книги / Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры

& Печатные платы

bd — приложение вы­ сокого давления (вторая сту­ пень), порядка 2...3 МПа при минимальном объемном со­ противлении изоляции, зна­ чение которого снимают с датчиков, расположенных на технологическом поле сиг­ нальных слоев в пакете, и ко­ торое соответствует полному

расплавлению смолы и началу периода гелеобразования;

de — выдержка при температуре полимеризации смолы;

e f — охлаждение до температуры 30...40 °С под давлением. С — точка приложения 2-й ступени давления.

Контроль

Операцию контроля ПП проводят с целью проверки целостности про­ водников, установления наличия коротких замыканий между проводниками, проверки качества изоляции. В мелкосерийном многономенклатурном про­ изводстве операцию контроля осуществляют в основном вручную. В серий­ ном и массовом производстве контроль осуществляется на полуавтоматиче­ ских и автоматических тестовых установках, имеющих оптическую систему контроля и управляемых от компьютера.

Одним из узлов тестовой установки является контактирующее устройст­ во, имеющее верхнее и нижнее поля индивидуально подпружиниваемых контактов, расположенных в каждом узле координатной сетки. Между эти­ ми полями контактов размещается контролируемая ПП. С помощью компь­ ютера в таком контактирующем устройстве по программе проверяется весь комплекс контролируемых параметров.

Контрольные вопросы

1.Какие функции выполняет ПП?

2.Перечислите конструктивные характеристики ПП.

3.Как выбирается шаг координатной сетки?

4.От чего зависит ширина проводников и расстояние между ними?

5.Как влияют условия эксплуатации на конструкцию ПП?

6.Перечислите электрические параметры ПП.

7.Назовите способы получения монтажных и переходных отверстий.

8.Назовите оптимальные режимы сверления монтажных и переходных отверстий ДПП.

342

9. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ И ФОРМООБРАЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

9.1.Обработка резанием деталей ЭА

Вконструкции современной ЭА используется большое количество разнообразных металлических и неметаллических деталей, выполняющих различные функции: детали, образующие несущую конструкцию ЭА и обеспечивающие устойчивость ее к механическим нагрузкам и клима­ тическим воздействиям; элементы управления, без которых невозможна эксплуатация ЭА; корпусные детали, обеспечивающие эргономические и эстетические характеристики ЭА; детали электромеханических узлов — на­ копителей на магнитных дисках, датчиков, печатающих устройств, преобра­ зователей, графопостроителей, сканеров и др. На рис. 9.1 приведен внешний вид вычислительно-управляющей системы с входящими в нее устройства­ ми, встроенной в базовый несущий каркас. Из рисунка видно, что данная система состоит из металлических и неметаллических деталей, технологи­ ческие методы изготовления которых различны и требуют разнообразного технологического оборудования, соответствующей оснастки и приспособ­ лений. К таким методам относятся в первую очередь обработка материалов резанием (механообработка), литье, обработка давлением, электрохимиче­ ские и электрофизические методы, обработка пластмасс.

Если трудоемкость изготовления ЭА принять за 100 %, то операции механической обработки могут составлять до 15 %, операции литья деталей — до 3 %, операции обработки давлением — до 18% , операции переработки пластмасс — до 12 %, электрофизические и электрохимические операции — до 5 %, остальное — сборка и монтаж. Рассмотрим в общем виде эти мето­ ды обработки материалов и формообразования применительно к технологии производства ЭА.

Обработка металлических и неметаллических деталей для ЭА прово­ дится на различных металлорежущих станках, подразделяемых по степени

344

9. 1. Обработка резанием деталей ЭЛ

автоматизации работы на универ­ сальные станки, полуавтоматиче­ ские, станки-автоматы, станки с числовым программным управле­ нием, станки типа «обрабатываю­ щий центр». Универсальные станки используют для опытного, ре­ монтного и мелкосерийного про­ изводств, станки-автоматы — для крупносерийного и массового про­ изводств. В серийном производст­ ве широко применяют станки с числовым программным управле­ нием (ЧПУ) и обрабатывающие центры.

К методам обработки дета­ лей резанием относятся: точение, фрезерование, шлифование, свер­ ление, строгание, развертывание, протягивание. Каждый вид обра­ ботки характеризуется достигаемой точностью (табл. 9.1).

Обработка деталей на токарны х станках

Токарные станки предназна­ чены для обработки деталей типа тел вращения, имеющих цилинд­ рические, конические, фасонные, сферические, винтовые поверхно­ сти, а также торцевые плоскости. Это детали типа осей, втулок, ро­

ликов лентопротяжных механиз­

Рис. 9.1. Внешний вид вычислительно-

мов и т. д. В качестве заготовок таких деталей используют штуч­

ные и прутковые заготовки. На рис. 9.2 приведены основные виды работ выполняемых на токарных станках резцами.

Режущую кромку резца составляет клин (см. сечение I— I на рис. 9.2) который имеет передний у и задний угол резания а для уменьшения трения по поверхности резания при точении. Чем больше эти углы, тем острее клин

345

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

ы

Рис. 9.2. Обработка деталей на токарном станке:

а — обработка проходным резцом с продольной подачей 5 ^ б — подрезка торца с поперечной подачей 5„; в— прорезка канавки иотрезка; г — растачивание отверстия

(резец) и тем слабее его прочность. При обработке прочных, хрупких мате­ риалов эти углы минимальны или равны нулю, а при обработке мягких ма­ териалов они равны 5... 15°.

Таблица 9.1. Точность деталей при обработке резанием

346

и материала резца; d — диаметр обработки, мм.

Резец может перемещаться вдоль заготовки (продольная подача 5„р) и поперек заготовки (поперечная подача £„). От величины подачи S зависит шероховатость получаемой поверхности — чем меньше S, тем меньше ше­ роховатость и выше качество поверхности и наоборот.

Короткие заготовки, в которых отношение длины / к диаметру d меньше пяти, при обтачивании закрепляют в трехкулачковом патроне. Длинные заготовки (l/d = 5... 12) закрепляют в центрах или в патроне и в центре (рис. 9.2, а).

На токарных станках можно получать конические и фасонные по­ верхности. На рис. 9.3 показаны схемы обработки конической (рис. 9.3, а) и фасонной (рис. 9.3, б) поверхностей.

Нарезание резьбы на токарных станках осуществляется как резьбона­ резными резцами, так и плашками (наружная резьба) и метчиками (внут­ ренняя резьба). Отверстия в цельной заготовке получают сверлением. Если требуется получить после сверления отверстие большего диаметра, то его растачивают специальными резцами.

Обработка деталей на токарно-револьверных станках

Токарно-револьверные станки предназначены для последовательной обработки закрепленной заготовки несколькими разнообразными инструмен­ тами. Для обработки применяют резцы, осевые инструменты (сверла), фасон­ ные, комбинированные и специальные инструменты; резьбонарезные инст­ рументы (метчики, плашки, резьбонарезные головки), накатки и др. В качест­ ве заготовки используют прутки различного сечения и штучные заготовки.

Обработка деталей на токарно-револьверных станках ведется по мето­ ду автоматического получения размеров, когда станок предварительно на­ страивают на изготовление определенной детали или группы деталей (при групповой обработке). Настройку проводят с использованием продольных и поперечных упоров. При выполнении каждого перехода необходимо знать длину рабочих ходов инструментов, которая определяется по схеме обра­ ботки детали.

347

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

Обработка деталей на токарны х автоматах

Для изготовления деталей ЭА широко применяют универсальные то­ карные станки-автоматы: одношпиндельные продольного точения, токарно­ револьверные и реже горизонтальные многошпиндельные. Все они предна­ значены для обработки деталей, имеющих форму тел вращения и требую­ щих большого числа разнообразных режущих инструментов. В основном автоматы предназначены для обработки деталей при крупносерийном и массовом производстве, однако в последнее время широко внедряется груп­ повой метод обработки, который позволяет применять токарные автоматы в серийном и мелкосерийном производстве для обработки небольших партий заготовок. Точность и параметры шероховатости, достигаемые при обработ­ ке на станках-автоматах, приведены в табл. 9.2.

Таблица 9.2. Точность и параметры шероховатости при обработке деталей на токарных станках-автоматах

Обработку деталей на одношпиндельных токарных станках-авто- матах продольного точения осуществляют в крупносерийном и массовом производстве при изготовлении деталей из холоднотянутых калиброванных прутков диаметром 3...25 мм. Автоматы предназначены для обработки ме­ тодом продольного точения деталей с большим отношением длины к диа­ метру (рис. 9.4). При сочетании продольной подачи прутка 1 и поперечной подачи инструментов 2, расположенных на поперечных суппортах, можно обрабатывать детали сложной конфигурации. Продольная подача осуществ­ ляется перемещением шпиндельной бабки 3 или пиноли шпинделя. Цилин­ дрические, конусные, сферические поверхности получают в результате со­ гласованных движений прутка и резцов. Применяя даже один резец, можно получить детали разнообразной формы. Перед резцами устанавливают лю­ нет 4, воспринимающий усилия резания и обеспечивающий высокую точ­ ность обработки.

348

9.1. Обработкарезанием деталей ЭА

Рис. 9.4. Схема работы токарного станка-автомата продольного точения:

1— пруток; 2 — суппорты с инструментами; 3 — шпиндельная бабка; 4— люнет; 5 — дополнительное приспособление; 6—распределительный вал с кулачками

С помощью дополнительных приспособлений 5 на станках-автоматах можно выполнять сверление, нарезание резьбы, прорезку шлицев. Все рабо­ чие и холостые ходы инструментов осуществляются от кулачков, располо­ женных на распределительном валу 6. Станки-автоматы продольного точе­ ния выпускаются обычной, высокой и особо высокой точности, которые со­ ответственно обеспечивают следующие квалитеты точности деталей: по диаметру — 9-, 8- и 6-й, по длине — 11-, 9- и 7-й. Параметр шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra = 1,25...0,63 мкм.

На рис. 9.5 приведена схема обработки детали на станке-автомате продольного точения. В таких станках пруток имеет левое вращение (по ча­ совой стрелке). Это означает, что невращающейся плашкой можно нарезать только левую резьбу. Правую резьбу нарезают методом обгона. При этом шпиндель резьбонарезного устройства вращается в ту же сторону, что и пруток, но с некоторым обгоном, равным скорости нарезания резьбы. После нарезания резьбы шпиндель резьбонарезного устройства тормозится и про­ исходит автоматическое свинчивание плашки (метчика).

Аналогично при невращающемся шпинделе сверлильного приспо­ собления работу можно проводить левыми сверлами. Если необходимо использовать правые сверла, то шпинделю приспособления сообщают вращение с частотой, превышающей частоту вращения шпинделя авто­ мата с прутком.

На токарно-револьверных станках-автоматах изготавливают детали сложной формы по 8— 11 квалитету точности с параметрами шероховатости Ra - 2,5...0,63 мкм. Принцип работы токарно-револьверного автомата по­ ясняет рис. 9.6. Заготовка-пруток 1 размещается в шпиндельной бабке 2, установленной жестко на станине. Шпиндель автомата имеет левое враще­ ние (по часовой стрелке) при обточке и правое вращение (против часовой

349

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЗА

Рис, 9,5. Схема обработки детали на автомате продольного точения:

1 — подвод проходного резца; 2 — обтачивание 0 1,4; 5 — отвод проходного резца на 0 2,5; 4 — обтачивание 0 2,5; 5 — отвод проходного резца; б — протачивание канавки; 7 — обта­ чивание 0 2,5; 8 — отвод канавочного резца; 9 — протачивание канавки; 10 — обтачивание 0 2,5; И — отвод канавочного резца; 12 — подвод отрезного резца; 13 — отрезка с одно­ временным получением конических поверхностей

350

9.1. Обработка резанием деталей ЭЛ

стрелки) при нарезании резь­ бы невращающимся резьбо­ нарезным инструментом, ус­ танавливаемым в револьвер­ ной головке.

Станок-автомат имеет два или три (реже четыре) по­ перечных суппорта 3, совер­ шающих поперечную подачу Sn, и один продольный ре­ вольверный суппорт 5, на ко­ тором установлена поворотная шестипозиционная револьвер­ ная головка 4 с инструмента­ ми 6 для обработки с про­ дольной подачей Sn?. В одном гнезде револьверной головки устанавливают упор, до кото­

рого подается пруток на необходимую длину, равную длине обрабатывае­ мой детали плюс ширина отрезного резца.

Большинство рабочих операций выполняют при левом вращении шпинделя, а нарезание резьбы, развертывание и некоторые другие операции при более медленном правом вращении. Переключение направлений враще­ ния шпинделя проводится автоматически. Всеми действиями автомата управляют кулачки, установленные на распределительном валу. За один оборот распределительного вала получается готовая деталь. После отрезки детали и отхода отрезного резца проводится быстрая подача прутка до упо­ ра, затем последовательная обработка заготовки режущими инструментами, устанавливаемыми в рабочую позицию при периодическом повороте ре­ вольверной головки, и инструментами поперечных суппортов.

На рис. 9.7 приведена схема обработки детали на токарно-револь­ верном станке-автомате. Чертеж обрабатываемой детали размещен в верх­ ней части рисунка.

Обработка деталей фрезерованием

Фрезерованием обрабатывают в основном плоские поверхности, пазы, уступы, фасонные поверхности и канавки, а также отрезают заготовки. Для фрезерования используют универсальные фрезерные станки: вертикально- и горизонтально-фрезерные, продольно-фрезерные; фрезерные станки с ЧПУ для обработки сложных поверхностей; обрабатывающие центры с набором различных инструментов, работающие по программе.

351