2

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ

И ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

ЧЕРТЕЖИ И СХЕМЫ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

МИНСК 2011

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«МИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВЫСШИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ

И ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

ЧЕРТЕЖИ И СХЕМЫ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Учебно-методическое пособие для учащихся специальностей

2-39 02 02 «Проектирование и производство радиоэлектронных средств»,

2-39 02 31 «Техническая эксплуатация радиоэлектронных средств»,

2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства», 2-40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий»

3-е издание, исправленное

Минск

МГВРК

2011

1

УДК 514.18+744(075) ББК 22.151.3я7+30.11я7

Н36

Рекомендовано к переизданию Научно-методическим советом учреждения образования «Минский государственный высший радиотехническийколледж» (протокол №7 от16.02.2010 г.)

С о с т а в и т е л ь Н. А. Лашкова, старший преподаватель

кафедры общетехнических дисциплин МГВРК

Р е ц е н з е н т В. Т. Крушев, доцент БГУИР, канд. техн. наук, доцент

Начертательная геометрия и инженерная графика : чертежи Н36 и схемы по специальности : учеб.-метод. пособие для учащихся специальностей 2-39 02 02 «Проектирование и производство радиоэлектронных средств», 2-39 02 31 «Техническая эксплуатация радиоэлектронных средств», 2-40 02 02 «Электронные вычислительные средства», 2-40 01 01 «Программное обеспечение информационных технологий» / сост. Н. А. Лашкова. – 3-е изд.,

испр. – Минск : МГВРК, 2011. – 86 с. : ил.

ISBN 978-985-526-110-1

В пособии приведены теоретический материал, методические указания, задания и примеры выполнения графических работ по темам: «Схемы», «Платы печатные» и «Чертежи изделий, изготавливаемых с применением электромонтажа».

Предназначено для учащихся и преподавателей колледжа.

.

УДК 514.18+744(075) ББК 22.151.3я7+30.11я7

©Лашкова Н. А., составление, 2002

©Лашкова Н. А., составление, 2011,

сисправлениями

ISBN 978-985-526-110-1 © Учреждение образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж», 2011

2

Предисловие

Одним из разделов курса «Начертательная геометрия и инженерная графика» является «Чертежи и схемы по специальности». В каждом учебном заведении в данном разделе изучаются правила выполнения чертежей изделий, наиболее часто применяемых в промышленности, для которой готовит специалистов это учебное заведение. Поэтому темы данного раздела не входят

вучебники или входят частично.

ВМинском государственном высшем радиотехническом колледже в разделе «Чертежи и схемы по специальности» изучаются темы: «Схемы», «Платы печатные», «Чертежи изделий, изготавливаемых с применением электромонтажа». Знания данных тем необходимы учащимся в дальнейшем при выполнении лабораторных работ и курсовых проектов по предметам радиотехнического цикла, а также при выполнении дипломногопроекта.

Впособии изложен теоретический материал по предлагаемым темам с учетом стандартов ЕСКД. Кроме этого учащимся даны 17 вариантов заданий, по которым необходимо выполнить графические работы. Все три графические работы следует выполнять только по одному варианту, так как в целом они составляют комплект конструкторской документации на одно радиотехническое устройство.

Нулевой вариант задания использован для выполнения примеров графических работ, которые даны в конце каждой темы.

3

ТЕМА 1

СХЕМЫ

Одним из условий успешного овладения техническими знаниями является графическая грамотность, то есть умение читать и выполнять чертежи. Особое место в предмете «Начертательная геометрия и инженерная графика» занимают чертежи схем, так как в радиотехнической промышленности невозможно изготовление приборов и устройств без наличия схем. Схема является неотъемлемой частью конструкторских документов, необходимых для проектирования, изготовления, регулировки, эксплуатации и ремонта изделий.

По схеме электрической принципиальной можно прочесть принцип работы устройства, произвести расчеты электрических величин, наблюдать процессы, происходящие в различных цепях схемы. Кроме того, на чертеже схемы указываются параметры всех радиоэлементов, входящих в схему, что дает возможность произвести разработку чертежей радиотехнического изделия. Необходима схема и при выполнении электрического монтажа изделия.

После сборки и монтажа производят настройку и регулировку приборов, где также не обойтись без схемы. И, наконец, невозможно выполнить ремонт, определить неисправность изделия без наличия схемы.

1.1 Виды и типы схем

Схема – конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. В производстве используются виды и типы схем, которые имеют буквенное или цифровое обозначение – код. Коды видов схем обозначаются прописной буквой, коды типов схем – цифрами. Схемы в зависимости от видов элементов и связей, входящих в состав изделия (установки), подразделяются на следующие виды:

–электрические – Э;

–гидравлические – Г;

–пневматические – П;

–газовые – X;

4

–кинематические – К;

–вакуумные – В;

–оптические – Л;

–энергетические – Р;

–деления – Е;

–комбинированные – С.

Схемы в зависимости от основного назначения подразделяются на следующие типы:

–структурные – 1;

–функциональные – 2;

–принципиальные – 3;

–соединений – 4;

–подключений – 5;

–общие – 6;

–расположения – 7;

–объединения – 0.

Наименование и код схемы определяют ее видом и типом. Код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы, и цифровой части, определяющей тип схемы. Например, схема электрическая принципиальная – Э3, схема деления структурная – Е1, схема электрическая соединений и подключений – Э0.

Код схемы записывается в графе «Обозначение» основной надписи после обозначения изделия, например,

ПР61.111007.501 ЭЗ.

1.2Правила выполнения схем электрических принципиальных

Схемы электрические принципиальные выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.701 и ГОСТ 2.702.

Схема принципиальная (полная) – схема, определяющая полный состав элементов и связей между ними и, как правило, дающая детальное представление о принципе работы изделия.

Схема является конструкторским документом, поэтому, как любой конструкторский документ, выполняется на стандартных форматах по ГОСТ 2.301, при этом основные форматы являются предпочтительными.

Схемы выполняют без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделия

5

(установки) не учитывают или учитывают приблизительно. Составные части устройства изображают на схеме в виде условных графических обозначений (УГО), установленных стандартами ЕСКД (ГОСТ 2.721–ГОСТ 2.758).

УГО элементов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения.

УГО элементов, соотношение размеров которых приведены в соответствующих стандартах на модульной сетке, должны изображаться на схеме в размерах, определяемых по вертикали и горизонтали количеством шагов модульной сетки М (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1

При этом шаг модульной сетки для каждой схемы может быть любым, но одинаковым для всех устройств данной схемы.

УГО элементов, размеры которых в указанных стандартах не установлены, должны изображаться на схеме в размерах, в которых они выполнены в соответствующих стандартах на условные графические обозначения.

Все размеры графических обозначений допускается пропорционально изменять.

Размеры УГО элементов, а также толщина их линий должна быть одинаковой на всех схемах для данного изделия.

УГО элементов изображают на схеме в положении, в котором они заданы в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°.

Транзистор допускается изображать зеркально повернутым (рисунок 1.2).

В некоторых случаях допускается УГО элементов поворачивать на угол, кратный 45°(рисунок 1.3).

6

Рисунок 1.2

Рисунок 1.3

УГО элементов, содержащие цифровые или буквенно-циф- ровые обозначения, допускается поворачивать против часовой стрелки только на угол 90° или 45° (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4

УГО элементов и соединяющие их линии связи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей. Линии связи должны состоять из горизонтальных и вертикальных отрезков и иметь наименьшее количество изломов и взаимных пересечений.

В отдельных случаях допускается применять наклонные отрезки линий связи, длину которых по возможности ограничивать (рисунок 1.3).

7

Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1 мм в зависимости от форматов схемы и размеров УГО элементов. Рекомендуемая толщина 0,3–0,4 мм.

Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

При большой насыщенности чертежа расстояние (просвет) между линиями графического обозначения должно быть не менее 1 мм. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм, а между отдельными УГО элементов – не менее 2 мм.

Каждый элемент или устройство, входящие в изделие, имеют позиционное обозначение. Позиционное обозначение в общем случае состоит из трех частей, указывающих вид элемента, его номер и функцию. Обозначение функции является необязательной частью и при выполнении чертежей по инженерной графике не используется.

Вид и номер (R1, VD5, С3 и тому подобное) являются обязательной частью позиционного обозначения и должны быть присвоены всем элементам и устройствам схемы.

Вид элемента обозначается одной или двумя буквами латинского алфавита в соответствии с ГОСТ 2.710.

Пример обязательного однобуквенного кода:

–резистор – R;

–конденсатор – С;

–приборы электровакуумный и полупроводниковый – V. Для уточнения вида элемента допускается применять двух-

буквенный код:

–терморезистор – RК;

–потенциометр – RР;

–диод или стабилитрон – VD;

–транзистор – VТ.

Порядковые номера элементам следует присваивать, начиная с единицы в пределах группы элементов, которым на схеме присвоены одинаковые буквенные позиционные обозначения, например: R1, R2, R3 и т. д.

Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо.

При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от разме-

8

щения элементов в изделии, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса.

Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с УГО элементов с правой стороны или над ними (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5

На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы, входящие в состав изделия и изображенные на схеме. Данные об элементах (тип, параметры, документ) записываются в таблицу, называемую перечнем элементов (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6

Перечень элементов выполняют на первом листе схемы или в виде самостоятельного документа и заполняют сверху вниз.

При выполнении перечня элементов на первом листе схемы его располагают над основной надписью. Расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.

9

Связь схемы и перечня элементов производится через позиционные обозначения элементов. Элементы в перечень записывают группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений. В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7

В случае, когда одна из составляющих записи повторяется много раз, ее допускается выносить в виде общего наименования (рисунок 1.7).

Для облегчения внесения изменений допускается оставлять несколько незаполненных строк между отдельными группами элементов.

Элементы одного типа с одинаковыми параметрами, имеющие на схеме последовательные порядковые номера, допускается записывать в перечень в одну строку, если два элемента, то через занятую, например: R1, R2, если три и более, то через многоточие, например: R3...R5 (рисунки 1.7 и 1.8).

10

Рисунок 1.8

В графе «Наименование» записывают наименование элемента, тип элемента и его параметры, документ, на основании которого этот элемент применен, например:

Резистор МЛТ-0,5-51 кОм ± 10 % ГОСТ 7113–77 Конденсатор МБМ-160-0,5 ОЖО.464.043ТУ Диод Д223А ГОСТ 14343–69.

При разбиении поля схемы на зоны перечень элементов дополняют графой «Зона» (рисунок 1.9), указывая в ней обозначение зоны, в которой расположен данный элемент.

Рисунок 1.9

Перечень элементов, оформленный в виде самостоятельного документа, имеет такую же форму и заполняется в такой же последовательности.

В случаях, когда перечень элементов не выполняется, допускается указывать номиналы резисторов и конденсаторов около условных графических обозначений (рисунок 1.10).

11

Рисунок 1.10

При этом допускается применять упрощенный способ обозначения единиц измерения:

–для резисторов:

–от 0 до 999 Ом – без указания единицы измерения;

–от 1 × 103 до 999 × 103 Ом – в килоомах с обозначением единицы измерения строчной буквой «к»;

–от 1 × 106 до 999 × 106 Ом – в мегаомах с обозначением единицы измерения прописной буквой «М»;

–свыше 1 × 109 Ом – в гигаомах с обозначением единицы измерения прописной буквой «Г»;

–для конденсаторов:

–от 0 до 9999 × 10-12 Ф – в пикофарадах без указания единицы измерения;

–от 1 × 10-6 до 9999 × 10-6 Ф – в микрофарадах с обозначением единицы измерения строчными буквами «мк».

1.3 Заполнение основной надписи

Схема, выполненная отдельно или вместе с перечнем элементов, имеет основную надпись (штамп) по ГОСТ 2.104, форма 1 (55 × 185 мм). Код такого документа – «Э3». Записывается код в графе «Обозначение» после обозначения изделия. Наименование документа «Схема электрическая принципиальная» записывается в графе «Наименование» после наименования изделия. При этом наименование документа должно быть выполнено шрифтом меньшего размера, чем наименование из-

делия (рисунки 1.11, 1.14, 1.15).

Рисунок 1.11

Перечень элементов, оформленный в виде самостоятельного документа, выполняется на листах формата А4 с основной надписью по ГОСТ 2.104, форма 2 (40 × 185 мм) на первом листе. Такой документ имеет наименование «Перечень элементов», а в его код добавляется буква «П» и код имеет вид – «ПЭЗ». Заполняется основная надписьаналогичным образом (рисунки 1.12, 1.16).

Рисунок 1.12

Последующие листы перечня элементов, если они есть, должны иметь основную надпись по ГОСТ 2.104, форма 2а (15 × 185 мм). На них заполняется обозначение документа, такое же, как и на первом листе перечня элементов (рисунок 1.13).

Рисунок 1.13

Следует обратить особое внимание на то, что обозначение (ПР61.111007.501) и наименование изделия «Усилитель» одинаковы как на чертеже схемы, так и в перечне элементов (ри-

сунки 1.11 и 1.12).

П р и м е ч а н и е – Графа «Обозначение» основной надписи заполняется следующим образом:

Сложность изделий условно различают так: 2 – прибор, устройство в законченном виде; 3, 4 или 5 – узлы, входящие в данное устройство; 7, 8 или 9 – детали.

1.4Методические указания по выполнению графической работы «Схема электрическая принципиальная»

Графическая работа выполняется в соответствии с вариантом, который выбирается из приложения А.

Задание можно выполнить на листах формата А4. При этом схему и перечень элементов оформляют в виде отдельного конструкторского документа с различной основной надписью. Пример такого варианта выполнения задания дан на рисунках 1.14 и 1.15.

Задание может быть выполнено на листе формата А3, на котором помещают схему вместе с перечнем элементов. Пример выполненного задания понулевомуварианту дан на рисунке 1.16.

При вычерчивании схемы вместо кружочков с номерами следует разместить соответствующие УГО элементов.

Размеры УГО элементов выбираются из приложения Б. При этом пространственное расположение элементов и длину линий связи между элементами можно изменять.

Каждому элементу следует присвоить позиционное обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710 (приложение В) и требованиями ГОСТ 2.702.

Перечень элементов заполнить в соответствии с требованиями ГОСТ 2.701 с учетом позиционных обозначений элементов, указанных на схеме, и данных об элементах (тип элемента, ГОСТ или ТУ), расположенных в нижней части листа задания.

Заполнить все графы основной надписи.

14

Пример выполнения схемы электрической принципиальной

Рисунок 1.14

Пример выполнения перечня элементов

Рисунок 1.15

ТЕМА 2

ПЛАТЫ ПЕЧАТНЫЕ

В производстве изделий машиностроения, приборостроения, средств вычислительной техники и бытовой радиоэлектронной аппаратуры широко применяются печатные платы. Печатная плата представляет собой плоское изоляционное основание с отверстиями, на одной или обеих сторонах которого расположены полоски металла (проводники) в соответствии с электрической схемой изделия. Печатные платы служат для монтажа на них электрорадиоэлементов (ЭРЭ) с помощью полуавтоматической или автоматической установки с последующей пайкой.

Применение печатных плат обеспечивает автоматизацию монтажно-сборочных операций, снижает габаритные размеры аппаратуры, металлоемкость и повышает ряд конструктивных и эксплуатационных качеств изделия.

Печатный монтаж – достижение науки 50-х годов XX века. Промышленное освоение новых радиотехнических материалов, малогабаритных полупроводниковых приборов, изделий электронной техники (ИЭТ), микросхем, а также технологических процессов способствовало бурному развитию проектирования печатных схем. В нашей стране печатный монтаж применяется с 1956 года. В настоящее время для разработки печатных плат используются различные системы автоматизированного проектирования (САПР). Широкое применение получила интерактивная графическая система РСАD, которая не только производит автоматическую трассировку электрических соединений на печатной плате в соответствии со схемой электрической принципиальной, но и дает возможность получения конструкторской документации.

2.1 Термины и определения

Печатная плата – материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и, по крайней мере, один проводящий рисунок.

Рисунок печатной платы – конфигурация проводникового и (или) диэлектрического материалов на печатной плате.

15

Проводящий рисунок – рисунок печатной платы, образованный проводниковым материалом.

Непроводящий рисунок – рисунок печатной платы, образованный диэлектрическим материалом.

Основание печатной платы – элемент конструкции печатной платы, на поверхности или в объеме которого выполняется проводящий рисунок.

Материал основания печатной платы – материал, на котором выполняется рисунок печатной платы.

Односторонняя печатная плата – печатная плата, имеющая одно основание, на одной стороне которого выполнен проводящий рисунок.

Двухсторонняя печатная плата – печатная плата, имеющая одно основание, на обеих сторонах которого выполнены проводящие рисунки и все требуемые соединения.

Печатный узел – печатная плата с подсоединенными к ней электрическими и механическими элементами и (или) печатными платами и с выполненными всеми процессами обработки.

Печатный проводник – одна проводящая полоска или площадка в проводящем рисунке.

Печатный монтаж – способ монтажа, при котором электрическое соединение элементов электронного узла, включая экраны, выполнено с помощью печатных проводников.

Печатный элемент – элемент, изготовленный с применением печати.

Печатная схема – схема, полученная путем печати и включающая печатные элементы, проводящий рисунок или их комбинацию, образованные в предварительной конструкции или подсоединенные к поверхности общего основания.

Сторона монтажа печатной платы – сторона печатной платы, на которой устанавливается большинствонавесных элементов.

Сторона пайки печатной платы – сторона печатной платы, с которой производится пайка выводов большинства навесных элементов.

Контактная площадка печатной платы – часть проводящего рисунка, используемая для подсоединения или соединения элементов радиоэлектронной аппаратуры.

Монтажное отверстие – отверстие, используемое для соединения выводов навесных элементов с печатной платой, а

16

также для любого электрического подсоединения к проводящему рисунку.

Крепежное отверстие – отверстие, используемое для механического крепления печатной платы на шасси или для механического крепления элементов к печатной плате.

Координатная сетка чертежа – сетка, определяющая положение элементов рисунка печатной платы в прямоугольной или полярной системе координат.

Металлизированное отверстие – отверстие в печатной плате с осажденным на стенках проводниковым материалом.

Межслойное соединение – участок проводникового материала, входящий в рисунок печатной платы, предназначенный для электрического соединения проводящих рисунков на разных слоях или сторонах печатной платы.

2.2 Правила выполнения чертежей печатных плат

Чертежи печатных плат должны выполняться в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

В методическом пособии не рассматриваются правила выполнения круглых печатных плат.

Чертеж печатной платы – это чертеж детали, поэтому на него распространяются все те же правила, которые изучались ранее при выполнении эскизов и рабочих чертежей различных деталей, с учетом особенностей, отраженных в ГОСТ 2.417.

На чертеже любой детали должны быть необходимые изображения. На чертеже печатной платы выполняют, как правило, два или три изображения. В качестве главного вида выбирают сторону пайки, то есть сторону с проводниками для односторонних печатных плат, для двусторонних печатных плат – сторону с большим количеством проводников.

Обратная сторона печатной платы (вид сзади) является стороной установки большинства навесных элементов. Между отверстиями, в которые устанавливаются выводы элементов, записывают позиционные обозначения этих элементов. Эта сторона печатной платы подписывается «Сторона монтажа». При автоматизированном способе установки элементов сторона монтажа (вид сзади) может отсутствовать.

17