
- •В. А. Валетов, Ю. П. Кузьмин, А. А. Орлова, С. Д. Третьяков
- •Технология приборостроения
- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. Отработка конструкций деталей
- •на технологичность
- •1.1. Общие понятия и определения
- •1.2. Обеспечение технологичности
- •Глава 2. Точность изготовления деталей приборов
- •и методы ее обеспечения
- •2.1. Метод пробных ходов и промеров
- •2.2. Метод автоматического получения размеров на настроенных станках
- •2.3. Систематические погрешности обработки
- •2.3.1. Погрешности, возникающие вследствие неточности, износа
- •и деформации станков
- •2.3.2. Погрешности, связанные с неточностью и износом режущего инструмента
- •2.3.3. Погрешности, обусловленные упругими деформациями технологической системы под влиянием нагрева
- •2.3.4. Погрешности теоретической схемы обработки
- •2.3.5 . Погрешности, вызываемые упругими деформациями заготовки
- •2.4. Случайные погрешности обработки
- •2.4.1. Законы рассеяния (распределения) размеров
- •2.4.2. Составляющие общего рассеяния размеров деталей
- •2.5. Суммарные погрешности изготовления деталей
- •2.6 Практическое применение законов распределения размеров
- •для анализа точности обработки
- •2.7 Технологические размерные цепи
- •Глава 3. Оптимизация характеристик поверхностного слоя изделий приборостроения
- •3.1. Микрогеометрия и ее оптимизация
- •3.2.Технологические остаточные напряжения
- •3.3. Нанесение покрытий на поверхности изделий
- •3.3.1. Современные технологии нанесения покрытий
- •3.3.1.1. Газодинамический метод
- •3.3.1.2. Импульсно плазменная технология нанесения покрытий
- •3.3.1.3. Нанесение покрытий с помощью вращающихся валков
- •3.3.1.4. Технология нанесения порошковых полимерных покрытий
- •Глава 4. Принципы и особенности базирования
- •при использовании современного оборудования
- •4.1. Классификация баз по различным признакам
- •4.2. Разновидности технологических баз
- •4.3. Назначение технологических баз
- •4.4. Принцип совмещения (единства) баз
- •4.5. Принцип постоянства баз
- •Глава 5. Современные методы проектирования техпроцессов и оформления технологической документации
- •5.1. Методы проектирования
- •5.1.1. Современные САПР ТП
- •5.1.2. Система «TechCard»
- •5.1.3. Система «T-FLEX Технология
- •5.1.4. Система «САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ»
- •5.1.5. САПР ТП TechnologiCS
- •5.1.6. Система «МАС ПТП»
- •5.1.7. Система "ТИС-Адрес"
- •5.2. Оформление технологической документации
- •Глава 6. Основы технологии сборки элементов точной механики
- •6.1. Селективная сборка или метод групповой взаимозаменяемости
- •6.2. Основной принцип адаптивно-селективной сборочной технологии
- •6.3. Определение и оптимизация границ групп допусков
- •6.4. Реализация АСС
- •Глава 7. Применение RP-технологий в производстве элементов, приборов и систем.
- •Предисловие
- •7.1 Основные технологии быстрого получения прототипов изделий
- •7.1.1 Стереолитография
- •7.1.2. Технологии с использованием тепловых процессов
- •7.1.2.1. Технология SLS
- •7.1.2.2 LOM - технология
- •7.1.2.3 FDM - технология
- •7.1.3 Трехмерная печать (3D Printers)
- •7.1.3.1. Genisys (Stratasys)
- •7.1.3.2. Z 402 (Z Corporation)
- •7.1.3.3. Actua 2100 (3D Systems)
- •7.1.4 Практическое применение RP - технологий
- •7.1.4.1. QuickCast. Литье по выжигаемым стереолитографическим моделям
- •7.1.4.2 Литье в эластичные силиконовые формы в вакууме
- •7.1.4.3. Промежуточная оснастка
- •7.1.4.4 RP - технологии с использованием листовых материалов
- •7.2 Проектирование и изготовление - единый процесс создания изделий
- •7.2.1 Предисловие
- •7.2.2. Проектирование изделия - изготовление изделия - быстрое усовершенствование изделия
- •7.2.3. Последовательность создания изделия
- •7.2.4. Критические факторы успеха и стратегии конкуренции
- •7.2.5 Ключевой фактор - время
- •7.2.6 Одновременное проектирование - конкурентоспособное проектирование
- •7.2.6.1 Классические ступени проектирования изделий
- •7.2.6.2. Требования к новым методам проектирования изделий
- •7.2.6.3. Принцип одновременности инженеринга
- •7.2.7. Модели
- •7.2.7.1. Классификация моделей
- •7.2.7.2. Влияние моделей на ускорение процесса проектирования изделий
- •7.2.7.3. Мотивация через модели
- •7.2.8. Создание моделей с помощью RP - технологий, как элемент одновременного инженеринга
- •7.2.8.1. RP - модели как гарантия обязательной базы данных
- •7.2.8.2. Определения: быстрое прототипирование, быстрое изготовление, быстрое производство
- •7.2.8.3. Взаимосвязь RP - моделей и фаз проектирования изделий
- •Глава 8.Основы технологии изготовления и сборки элементов радиоэлектронной аппаратуры
- •8.1. Электронные и микроэлектронные элементы
- •8.1.1 Типы полупроводниковых структур
- •Рис. 8.1. Схема классификации полупроводниковых структур
- •Немагнитные полупроводниковые структуры в свою очередь делятся на элементы, химические соединения, твердые растворы.
- •8.1.1.1. Кремний и его применение
- •8.1.2. Дискретные электрорадиоэлементы
- •8.1.2.1 Резисторы
- •8.1.2.2. Конденсаторы
- •8.1.2.3. Катушки индуктивности
- •8.1.2.4. Трансформаторы
- •8.1.2.5. Диоды
- •8.1.2.5.1. Светодиоды
- •8.1.2.6. Транзисторы
- •8.1.2.6.1. Пластиковые транзисторы
- •8.1.3. Технология изготовления тонкопленочных интегральных микросхем
- •8.1.3.1. Классификация и назначение интегральных микросхем
- •Рис. 8.33. Современная интегральная микросхема
- •8.1.3.1.1. Классификация интегральных микросхем
- •По степени интеграции. Названия микросхем в зависимости от степени интеграции (в скобках указано количество элементов для цифровых схем):
- •По технологии изготовления.
- •По виду обрабатываемого сигнала
- •Аналоговые (входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывной функции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания)
- •8.1.3.1.2 Назначение интегральных микросхем
- •8.1.3.2. Материалы для изготовления тонкопленочных и толстопленочных интегральных схем
- •8.1.3.2.1.Напыление частицами
- •8.1.3.2.2. Физико-химические способы получения пленочных покрытий
- •8.1.4. Технология изготовления полупроводниковых интегральных микросхем
- •8.1.4.1.1. Подготовка поверхности
- •8.1.4.1.2. Нанесение фотослоя
- •8.1.4.1.3. Совмещение и экспонирование
- •8.1.4.1.4. Проявление
- •8.1.4.1.5.Травление
- •8.1.5 Электрический монтаж кристаллов интегральных микросхем на коммутационных платах
- •8.1.5.1. Проволочный монтаж
- •8.1.5.2. Ленточный монтаж
- •8.1.5.3. Монтаж с помощью жестких объемных выводов
- •8.1.5.4. Микросварка
- •8.1.5.5. Изготовление системы объемных выводов
- •8.2.1. Основные характеристики печатных плат
- •8.2.1.1. Материалы, используемые для изготовления печатных плат
- •8.2.1.2. Точность печатных плат
- •8.2.1.3. Отверстия печатных плат
- •8.2.1.4. Толщина печатных плат
- •8.2.2. Типы печатных плат
- •8.2.2.1. Односторонние печатные платы
- •8.2.2.2. Двухсторонние печатные платы
- •8.2.2.3. Многослойные печатные платы
- •8.2.2.4. Гибкие печатные платы
- •8.2.2.5. Рельефные печатные платы
- •8.2.2.5.1. Технологии изготовления рельефных печатных плат
- •8.2.3. Технологические процессы изготовления печатных плат
- •8.2.3.1. Основные методы изготовления печатных плат
- •8.2.3.2. Аддитивная технология
- •8.2.3.3. Комбинированный позитивный метод
- •8.2.3.4. Тентинг-метод
- •8.2.3.5. Струйная печать как способ изготовления электронных плат
- •8.2.3.6. Технологии настоящего и будущего
- •8.2.4. Сборка и монтаж печатных плат
- •8.2.5. Методы контроля печатных плат
- •8.2.5.1. Система контроля качества печатных плат Aplite 3
- •Рис. 8.67. Интерфейс Системы Aplite 3
- •8.2.5.2. Электрический контроль печатных плат
- •8.3. Современное оборудование для изготовления радиоэлектронной аппаратуры
- •9.1. Основные понятия
- •9.2. Материалы для нанотехнологий
- •9.2.1. Фуллерены
- •9.2.2. Нанотрубки
- •9.2.3. Ультрадисперсные наноматериалы
- •9.3. Оборудование для нанотехнологий
- •9.4. Развитие нанотехнологий
- •9.4.1. Новейшие достижения
- •9.4.2. Перспективы развития
- •9.4.3. Проблемы и опасности
- •Литература
- •КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
этого, при интеграции их с другими системами необходимы серьезные доработки с привлечением высококвалифицированных программистов.
Современные САПР ТП развиваются и в них постепенно пополняются базы данных и знаний, добавляются новые программы расчетов ряда технологических параметров, расширяются функциональные возможности систем, что приводит к последовательному повышению уровня автоматизации и интеллектуальных возможностей САПР технологических процессов[21].
5.1.1. Современные САПР ТП
Рассмотрим современные САПР ТП. Системы, получившие наибольшее применение на промышленных предприятиях России, приведены в табл.5.1. Современные САПР технологических процессов.
88

Таблица 5.1.
№ |
САПР ТП |
Интеграция с |
|||
|
Фирма- |
|
|
||
№ |
Название |
PDM-системой |
CAD-системой |
||
производитель |
|||||
п/п |
|||||
|
|
продукта |
|
AutoCAD 2002- |
|
11 |
TechCard 7.0 |
Интермех |
- |
||
2006 |
|||||
|
|
|
|
||
22 |
T-Flex |
Топ системы |
T-Flex DOCs |
T-Flex CAD |
|
33 |
Вертикаль |
АСКОН |
Лоцман-PLM |
Компас 3D |
|
44 |
TechnologiC |
WinMachine |
- |
АРМGraph |
|
S |
|||||
|
|
|
CATIA, Pro/E, |
||
55 |
МАС ПТП* |
Bee-Pitron |
SmarTeam |
||
SolidWork |
|||||
|
|
|
|
5.1.2. Система «TechCard»
Система TechCard представляет собой систему, предназначенную для автоматизации задач технологического проектирования. В состав системы входят отдельные подсистемы, которые могут функционировать как автономно, так и в общем комплексе:
-система организации и ведения архива конструкторской и технологической документации - Search;
-система автоматизированного проектирования технологических процессов (ТП) изготовления деталей для различных видов производства;
-система автоматизированного проектирования и оформления операционных эскизов или любых графических изображений, выводимых в технологический документ CADMECH-T, работающая в среде AutoCAD 2002-2006.
Информационное обеспечение системы включает базу данных технологического назначения и позволяет создать единую интегрированную программную и информационную среду применительно к различным видам производства. База данных технологического назначения содержит:
-иллюстрированный классификатор и паспортные данные оборудования, а также его размещение по цехам и участкам; темплеты (маленькие графические эскизы) для оборудования могут быть использованы САПР технологических планировок LCAD (разработка НПП «ИНТЕРМЕХ»);
89
-иллюстрированный классификатор и анкеты технологической оснастки (приспособлений, режущего, вспомогательного, измерительного инструмента);
-применяемые основные и вспомогательные материалы и виды заготовок с указанием сортамента;
-типовые технологические процессы;
-технологические операции согласно классификатору и соответствующие им параметры, сценарии к операциям и привязки;
-типовые переходы и сценарии к переходам;
-справочные данные для заполнения параметров операционной технологии;
-нормативно-справочную информацию, представленную в виде технологических таблиц и формул, для автоматизированного расчета режимов обработки и определения норм времени на переходы и операции (в процессе проектирования с привлечением встроенной экспертной системы).
Для данной системы характерны следующие особенности:
-гибкая система расчетоврасчеты выполняются по настраиваемым сценариям с привлечением встроенной экспертной системы, использующей базу знаний (база данных, технологические таблицы и формулы); язык представления знаний в базе знаний, использующий правила «если - то»; использование скриптов, позволяющих произвести расчеты на основании наличия данных в техпроцессе;
-автоматизированный подбор оборудования, оснастки, вспомогательных материалов и персонала к операциям и переходам и т.д. с привлечением средств экспертной системы;
-иллюстрирование графическими изображениями классификаторов, справочников, сценариев, анкет оснастки и паспортов оборудования;
-проектирование групповых/типовых техпроцессов обработки заготовок с возможностью формирования комплекта документов как на ГТП/ТТП (КТП, ВТП), так и на отдельные заготовки в контексте группового/типового ТП;
-возможность экспорта документов в Microsoft Excel;
-наличие автоматизированных рабочих мест (АРМ) расцеховщика, нормировщика материального нормирования. Система развивается и совершенствуется, появляются новые версии с новыми возможностями.
90
Для последней версии можно отметить следующие:
-если предприятие работает с иностранными заказчиками, может понадобиться АРМ переводчика, который позволяет выполнять перевод полученных комплектов документов на другие языки; для перевода используется встроенный словарь, пополняемый пользователем;
-утилита просмотра технологических процессов, не требующая лицензии TechCard; с ее помощью можно не только просмотреть сформированный комплект документов к техпроцессу, ввести к нему замечания, но и ознакомиться с документами комплекта ведомостей на изделие, с комплектом технологических документов на состав изделия; кроме того, при помощи вспомогательных окон этой утилиты возможен просмотр информации по заготовкам и расцеховочным маршрутам на изделие;
-возможность сквозного проектирования технологических процессов, когда ответственный за проектирование ТП назначает исполнителей, одновременно выполняющих разработку отдельных операций одного и того же технологического процесса;
-создание комплекта технологических документов (КТД), в который автоматически собираются документы техпроцессов по составу изделия, по виду производства/цеха;
-возможность формирования комплекта ведомостей, сохраняемого в электронном архиве;
-получение выборок изделий и техпроцессов по разнообразным критериям с целью последующего получения по ним комплекта ведомостей и взятия на рабочий стол; в качестве критериев могут выступать атрибуты изделия, расцеховочного маршрута, заготовки или параметры техпроцесса (оборудование, оснастка, материалы и т.п.);
-фильтрация отображения на рабочем столе состава изделия по наличию технологической информации (по наличию техпроцесса, по параметрам заготовки, расцеховочного маршрута);
-получение практически любых ведомостей и сводных ведомостей по материалам, операциям, переходам, оборудованию, оснастке, расцеховочным маршрутам, технологическим документам.
5.1.3. Система «T-FLEX Технология
T-FLEX Технология полнофункциональная система автоматизированного проектирования, обладающая гибкими современными средствами разработки
91
технологических проектов любой сложности. В системе реализован специализированный технологический язык, применяется метод проектирования по обобщенному процессу-аналогу, имеются возможности работы всех технологических подразделений в едином информационном пространстве.
Конечным результатом работы системы T-FLEX Технология является не только создание и наполнение базы знаний по технологическим процессам, но
ивыпуск технологической документации в полном соответствии с ЕСТД. Система формирует титульные листы, маршрутные, маршрутно-операционные
иоперационные карты, ведомости и другие технологические документы. В базовую поставку входит комплект шаблонов стандартных технологических карт и ведомостей.
Кроме того, используя гибкий механизм по настройке отчетов, пользователи имеют возможность создавать нестандартные технологические карты и другие сводные документы по стандартам предприятия
Круг задач технологических служб не ограничивается разработкой текстовой документации - подготовка технологической документации тесно связана с разработкой технологических схем, наладок, проектированием специальной оснастки и инструмента. T-FLEX Технология интегрирована с системой T-FLEX CAD, поэтому поддержка стандартов ЕСТД, связанных с графическими изображениями, не требует никаких специальных модулей.
T-FLEX Технология является полностью интегрированным приложением в PDM-системе T-FLEX DOCs, что позволяет, во-первых, использовать в технологическом модуле часть необходимой технологам функциональности PDM, а во-вторых, организовать единое информационно-справочное пространство для технологов и конструкторов. Таким образом, система не только выдает отдельные технологические документы, но и подготавливает информацию о выпускаемой продукции, трудовых и материальных нормативах, которая необходима для плановых, диспетчерских и производственных служб предприятия.
С помощью механизмов PDM-системы T-FLEX DOCs обеспечивается работа с общими для конструкторов и технологов справочными данными, например со справочником материалов. Состав изделия и все разрабатываемые технологии сохраняются в общей базе данных на сервере, что, при соответствующем разграничении доступа к информации, позволяет организовать коллективную работу над проектами.
Таким образом, T-FLEX Технология совместно с T-FLEX DOCs позволяет автоматически отслеживать состояние работ над каждым техпроцессом, автоматически выдавать задания исполнителям, а также предоставляет данные
92