Материал: Разработка и изготовление устройства инфракрасного управления

Общая масса элементов: m_э = 217,1 г.

Общая масса устройства вычисляется по формуле:

= m_э+ m_п,                                         (35)

= 217,1 +25,5 =242,6 г.

.5 Расчет технологичности изготовления изделия

Согласно ГОСТ 14.205-83 «Технологичность конструкции изделий. Термины и определения»: технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат труда, при производственном изготовлении и техническом обслуживании для заданных показателей качества объема выпуска и условий выполнения работ.

Количественной оценкой технологичности конструкции является суммарный показатель, в состав которого входят конструкторские и технологические показатели деталей и узлов изделия.

Согласно ОСТ 4ГО.091.219 81, все блоки по технологичности делятся на четыре основные группы: электронные, радиотехнические, электромеханические, коммутационные.

Для оценки технологичности используют систему относительных частных показателей (К_i) и комплексный показатель (Кк) который сравнивается с нормативным комплексным показателем технологичности (Кн), разрабатываемым как среднестатистический для данного класса изделий и приведенным в таблице 8. Если Кк>Кн, то конструкция считается технологичной.

Таблица 8 - Значения нормативных показателей технологичности

Различают производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность конструкции.

Производственная технологичность определяет объем работ по технологической подготовке производства (ТПП), сложность изготовления, удобство монтажа вне предприятия - изготовителя.

Количественной оценкой производственной технологичности конструкции является суммарный показатель, в состав которого входят конструкторские и технологические показатели деталей и узлов изделия.

Конструкторские показатели определяют конструктивную преемственность - совокупность свойств изделия, характеризуемую повторяемостью в нем составных частей, относящихся к изделиям данной классификации группы, и применяемостью новых составных частей, обусловленных его функциональным назначением, а также сложностью сборки.

Технологические показатели определяют технологическую преемственность конструкции, приспособленность её к механизации и автоматизации при изготовлении, а также сложностью обработки деталей. Под технологической преемственностью понимают совокупность свойств изделия, характеризуемую применяемостью и повторяемостью технологических методов выполнения узлов и их конструктивных элементов, относящихся к изделиям данной классификационной группы. Основные конструкторские и технологические показатели конструкции приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Основные показатели технологичности РЭС

Для каждого типа блоков из общего состава, приведенного в таблице 9, определяется семь показателей технологичности, оказывающих наибольшее влияние (таблица10), каждый из которых имеет свою весовую характеристику, определяемую в зависимости от порядкового номера частного показателя таблица 11.

Таблица 10 - Показатели технологичности радиотехнических устройств

Примечание: в графе q_i буквы нижнего индекса означают: «т» - технологический показатель, «к» - конструкторский показатель.

Таблица 11 -Весовые характеристики

Весовая характеристика рассчитывается по формуле:

F = g/, (36)

где g - порядковый номер последовательности частных показателей.

Для радиотехнических устройств рассчитываются семь следующих соответствующих коэффициентов:

а) коэффициент автоматизации и механизации монтажных соединений:

К_ам = Н_ам/Н_м , (37)

где    Н_ам - число монтажных соединений, выполненных с использованием механизации и автоматизации,

Н_м - общее число монтажных соединений.

К_ам = 174/174 = 1.

б) коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к монтажу:

К_{мп эрэ} = Н_{мп эрэ}/Н_эрэ , (38)

где    Н_{мп эрэ} - число ЭРЭ, подготовленных механизировано к монтажу,

Н_эрэ - общее число ЭРЭ в изделии.

К_{мп эрэ} = 41/49 = 0,85.

в) коэффициент освоенности деталей и сборочных единиц:

К_осв = 1 - Д_ор / Д,                                       (39)

где    Д_ор - число оригинальных деталей,

Д - общее число деталей.

К_осв = 1 - 7/ 10 = 0,3.

г) коэффициент использования ИС и микросборок:

К_{исп ис} = Н_ис / (Н_ис + Н_эрэ), (40)

где    Н_ис - количество ИС и микросборок,

Н_эрэ - количество остальных электрорадиоэлементов.

К_{исп ис} = 7 / ( 7 + 42) = 0,14.

д) коэффициент повторяемости типовых ЭРЭ:

К_{ПОВ ЭРЭ} = 1 - Н_{т эрэ} / Н_ЭРЭ, (41)

где    Н_{т эрэ} - число типовых ЭРЭ в изделии (R, С, VD, VT),

Н_эрэ - общее число ЭРЭ в изделии.

К_{пов ЭРЭ} = 1 - 11/ 49 = 0,77.

е) коэффициент применения типовых процессов (ТП):

К_тп ⁼ Н_тп / Н_п,                 (42)

где    Н_тп - число типовых ТП,

Н_п - общее число ТП.

К_тп ⁼ 6 /9 = 0,67.

ж) коэффициент автоматизации и механизации регулировки и контроля:

К_{м кн} = Н_{м кн} / Н_кн, (43)

где    Н_{м кн} - число операций автоматизированного контроля и настройки,

Н_кн - общее число операций контроля и настройки.

К_{м кн} = 4 / 7 = 0,57.

Технологичность конструкции РЭС определяем с помощью комплексного показателя разрабатываемого изделия:

,                      (44)

где    К₁ … К_n - базовые показатели, номенклатура которых зависит от типа блока (электронный, радиотехнический, соединительный, коммутационный, электромеханический, механический); радиотехнические блоки отличаются от электронных наличием приемопередающих и антенно-фидерных устройств;

 коэффициенты весовой значимости каждого базового показателя, выбираемые в пределах , по ГОСТ 14.202 (т.е. коэффициенты степени влияния на трудоемкость изготовления изделия).

Все рассчитанные конструкторские и технологические показатели технологичности приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Значения рассчитанных показателей технологичности

Определяем комплексный показатель технологичности:

,

К_кр = 2,571/3,9= 0,66.

Технологичность разрабатываемого изделия оценивается по формуле:

Q = К_кр/К_н ,          (45)

где    К_н - нормативный комплексный показатель технологичности,

К_кр - достигнутый комплексный показатель технологичности.

Для радиотехнических изделий нормативный показатель технологичности находиться в пределах 0,4…0,6. Примем К_н = 0,5, тогда:

Q = 0,66/0,5 = 1,32.

Q > 1 - значит конструкция разрабатываемого устройства ИК управления технологична.

Существуют следующие способы повышения технологичности:

повышение числа деталей;

максимальное использование ранее освоенных ДСЕ;

унификация и нормализация сборочных единиц;

расчленение РЭС на самостоятельные сборочные узлы;

выбор соответствия параметров ДСЕ по точности и качеству поверхности;

выбор удобной и простой компоновки.

. Конструкторская часть

.1 Формирование конструкторского кода обозначения изделия

Обозначение проектируемому изделию присваивают индивидуально в соответствии с классификатором ЕСКД по ГОСТ 2.201-80.

Каждое обозначение начинается с четырёхбуквенного кода организации-разработчика. Например, для отделения «радиотехническое» Брестского государственного политехнического колледжа применяется аббревиатура «БГПК» и точка после четырех букв. Далее следует шесть цифр кода классификационной характеристики и точка после них.

Класс «46» - средства радиоэлектронного управления, связи, навигации и вычислительной техники;

Подкласс «7» -составные части функциональные, обмена данными с ЭВМ;

Группа «1» - обмен данными с ЭВМ;

Подгруппа «1» - мультиплексные, байтовые;

Вид «3» - с функциями устройств управления.

Порядковый регистрационный номер присваивают по классификационной характеристике от 001 до 999, для изделия спроектированного в ДП - последние две цифры зачетной книжки - 049.

Окончательно сформированный код данного изделия будет иметь вид: «БГПК.467113.049».

Для не основного конструкторского документа, например схемы добавляют к обозначению код (шифр) этого документа не более четырех знаков, например для схемы электрической структурной -ДП Э1, схемы электрической принципиальной - ДП Э3, перечня элементов - ПЭ3, сборочного чертежа - ДП СБ, пояснительной записки - ДП ПЗ.

Код пояснительной записки ПЗ ДП содержит четырёхзначный код организации-разработчика - «БГПК.», шестизначный код специальности - «390202.», трёхзначный порядковый номер учебной группы - «Р35» и шифр (код) документа - не более четырех знаков - «ДП ПЗ». Полученный код пояснительной записки:

«БГПК.390202.P35 ДП ПЗ».

Код структурной схемы формируется путем добавления шифра ДП Э1 к основному коду изделия, полученный код структурной схемы:

«БГПК. 467113.049 ДП Э1».

Код принципиальной схемы формируется путем добавления шифра ДП Э3 к основному коду изделия, полученный код принципиальной схемы:

«БГПК. 467113.049 ДП Э3».

Код перечня элементов формируется путем добавления шифра ПЭ3 к основному коду изделия, полученный код перечня элементов:

«БГПК. 467113.049 ПЭ3».

Код сборочного чертежа формируется путем добавления кода 9135 к коду класса, а также шифра ДП СБ к основному коду изделия, полученный код сборочного чертежа:

«БГПК. 469135.049 ДП СБ».

Код спецификации формируется путем добавления кода 9135 к коду класса, при этом шифр не применяется, полученный код спецификации:

«БГПК. 469135.049».

Код чертежа печатной платы формируется путем установления кода по классификатору в зависимости от характеристик и параметров применяемого материала печатной платы.

Формирование кода печатной платы.

Код ПП определяют по отдельному классификатору класса «75» - «детали электрорадиоэлектронные, крепежные». В этот класс печатные платы (ПП) включены - как детали.

Класс «75» - детали радиоэлектронные крепёжные.

Подкласс «8» - крепёжные, радиоэлектронные платы печатные.

Группа «7» - крепёжные, радиоэлектронные платы печатные.

Подгруппа «1» - в плате прямолинейные с печатными проводниками, односторонние.

Вид «4» - ширина 50-80 мм.

Окончательный код печатной платы имеет вид: «БГПК.758714.049».

.2 Выбор и обоснование конструкции изделия

Методология поиска оптимального варианта конструкции РЭС основана на использовании системного подхода. Сущность системного подхода при конструировании современных РЭС заключается в том, что отыскивается оптимальное решение при одновременном учете нескольких различных групп факторов и ограничений, которые раньше учитывались на различных этапах проектирования. При этом структура РЭС, его конструкция и технология изготовления рассматриваются с точки зрения оптимальности всей системы.