МИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бабёр А.И., Данилевич М. Н.
Методическое пособие
по дипломному проектированию для учащихся
по специальности «Техник-электромеханик»
Минск
2008
Методическое пособие по дипломному проектированию разработано для пользования учащимися МГПТК электроники при дипломном и курсовом проектировании. В пособии в краткой форме изложены требования стандартов к технической документации. Введены необходимые изменения, произошедшие за десять лет с того времени, когда было выпущено предыдущее пособие. Материалы изложены по возможности кратко.
ВВЕДЕНИЕ
Методическое пособие предназначено для учащихся Минского Государственного профессионально-технического колледжа электроники по специальности «Техник-электромеханик». Оно устанавливает требования к выполнению дипломного проекта, состоящего из пояснительной записки, комплекта конструкторско-технологических чертежей и действующего макета.
Дипломный проект является завершающим этапом обучения в колледже, выполняется учащимися самостоятельно и защищается перед членами Государственной квалификационной комиссии.
В процессе дипломного проектирования учащийся углубляет, расширяет и подтверждает свою теоретическую и практическую подготовку в колледже, на производственной практике и фактически демонстрирует свой творческий потенциал по избранной специальности.
Дипломные проекты учащихся должны иметь, как правило, практическое значение, быть актуальными и должны выполняться по предложениям предприятий электроники, колледжа и других организаций и заведений данного профиля.
Заключение о возможности присвоения квалификации дается Государственной экзаменационной комиссией (ГЭК) по результатам защиты выпускником квалификационной работы в виде дипломного проекта.
Дипломный проект (ДП) состоит из пояснительной записки, объемом 50-70 страниц рукописного или 40 и более страниц машинописного текста и графической части; он должен содержать необходимые расчеты, обоснование принятых проектных решений и соответствовать требованиям стандартов на оформление текстовых документов.
Графическая часть ДП. выполняется, как правило, на листах чертежной бумаги в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.
За каждым дипломником приказом по учебному заведению закрепляются руководитель ДП и консультанты по его разделам.
Функциональные обязанности руководителя проекта и консультантов по его разделам.
Руководитель проекта в соответствии с темой обязан выдать учащемуся задание на дипломное проектирование перед практикой для возможности сбора материалов для дипломного проектирования.
Одновременно с этим он составляет задание на дипломное проектирование с указанием срока окончания работы над проектом, которое после утверждения заместителя директора по УПР выдается учащемуся за две неделидо начала преддипломной практики.
Руководитель дипломного проекта
- оказывает помощь учащемуся в подборе материалов и литературы для выполнения ДП.;
- проводит консультации и обеспечивает своевременное и качественное выполнение ДП.;
- подготавливает отзыв о работе дипломника над ДП. и, по возможности, присутствует при его защите. Отзыв вкладывается в проект перед отправкой последнего на рецензию.
Консультанты по отдельным разделам проекта обязаны оказывать помощь учащемуся, проверять соответствующие разделы выполненной работы и подтверждать их качество и полноту выполнения, что заверяется подписью на титульном листе проекта.
1 ЗАДАНИЕ НА ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Для выполнения дипломного проекта каждому учащемуся выдается индивидуальное задание на дипломное проектирование, оформленное на специальном бланке, утвержденное директором колледжа или заместителем директора по учебно-производственной работе. Индивидуальное задание (ИЗ) выдается учащимся не позднее, чем за две недели до начала производственной преддипломной практики. В течение преддипломной практики учащийся изучает идентичные установки, технологические процессы, применяемые для их изготовления, элементную базу и материалы, используемые для их проектирования и изготовления, условия эксплуатации и изготовления проектируемых изделий, методы проектирования (конструирования), основные компоновочные схемы расположения установок, приборов и оборудования на объектах, способы и устройства защиты этих изделий от воздействующих факторов, правила или требования техники безопасности обслуживания и противопожарные мероприятия.
Основные материалы отчета по преддипломной практике по вышеуказанным вопросам, касающиеся темы дипломного проекта, учащийся должен предоставить руководителю дипломного проекта и после его замечаний и поправок может включить их в пояснительную записку к дипломному проекту.
В задании на дипломный проект указывается точное название темы дипломного проекта, исходные данные на проектирование, перечень вопросов и разделов, которые должны быть рассмотрены и решены в пояснительной записке; перечень и количество чертежей, поясняющих принцип работы представленной для защиты установки или устройства, график работы над проектом и возможные консультации.
Для руководства над дипломным проектом приказом директора колледжа назначается руководитель дипломного проекта, консультанты по экономической части, охране труда и противопожарным мероприятиям и нормоконтролю.
Общее руководство и контроль выполнения дипломного проекта осуществляют заместитель директора по УПР, заведующий отделением и председатель цикловой комиссии или лицо его заменяющее.
Темы дипломных проектов могут быть предложены преподавателями колледжа и специалистами предприятий. Все темы должны быть рассмотрены и изучены председателем цикловой комиссии и в случае необходимости – заместителем директора по учебно-производственной работе.
Поощряются и высоко ценятся темы проектов, заканчивающиеся изготовлением опытных образцов и макетов проектируемых изделий, в том числе и для лабораторных работ, а также имеющие практическое назначение на предприятии или в колледже.
Руководитель дипломного проекта и учащийся, изъявивший желание взять тему дипломного проекта, расписываются на бланке задания. Тема дипломного проекта может быть продолжением темы курсового проекта. В таком случае тема дипломного проекта должна быть более широкой. Курсовой проект может составлять часть дипломного проекта. При этом материал дипломного проекта должен быть продолжением материалов курсового проекта, но круг вопросов дипломного проекта должен быть новым и шире.
2 ВЫБОР ТЕМЫ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Объектами проектирования могут быть объекты, содержащие в своем составе электронные, электрические, электротехнические, механические и другие блоки и узлы.
К таким объектам могут относиться следующие изделия:
- технологическое оборудование и его отдельные узлы;
- технологические приспособления и инструмент;
- оборудование, связанное с безопасностью работ в технологическом процессе; с поддержанием технологической дисциплины, чистоты и качества материалов и среды и т.д.;
- измерительные и другие приборы, используемые в производстве;
- макеты демонстрационных материалов и лабораторно-практических работ, используемых в процессе обучения;
- макеты технологических приборов, внедряемых в производство.
3 ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
3.1 Техническое задание оформляется дипломником на основании задания, выданного дипломнику руководителем. В задании на дипломное проектирование, оформленном руководителем на специальном бланке, должно содержаться: наименование объекта проектирования; назначение; технические требования; экономические показатели (приложение А).
На основании задания руководителя дипломник разрабатывает техническое задание (ТЗ), которое является первым разделом пояснительной записки (ПЗ). ТЗ является результатом анализазадания на дипломное проектирование, выданное руководителем. Поэтому процессу разработки ТЗ предшествует анализзадания на дипломное проектирование.
Следующие подразделы технического задания являются обязательными:
Оформление показано на примере.
1.1 Наименование и область применения.
Устройство может применяться в фотолитографическом оборудовании, в частности, в автомате нанесения фоторезиста.
1.2 Назначение.
Устройство предназначено для дозирования количества фоторезиста при его нанесении на подложку либо фотошаблон и предотвращения образования капли фоторезиста на форсунке в промежутке времени между двумя нанесениями.
1.3 Технические требования:
1.3.1 Габаритные размеры: длина (глубина), высота, ширина.
1.3.2 Устройство устанавливается на форсунке серийного автомата.
1.3.3 Дозирование в пределах – 0 … 5 Г
1.3.4 Дискретность дозирования 0– 0,5 Г
1.3.5 …… и т.д.
В технических требованиях указываются все основные требования к объекту проектирования, которые должны использоваться в процессе проектирования, и от которых зависит качество изделия:
Например: Uпит=220В; вторичное напряжение UII = 5 0,15 В.
Мощность источника питания (или ток) РII = 5 Вти т.д.
Характеристики изделия, не влияющие на ход проектирования, можно не указывать. Например, если ведется усовершенствование устройства и для вводимой схемы необходимо питание Uпит= 5 0,15 В, источники которого имеются в усовершенствованном устройстве, более ничего не указывается.
Если же в усовершенствованном устройстве источника питания нет и, хотя он не является объектом проектирования, указываются все характеристики предполагаемого источника питания.
1.4 Условия эксплуатации
В этом пункте конкретно указывается диапазон температур, при которых устройство работоспособно, влажность и т.д. Если в принятом диапазоне характеристики устройства меняются, то его разбивают на поддиапазоны, в каждом из которых заданная характеристика постоянна.
Если работоспособность не зависит от каких-либо условий (например, от давления - при его изменении в разумных пределах), то их не указывают.
1.5 Исходные данные
В этом пункте указываются исходные данные для проектирования: ссылки на литературу (интернет), в котором помещена исходная тема; характеристики изделия, которые нужно изменить; перечень работ, каталогов, проспектов, патентов и т.д., используемых в качестве исходного материала и т.д. Указывается перечень работ, выполненных дипломником для получения заданных качеств.
1.6 В разделе «экономические показатели» в зависимости от назначения устройства указывают одну или несколько экономических характеристик: лимитную цену изделия; ориентировочную экономическую эффективность, срок окупаемости затрат, предполагаемую потребность и т.д.
1.7 В разделе по охране труда указываются нормативные материалы по безопасности при работе и изготовлению объекта проектирования.
В заключительном пункте ТЗ указываются прогнозируемые показателив сравнении с аналогичными показателями прототипа, несмотря на их наличие в п.1.3 (технические требования), а также номера патентов и авторских.свидетельств, полученных дипломником на указанное устройство.
В процессе проектирования некоторые показатели задания на дипломное проектирование могут меняться. Если это приводит к улучшению характеристик, задание не меняется.
3.2 Как в задании на дипломное проектирование, выдаваемом руководителем, так и в техническом задании должны быть выполнены следующие требования:
а) Формулировка темы должна определять объект проектирования в именительном падеже, содержать основной признак и быть лаконичной.
Например, недопустима формулировка типа: «Сконструировать при –
бор …», «Модернизировать установку …», «Лабораторный стенд для изучения поведения регистра при подаче его на входы …».
Правильными будут формулировки: «Прибор для измерения зазора», «Стенд для изучения регистра», «Приспособление для укладки микросхем».
Подробности, касающиеся области применения, состава или параметров объекта проектирования, следует вносить в пункты «Наименование и область применения», «Технические требования» и др.
Например, «Стенд предназначен для демонстрации работы сдвигового регистра при подаче на его входы…»
Терминология должна быть стандартной или общепринятой.
Неправильно: «Измерительный преобразователь». Правильно –«преобразователь».
«Контрольное приспособление»; правильно– «приспособление».
«Лабораторный стенд»; правильно – «стенд».
б) Если в связи с большим объемом проект выполняется несколькими дипломниками или выполняется проект в составе существующего устройства, то формулировки должны быть следующими:
Для первого дипломника: «Источник питания. Силовая часть.»
Для второго: «Источник питания. Индикация.»
Для третьего: «Источник питания. Корпус.»
Темы дипломных проектов рассматриваются на методической комиссии и утверждаются приказом по колледжу. Поэтому обоснованные изменения формулировок производятся с согласия председателя предметной комиссии новым приказом.
г) Технические требования должны быть лаконичны, как правило, в именительном падеже и в числовой форме.
Например, неправильно: «Устройство должно определять наличие человека в помещении».
Более правильно: «Устройство должно реагировать на наличие перемещающегося объекта размером a*b на расстоянии не менее d м, в помещении площадью c*e при соотношении c/e = (1…0,5)».
Неправильно: «Источник питания для стенда…». Более правильно: «Источник питания. UII =( 5±0,15)В, Р = 20 Вт, коэффициент пульсаций…»; и др. требования к источнику питания. В разделе «Назначение» должна быть фраза: «Источник используется в стенде…»
4 СОСТАВ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА (ДП).
ДП состоит из пояснительной записки (ПЗ), чертежей и макета.
ПЗ должна содержать 50… 70 листов рукописного текста или более 40 листов машинописного текста, в соответствии с ГОСТ 2.105-95. Требования к ПЗ – см. ниже.
Чертежи должны быть выполнены на форматах А1 в соответствии с существующими ГОСТ. В случае наличия макета количество чертежей должно быть не менее двух; при отсутствии макета – не менее пяти.
Состав ДП определяется руководителем и оформляется в задании на дипломное проектирование. На одном формате А1 допускается разместить несколько чертежей. Каждый из них должен иметь свою рамку и основную надпись.
В соответствие с ГОСТ основными являются три вида конструкторских проектов и соответствующая им конструкторская документация:
- эскизный проект,
- технический проект,
- рабочий проект.
В состав эскизного и технического проектов входят: чертежи общих видов изделия (ВО) и его составных частей; ПЗ; карта технического уровня и качества (КУ); ведомость эскизного (технического) проекта; другая документация – по необходимости.
Документы эскизного и технического проектов не являются документами для изготовления изделия (кроме макетов). На их основании разрабатывается рабочая и эксплуатационная документация.
Рабочий проект в зависимости от степени проработки может иметь разные литеры (О, О1, А и т.д.). Во всех случаях правила выполнения документации одинаковые.
Основным документом рабочего проекта является СПЕЦИФИКАЦИЯ – конструкторский документ, определяющий состав сборочной единицы (сборочная единица – это изделие, комплекс, устройство и проч., состоящая из стыкующихся друг с другом деталей и других сборочных единиц), и необходимых для ее комплектации конструкторских документов. В угловом штампе спецификации указывается децимальный номер сборочной единицы и название сборочной единицы. Слово Спецификация не пишется.
Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля. К сборочным чертежам относятся монтажные чертежи.
Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.
Схема – документ, на котором показаны в виде условных изображений составные части изделия и связи между ними.
Схемы бывают электрические, гидравлические, пневматические и т.д.
В свою очередь электрические схемы подразделяются на:
-- Схемы электрические структурные (Э1)
-- Схемы электрическая функциональные (Э2)
-- Схемы электрические принципиальные (Э3)
-- Схемы электрические соединений (Э4)
-- Схемы электрические подключения (Э5)
-- Схемы электрические общие (Э6)
-- Другие схемы.
В состав рабочей документации иногда включают габаритный чертеж (ГЧ) – документ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами, предназначенными для указания сведений при транспортировке, установке на рабочую площадку и т.д.; и чертеж общего вида (ВО) – для пояснения принципа работы изделия.
В ДП разрабатывается рабочая документация. Следовательно, в состав чертежей могут входить следующие:
а) сборочные чертежи, в том числе монтажные чертежи;
б) чертежи деталей;
в) схемы (все типы электрических и других схем)
В случае, если ДП обладает пионерскими качествами или явными признаками изобретения, конструкторские решения которого могут иметь неясности, допускается разработка по требованиям к техническому проекту, т.е. возможна разработка чертежа общего вида (ОВ).
Хотя объем ДП (два или пять листов) не может охватить комплекта конструкторской документации, предполагается, что документация ДП входит в общий комплект в соответствии со спецификацией (которая в данном ДП может быть и не разработана).
Во всех случаях заполнение листа должно быть не менее 70%, т.е. чертежи, на которых изображена схема электрическая структурная в виде нескольких больших прямоугольников, соединенных стрелками, являются нежелательными.
В состав чертежно-графических материалов могут входить плакаты.
Плакаты служат для иллюстрации содержания проекта при его защите. На плакатах могут быть изображены материалы, помещенные на отдельных страницах ПЗ, таблицы, диаграммы, фрагменты, схемы, графики, фотографии, ксерокопии, светокопии и т.д.
Все плакаты должны иметь заголовки и подзаголовки. Шрифты – чертежные. Возможны цветные изображения.
Рамка осуществляется, как в чертежах, но без углового штампа. На обратной стороне листа чертится рамка с угловым штампом, оформленным по требованиям для чертежей.
Плакат может быть выполнен в качестве одного из листов графического материала.
Коды документов в соответствии с ГОСТ 2.102-68 показаны в приложении Б.
5 ВЫПОЛНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 Общие требования
Графические документы выполняют на листах формата А1 карандашом, либо с помощью вычислительной техники в соответствии с ЕСКД.
На штампе (основной надписи – в соответствии с ГОСТ 2.104-60) в правом нижнем углу указывают:
а) обозначение документа (номер);
б) Наименование чертежа;
Примеры:
Датчик
Сборочный чертеж
Датчик
Схема электрическая принципиальная
Датчик
Перечень элементов
Деталь имеет только обозначение и наименование (без дополнительной подписи);
Пример: Панель
Створка
Крышка
в) Список и подписи лиц, подписавших документ в следующий последовательности:
Разработал
Руководитель (проверил)
Н.контр.
Утвердил
г) В правом нижнем углу штампа указывается учебное заведение:
Минский Государственный ПТК электроники
Шрифты чертежные стандартные, наклонные. Буквы строчные. Размер букв в наименовании больше, чем в описании вида чертежа.
Пример: Датчик
Сборочный чертеж
Следует иметь в виду, что для чертежей и схем предусмотрена основная надпись по форме 1; для первого листа текстовой документации – по форме 2, для последующих листов – по форме 2а. Рамки и дополнительные графы к основной надписи соответствуют ГОСТ 2.104-68 (см. приложение В).
Если в документе имеется титульный лист (см. приложение Г), то основная надпись по форме 2 выполняется на втором листе, а на остальных – по форме 2а.
5.2 Оформление спецификаций
Хотя спецификации не является графическим материалом, требования к их оформлению помещены в данном разделе в связи с тем, что все графические материалы на данный узел (устройство) должны соответствовать спецификации
Спецификация является основным документом на сборочную единицу и составляется на основе сборочного чертежа этой сборочной единицы.
Спецификация составляется на специальных бланках формата А4 в соответствии с ЕСКД. Первый бланк выпускается с большим угловым штампом по форме 2, остальные --по форме 2а (приложение В). Спецификация состоит из нескольких вертикальных колонок (граф), назначение которых показано ниже (приложение Д).
1 “Формат“ – в этой графе указывается формат (А1, А4, …) документа, помещенного в спецификацию.
2. “Зона“ – если сборочный чертеж, который лежит в основе спецификации, разбит на зоны, то указывается зона, в которой расположено изображение детали (сборки). Если чертеж на зоны не разбит, графа “Зона“ не заполняется.
3. “Поз“ – позиция, т.е. порядковый номер специфицируемой части изделия по сборочному чертежу.
4. “Обозначение“ – обозначение чертежа детали, схемы или сборочной единицы специфицируемой части.
5. “Наименование“ – словесное наименование этой же специфицируемой части.
6. “Кол“ количество указанных составных частей в данном изделии. Если количество указанных частей подбирается, то указывается их среднее количество.
7. “Примечание“ – в этой графе указывается основные условия. Например, если детали подбираются по размеру, указывается “Подбор“; в других случаях указываются единицы измерения (м, м2, м3,…) и т.д.
Расположение материалов в спецификации производятся в следующем порядке по разделам.
В графе «Наименование» пишется наименование раздела и подчеркивается.