Міністерство освіти і науки україни херсонський національний технічний університет

Кафедра Основи конструювання

Ткач В.О.

Реєстр. № _____________

Методичні рекомендації

та індивідуальні завдання до практичних занять, лабораторних робот і самостійної роботи студентів

з дисципліни "Інженерна та комп'ютерна графіка"

по темі "Електричні схеми, друковані плати.

Складальне креслення друкованої плати."

для студентів першого курсу спеціальності:

6.051001: Метрологія та інформаційно-вимірювальні технології: Метрологія та вимірювальна техніка

факультету машинобудування (денної форми навчання)

Х

ерсон – ХНТУ – 2009

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра Основи конструювання

Ткач В.О.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

та індивідуальні завдання до практичних занять, лабораторних робот і самостійної роботи студентів

з дисципліни "Інженерна та комп'ютерна графіка"

по темі "Електричні схеми, друковані плати.

Складальне креслення друкованої плати."

для студентів першого курсу спеціальності:

6.051001: Метрологія та інформаційно-вимірювальні технології: Метрологія та вимірювальна техніка

факультету машинобудування (денної форми навчання)

Х ерсон – хнту – 2009

Методичні рекомендації та індивідуальні завдання до практичних занять, лабораторних робот і самостійної роботи студентів. З дисципліни "Інженерна та комп'ютерна графіка" по темі "Електричні схеми, друковані плати. Складальне креслення друкованої плати" для студентів першого курсу спеціальності: 6.051001: Метрологія та інформаційно-вимірювальні технології: Метрологія та вимірювальна техніка, факультету машинобудування (денної форми навчання)

Уклав: Ткач В.О. – старший викладач

Херсон, ХНТУ, 2009, 44 с.

Рецензент: Мєшков Юрій Євгенович – к.т.н., доцент

Затверджено

на засіданні кафедри

Основи конструювання

пр. № 7 від 27.03.09

Зав. кафедрою

____________________

Ю.Г. Розов

В

ідповідальний за випуск: зав. кафедри ОК

Ю

рій Георгійович Розов

ЗМІСТ

Вступ................................................................................................. 5

1. Схеми електричні принципові...................................................... 7

1.1. Креслення схеми електричної принципової..................... 7

1.2. Елементи електричних схем............................................. 8

1.3. Перелік елементів..............................................................10

Питання для самоконтролю...................................................11

Завдання до ГР1........................................................................11

2. друкована плата...........................................................................12

2.1. друкована плата. Плата в зборі......................................12

2.2. Креслення друкованої плати.............................................12

2.3. Порядок виконання креслення друкованої плати............13

Питання для самоконтролю....................................................15

Завдання до ГР2........................................................................15

3. Плата в зборі.................................................................................16

3.1. Складальне креслення.........................................................16

3.2. Специфікація.......................................................................16

Питання для самоконтролю....................................................18

Завдання до ГР3.........................................................................18

Додаток 1. Умовні графічні позначення у схемах...........................19

Додаток 2. Схема електрична принципова. Перелік елементів....20

Додаток 3. Схема електрична принципова......................................21

Додаток 4. Креслення друкованої плати.........................................22

Додаток 5. Плата друкована. Складальне креслення.....................23

Додаток 6. Специфікація...................................................................24

Додаток 7. Креслення та варіанти настанови виробів,

які є елементами плати......................................................................25

Додаток 8. Варіанти завдань до графічних робот.........................29

Література..........................................................................................41

ВСТУП

Тенденція розвитку радіоелектронної апаратури - мікромініатюризація й застосування друкованого монтажу для електричного з'єднання елементної бази. Друкований монтаж у порівнянні з об'ємним має переваги: меншу вартість монтажно-складальних робіт, механізація й автоматизація складання радіоелектронної апаратури, зменшення її маси й т.д. Крім того, друкований монтаж забезпечує повторюваність параметрів від зразка до зразка за рахунок ідентичності форми й розмірів друкованих провідників, при цьому спрощується пошук несправностей.

Для друкованого монтажу використовують друковані плати різної конструкції й ступеня складності: однобічні (ОПП) із провідним малюнком на одній стороні, двосторонні (ДПП) із друкованим малюнком на двох сторонах, багатошарові (МПП), які будуються із шарів, що чергуються, діелектрика із провідним малюнком на двох і більше шарах, гнучкі друковані плати (ГПП) і гнучкі друковані кабелі (ЦПК), що мають гнучкі підстави.

Створення будь-яких виробів промисловості починається з розробки конструкторської документації. Рівень її виконання значною мірою впливає на скорочення строків створення й освоєння виробів, зниження трудомісткості їх виготовлення, підвищення надійності та якості.

Усі конструкторські документи оформляють відповідно до вимог діючих стандартів, що забезпечує єдину технічну мову і термінологію, взаємо-обмін конструкторською документацією між підприємствами без її переоформлення, використання цієї документації у системах автоматизованого проектування.

Мета, що ставиться перед студентами при виконанні графічних робот за темою: "Електричні схеми, друковані плати. Складальне креслення друкованої плати" – ознайомиться зі специфікою виконання креслень електричних схем, особливостями їх виконання та конструкторськими документами, якими вони обов'язково повинні супроводжуватись. Ознайомитися з вимогами відповідних стандартів виконання креслень друкованих плат та складальних креслень.

Слід зазначити, що через обмеженість навчального часу, кожне із представлених тут завдань містить значно менше елементів, чим їх розміщають на платі в промислових виробах.

1. Схеми електричні принципові

Схема – це конструкторський документ, в якому у вигляді умовних зображень або позначень показані складові частини виробу, а також зв'язки між ними. Кожній схемі присвоюють шифр, що складається з літери, яка визначає вид схеми згідно ГОСТ 2.701-84, і цифри, яка визначає тип схеми (таблиця 1). Наприклад, схема електрична принципова – Е3, схема гідравлічна структурна – Г1. Цей шифр обов'язково вказується в основному напису креслення (див. додаток 2, 3).

Таблиця 1

Види схем			Типи схем
Вид схеми	Шифр		Тип схеми	Шифр	Призначення схеми
Електрична	Е		Структурна	1	Визначає основні функціональні частини виробу, їх призначення і взаємозв'язок
Гідравлічна	Г		Функціональна	2	Пояснює процеси, які відбуваються в окремих функціональних колах виробу, а також у виробі в цілому
Пневматична	П		Принципова (повна)	3	Визначає повний склад елементів та зв'язків між ними і дає детальне уявлення про принцип роботи виробу
Кінематична	К
Оптична	О		З'єднань (монтажна)	4	Визначає з'єднання складових частин виробу і показує з'єднувальні дроти, кабелі, а також місця їх приєднання та вводу
Вакуумна	В
Газова	Х		Підключення	5	Показую зовнішні підключення виробу
Автоматизації	А		Загальна	6	Визначає складові частини комплексу і їх з'єднання між собою
Комбінована	С		Розташування	7	Визначає відносне розташування складових частин виробу, а також дротів, джгутів та кабелів, які їх з'єднують

1.1. Креслення схеми електричної принципової – це конструкторський документ, який виконується без збереження масштабу, і на якому показуються у вигляді умовних графічних позначень усі електричні елементи та пристрої виробу, а також електричні зв'язки між ними. Причому дійсне просторове розташування складових частин виробу, як правило не враховується.

Принципові схеми використовуються для вивчення принципу роботи виробів, а також при їх налагоджені та ремонті. Правила виконання схем електричних принципіальних – ГОСТ 2.702-75. Виконуються схеми на листах стандартних форматів, формат повинен бути з основним написом ГОСТ 2.104-68 (форма 1).

1.2. Елементи електричних схем

Елементами електричних схем можуть бути резистори, конденсатори, котушки індуктивності, напівпровідникові вироби (діоди, стабілітрони, транзистори), а також елементи комутаційних і контактних з'єднань (вимикачі, реле).

Елементи електричних схем зображаються у вигляді умовних графічних позначень, встановлених відповідними стандартами (додаток 1). Дозволяється також зображати їх оберненими на кут кратний 90°, 45°. Електричні з'єднання між елементами зображаються горизонтальними та вертикальними лініями електричного зв'язку з найменшою кількістю зламів та взаємних перетинів. Розміри умовних графічних позначень теж задаються відповідними стандартами. Умовні графічні позначення елементів і лінії їх електричного зв'язку виконуються на схемах однаковою товщиною лінії – 0,2-1. Кожний елемент схеми повинен мати літерно-цифрове позиційне позначення, яке складається:

1) літерний код елементів, який визначає його вид згідно ГОСТ 2.710-81 (одна або декілька літер латинського алфавіту – додаток 1);

2) порядковий номер елемента (одна або декілька арабських цифр).

Порядкові номери присвоюють елементам одного і того ж виду, яким присвоєний однаковий літерний код, наприклад, R1, R2, R3, VD1, VD2, порядковий номер відсутній, якщо у виробі є тільки один елемент даного виду. Порядковий номер присвоюється елементам, починаючи з одиниці, і далі згідно з послідовністю розташування елементів на схемі – зверху донизу і зліва праворуч. Літерно-цифрові позначення слід писати зверху або праворуч від умовних графічних позначень елементів (рис. 1).

Рис. 1. Нанесення літерно-цифрових позиційних позначень

Умовності та спрощення. Якщо у виробі є кілька однакових елементів з'єднаних паралельно можна замість розгалуження зобразити лише один елемент, вказавши їх кількість за допомогою позначення розгалуження (рис. 2).

Рис. 2. Умовне зображення кількох елементів з'єднаних паралельно

У разі послідовного з'єднання однакових елементів можна зобразити перший і останній з них, показавши електричний зв'язок між ними штриховою лінією, над нею вказують кількість однакових елементів (рис. 3).

Рис. 3. Умовне зображення кількох елементів з'єднаних послідовно

1.3. Перелік елементів

Інформацію про елементи схем записують у спеціальну таблицю, яка називається перелік елементів.

Допускається два варіанти розміщення переліку елементів:

1) окремим документом на аркушах формату А4 з основним написом форми 2 і 2а ГОСТ 2.104-68 (додаток 2);

2) на першому аркуші схеми над основним написом, причому відстань між ними не повинна бути менше 15 мм (додаток 3).

У таблиці переліку елементів вказують такі данні:

• у графі "Поз. позн." – літерно-цифрове позиційне позначення елемента;

• у графі "Найменування" – назву елемента, його номінальні параметри і номер стандарту або ТУ;

• у графі "Кільк." – кількість елементів;

• у графі "Примітка" – додаткові данні.

Елементи записуються у перелік групами в алфавітному порядку літерно-цифрових позначень. У межах кожної групи з однаковим літерним кодом елементи вказують за зростанням їх порядкових номерів. Можна залишати один чи декілька вільних рядків між окремими групами елементів.

Питання для самоконтролю

1. Який конструкторський документ називають схемою електричною принциповою?

2. Який шифр повинна мати схема електрична принципова?

3. Який порядок літерно-цифрового позиційного позначення елементів на схемах?

4. Де розміщується літерно-цифрове позначення елемента на схемі?

5. Що таке перелік елементів, яку інформацію він містить?

6. Які ви знаєте варіанти розміщення переліку елементів до схеми електричної принципової?

7. У якому порядку записують елементи схеми в перелік елементів?

Завдання до ГР1.

1. Побудувати схему електричну принципову

(варіанти завдання – додаток 8).

2. Скласти перелік елементів схеми електричної принципової.

Приклад виконання завдання – додатки 2, 3.

2. друкована плата

2.1. Друкована плата – це виріб, який складається з основи та друкованої схеми. Основою плати служить пластина стандартного розміру, виготовлена з ізоляційного матеріалу. Друкована схема – це сукупність друкованого монтажу та друкованих елементів. Друкований монтаж – електропровідні елементи – провідники та контактні площадки. Друковані елементи – шари металу чи діелектрика, що виконують функції конденсаторів, провідників та ін.

Плата в зборі. Окрім друкованих елементів на платі встановлюються навесні елементи – вироби виготовлені окремо (резистори, конденсатори, напівпровідникові вироби та ін.). Для приєднання провідників окремих виробів у платі роблять монтажні отвори, оточені металізованими контактними площадками. У кутах плати роблять кріпильні отвори для монтажу самої плати. Для електричного зв'язку елементів плати з іншими пристроями передбачають контактні отвори з нумерацією – 1, 2, 3... (див. додаток 2, 3). Навесні елементи встановлюються на стороні плати протилежної друкованому монтажу (якщо плата однобічна).

2.2. Креслення друкованої плати

Основні вимоги до креслення друкованої плати (деталі) згідно ГОСТ 2.417-91:

1. Креслення іменують "Плата друкована".

2. Креслення виконують у масштабах 4:1, 2:1, 1:1.

3. На кресленнях допускається наносити координатну сітку суцільними тонкими лініями з кроками 2,5; 1,25; 0,625 мм.

4. На кресленні зображують одну проекцію плати друкованими провідниками та отворами. Допускається виконувати додаткові вигляди з частковими зображеннями, які полегшують читання креслення.

5. На кресленні контактні та монтажні отвори показують спрощено у вигляді однакових окружностей діаметром 1,5 мм. Якщо відстань між отворами кратна кроку координатної сітки, то отвори розміщують на її вузлах. Кріпильні отвори показують діаметром 3,5 мм. Дійсні розміри отворів, їх кількість, розміри контактних площадок розміщують у таблиці на кресленні (див. додаток 4).

6. Окремі друковані елементи ( провідники, екрани, контактні площадки) допускається штрихувати.

7. Провідники завширшки менш ніж 2,5 мм зображують суцільною товстою лінією. Дійсна ширина вказується у технічних вимогах. Провідники завширшки більш ніж 2,5 мм зображують двома лініями.

8. Нанесення розмірів. На кресленні друкованої плати наносяться габаритні розміри плати та міжцентрові відстані між кріпильними отворами. Якщо на кресленні зображена тільки одна проекція від зображення плати проводиться лінія-виноска з точкою на одному кінці та полкою на другому, над полкою вказується ширина основи (товщина плати) у мм.

2.3. Порядок виконання креслення друкованої плати

Креслення друкованої плати повинно містити вид плати з друкованими провідниками та отворами (додаток 4).

1. На форматі А3 накреслити контур плати у масштабі 2:1. Передбачити місце для таблиці отворів та технічних вимог.

2. Нанести прямокутну координатну сітку з шагом 2,5 мм (у масштабі 2:1 – 5 мм). Точка перетинання ліній сітки – називається вузол координатної сітки, відстань між її сусідніми лініями – шаг сітки.

3. Пронумерувати шрифтом 3,5 мм лінії координатної сітки, приймаючи за початок координат лівий нижній кут плати.

4. Накреслити кріпильні отвори діаметром 3,5 мм (у масштабі 2:1 – 7 мм). Нанести габаритні розміри плати, діаметр кріпильних отворів та приєднувальні розміри – відстань між осями отворів, координати лівого нижнього отвору.

5. Контактні та монтажні отвори умовно креслять діаметром 1,5 мм (у масштабі 2:1 – 3 мм).

6. Заповнити таблицю на кресленні:

• для деталей схеми, що вказані у завданні, знайти діаметри виводів та визначити діаметри отворів та контактних площадок по таблиці 2;

• позначити в таблиці та на кресленні плати відповідні отвори одним з позначень (рис. 4). Якщо групи отворів для різних деталей мають однаковий діаметр, їх позначають однаково для одного рядка таблиці;

• заповнити останній стовпчик таблиці – кількість отворів.

Рис. 4. Позначення отворів на креслені плати

7. Накреслити друковані провідники та контактні площадки.

8. Нанести позиційні позначення елементів (C1, R1...) умовні позначення виводів напівпровідникових приборів (К, Е, Б, +), нумерацію контактних отворів (шрифтом № 5). Позиційне позначення кожного елемента наноситься між його монтажними отворами. Позначення виводів наносити поблизу відповідних монтажних отворів.

9. Записати технічні вимоги до виконання плати – додаток 4.

10. Заповнити основний напис – додаток 4.

Таблиця 2

Діаметри:	виводів	0,5-0,6	0,7-0,8	0,9-1,0	1,1-1,3	1,4-1,5	1,6-1,7	1,8-1,9	2,0-2,2
	отворів у платі	0,8	1,0	1,3	1,5	1,8	2,0	2,2	2,5
	контактних площадок	2,2	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5