Вибір методу конструювання і документування електронних засобів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Вибір методу конструювання і документування електронних засобів

Проектування сучасних електронних засобів (ЕС) є складний процес, у якому взаємно ув'язані принципи дії електронних систем, схеми і конструкції апаратури і технологія її виготовлення. Як частина цього загального процесу конструювання має відповідати всім вимогам що ставляться при проектуванні ЕС.

Конструювання може бути реалізовано різними методами. Існуючі методи конструювання ЕС поділяються на три взаємозалежні групи (рис. 1):

1) за видами зв'язків між елементами;

2) за способом виявлення та організації структури зв'язків між елементами;

3) за ступенем автоматизації виявлення структури зв'язків між елементами.

Рис.1. Методи конструювання ЕС

Вибір зазначених методів конструювання ЕС залежить від призначення апаратури та її функцій, переважного виду зв'язків, рівня уніфікації, автоматизації і т. д. Так, наприклад, при конструюванні пристроїв із застосуванням інтегральних мікросхем (ІС) застосовують топологічний метод (переважають фізичні зв'язку), функціонально -модульний (в якості функціональних модулів використовуються ІС), автоматизований (розміщення ІС на ПП, трасування з'єднань виконується за допомогою ЕОМ). У свою чергу ІС конструюються методами топології на базі автоматизації. Дамо коротку характеристику сформованих методів конструювання ЕС. Геометричний метод. В основу методу покладена структура геометричних і кінематичних зв'язків між деталями, що представляє собою систему опорних точок, число і розміщення яких залежить від заданих ступенів свободи і геометричних властивостей твердого тіла. Метод доцільно застосують для конструкцій, яких має дотримуватися точне взаємне положення деталей або забезпечуватися їх точне переміщення при величинах деформації, значно менших похибок виготовлення деталей. Однією з основних рис геометричного методу є те, що при ньому характер взаємозв'язку двох деталей майже не залежить від похибок їх виготовлення. Властивості, якими володіють конструкції, створені за цим методом, дуже важливі в масовому виробництві, побудованому на взаємозамінних деталях. Машинобудівний метод. В основу цього методу покладено структура геометричних і кінематичних зв'язків між деталями, що представляє собою систему опорних поверхонь, число і розміщення яких вибирається виходячи їх мінімізації маси та допустимої міцності конструкції. Метод доцільно застосовувати для конструкцій з відносно великими величинами деформацій. Він знайшов застосування при проектуванні несучих конструкцій ЕС всіх рівнів, кінематичних ланок ФУ, а також всіх видів нерухомих з'єднань (болти, гвинти, заклепки, скоби і т. д.). Можливість забезпечення механічний міцності при мінімальній масі, простота конструкції і висока економічність роблять цей метод для окремих видів конструкцій ЕС, в тому числі і несучих, ефективніше геометричного. Топологічний метод. В основу його покладено структура фізичних зв'язків між електрорадіоелементами (ЕРЕ), тобто подання конструктивного виду принципової схеми та її геометричній (топологічної) зв'язності, незалежно від її функціонального змісту. Він використовується, якщо не можна застосувати геометричний і машинобудівний методи. Топологічний метод, в принципі, може застосовуватися для виявлення структури будь-яких зв'язків, проте конкретне його зміст виявляється там, де зв'язність елементів може бути порівняна з графом. Під графом в загальному випадку розуміється графічне вираження структури зв'язків між елементами принципової схеми і елементами конструкції.

Основні риси топологічного методу:

1) Зіставлення зв'язності елементів принципової схеми і деталей конструкції на основі теорії графів;

2) ізоморфізм графів, тобто властивість еквівалентності будови незалежно від відмінності в геометричному образі, яке дозволяє отримати безліч перетворень графа, серед яких конструктору вдається знайти зовсім несхоже на свій прототип рішення;

3) використання властивостей графів для розміщення елементів і орієнтації їх у просторі для трасування ліній зв'язку та засобів їх з'єднання з елементами.

Топологічний метод конструювання застосовується, в першу чергу, для створення плівкових ІС, друкованих плат, гнучких друкованих з'єднувачів, електромонтажних креслень, реалізації принципу "безперервної схеми" в пристроях НВЧ-діапазону і т. д.

Метод проектування моноконструкцій заснований на мінімізації числа зв'язків у конструкції, він застосовується для створення ФУ, блоків, РТУ на основі оригінальної несучої конструкції (каркасі, шасі) у вигляді моноузла (моноблока) з оригінальними елементами. Тривалий час конструювання ЕС велося тільки з використання моноконструкцій, тобто стосовно до приватних конкретним вимогам що ставляться до функціонального вузла, блоку і РТУ.

Відомо, що розробка моноконструкцій ЕС пов'язана з численними труднощами і має ряд недоліків, а саме: тривалий час конструювання та впровадження в серійне виробництво, обмежені можливості типізації та уніфікації, недостатньо висока надійність, низька ступінь ремонтопридатності, складність внесення змін до принципову схему без переробки конструкції , значна вартість розробляються і виготовляються конструкцій.

Базовий метод конструювання. В основу методу покладено розподіл апаратури на конструктивно і схемно закінчені частини. Базовий метод конструювання і його різновиди (функціонально-модульний, функціонально-вузлової і функціонально-блочний метод) грунтується на принципах агрегатування, функціональної та розмірної взаємозамінності, схемної і конструкторської уніфікації. Розподіл базового методу на різновиди пов'язано з обмеженнями схемної і конструкторської уніфікації структурних рівнів (модулів, ФУ, блоків).

Базовий метод є основним при проектуванні сучасних ЕС, він має багато переваг у порівнянні з методами моноконструкцій:

на етапі розробки:

1) дозволяє одночасно вести роботу над багатьма вузлами і блоками, що скорочує терміни проведення розробки;

2) спрощує налагодження і сполучення вузлів в лабораторії, так як робота ФУ визначається роботою відомих модулів і ІС;

3) різко спрощує конструювання та макетування;

4) скорочує обсяг оригінальної КД;

5) дає можливість постійно вдосконалювати апаратуру без корінних змін конструкції;

6) спрощує і прискорює внесення змін до принципову схему, конструкцію і КД;

на етапі виробництва:

1) скорочує терміни освоєння серійного виробництва апаратури;

2) спрощує збірку, монтаж;

3) знижує вимоги до кваліфікації складальників і монтажників;

4) знижує вартість апаратури завдяки широкій механізації та автоматизації виробництва;

5) підвищує ступінь спеціалізації виробництва;

при експлуатації:

1) підвищує експлуатаційну надійність РЕА;

2) полегшує обслуговування;

3) покращує ремонтопридатність апаратури.

Евристичний метод використовує узагальнений практичний досвід (колективна мудрість) в області конструювання ЕС і суміжних галузей. Метод є основним у практичній діяльності конструктора ЕС.

Метод автоматизованого (автоматичного) конструювання заснований на використанні ЕОМ для вирішення завдань Форматування ЕРЕ, трасування межз'єднань різних структурних рівнів, креслення креслень і випуску КД.

Велика розмаїтість задач автоматизованого конструювання призвело до розробки алгоритмів для вирішення однотипних завдань, що відрізняються точністю, малим часом виконання, достатнім обсягом машинної пам'яті і т. п. Системи автоматичного конструювання ЕС - це системи типу "людина-машина", вони містять комплекс технічних засобів ( ЕОМ, координатографа, друкуючі і запам'ятовуючі, табло і т. д.) і математичне забезпечення, призначене для вирішення завдань конструювання РЕА різного ієрархічного рівня. Незважаючи на відмінність автоматизованих методів конструювання можна виділити наступні самостійні етапи автоматичного конструювання:

1. Введення вихідної інформації, контроль правильності підготовки та кодування вихідних даних з вхідного мови на внутрішнє представлення.

2. Компонування функціональної структури пристроїв ЕС всіх рівнів на основі вибраних показників якості, тобто розподіл безлічі функціональних модулів та елементів на підмножини, що відповідають конкретним пристроїв різних рівнів ієрархії.

3. Розміщення скомпонованих функціональних модулів та елементів по конструкціях пристроїв всіх рівнів, складання відповідного технічного документа, наприклад таблиці розташування.

4. Трасування з'єднань між пристроями, модулями або елементами відповідно до схеми зв'язків та обмеженнями на прокладку, складання електромонтажної документації, контроль правильності складання документації. При виготовленні фотооригіналів або фотошаблонів автоматизованими методами робочі креслення втрачають функції основного документа, необхідного для виготовлення фотоорігінала. В якості основою конструкторської документації використовується табличний спосіб представлення результатів проектування. машинні креслення установки елементів на ПП і креслення шарів плат при цьому є додатковою документацією. Якщо з'єднання здійснюються за допомогою верстатів-автоматів, то вхідні інформація видається на носії (перфострічки, перфокарти і т. д.) з керуючою інформацією для виготовлення фотошаблонів.

5. Складання зведених вторинних тестових документів: відомостей специфікацій, покупних виробів, ЗІП, посилальних документів та інших, що встановлюються ЕСКД.

Для автоматизованого методу конструювання, так само як і для базового, необхідний високий рівень схемної і конструкторської уніфікації, так як повторювані елементи схеми і деталі конструкцій спрощують розробку програм для ЕОМ з метою документального висвітлення конструкцій ЕС.

Державні стандарти, що входять до ЕСКД, встановлюють взаємопов'язані єдині правила і положення щодо порядку розробки, оформлення та обігу конструкторської документації на вироби, що розробляються і випускаються підприємствами всіх галузей промисловості.

Конструкторська документація (КД) - документи, зокрема або в сукупності визначають склад і пристрій вироби і містять необхідні дані для його розробки і виготовлення, контролю, приймання, експлуатації, ремонту, утилізації.

КД поділяються на:

- Одиничні;

- Групові - на вироби, які мають загальні конструктивні ознаки і мають деякі відмінності один від одного (ГОСТ 2.113-75).

За формою КД поділяються на:

- Графічні;

- Текстові.

Графічні КД - документація, в якій за допомогою встановлених стандартних символів і правил пояснюється пристрій, принцип дії, склад і зв'язки між окремими частинами.

Графічні конструкторські документи:

1. Креслення деталі (ГОСТ 2.109-76) - зображення деталі і дані, необхідні для її виготовлення, контролю та випробувань.

2. Складальне креслення (РБ) (ГОСТ 2.109-76) - зображення виробу і дані, необхідні для його складання (виготовлення) і контролю.

3. Креслення загального вигляду (ВО) (ГОСТ 2.106-68) - зображення конструкції виробу, що дає уявлення про взаємодію його основних частин і принцип роботи. Виконується на етапі ескізного проектування.

4. Теоретичне креслення (ТЧ) (ГОСТ 2.106-68) - геометрична форма вироби та координати його основних частин.

5. Габаритний креслення (ГЧ) (ГОСТ 2.106-68) - контурне (спрощене) зображення виробу з габаритними, установочними і приєднувальними розмірами.

6. Монтажний креслення (МЧ) (ГОСТ 2.106-68) - контурне (спрощене) зображення виробу, що містить дані для його установки (монтажу)

7. Схема - умовні зображення або позначення складових частин виробу і зв'язків між ними (ГОСТ 2.701-68 ... ГОСТ 2.704-68)

8. Специфікація - склад складальної одиниці комплексу або комплекту. (ГОСТ 2.108-68)

Текстові (ГОСТ 2.106-68) КД - документи, що містять опис пристрою, принципу дії і експлуатаційних показників вироби до яких відносять:

9. Відомість специфікацій (ВС) - перелік всіх специфікацій складових частин виробу із зазначенням з кількості та входимость.

10. Відомість документів документів (ВД) - перелік документів, які документів, на які є посилання у КД.

11. Відомість покупних виробів (СП) - перелік покупних виробів, які застосовувались у складі розроблюваного виробу.

12. Відомість погодження застосування покупних виробів (ВІ) - підтвердження узгодження з відповідними організація застосування певних покупних виробів в розробляється виробі.

13. Відомість власників оригіналів (ДП) (ГОСТ 2.112-70) - переліку підприємств, на яких зберігаються оригінали документів, розроблених для даного вироби.

14. Відомість технічної пропозиції (ПТ) (ГОСТ 2.118-73) (ескізного (ЕП), технічного (ТП) проекту - ГОСТ 2.120-73) - перелік документів, що увійшли до технічну пропозицію (ЕП, ТП).

15. Пояснювальна записка (ПЗ) - опис пристрою і принципу дії розробленого вироби, а також обгрунтування прийнятих при його розробці техніко-економічних рішень.

16. Технічні умови (ТУ) (ГОСТ 2.114-70) - споживчі (експлуатаційні) показники вироби і методи контролю його якості.

17. Програма та методика випробувань (ПМ) - технічні дані, що підлягають перевірці при випробуванні вироби, а також порядок і методи їх контролю.

18. Таблиці (ТБ) - номенклатура таблиць, що містять дані.

19. Документи інші (Д) - всі документи, яких немає у стандартах ЄСКД.

20. Розрахунок - розрахунок параметрів і величин, наприклад, розрахунок розмірних (РР) ланцюга, електричних режимів і т. д.

21. Експлуатаційні документи - призначені для використання при експлуатації, обслуговування, ремонту і в процесі експлуатації. (ГОСТ 2.601-82)

22. Ремонтні документи - службовці для проведення ремонтних робіт на спеціалізованих підприємствах. (ГОСТ 2.602-82).

23. Інструкція (І) - вказівки і правила, використовувані при виготовленні вироби (зборці, регулюванню, контроль тощо).

24. Патентний формуляр (ПФ) - містить відомості про патентну чистоту об'єкта, а також про створені і використаних при його розробці вітчизняних винаходи.

25. Карта технічного рівня і якості виробів (КУ) (ГОСТ 2.116-71) - містить дані, що визначає технічний рівень якості виробів і відповідність його технічних і економічних показників досягнень науки і техніки, а також потребам народного господарства.

За способом виконання та характеру використання КД поділяються на:

  1. Оригінали - документи, виконані на будь-якому матеріалі і призначені для виготовлення за ними оригіналів.

  2. Оригінали - документи, виконані на будь-якому матеріалі, що дозволяє багаторазове відтворення копій.

  3. Дублікати - документи ідентичні подлинникам і виконані на матеріалі, що дозволяє багаторазове відтворення копій.

  4. Копії - документи, виконані способом, що забезпечує їх ідентичність з оригіналом, призначені для безпосередньої розробки.

Відповідно до ГОСТ 2.501-75 всі оригінали, дублікати та копії КД підлягають обліку та зберіганню у відділі (бюро) технічної документації (НТД або БТД). Вносити зміни до КД та анулювати її має право тільки підприємство - власник оригіналів. При автоматизованому проектуванні виробів КД можуть бути виконані у візуальній формі, тобто читаються людиною, і в машинній (закодованою) формі, яка сприймається тільки технічними засобами. Для документування в системах автоматизованого проектування використовують різні носії інформації: папір, перфокарти, перфострічки, магнітні стрічки, магнітні й лазерні диски.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Контрольна робота
41.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Художні питання конструювання електронних засобів
Вибір параметрів контролю з використанням методу динамічного програмування і методу гілок
Автоматизоване робоче місце реєстрації й документування комплексу засобів автоматизації 2
Автоматизоване робоче місце реєстрації й документування комплексу засобів автоматизації
Структура і класифікація електронних засобів
Радіаційна стійкість електронних засобів
Уніфікація конструкцій електронних засобів
Види електронних платіжних засобів
Конструювання і розрахунок технічних засобів колективного захисту р
© Усі права захищені
написати до нас