторов тех, которые в наибольшей степени влияют на качество ТП.
Оптимизация - выявление такого сочетания действующих факторов, при котором обеспечивается наилучшее качество ТП.
Выявление функциональных соотношений - уточнение природы зависимости двух или нескольких действующих факторов и качества ТП.
Построение модели следует начинать с общего качественного анализа, постепенной детализации и уточнения по мере расширения наших знаний об исследуемом процессе.
На этапе предварительного исследования получают информацию о входных и выходных переменных изучаемого ТП, различных его компонентах, соотношениях между ними как количественного, так и качественного характера.
12 Типы производства (к =о/р)
Проектирование ТП, выбор средств оснащения, контроля, испытаний в большой степени зависят от типа производства.
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом K = O/Р, где О - количество различных операций; Р - количество рабочих мест для выполнения различных операций.
Значение К (коэффициента серийности) принимается для планового периода (1 месяц) следующих типов производств:
массового: К = 1;
крупносерийного: 1 < К < 10;
среднесерийного: 10 < К < 20;
среднесерийного: 10< К< 20;
мелкосерийного: 20 с К с 40;
единичного: К не регламентируется специализацией рабочих мест или загруженностью рабочих мест одной и той же работой.
Массовое производство характеризуется узкой специализацией рабочих мест, за каждым из которых закреплено выполнение только одной операции. При массовом производстве изготовление одних и тех же изделий ведется непрерывно в большом количестве и в течение значительного промежутка времени. Его особенности:
размещение рабочих мест непосредственно одно за другим по ходу ТП;
непрерывная механизированная передача объекта обработки (сборки) без межоперационного складирования;
синхронизация (согласование по длительности) операций;
широкое применение специализированных станков, приспособлений, технологической оснастки;
автоматизация оборудования;
использование низкоквалифицированной рабочей силы;
минимальная себестоимость и срок изготовления.
Серийное производство характеризуется широкой специализацией рабочих мест и изготовлением различных изделий партиями, регулярно повторяющимися через определенные промежутки времени. За каждым рабочим местом закреплено несколько операций, выполняемых периодически.
При крупносерийном производстве изделия изготавливаются большими партиями и без переналадки технологического оборудования в течение нескольких десятков рабочих смен. Период времени между переналадками оборудования при среднесерийном производстве составляет несколько рабочих смен, а при мелкосерийном - соизмерим со временем одной рабочей смены.
Единичное производство характеризуется универсальностью рабочих мест, за которыми нет закрепления операций. Изделия производятся в небольших количествах, и их изготовление может повторяться через неопределенное время. К особенностям единичного производства можно отнести:
применение универсального оборудования и приспособлений, нормализованного рабочего инструмента и универсального измерительного инструмента;
расположение оборудования группами по типам станков;
высокую квалификацию рабочих;
малую степень подробности разработки ТП;
высокую степень концентрации ТП.
13 Конструктивно-технологические особенности современной РЭАОсновные технологические задачи производства радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) могут быть сформулированы только на основе ее конструктивно-технологического анализа.
Радиоэлектронная аппаратура представляет собой совокупность элементов, объединенных в сборочные единицы и устройства, предназначенные для преобразования и обработки электромагнитных сигналов в диапазоне частот колебаний от инфранизких до сверхвысоких (СВЧ).
Элементы, рассчитанные на совместную работу в РЭА, различают по функциональным, физическим, конструктивно-технологическим признакам и типам связей.
По конструктивно-технологическому признаку элементы РЭА делят на дискретные и интегральные, которые объединяют в сборочные единицы, выполняющие элементарные действия (усилитель, генератор, дешифратор, счетчик и т. д.).
В зависимости от диапазона частот меняются и пассивные элементы, используемые в РЭА. В диапазоне высоких частот (ВЧ) используют индуктивности и емкости с сосредоточенными параметрами, изготавливаемые по любой технологии, а в диапазоне СВЧ применяют элементы с распределенными параметрами, например двухпроводные, полосковые линии и коаксиальные резонаторы. В курсе “Техническая электродинамика и проектирование устройств СВЧ” эти вопросы рассматриваются подробно.
Устройства, составляющие РЭА (устройства управления, сопряжения, преобразователи аналог-код и др.), имеют определенное функциональное назначение.
Радиопередающие устройства представляют собой автономную часть РЭА. Конструктивно-технологические требования, предъявляемые к ним, включают требования по массе, габаритным размерам, форме и т. д. Существенным здесь также является обеспечение теплоотвода, герметизации, влагозащиты, амортизации, управления, ремонта и защиты персонала от высоких напряжений и рентгеновского излучения. Теория, методы и способы реализации защиты аппаратуры от внешних климатических воздействий рассматриваются в курсе “Защита РЭА от дестабилизирующих воздействий”.
Важным фактором, определяющим конструктивно-технологические особенности любой РЭА, является ее рабочий диапазон частот.
В зависимости от диапазона частот устройства диктуются требования к его конструктивному оформлению и технологии изготовления.
С ростом частот повышаются требуемые точность изготовления, качество обработки деталей, чистота применяемых материалов и т. д.
В качестве примера можно выделить сверхбыстродействующие цифровые устройства, и, в первую очередь, устройства СВЧ.
В этих случаях длина волны электромагнитного сигнала соизмерима или много меньше размеров изучаемого объекта.
Так, в СВЧ-диапазоне:
теряют физический смысл обычные элементы с сосредоточенными параметрами, а все СВЧ-устройства являются устройствами с распределенными параметрами;
конструкции линий передач строго определяются физическими процессами передачи СВЧ-энергии и имеют свои особенности для каждого поддиапазона частот;
электрические токи протекают в очень тонком наружном слое металлических проводников, это явление поверхностного эффекта накладывает жесткие ограничения на чистоту обработки токонесущих поверхностей, на выбор защитных покрытий, появляется возможность применения технологии изготовления токонесущих проводников путем металлизации поверхности диэлектрических или керамических деталей;
большой инерции электронов и длительной рекомбинации свободных носителей в СВЧ-диапазоне неприменимы обычные электровакуумные и полупроводниковые приборы;
параметры и свойства материалов: диэлектриков, магнитодиэлектриков и проводников в СВЧ-диапазоне, существенно отличаются от их номинальных значений.
Объективной тенденцией совершенствования конструкций РЭА является постоянный рост ее сложности, что объясняется расширением круга решаемых задач при одновременном повышении требований к эффективности ее работы.
Конструктивно-технологические особенности РЭА включают функционально-узловой принцип конструирования, технологичность, минимальные габаритно-массовые показатели, ремонтопригодность, защиту от внешних воздействий.
В понятие надежность функционирования входят: вероятность безотказной работы, среднее время наработки на отказ, среднее время восстановления работоспособности, долговечность и т. д.
Специфические условия обеспечения высокой надежности РЭА и заданных характеристик в условиях эксплуатации обусловливают высокие требования к качеству используемых материалов, оборудования, а также к ТП изготовления РЭА.
Кроме того, производство РЭА должно быть экономически эффективно. При проектировании ТП следует предусматривать сокращение длительности и трудоемкости этапа подготовки производства, капитальных затрат, численности сложных и трудоемких операций, использование минимального числа единиц оборудования, максимального числа стандартных, унифицированных и типовых сборочных единиц, функциональных узлов РЭА, а также предусматривать изготовление минимального числа сборочных единиц
Сущность функционально-узлового принципа конструирования РЭА заключается в объединении функционально законченных схем в сборочные единицы и их модульной компоновке. Базовые конструкции аппаратуры имеют несколько уровней модульности, предусматривающих объединение простых модулей в более сложные.
14 Микро-минимизация ─ цель, назначение
Микроминиатюризация - это микромодульная компоновка элементов с применением интегральной и функциональной микроэлектроники. При микромодульной компоновке элементов осуществляют микроминиатюризацию дискретных ЭРЭ и сборку их в виде плоских или пространственных модулей. Такую компоновку применяют в специальной аппаратуре для объемного размещения ИС с планарными выводами, что повышает надежность как самих элементов, так и их межсоединений и обеспечивает условия механизированного производства и сборки.
Трудоемкость производства сборочных единиц РЭА может быть представлена в таком соотношении:
механическая обработка - 8... 15,
сборка - 15...20,
электрический монтаж - 40.60,
наладка-20...25%.
15 Технологическая подготовка производства. В чем ее необходимость
Рациональная организация производственного процесса невозможна без проведения тщательной технологической подготовки производства (ТПП), которая должна обеспечивать полную технологическую готовность предприятия к производству изделий РЭА высшей категории качества в соответствии с заданными технико-экономическими показателями, устанавливающими высокий технический уровень и минимальные трудовые и материальные затраты.
Технологическая подготовка производства - совокупность современных методов организации, управления и решения технологических задач на основе комплексной стандартизации, автоматизации, экономико-математических моделей и средств технологического оснащения.
При этом решают следующие задачи ТПП:
Отработка конструкции изделия на технологичность.
Прогнозирование развития технологии.
Стандартизация технологических процессов.
Группирование технологических процессов.
Технологическое оснащение.
Оценка уровня технологии.
Организация и управление процессом ТПП.
Разработка технологических процессов.
Проектирование средств специального технологического оснащения.
Разработка норм.
16 Конструкторская подготовка производства
Конструкторская подготовка производства включает проектирование новой продукции и модернизацию ранее производившейся, а также разработку проекта реконструкции и переоборудования предприятия или его отдельных подразделений. В процессе проектирования определяется характер продукции, ее конструкция, физико-химические свойства, внешний вид, технико-экономические и другие показатели. Результаты конструкторской подготовки оформляются в виде технической документации – чертежей, рецептур химической продукции, спецификаций материалов, деталей и узлов, образцов готовой продукции и т.п.
Задачи конструкторской подготовки
Проектирование новой продукции осуществляется проектно-технологическими и научно-исследовательскими институтами, научно-технологическими центрами, а также конструкторскими отделами и лабораториями предприятий.
Основными целями конструкторской подготовки производства являются:
непрерывное совершенствование качества продукции;
повышение уровня технологичности конструкции, под которой понимается облегчение приемов изготовления продукции и возможность применения прогрессивных методов изготовления при заданном объеме производства. Это обеспечивает лучшее использование производственных ресурсов при изготовлении продукции;
снижение себестоимости новой продукции за счет изготовления и совершенствования конструкции изделия, уменьшения расхода материалов на единицу продукции, снижения эксплуатационных затрат, связанных с использованием продукции;
использование при проектировании продукции существующих стандартов и унифицированных полуфабрикатов;
обеспечение охраны труда и техники безопасности, а также удобств при эксплуатации и ремонте новых изделий.
17 Вопросы, решаемые при технологической подготовке производства
Технологическая подготовка производства - совокупность современных методов организации, управления и решения технологических задач на основе комплексной стандартизации, автоматизации, экономико-математических моделей и средств технологического оснащения.
При этом решают следующие задачи ТПП:
Отработка конструкции изделия на технологичность.
Прогнозирование развития технологии.
Стандартизация технологических процессов.
Группирование технологических процессов.
Технологическое оснащение.
Оценка уровня технологии.
Организация и управление процессом ТПП.
Разработка технологических процессов.
Проектирование средств специального технологического оснащения.
Разработка норм.
18 Средства оснащения технологического производства РЭА. Правила выбора и проектирования
Технологическое оборудование - это орудия производства, в которых для выполнения определенной части ТП размещаются материалы (заготовки), средства воздействия на них и при необходимости источники энергии.
Технологическая оснастка - это орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию для выполнения определенной части ТП.
Средства механизации - это орудия производства в которых ручной труд человека частично или полностью заменен машинным с сохранением участия человека в управлении машинами.
Средства автоматизации - это орудия производства, в которых функции управления переданы машинам и приборам.
Литейный цех, цех изготовления деталей из пластмасс имеют высокопроизводительные машины для литья и прессования, пресс-автоматы. Это оборудование позволяет получать заготовки с минимальными припусками на механическую обработку.
Механизация и автоматизация в механических цехах развивается по следующим направлениям:
максимальное использование токарных автоматов, холодновысадочных автоматов и токарно-револьверных станков, доведение их применения до 50 % от общей трудоемкости механической обработки цеха;
внедрение станков с программным управлением и ЧПУ и создание на их базе автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) с использованием промышленных роботов для механизации вспомогательных операций;
оснащение универсальных станков механизмами, работающими в качестве зажимных быстродействующих устройств, автоматических загрузочных, контрольно-измерительных и прочих устройств;
организация для определенных групп деталей небольших поточных линий (микропотоков) с замкнутым циклом обработки;
механизация операций вспомогательного производства: транспортировки деталей, уборки стружки, складирования и выдачи полуфабрикатов, инструмента, технической документации, диспетчерского контроля работы оборудования.
Гальванические цехи в зависимости от экономически целесообразного уровня механизации оснащаются различными видами оборудования:
автоматами (автоматическими линиями), обеспечивающими без участия человека передачу деталей (подвесок, барабанов) с одной позиции обработки на другую и выдержку их в ваннах в соответствии с заданной программой обработки;
автоматизированными системами управления ТП гальванопокрытий.
Цехи по производству ПП оснащены универсальным оборудованием, разработанным специально для выпуска такого вида продукции.
Это механизированные и автоматизированные линии химической, электрохимической обработки, установки для нанесения фоторезистов и сеткографии, станки с ЧПУ для механической обработки, автоматизированные стенды контроля плат.
Оборудование с ЧПУ применяют для изготовления фотошаблонов и трафаретов, сверления монтажных отверстий и фрезерования ПП.
19 Технологические системы и особенности их организации
С позиций системного подхода ТП - это сложная динамическая система, в которой в единый комплекс объединены оборудование, средства контроля и управления, вспомогательные и транспортные устройства, обрабатывающий инструмент или среды, находящиеся в постоянном движении и изменении, объекты производства (заготовки, полуфабрикаты, сборочные единицы, готовые изделия) и, наконец, люди, осуществляющие процесс и управляющие им.
Указанную сложную динамическую систему называют технологической системой (ТС).
Как и любая другая сложная (большая) система, ТС характеризуется следующими признаками:
возможностью разбиения системы на множество подсистем, цели функционирования которых подчинены общей цели функционирования всей системы;
наличием разветвленной информационной сети сложных информационных связей между элементами и подсистемами;
наличием взаимодействия системы с внешней средой; функционированием в условиях воздействия случайных факторов;
наличием иерархической структуры.
Подсистемой называется часть системы, выделяемая по определенному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам функционирования системы, например подсистема управления качеством продукции. В рамках этих задач подсистема может рассматриваться как самостоятельная система.
Иерархическая структура ТС означает возможность разбиения системы на подсистемы различных уровней, когда подсистемы низших уровней входят составными частями в подсистемы высших уровней. Обычно сложная система входит в качестве составной части в еще более сложную систему, которая по отношению к рассматриваемой системе является метасистемой (рис. 1.1).

Так, ТС предприятий (объединений), являющиеся сами сложными системами, входят составными частями в ТС отрасли народного хозяйства, которая по отношению к предприятию (объединению) является метасистемой.
Показателями качества функционирования ТС являются:
эффективность (способность к выполнению поставленной перед ней целью);
надежность (способность к функционированию при отказе отдельных ее элементов);
помехозащищенность (способность слабо реагировать на нежелательные внешние случайные воздействия);
устойчивость (способность сохранять требуемые свойства в условиях воздействия различных возмущений).
Технологические системы обладают свойствами, которые облегчают задачу обеспечения установленных показателей качества ее функционирования.
Специализация производства приводит к тому, что части ТС обособляются в виде отдельных участков, цехов, предприятий, отраслей.
При этом структура ТС усложняется, так как возникают дополнительные операции, например, связанные с транспортированием полуфабрикатов и продукции.
Однако это усложнение, как и дополнительные затраты на управление, должны компенсироваться повышением производительности труда, связанным со специализацией производства.
В ТС предприятия обычно выделяют следующие функциональные подсистемы:
- технико-экономического планирования;
- технической подготовки производства;
- нормативного хозяйства;
- материально-технического обеспечения;
- оперативного планирования и управления основным производством;
- вспомогательного производства;
- сбыта готовой продукции;
- кадров;
- финансов;
- бухгалтерского учета и статистической отчетности.
20 Структура и характеристика технологических систем
Анализ работоспособности сложной системы связан с изучением ее структуры и тех взаимосвязей, которые определяют ее надежное функционирование. Важную роль при этом играет выделение элементов, составляющих данную ТС.
Под элементом будем понимать составную часть сложной системы, которая может характеризоваться самостоятельными входными и выходными параметрами.
Элемент обладает следующими особенностями:
• он выделяется в зависимости от поставленной задачи, может быть, достаточно сложным и состоять из отдельных деталей и сборочных единиц;
• при исследовании надежности системы элемент не расчленяется на составные части, и показатели безотказности и долговечности относятся к элементу в целом;
• возможно восстановление работоспособности элемента независимо от -других частей и элементов системы.
Условность расчленения сложной системы на элементы может быть продемонстрирована на примере автоматической линии подготовки ЭРЭ к монтажу.
С позиции надежности могут быть следующие структуры сложных систем:
1. Расчлененные, у которых надежность отдельных элементов может быть заранее определена, так как отказ элемента можно рассматривать как независимое событие;
2. Связанные, у которых отказ элементов является зависимым событием, связанным с изменением выходных параметров всей системы;
3. Комбинированные, состоящие из подсистем со связанной структурой и с независимым формированием показателей надежности для каждой из подсистем.
Эффективность технологической системы - способность системы функционировать во всем диапазоне возможных условий и режимов и установленных предельных значений изменения ее выходных параметров.
Эффективность функционирования ТС оценивают по четырем группам показателей эффективности:
технологическим (описывающим, например, количество выпущенной продукции за единицу календарного времени);
организационным (выражающим трудовые затраты персонала на производство продукции);
экономическим (отражают экономические результаты функционирования системы);
комплексным (одновременно оценивающим различные стороны функционирования, например технологическую и экономическую).
Если ТП рассматривать как процесс функционирования ТС, то все компоненты ТП-метод обработки, применяемое оборудование, последовательность операций, режимы обработки, методы контроля - определяют ее выходные параметры и в первую очередь показатели качества изделия.
Понятие стабильности характеризует ТП только с позиции сохранения в заданных пределах показателей качества продукции, не затрагивая вопросов об изменении с течением времени производительности. Кроме того, стабильным будет и такой ТП, при котором изготавливается продукция с отклонениями от требований технической документации. Другими словами, ТП может быть стабильным, но иметь низкую надежность. Поэтому надежность ТС систем должна оцениваться только по тем параметрам и показателям качества изделия, уровень которых зависит от технологии изготовления.
Отказы ТС могут быть постепенными и внезапными. Постепенные отказы связаны с износом технологического оборудования, инструмента, оснастки и средств контроля, с температурными деформациями, химическими воздействиями и т.п. Внезапные отказы могут быть вызваны ошибками рабочих-операторов, наладчиков или быть следствием дефектов в заготовках и комплектующих изделиях при недостаточном входном контроле и т.п. Эти отказы сводятся к минимуму при организации эффективной системы управления качеством.
21 Средства технологического оснащения производства РЭА
В соответствии с ГОСТ 14.301-83 средстехнологического оснащения включают: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации производственных процессов.
Технологическое оборудование - это орудия производства, в которых для выполнения определенной части ТП размещаются материалы (заготовки), средства воздействия на них и при необходимости источники энергии.
Технологическая оснастка - это орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию для выполнения определенной части ТП.
Средства механизации - это орудия производства в которых ручной труд человека частично или полностью заменен машинным с сохранением участия человека в управлении машинами.
Средства автоматизации - это орудия производства, в которых функции управления переданы машинам и приборам.
Литейный цех, цех изготовления деталей из пластмасс имеют высокопроизводительные машины для литья и прессования, пресс-автоматы. Это оборудование позволяет получать заготовки с минимальными припусками на механическую обработку.
Механизация и автоматизация в механических цехах развивается по следующим направлениям:
максимальное использование токарных автоматов, холодновысадочных автоматов и токарно-револьверных станков, доведение их применения до 50 % от общей трудоемкости механической обработки цеха;
внедрение станков с программным управлением и ЧПУ и создание на их базе автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) с использованием промышленных роботов для механизации вспомогательных операций;
оснащение универсальных станков механизмами, работающими в качестве зажимных быстродействующих устройств, автоматических загрузочных, контрольно-измерительных и прочих устройств;
организация для определенных групп деталей небольших поточных линий (микропотоков) с замкнутым циклом обработки;
механизация операций вспомогательного производства: транспортировки деталей, уборки стружки, складирования и выдачи полуфабрикатов, инструмента, технической документации, диспетчерского контроля работы оборудования.
Гальванические цехи в зависимости от экономически целесообразного уровня механизации оснащаются различными видами оборудования:
автоматами (автоматическими линиями), обеспечивающими без участия человека передачу деталей (подвесок, барабанов) с одной позиции обработки на другую и выдержку их в ваннах в соответствии с заданной программой обработки;
автоматизированными системами управления ТП гальванопокрытий.
Цехи по производству ПП оснащены универсальным оборудованием, разработанным специально для выпуска такого вида продукции.
Это механизированные и автоматизированные линии химической, электрохимической обработки, установки для нанесения фоторезистов и сеткографии, станки с ЧПУ для механической обработки, автоматизированные стенды контроля плат.
Оборудование с ЧПУ применяют для изготовления фотошаблонов и трафаретов, сверления монтажных отверстий и фрезерования ПП.
22 Состав типового ТП: безотказность, ремонтопригодность, долговечность
Состав типового технологического процесса изготовления РЭА включает в себя:
входной контроль технологического процесса, технологическая тренировка комплектующих ЭРЭ, сборка, электрический монтаж, технический контроль монтажа и сборки, защита изделия от влияния внешних воздействий, технологическая тренировка изделия, регулировка, испытание изделия, выходной контроль.
Безотказность - свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.
Ремонтопригодность - свойство изделия, характеризующее его приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения техобслуживания и ремонта.
Сохраняемость - свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после заданного срока хранения и транспортирования.
Долговечность - свойство изделия длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации до разрушения или другого предельного состояния, долговечность количественно оценивается техническим ресурсом или числом циклов работы.
23 Управление технологической системой
Управление ТС - это комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности производства в соответствии с выбранным критерием (критериями) оптимальности при заданных технологических, экономических и других производственных ограничениях.
Комплекс мероприятий состоит из сбора, обработки и анализа информации о ТП и осуществления на основе этой информации контроля и регулирования ТС с помощью средств автоматизации и методов организации и управления производством с использованием вычислительной техники.
24 Показатели эффективности технологической системы
Эффективность технологической системы - способность системы функционировать во всем диапазоне возможных условий и режимов и установленных предельных значений изменения ее выходных параметров.
Эффективность функционирования ТС оценивают по четырем группам показателей эффективности:
- технологическим (описывающим, например, количество выпущенной продукции за единицу календарного времени);
- организационным (выражающим трудовые затраты персонала на производство продукции);
- экономическим (отражают экономические результаты функционирования системы);
- комплексным (одновременно оценивающим различные стороны функционирования, например технологическую и экономическую).
Если ТП рассматривать как процесс функционирования ТС, то все компоненты ТП - метод обработки, применяемое оборудование, последовательность операций, режимы обработки, методы контроля - определяют ее выходные параметры и в первую очередь показатели качества изделия.
25 Влияние внешних и внутренних факторов на ТС (на функциональные характеристики)Те изменения, которые происходят с течением времени в ТС приводят к ухудшению ее функциональных характеристик и даже к потере работоспособности, связаны с внешними и внутренними воздействиями, которым она подвергается. При этом имеются три основных источника воздействий:
действие энергии окружающей среды, включая человека, выполняющего функции оператора или ремонтника;
внутренние источники энергии, связанные как с ТП системы, так и с работой отдельных ее элементов (подсистем);
потенциальная энергия, которая накапливается в материалах и деталях сборочных единиц технологических агрегатов в процессе их изготовления (внутренние напряжения в отливках, монтажные напряжения и т. п.).
в процессе функционирования ТС наблюдаются следующие основные виды энергии, влияющие на ее функциональные характеристики.
Механическая энергия, которая не только передается, но всем узлам технологического агрегата системы, но и воздействует на нее в виде статических и динамических нагрузок от взаимодействия с внешней средой. Силы, возникающие в узлах технологического агрегата, определяются характером ТП, инерцией перемещающихся частей, трением в кинематических парах, деформацией деталей при перераспределении в них внутренних напряжений, Эти силы являются случайными функциями времени. Природа их возникновения, как правило, связана со сложными физическими явлениями.
Механическая энергия, действующая в звеньях станка-автомата для установки ИС с планарными выводами на ПП, приводи к возникновению процесса износа его звеньев. Это вызывает искажение начальной формы сопряжений (т. е. их повреждение), что приводит к потере станком-автоматом точности установки ИС в позицию, которая является его выходным параметром. При достижении определенной погрешности установки возникает отказ.
Тепловая энергия действует на ТС при колебаниях температуры окружающей среды во время осуществления ТП. Например, снижение температуры окружающей среды изменяет температуру волны припоя, что ведет к ухудшению качества пайки ячеек РЭА с навесными элементами.
Химическая энергия также оказывает влияние на функционирование ТС, так как химические воздействия вызывают процессы, приводящие к разрушению отдельных элементов и узлов технологических агрегатов системы. Так, химическая энергия вызывает процессы коррозии в резервуарах и ваннах в цехах производства ПП.
Ядерная (атомная) энергия, выделяющаяся в процессе превращения атомных ядер, может воздействовать на материалы, изменяя их свойства.
Электромагнитная энергия в виде электромагнитных колебаний пронизывает все пространства вокруг ТС и может оказать влияние на работу РЭА подсистемы управления. Вопросы влияния электромагнитной обстановки рассматриваются как составная часть проблемы электромагнитной совместимости.
Биологические факторы также могут влиять на функционирование ТС. Например, в тропических странах имеются микроорганизмы, которые разрушают не только некоторые виды пластмасс, но даже могут воздействовать на металл.
Таким образом, все виды энергии действуют на ТС и ее элементы, вызывают в ней целый ряд нежелательных процессов, создают условия для ухудшения ее функциональных характеристик.
26 Пути снижения внешних и внутренних воздействий на РЭА
Те изменения, которые происходят с течением времени в ТС приводят к ухудшению ее функциональных характеристик и даже к потере работоспособности, связаны с внешними и внутренними воздействиями, которым она подвергается. При этом имеются три основных источника воздействий:
действие энергии окружающей среды, включая человека, выполняющего функции оператора или ремонтника;
внутренние источники энергии, связанные как с ТП системы, так и с работой отдельных ее элементов (подсистем);
потенциальная энергия, которая накапливается в материалах и деталях сборочных единиц технологических агрегатов в процессе их изготовления (внутренние напряжения в отливках, монтажные напряжения и т. п.).
27 Многоуровневая схема. ТС в производстве РЭА (максимизация показателей качества изделий)
Многоуровневая схема целей и задач ТС в производстве РЭА содержит следующие компоненты (основная цель - максимизация технико-экономической эффективности технологической системы):
Максимизация показателей качества изделий
- Точность
- Временная и температурная стабильность
- Надежность
- Удельные характеристики
Минимизация себестоимости изделия
- Максимизация выпуска годных изделий
▪ Максимизация производительности ТС
▪ Максимизация процента выхода годных изделий
▪ Уменьшение времени простоя оборудования
- Минимизация производственных расходов
- Оптимальная организация процесса производства
В свою очередь максимизация процента выхода годных изделий содержит следующие задачи:
Задачи оптимального управления технологическим процессом
- Оперативная перестройка режимов при изменении заданий на характеристики изделий
- Минимизация отклонений среднего значения характеристик изделий от заданного значения
- Минимизация разброса текущих значений характеристик изделий
- Оптимизация управления процессом по быстродействию
- Оптимизация управления процессом по производственным расходам
Задачи контроля
- Входной контроль материалов и комплектующих
- Входной контроль готовых изделий
- Работы оборудования
- Качества выполнения отдельных операций
- Состояния технологической системы по информации о характеристиках изделий
28 Минимизация себестоимости изделия ТС. Оптимальная организация процесса производства
Минимизация себестоимости изделия
- Максимизация выпуска годных изделий
▪ Максимизация производительности ТС
▪ Максимизация процента выхода годных изделий
▪ Уменьшение времени простоя оборудования
- Минимизация производственных расходов
- Оптимальная организация процесса производства
В свою очередь максимизация процента выхода годных изделий содержит следующие задачи:
Задачи оптимального управления технологическим процессом
- Оперативная перестройка режимов при изменении заданий на характеристики изделий
- Минимизация отклонений среднего значения характеристик изделий от заданного значения
- Минимизация разброса текущих значений характеристик изделий
- Оптимизация управления процессом по быстродействию
- Оптимизация управления процессом по производственным расходам
29 Задачи оптимального управления технологическим процессом в производстве РЭА
- Оперативная перестройка режимов при изменении заданий на характеристики изделий
- Минимизация отклонений среднего значения характеристик изделий от заданного значения
- Минимизация разброса текущих значений характеристик изделий
- Оптимизация управления процессом по быстродействию
- Оптимизация управления процессом по производственным расходам
30 Задачи контроля при производстве РЭА (виды контроля)
Задачи контроля
- Входной контроль материалов и комплектующих
- Входной контроль готовых изделий
- Работы оборудования
- Качества выполнения отдельных операций
- Состояния технологической системы по информации о характеристиках изделий
31 Управление технологической системой. Его алгоритмическое и программное обеспечение
Управление ТС - это комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности производства в соответствии с выбранным критерием (критериями) оптимальности при заданных технологических, экономических и других производственных ограничениях.
Комплекс мероприятий состоит из сбора, обработки и анализа информации о ТП и осуществления на основе этой информации контроля и регулирования ТС с помощью средств автоматизации и методов организации и управления производством с использованием вычислительной техники.
32 Типы производства при проектировании ТП
Проектирование ТП, выбор средств оснащения, контроля, испытаний в большой степени зависят от типа производства.
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом K = O/Р, где О - количество различных операций; Р - количество рабочих мест для выполнения различных операций.
Значение К (коэффициента серийности) принимается для планового периода (1 месяц) следующих типов производств:
массового: К = 1;
крупносерийного: 1 < К < 10;
среднесерийного: 10 < К < 20;
среднесерийного: 10< К< 20;
мелкосерийного: 20 с К с 40;
единичного: К не регламентируется специализацией рабочих мест или загруженностью рабочих мест одной и той же работой.
Массовое производство характеризуется узкой специализацией рабочих мест, за каждым из которых закреплено выполнение только одной операции. При массовом производстве изготовление одних и тех же изделий ведется непрерывно в большом количестве и в течение значительного промежутка времени. Его особенности:
размещение рабочих мест непосредственно одно за другим по ходу ТП;
непрерывная механизированная передача объекта обработки (сборки) без межоперационного складирования;
синхронизация (согласование по длительности) операций;
широкое применение специализированных станков, приспособлений, технологической оснастки;
автоматизация оборудования;
использование низкоквалифицированной рабочей силы;
минимальная себестоимость и срок изготовления.
Серийное производство характеризуется широкой специализацией рабочих мест и изготовлением различных изделий партиями, регулярно повторяющимися через определенные промежутки времени. За каждым рабочим местом закреплено несколько операций, выполняемых периодически.
При крупносерийном производстве изделия изготавливаются большими партиями и без переналадки технологического оборудования в течение нескольких десятков рабочих смен. Период времени между переналадками оборудования при среднесерийном производстве составляет несколько рабочих смен, а при мелкосерийном - соизмерим со временем одной рабочей смены.
Единичное производство характеризуется универсальностью рабочих мест, за которыми нет закрепления операций. Изделия производятся в небольших количествах, и их изготовление может повторяться через неопределенное время. К особенностям единичного производства можно отнести:
применение универсального оборудования и приспособлений, нормализованного рабочего инструмента и универсального измерительного инструмента;
расположение оборудования группами по типам станков;
высокую квалификацию рабочих;
малую степень подробности разработки ТП;
высокую степень концентрации ТП.
33 Виды ТП
Различают ТП изготовления деталей, сборки, настройки, регулировки, контроля изделия.
Технология лакокрасочных покрытий
Используются для защиты деталей от коррозии, применяют масляные краски, нитроэмали, лаки. Для повышения антикоррозийной способности окрашиваемую деталь перед покрытием грунтуют.
Детали из алюминия перед покрытием надо анодировать.
Типизация ТП ─ цель, назначение
Проектирование ТП обработки и сборки - довольно сложная и длительная инженерно-техническая работа. Поэтому для ускорения и улучшения разрабатывают типовые ТП на основе обобщения опыта предприятий. Типизация - направление построения ТП, которые заключаются в классификации деталей и компл. решении задач, возникающих при процессах обработки, сборки, регулировки и контроля каждой классификационной группы.
Детали группируют по признаку сходства ТП обработки, сборки, регулировки и контроля ТП и разбивают на классы, группы, типы, т.е. для каждого представителя классиф. группы разрабатывают типовой ТП.
Типизация позволяет уменьшить затраты, сократить цикл подготовки производства. В свою очередь ТП может быть оперативным или перспективным.
Оперативный - отражает прогрессивное состояние технологии в данный момент.Перспективный - предусматривает дальнейшее совершенствование пр-ва с учетом развития науки и техники.
37 ТП монтажа печатных плат
Методы сборки и монтажа печатных плат можно классифицировать по степени автоматизации сборочного – монтажных работ. При этом можно выделить следующие методы сборки:
Ручная:
Ручная подготовка элементов, ручная установка элементов, ручная пайка.
Частично ручная:
2) Ручная подготовка элементов, ручная установка элементов, автоматическая пайка.
С помощью автоматического оборудования:
3) Ручная подготовка элементов, автоматизированная установка элементов, автоматическая пайка.
4) Автоматизированное производство.
Следует отметить, что первый метод используется в единичном и мелкосерийном производстве и не имеющих автоматизированных процесов. Второй в основном в мелкосерийном, в среднесерийном частично, а третий и четвертый в крупносерийном производстве и массовом.
38 ТП осаждения пленок
испарение напыляемого материала (взрывом, термическое, ионно-термическое)
39 Методы защиты ИМС
изоляционные слои, герметизация. корпуса
41 Средства технологического оснащения производства РЭА
В соответствии с ГОСТ 14.301-83 средства технологического оснащения включают: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации производственных процессов.
42 Технология защиты РЭА от пробоев
Для защиты радиоэлектронных приборов от высокочастотных перенапряжений в сети питания используют ограничители напряжения (ограничительные диоды), которые обладают высокочастотными свойствами, Ограничители напряжения пробиваются в случае приложения к ним напряжения, превышающего значение напряжения их пробоя.
43 Типы технологических процессов (проектный, рабочий, единичный, типовой)
Виды технологических процессов. ГОСТ 14.302-73 устанавливает два вида технологических процессов: единичный и типовой. Вид технологического процесса определяется количеством изделий, охватываемых процессом (одно изделие, группы однотипных или разнотипных изделий). Единичный технологический процесс применяется для изготовления изделий одного наименования, типоразмера и исполнения независимого от типа производства. Типовой технологический процесс применяется: а) как информационная основа при разработке рабочего технологического процесса; б) как рабочий технологический процесс при наличии всей необходимой информации для изготовления детали, база для разработки стандарта на типовые технологические процессы. Каждый вид технологических процессов характеризуется следующими признаками: а) основным назначением процесса: -рабочий, -перспективный; б) степенью детализации содержания процесса: -маршрутный, -операционный, -маршрутно-операционный. Рабочий технологический процесс применяется для изготовления конкретного изделия в соответствии с требованиями рабочей технической документации. Перспективный технологический процесс разрабатывается как информационная основа для для разработки рабочих технологических процессов при техническом и организационным перевооружении производства. Рассчитан на применение более совершенных способов обработки, более производительных и экономически эффективных средств технологического оснащения и изменения принципов организации производства. ГОСТ 3.1109-73 устанавливает следующие наименования технологических процессов. Проектный технологический процесс - технологический процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации. Рабочий технологический процесс - технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации. Единичный технологический процесс - технологический процесс, относящийся к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства. Типовой технологический процесс - технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструктивными признаками. Стандартный технологический процесс - технологический процесс, установленный стандартом. Временный технологический процесс - технологический процесс, применяемый на предприятии в течении ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный. Перспективный технологический процесс - технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии. Маршрутный технологический процесс - технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки. Операционный технологический процесс - технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки. Машинно-операционный технологический процесс - технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание отдельных операций излагается безуказаний переходов и режимов обработки.
44 Технологическая документация
При проектирование ТП основными тех. документами явл.: Маршрутная карта - содержит описание ТП изготовления (сборки, регулировки) и служит для связи между собой всех технологических операций.
Основные графы МК: номер цеха, номер операции, наименование операции, номер детали, материал детали, оборудование, инструмент.Операционная карта - для описания одной операции на с расчленением на переходе и имеет след. графы: номер детали, номер цеха, название операции, наименование и марка материала, приспособления, инструмент, режим резания.
Карта эскизов содержит графическую илл. ТП изготовления.
Правило эскизов: деталь на эскизе как на станке, таки на изделии в рабочем положении, как правило обрабатываемые механические поверхности заготовки указывают толстыми линиями, а базовые - условными обозначениями.
По ГОСТ-31107-74 кроме основных карт имеются эскизные карты для литья, прессования, термообработки, сборки и контроля.
Текст ТП должен писаться в повелительном наклонении, выражения должны быть четкими, понятными; в тексте не д.б. сокращений, кроме общепринятых; описание работ в порядке выполнения; в маршрутной карте операции нумеруются через 5: 0,5,10,15,20.
Для оборудования указывают: наименование, марка (отеч.), фирма, год изготовления (импортн.), шифр (для засекречен.)
Для записи оснастки и доп. оборудования: характеристики, шифр
45 Технологическая документация и правила ее заполнения
При проектирование ТП основными тех. документами явл.: Маршрутная карта - содержит описание ТП изготовления (сборки, регулировки) и служит для связи между собой всех технологических операций.
Основные графы МК: номер цеха, номер операции, наименование операции, номер детали, материал детали, оборудование, инструмент.Операционная карта - для описания одной операции на с расчленением на переходе и имеет след. графы: номер детали, номер цеха, название операции, наименование и марка материала, приспособления, инструмент, режим резания.
Карта эскизов содержит графическую илл. ТП изготовления.
Правило эскизов: деталь на эскизе как на станке, таки на изделии в рабочем положении, как правило обрабатываемые механические поверхности заготовки указывают толстыми линиями, а базовые - условными обозначениями.
По ГОСТ-31107-74 кроме основных карт имеются эскизные карты для литья, прессования, термообработки, сборки и контроля.
Текст ТП должен писаться в повелительном наклонении, выражения должны быть четкими, понятными; в тексте не д.б. сокращений, кроме общепринятых; описание работ в порядке выполнения; в маршрутной карте операции нумеруются через 5: 0,5,10,15,20.
Для оборудования указывают: наименование, марка (отеч.), фирма, год изготовления (импортн.), шифр (для засекречен.)
Для записи оснастки и доп. оборудования: характеристики, шифр
46 Технологическая себестоимость
Технологическая себестоимость изделия- сумма затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия без учета покупных деталей и узлов.
Технологич себестоим. изд. включ.:
-зараб.плату производственных рабочих с начислениями,
-затраты на материалы, энергию,тех.обслуж.,ремонт и амортизацию оборуд.,
-стоимость инструмента и оборудования, смазочных, охлаждающих и обтирочных материалов.
47 Построение групповых ТП
Разработка группового ТП в основном сводится к проектированию групповой технологической оснастки, созданию наладок для каждого изделия, входящего в классификационную группу, и установлению оптимальной последовательности запуска партий на сборку.
Групповые методы сборки и монтажа наиболее эффективны в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Они позволяют сократить число разрабатываемых процессов, внедрить высокопроизводительную автоматизированную технологическую оснастку и оборудование, сконцентрировать технологически однородные работы и применить групповые поточные многопредметные линии сборки.
48 Технологический процесс изготовления деталей из керамики
05. Начинается с изготовления полуфабриката, который включает в себя заготовит операции, те в этой операции производится подготовка природного сырья к дроблению. Дробление происходит в спец. дробильных машинах или бегунах. Измельченный материал просеивают через сито и пропускают через магнитный сепаратор.
Получение шихты производится в барабанах эксцентрикового вращения и шаровых мельницах.
15. Получение детали производится несколькими способами:
-прессование сырой массы
-сухое прессование
-выдавливание через спецмундштук-литье
20.Сушка с целью удаления влаги естественная или в печах
25.Пропитка деталей парафином при необходимости, при этом деталь нагревают до 70-90 градусов.
30.Покрытие глазурью (при необходимости). Применяется для предохранения поверхности от загрязнений, придания красивого внешнего вида, для повышенной электроизоляционных св-в. Глазурь бывает тугоплавкая (1200-1400) и легкоплавкая (600-900) градусов.
35. Обжиг производится с целью получения прочности и приобретения окончательных технологических размеров. Производится в электро- или газовых печах. Происходит уменьшение размеров детали в следствие усадки, кот зависит от состава, массы и способа получения детали.
49 ТП изготовления деталей из пластмасс
Как правило, детали получают прессованием, при этом инструментом являяется пресс-форма, а оборудование - гидравлический пресс. Также детали можно получать литьевым прессованием. При этом инструмент - литьевая прессформа, отличающаяся от обычной наличием загрузочной камеры.
56 Требования, предъявляемые к покрытиям
Высокая агдезия (сцепление с поверхностью)
Технологичность покрытия (малая стоимость и недифицитность материала)
Надежность. Характеризуется временем сохранения покрытия. Зависит от правильного выбора материала покрытия и от соблюдения требований технологии режимов нанесения покрытия57 Подготовка поверхности под покрытие
Означает полную очистку поверхности от окислов, загрязнений, растительных и минеральных жиров, и создание тонкой структуры, которая обеспечивала бы высокую агдезию.
Проводится механическая, химическая, ультразвуковая, плазменная, лазерным способом.
Механический способ :гидропескоструйная, дробеструйная, галтовка, обработка на станках.
Гидропескоструйная- струя из смеси песка и воды под давлением 5-6 атм. Для очистки поверхности от окалин и загрязнений.
Минус - быстрая потеря песчинками их режущих свойств.
Гидродробеструйная - для очистки и наклепа поверхности. Дробинки из стали/чугуна.
Стойкость в 60 раз выше песка. Упрочняет поверхность детали.
Голтовка- для очистки поверхности малых деталей и снятия заусенцев. Детали опускают в барабан с 3 степенями свободы вращения. Детали соприкасаются друг с другом и очищаются. Для ускорения добавляется сухой кварцевый песок, опилки твердых пород дерева.
Механические станки- токарный, шлифовальный, фрезерный, полировальный.
58 Химические способы подготовки под покрытие (обезжиривание, травление, декапирование)
- обезжиривание, щелочами и растворителями
-травление; снятие окалин, окислов в конц. растворах кислот
- декапирование; снятие окалин, окислов в слабых растворах кислот
59 Металлические покрытия
Металлогальванические покрытия делятся на анодные и катодные. Анодные – при кот. Электронный потенциал Ме меньше, а значит химическая активность выше, чем у основного металла. Катодное – осн. больше активен, следовательно более надежным в отношении коррозии является анодное.
Никелирование – для защиты от коррозии и в декоративных целях в деталях из меди, сплавов меди и стали. Блестящий (полуматовый) цвет; покрытие достаточно твердое, плотное, но плохо паяется и окрашивается h = 7-25 мкм.
Хромирование – h = 0,5-25 мкм. Хорошо полируется и не тускнеет, но обладает пористостью, следовательно не может применятся для защиты от коррозии(?) деталей без подложек Cu, NiЦинкование – для стальных деталей, а также медных, латунных и бронзовых, наход. в соприкосновении с деталями из Al и Mg сплавов h = 10…30 мкм. Твердость средняя, паяется и сваривается плохо. Цвет серебристо-серый, нестойкое в парах олифы, следовательно надо лакировать.
Лужение (оловом) – для стали, медных сплавов и для подготовки поверхности к паянию h = 10-20 мм.
Серебрение - для покрытия электроконтактов от обгорания, повышения электропроводимости до 85%, h = 5-10 мкм. Хорошо полируется, но под воздействием серы чернеет. Для предотвращения – слой родия h = 3-5 мкм
Золочение – стойкость выше Ag, электропроводность оч высокая. На воздухе не тускнеет, по декор. свойствам превосходит все гальванич. покр. очень мягкое, легко стирается. h = 3-5 мкм. Примен. для эл контактов с минимум трения, а возникновение переходных сопрот. недопуст.
Меднение – как подслой для последующего никелирования, хромирования, а также для защиты при цементации и азотировании, h=10..40 мкм.
Родирование – для защиты от коррозии очень отвествен. поверхн., а еще для предотвращения потускнения Ag и Ni покрытий очень дорогое, цвет серебристо-белый, высокая твердость и отражательная способность.
Свинцевание – для изделий из черных и цветных металлов с целью защиты от р-ров, газов, рентген-лучей… h=0,5-2 ммЖелезнение – Для восстановления изношенных деталей, а также покрытие пластинок тв. сплава перед напайкой на основание инструментов.
Кадмирование - Защита поверхности в морских условиях.
60 Химические покрытия. Полимерные покрытия
Представляют собой тонкий плотный слой окисла металла детали:
Анодирование - для деталей из алюминия и сплавов от коррозии перед лаком
Оксидирование - стали, применяются только когда нужен черный цвет детали, или когда другой вид покрытия недопустим (например, пружины)
2 вида: в хромпике с азотной кислотой - на поверхности образуется пленка;
селеновой кислотой - применяется как самостоятельное покрытие для точных деталей
Пассивирование - детали из меди и сплавов для антикоррозии; обычно детали внутри прибора; процесс ведется в хромовом растворе, образуется золотистая пленка.
Фосфадирование - при сочетании с защитными смазками или лакокрасочными покрытиями; для защиты от коррозии черных металлов магния и цинка; фосфатный слой обладает хорошей адгезией, высоким электрическим сопротивлением; выдерживает до 1200 вольт, 400-500 С. Используется для изготовления трансформаторных, роторных и статорных пластин.

Приложенные файлы

  • docx 14664035
    Размер файла: 92 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий