Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Интеллектуальные конструкторско-технологические системы». Турецкий А.В., Ципина Н.В
Лабораторная работа № 2 создание перечня элементов
2.1 Цель работы
Приобретение навыков по выполнению перечня элементов электронных средств и приборов с применением средств автоматизированного проектирования
2.2 Содержание работы
Основным содержанием работы является освоение системы КОМПАС 3D и поисковых систем для выполнения перечня элементов.
Процесс выполнения работы ориентирован на приобретение студентами навыков по использованию современных программных средств для составления перечня элементов.
Обучение при выполнении работы осуществляется в процессе выполнения лабораторных заданий. Контроль усвоения полученных студентами знаний и навыков производится при защите полученных результатов.
2.3 Краткие теоретические сведения
Правила заполнения перечня элементов.
Перечень элементов выполняют или на первом листе схемы над основной надписью или в виде самостоятельного документа. Когда выполняется отдельным документом то ставится П и указывается наименование изделия и наименование документа «перечень документов», а в спецификации записывают после обозначения схемы (например сначала пишут ЯУИШ. 464511.007 Э3, затем ЯУИШ. 464511.007 ПЭ3)
Элементы записывают в перечень группами в алфавитном (латынь) порядке буквенных позиционных обозначений, в пределах каждой группы имеющие одинаковые буквенные позиционные обозначения элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Элементы с одинаковыми параметрами можно записать: R7, R8; С4- С8. На каждой строчке не писать наименование, а над группой написать: Резисторы МЛТ ГОСТ …, Резисторы СП ГОСТ …
В случае размещения перечня элементов на поле схемы он оформляется в виде таблицы с размерами, представленными на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Размеры таблицы перечня элементов
Перечень на разные ЭРЭ записываются следующим образом.
Конденсаторы электролитические.
B41827-25В-47 мкФ 20% (B41827A5476M000) Epcos
Тип–Напряжение-Емкость-Допуск (номер кода заводского заказа (для отечественных ТУ)-Фирма
Конденсаторы прочие.
СС 0805-50В-0,1 мкФ10%-X7R (CC0805KRX7R9BB104) Yageo
Тип–Напряжение-Емкость-Допуск-Тип диэлектрика- (номер кода заводского заказа (для отечественных ТУ)-Фирма
Микросхемы.
LP2950CDT-5.0G ON Semiconductor
Тип-Фирма
Резисторы.
RC 0805-5,1 кOм 5% (RC0805JRF075K1) Yageo
Тип–Мощность-Сопротивление-Допуск- (номер кода заводского заказа (для отечественных ТУ)-Фирма
Диоды, соединители, транзисторы.
1N4148W PBF DC Components
Тип-Фирма
2.4 Лабораторное задание
По составленной схеме на предыдущей работе необходимо создать перечень элементов. Для уточнения параметров перечня часто требуются поисковые операции и копирование документации на ЭРЭ.
Ниже приведен примерный перечень сайтов фирм, занимающихся продажей электронных компонентов и специализированных поисковых систем.
http://www allcomponents.ru
http://www.chipdip.ru
http://www.platan.ru/
http://www.promelec.ru/
Пример заполнения перечня элементов представлен на рис. 2.2
Рис. 2.2. Пример перечня элементов
2.5 Контрольные вопросы.
Какие правила расположения компонентов в перечне элементов?
Какие правила оформления конденсаторов в перечне элементов?
Какие правила оформления резисторов в перечне элементов?
Какие правила оформления полупроводниковых приборов в перечне элементов?
Лабораторная работа № 3 создание корпусных деталей
3.1 Цель работы
Приобретение навыков по разработки конструкции корпусных деталей с применением 3D технологий.
3.2 Содержание работы
Основным содержанием работы является освоение системы КОМПАС 3D для моделирования твердотельных конструкций.
Процесс выполнения работы ориентирован на приобретение студентами навыков по использованию современных программных средств для задач проектирования деталей.
Обучение при выполнении работы осуществляется в процессе выполнения лабораторных заданий. Контроль усвоения полученных студентами знаний и навыков производится при защите полученных результатов.
3.3 Краткие теоретические сведения
Выбор конструирования современной РЭС основано на модульном принципе, на базе которого разработаны функционально-модульный, функционально-узловой, функционально-блочный методы конструирования. Основной задачей конструкторского проектирования является реализация схемы изделия в виде набора отдельных конструктивно законченных модулей, узлов или блоков, связанных друг с другом цепями электрической коммутации.
Существующие методы конструирования РЭС подразделяются на три взаимосвязанных группы в зависимости от объекта установки:
- по видам связей между элементами;
- по способу выявления и организации структуры связи между элементами;
- по степени автоматизации конструирования РЭС зависит от назначения аппаратуры и ее функций, преобладающего вида связей, условия унификации, автоматизации и т.д.
3.4 Лабораторное задание
Используя данные схемы и перечня элементов, а также техническую документацию на ЭРЭ необходимо найти общую площадь устанавливаемых компонентов ∑Sэрэ.
Данные необходимо занести в таблице.
Площади устанавливаемых компонентов
№ п/п |
Компонент |
Sэрэ. |
Кол-во |
Площадь |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
Итого ∑Sэрэ. |
|
|||
Затем, задаваясь коэффициентом заполнения площади платы Ks пл= 0,6 находят площадь платы Sпл по формуле.
Sпл = ∑Sэрэ/ Ks пл (3.1)
Руководствуясь площадью платы выбрать из предложенных преподавателем вариант корпуса и крышки.
Выполнить моделирование в системе KOMPAC 3D деталей конструкции устройства: корпуса, крышки и сборки этих деталей.
На рисунке представлен внешний вид деталей.
Пример корпуса и крышки
3.5 Контрольные вопросы.
Какие основные шаги выполнения кинематической операции?
Какие виды массивов вы знаете? Как они выполняются?
В каких случаях используются вспомогательные плоскости? Какие виды вспомогательных плоскостей вы знаете?
Как задаются массогабаритные показатели детали?
Какие правила выполнения эскизов?
Лабораторная работа № 4 создание печатной платы
4.1 Цель работы
Приобретение навыков по разработке конструкции корпусных деталей с применением 3D технологий.
4.2 Содержание работы
Основным содержанием работы является освоение основных приемов при проектировании печатных плат в программе Sprint-Layout 5.0.
Процесс выполнения работы ориентирован на приобретение студентами навыков по проектированию печатных плат.
Обучение при выполнении работы осуществляется в процессе выполнения лабораторных заданий. Контроль усвоения полученных студентами знаний и навыков производится при защите полученных результатов.
4.3 Краткие теоретические сведения
Все печатные платы (пп) подразделяются на несколько классов точности основные сведения о которых представлен в таблице ниже.
Класс точности ПП указывается в конструкторской документации, выбор его всегда связан с конкретным производством и обусловлен уровнем технологической оснащенности производства. Производственные погрешности находятся в строгой зависимости от технической вооруженности производства и линейных размеров ПП. Техническая вооруженность производства определяется составом оборудования и используемыми в производстве материалами.
Основные классы точности печатных плат
Обозначение параметров |
Значение основных размеров для классов точности печатного монтажа |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Минимально допустимая ширина контактной площадки b, мм |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
0,025 |
Ширина проводника t, мм |
0,75 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
Расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка s, мм |
0,75 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0,1 |
Отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы |
0,4 |
0,4 |
0,33 |
0,25 |
0,2 |
3.4 Лабораторное задание
Контур печатной платы получают в соответствии с 3D моделью корпуса и его габаритных и присоединительных размеров.
Далее этот контур в виде фонового рисунка подставляют в программу Sprint-Layout 5.0. На плате можно также отметить места кнопок, внешних соединителей и прочих элементов, сопрягающихся с корпусом, чтобы точно задать их положение на плате.
По данным, полученным и лабораторной работы №2 создаются посадочные места компонентов или находятся во встроенной библиотеке. Каждое посадочное место обозначается соответствующим буквеннно-цифровым обозначением на слое шелкографии.
Все компоненты в соответствии со схемой соединяются связями.
После перевода всей схемы в сеть посадочных мест производят расстановку компонентов. При этом некоторые компоненты в соотвествии с конструкцией ставят на плату в определенных местах, остальные по собственному усмотрению.
После расстановки компонентов осуществляют трассировку. Для перехода с одного слоя на другой используют металлизированные отверстия. На рис. 4.1 представлен пример трассированной печатной платы.